DE2459393A1

DE2459393A1 - Mittel zum flammfestmachen von synthetischem fasermaterial

Info

Publication number: DE2459393A1
Application number: DE19742459393
Authority: DE
Inventors: Frank Dr Lohmann; Peter Rohringer; Rudolf F Wurster
Original assignee: Ciba Geigy AG
Current assignee: Novartis AG
Priority date: 1973-12-17
Filing date: 1974-12-16
Publication date: 1975-06-19
Also published as: AU7644274A; AR206909A1; PL98954B1; CS177889B2; DE2459393B2; FR2254620A1; ZA748023B; ES432945A1; GB1492066A; JPS5090796A; CA1050208A; ATA1000374A; JPS538840B2; CH576034B5; FI362274A; BR7410491D0; FR2254620B1; BE823371A; CH1766273A4; AT332850B

Description

ClBA-GElGY AG. CH-4002 Basel V^SD/~\ ' v3LZI\J I

Case 1 - 9164/1+2

DEUTSCHLAND

Mittel zom Flammfestmachen von synthetischem Faserr

material

Gegenstand der Erfindung ist ein Flammschutzmittel, welches mindestens

(a) ein bromiertes Cycloalkan mit 7 bis 12, insbesondere 8 bis 12 Ringkohlenstoff atomen und 4 bis 6 an diese Ringkohlenstoffatome gebundenen Bromatomen,

(b) einen Dispergator

(c) gegebenenfalls ein Schutzkolloid, und .

(d) gegebenenfalls Wasser enthält.

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Dieses Flammschutzmittel dient in erster Linie zum Flammfestmachen von synthetischem Fasermaterial, vor allem Textilien, aus Polyester oder Polyamid.

Bei der Komponente a) kann es sich sowohl um feste als auch um flüssige bromierte Cycloalkane handeln. FesteVerbindungen, also solche die sich bis 20⁰C im festen Aggregatzustand befinden, werden indessen bevorzugt. Besonders geeignet sinä Verbindungen, deren Schmelzpunkt zwischen 80 und 200⁰C, insbesondere 100 und 190⁰C liegt.

Als Beispiele von Cycloalkanen, welche als Komponente (a) Verwendung finden können, seien erwMhnt: 1,2,3,4,5,6-Hexabromcycloheptan, vor allem 1,2,3,4- oder 1,2,4,6-Tetrabromcyclooctan oder insbesondere 1,2,5,6,9,10-Hexabromcyclododecan (abgekürzt HBCD). Vorzugsweise wird HBCD für sich allein als Wirksubstanz eingesetzt.

Diese Verbindungen sind bekannt und werden nach bekannten Methoden hergestellt.

Als Komponente (b) kommen die üblichen,ζ.B. in der Farbstoff- und Textilindustrie üblichen Dispergatoren in Betracht. Als Beispiele seien genannt:

Ligninsulfonate, aromatische Sulfonsäuren, gesättigt-aliphatische, mit längeren Alky!resten substituierte Dicarbonsäuren, Kondensationsprodukte aus aromatischen Sulfonsäuren und Fornsal-

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dehyd, Alkylphenol-Aethylenoxydaddukte, Fettsäure- Fettamin- oder Fettalkohol-Aethylenoxydaddukte, sulfierte, substituierte Benzimidazole, sulfonierte Fettsäureamide. Gute Resultate werden vor allem mit Ligninsulfonaten,mit Aethylenoxydaddukten aus Alkylphenolen, Fettaminen, Fettalkoholen oder Fettsäuren, und insbesondere mit substituierten Benzimidazolen oder mit Kondensationsprodukten aus aromatischen Sulfonsäuren und Formaldehyd erzielt.

Vorzugsweise werden solche Dispergatoren verwendet, welche bei erhöhten Temperaturen, z.B. bei 180⁰C bis 220°C, zu keiner Vergilbung des behandelten Substrates oder höchstens nur zu einer bei der N?chwäsche entfernbaren Vergilbung führen. Mit anderen Worten, die Dispergatoren sollten sich entweder bei erhöhter Temperatur nicht zersetzen oder lediglich lösliche oder fluchtige Zersetzungsprodukte bilden. Die eingesetzte Dispergatormenge liegt vorzugsweise zwischen 1 und 60 Gewichtsprozent, bezogen auf das HBCD. Besonders gute Resultate werden mit 1 bis 50,vor allem 1 bis 20 und insbesondere 1 bis 4 Gewichtsprozenten Dispergatoren,bezogen auf das HBCD, erzielt.

Zur Erhöhung der Lagerstabilität können die wässerigen Suspensionen oder Dispersionen auch noch ein Schutzkolloid als Komponente (c) enthalten. Geeignet sind die üblichen in der Technik angewendeten Schutzkolloide, wie z.B. Polyvinylalkohol, Polyvinylpyrrolidon, Methylcellulose, Carboxymethylcellulose, Hydroxyäthyl- oder Hydroxypropylcellulose, Gelatine, Säureeasein, Stärkekleister oder Polymerisate von Monomeren der Acryl-

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säurereihe wie Polyacrylsäure, Äethylacrylat- oder Methylmethacrylat-Copolymerisate. Gute Resultate werden vor allem mit Polyvinylalkohol,Hydroxyäthy!cellulose und insbesondere mit Carboxymethylcellulose erzielt.

Die wässerigen Zubereitungen enthalten in der Eegel 50 bis 700 g/kg, vorzugsweise 200 bis 700 g/kg, insbesondere 200 bis 500 g/kg bromiertes Cycloalkan; 0,1 bis 300 g/kg, vorzugsweise 0,2 bis 200 g/kg, insbesondere 5 bis 40 g/kg Dispergator; 0 bis 30 g/kg, vorzugsweise 0 bis 10 g/kg Schutzkolloid. Mit Wasser wird jeweils auf 1 kg aufgefüllt.

Die Komponente (a) wird zweckmässig als wässerige Dispersion in Gegenwart eines Dispergiermittels so gemahlen, dass die Teilchen einen mittleren Durchmesser von 1 bis 30 μ, vorzugsweise 1 bis 20 μ aufweisen. Gute Resultate werden vor allem mit Dispersionen erhalten, deren Teilchengrösse 1 bis 10 p.₉ insbesondere 1 bis 5 p. beträgt. Die Teilchengrösse hat an sich keinen Einfluss auf die erzielbaren Flammschutzeffekte, wohl aber auf die Stabilität der Dispersionen.

Die bromierten Gycloalkane benetzen nur schlecht, so dass sie vorteilhaft nicht erst unmittelbar vor der Anwendung in Wasser suspendiert werden, sondern bereits vorher. Reine Suspensionen sind jedoch relativ instabil und die Komponente (a) setzt sich rasch ab. Es wird daher der wässerigen Zubereitung erfindungsgemäss ein Dispergator zugesetzt, da dieser eine rasche Sedimantation der Komponente (a) verhindert. Durch

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den weiteren Zusatz eines Schutzkolloides kann diese Sedimentation praktisch ganz verhindert werden. Die Schutzkolloide können vor oder nach der Mahlung in die Dispersion eingearbeitet werden.

Derart stabile Dispersionen können im Bedarfsfalle durch Trock-

nen in an sich bekannter Weise, z.B. in einem Zerstäubungstrockner oder in einem üblichen Schaufeltrockner in feste Handelsformen übergeführt werden, welche jederzeit redispergierbar sind.

Die Mahlung der festen Komponente (a) erfolgt in üblichen, für solche Zwecke geeigneten Geräten, z.B. in einer Glaskugelmühle, einer Sandmühle oder in einer Korundscheibemühle.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Flammfestmachen von synthetischen Fsermaterialien aus Polyester oder Polyamid mit Hilfe einer organischen Bromverbindung, worin man diese Materialien mit dem erfindungsgemässen wässerxgen Flammschutzmittel behandelt und einer Wärmebehandlung unterwirft, wobei so verfahren wird, dass die Auflage an Komponente (a) nach der Wärmebehandlung,bezogen auf das behandelte Fasermaterial, 0,5 bis 7 Gewichtsprozent beträgt.

Dabei wird das Flammschutzmittel, das als konzentrierte wässrige Emulsion, vor allem aber als konzentrierte wässrige Suspension vorliegt,mit Wasser zu einer Flotte so verdünnt, dass unter Berücksichtigung der Flottenaufnahme durch das zu behandelnde Fasermaterial die Auflage an Komponente (a) gewährleistet wird.

Erfindungsgemäss wird vorzugsweise so verfahren, dass man das

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Fasermaterial nach dem Behandeln mit dem wässerigen Flammschutzmittel trocknet und gegebenenfalls anschliessendeiner Wärmebehandlung bei erhöhter Temperatur unterwirft. Eine geeignete Methode besteht darin, dass man das behandelte Material bei Temperaturen bis zu 100⁰C,z.B. 70 bis 100⁰C,trocknet und einer Wärmebehandlung oberhalb 100⁰C, z.B. 100 bis 22O°C oder insbesondere 150 bis 22O°C,unterwirft, d.h. thermosoliert.

Der Thermosolierprozess wird vorzugsweise bei 175 bis 22O°C durchgeführt und dauert in der Regel 10 bis 200 Sekunden, vorzugsweise 20 bis 100 Sekunden. Besonders gute Resultate werden mit 10 bis 60 Sekunden erhalten.

Vorzugsweise wird erfindungsgemäss so verfahren, dass die Auflage an Komponente (a) bezogen auf das behandelte Fasermaterial durch geeignete Verdünnung des Flammschutzmittels mit Wasser je nach Art des Fasermaterials und dessen Flächengewicht 0,5 bis 5,3 Gewichtsprozent oder insbesondere 0,5bis 4,5 Gewichtsprozent beträgt.

Die Polyester- und Polyamidfasermaterialien, welche erfindungsgemäss flammfest ausgerüstet werden, können in beliebiger Verarbeitungsstufe vorliegen, d.h. sie können als Stapel- oder Endlosfäden, Gewebe oder Gewirke, gefärbt oder ungefärbt oder als bereits weiterverarbeitete Textilien behandelt werden. Vorzugsweise handelt es sich aber stets um textiles Fasermaterial.

Das Flammschutzmitttl, welches die Komponente (a) enthält, kann

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nach üblichen Methoden auf das Fasermaterial aufgebracht werden, z.B. durch Spülen, Bedrucken, vorzugsweise durch Ausziehen oder insbesondere durch Foulardieren.

Bevorzugt werden Polyesterfasermaterialien ausgerüstet. Dabei handelt es sich vorz gsweise um solche, die sich von der Terephthalsäure ableiten, z.B. Poly(äthylenglycolterephthalat) oder Poly(1,4-cyclohexylendimethylenterephthalat). Polyesterfasern, welche erfindungesgemäss wirkungsvoll ausgerüstet werden können, werden z.B. in den USA-Patentschriften 2 465 319 oder 2 901 446 beschrieben.

Als Polyamidfasern kommen z.B. solche aus Poly-2-caprolactam, Polyhexylmethylendiamin-adipat oder Poly-GJ-aminoundeeansäure in Betracht.

Erfindungsgemäss werden auf Polyester- und Polyamidfasermaterialien permanente Flammschutzeffekte erhalten, die auch nach mehreren Waschen oder Trockenreinigungen erhalten bleiben. Die Ausrüstungen haben ferner den Vorteil, dass der Griff der ausgerüsteten Fasermaterialien nicht ölig empfunden wird, wie dies bei bekannten Mitteln oft der Fall ist. Ausserdem wird die Trocken- und die Nassanschmutzungsneigung der Gewebe stark reduziert. Die Lichtechtheit und Reibechtheit von Färbungen werden kaum beeinflusst.

Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemässen Verfahrens beruht aber darauf, "dass mit geringeren Auflagemengen als bei he-r

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kannten Verfahren bessere Flammschutzeffekte erzielt werden .

Durch die vorliegende Flammfestausrüstung werden zudem die textilmechanischen Eigenschaften der behandelten Fasermaterialien nicht nachteilig beeinflusst. Dank der geringen Auflagemenge werden insbesondere die guten Griffeigenschaften der behandelten

kaum)

Gewebefbeeinträchtigt. Das gleiche gilt für die niedrige Biegesteifheit und die hohe Reissfestigkeit der ausgerüsteten Fasermaterialien. Selbst bedruckte Gewebe können erfindungsgemäss behandelt werden ohne dass, dabei die Qualität des Druckes irgendwie beeinträchtig wird.

Die vorliegenden Flammschutzmittel können auch gleichzeitig mit Farbstoffen oder optischen Aufhellmitteln eingesetzt werden, sodass man in einem Prozess Färben oder Aufhellen und Flammfestmachen kann.

Auch beim Einsatz geringer Mengen von Dispergator,z.B. 0,1 bis 3 Gewichtsprozent,bezogen auf die Flotte,werden gute Ergebnisse erzielt, sodass die Nachwäsche gegebenenfalls wegfallen kann.

Prozente in den nachfolgenden Herstellungsvorschriften und Beispielen sind Gewichtsprozente.

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Herstellungsvorschriften für Dispersionen

A. 220 g HBCD werden in einer Lösung von 8 g eines Kondensationsproduktes aus Naphthalinsulfosäure und Formaldehyd in 172 g Wasser dispergiert und in einer Glaskugelmühle auf eine mittlere TeilchengrÖsse von 10 u gemahlen. Nach beendeter Mahlung werden zu der Formulierung 40 g einer 5 7₀-igen Lösung von Carboxymethylcellulose (Verätherungsgrad 0,85; Viskosität der 17_oigen Lösung 10-20 cP) gegeben und eingerührt. Man erhält eine gut fliessbare, lagerstabile Dispersion, die beim Absetzen ein leicht aufrUhrbares Sediment gibt.

B. > 222 g HBCD werden in einer Lösung von 4,4 g des Natriumsalzes der l-Benzyl-2-heptadecyl-benzimidazoldisulfosSure in 174 g Wasser dispergiert und in einer SandmUhle auf eine mittlere TeilchengrÖsse von 5 u gemahlen. Nach beendigter Mahlung werden zu der Dispersion 44 g einer 10%igen Lösung eines Polyvxnylalkohols (Hydrolysegrad 88 %; Viskosität der 4%-igen Lösung 20 cP) gegeben und gut vermischt. Man erhält eine gut giess- und verdünnbare, lagerstabile Dispersion.

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C. 222 g HBCD werden in einer Lösung von 8,8 g des Natriumsalzes der l-Benzyl-2-heptadecyl-benzimidazoldisulfosäure in 171 g Wasser dispergiert und auf einer Korundscheibenmühle auf eine mittlere Teilchengrösse von 10 u gemahlen. In die erhaltene Dispersion werden 44 g einer 10%-igen Lösung einer Hydroxyäthylcellulose (Substitutionsgrad 2,5; Viskosität der 2%igen Lösung 150-400 cP) eingerührt. Man erhält eine gut giess- und verdünnbare Dispersion.

D. 600 g HBCD werden in einer Lösung von 300 g eines Kondensationsproduktes aus Naphthalinsulfosäure und Formaldehyd in 600 g Wasser dispergiert und in einer GlaskugelmUhle auf eine mittlere Teilchengrösse von 5 u gemahlen. Nach der Trocknung im Schaufeltrockner und anschiiessende Mahlung oder durch Zerstäubungstrocknung erhält man ein in Wasser redispergierbares Pulver.

E. Man verfährt wie in Vorschrift B angegeben, jedoch unter Verwendung von 200g HBCD,4 g des gleichen Dispergators, 2 g Carboxymethylcellulose und 194 g Wasser. Man erhält eine gut gies- und verdünnbare Dispersion von Teilchen mit Durchmesser von 10 u.

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F, 5g eines Dispergators werden in 25 g Wasser gelöst. Zu dieser Lösung werden 10 g HBCD und 50 g Glasperlen (Durchmesser 1 mm) geschüttet. Nun wird während 24 Stunden gerührt. Nachher wird die Dispersion von den Glasperlen getrennt und die Teilchengrösse bestimmt. Man erhält eine feine gebrauchsfertige Dispersion von HBCD.

Ansatz	Dispergator	Teilchen grösse Ii
^Fl F₂ ^F3 ^F4	Kondensatiönsprodukt aus 1 Mol Kresöl, 0,1 Mol 2-Naphthol-6- sulfonsäure, 0,6 Mol Natriumsul fit und 1,5 Mol Formaldehyd 2,5 g Ligninsulfonat aus saurem. Holzaufschluss 2,5 g Ligninsulfonat aus alkali schem Holzaufschluss Ligninsulfonat aus alkalischem Holzaufschluss Ligninsulfonat aus saurem Holz aufschluss	1 - 2 1-2 1-2 1-2

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G. 200 g HBCD werden in einer Lösung von 2 g Oleoylmethyltaurid (Natriumsalz) als Dispergator in 198 g Wasser wie in Vorschrift A angegeben zu einer feinen gut giess- und verdllnnbaren Dispersion gemahlen, deren Teilchengrösse 2 bis μ beträgt.

H. Man verfährt wie in Vorschrift G angegeben, jedoch unter Verwendung von 2 g Dioctylsulfosuccinat (Natriumsalz) als Dispergator. Die Teilchengrösse der erhaltenen, gut giessbaren und verdllnnbaren Dispersion beträgt 1 bis 4 ji.

I. 10 g HBCD, 38 g Wasser und 2 g eines Aduktes aus 1 mol 4-Nonylphenol und 35 Mol Aethylenoxyd als Dispergator werden mit 50 g Glasperlen wie in Vorschrift F angegeben zu einer feinen gebrauchsfertigen Dispersion verarbeitet, deren Teilchengrösse 1 bis 4 p. beträgt.

J. Man verfährt wie in Vorschrift I angegben, jedoch

unter Verwendung von 39 g Wasser und von 1 g eines

aus 1 Mol Laurylamin und 4 Mol Aethylenoxyd. Man erhält eine feine gebrauchsfertige Dispersion, deren Teilchengrösse 1 - 4 ji

beträgt.

K. Man verfährt wie in Vorschrift I angegeben, jedoch unter Verwendung von 39 g Wasser und von 1 g eines Adduktes aus l.Mol Oelsäure und 4 Mol Aethylenoxyd. Man erhält eine feine gebrauchsfertige Dispersion, deren Teilchengrösse 1 - 4 y. beträgt·.

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L. 180 g 1,2,3,4-Tetrabromcyclooctan werden mit 36 g eines Kondensationspoduktes aus Naphthalinsulfonsäure und Formaldehyd, 384 g Wasser und 400 g Glasperlen (Durchmesser 1 mm) zu einer Dispersion verrührt. Nach dem Trennen von den Glasperlen, erhält man eine gebrauchsfertige Dispersion mit einer mittleren Teilchengrösse von 1 bis 3 p..

M, Man verfährt wie in der Herstellungsvorschrift I, jedoch mit 180 g 1,2,5,6-Tetrabromcyclooctan. Nach dem Dispergieren und Trennen von den Glasperlen, erhält man eine
gebrauchsfertige Dispersion mit einer mittleren Teilchengrösse von 1 bis 3 u.

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Beispiel 1

Polyestergewebe mit einem Flächengewicht von

150 g/m vcerden mit den wässerigen Flotten gemäss nachfolgender Tabelle I foulardiert, während 30 Minuten bei etwa 80⁰C getrocknet und anschliessend während der angegebenen Zeit bei 200⁰C thermosöliert.

Der Thermo soli er gi*ad gibt die Menge des auf dem Fasermaterial vorhandenen Produkts nach der Thermosolierung an (bezogen auf die ursprünglich aufgenommene Menge).

Das Gewebe wird dann 5 Minuten bei 60⁰C in einer Flotte nachgewaschen, die im Liter 2 g , wasserfreies Natriumcarbonat und 1 g eines Kondensationsproduktes aus 1 Mol p-Nonylphenol und 9 Mol Aethylenoxyd enthält. Anschliessend wird gespült und getrocknet.

Der Fixiergrad gibt die Menge des auf dem Fasermaterial vorhandenen Produkts nach der Nachwäsche an (bezogen auf die nach der Thermosolierung aufgezogene Menge).

In der anschliessenden Schnellwäsche werden die Gewebe 2 oder 4 Stunden bei 95⁰C in einer Flotte bewegt, die 5 g/l NaJPO, und 1 g/l p-Isooctylphenylpolyäthoxyäthanol enthält. Das Flottenverhältnis beträgt dabei 1:40.

Andererseits wird ein Teil der Gewebe während 45 Minuten-bei 60⁰C in einer Haushaltswaschmaschine gewaschen

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in einer Flotte, die 4 g/l eines Haushaltswaschini ttels enthält (SNV 198 861 - Wäsche).

Die einzelnen Gewebeproben werden dann auf ihre Flammfestigkeit geprüft (Vertikalrest DIN 53 906, ZUndzeit 6 Sekunden).

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Tabelle I

σ .fccr

	■U r-t I fU	Behandelt mit	B	C	Flotten aus Dispersionen	^Fl	^F2	^F3	^F4	gem'äss Vorschrift	H	I	J	K
% HBCD in Dispersion	unbe hand	A	50	50	E	25	25	25	25	G	50	25	25	25
Flottenaufnahme %		50	65	65	50	65	65	65	65	50	65	65	65	65
g Dispersion / kg Flotte		65	169	188	65	308	308	308	308	65	155	430	430	430
Thermosoliertemperatur ⁰C		169	200	200	170	200	200	200	200	155	200	200	200	200
Thermosolierzeit in Sek.		200	20	20	200	20	20	20	20	200	60	60	60	60
% Auflage nach Trocknen *)'		20	5,3	5,3	20	7,2	5,3	4,9	4,9	60	5,7	7,4	6,4	6,2
% Auflage nach Thermosοlieren *)		5,5	4,8	4,7	6	6,9	4,9	4,8	4,6	4	4,6	6,7	5,1	4,0
% Auflage nach Nachwäs'che		. 5	4,2	4,2	5,2	4,3	3,2	3,1	3	3,4	4,6	5,5	5,1	A, 6
% Thermosoliergrad *)		4,5	91	89	5,2	96	92	97	93	2,8	81	91	80	74
% Fixiergrad ohne Thermoso- lierung		91	88	, 90	87	62	65	65	65	85	100	82	100	100
% Fixiergrad mit Thermoso- lierung		90	79	79	100	60	60	63	61	82	81	74	80	74
Griff nach NachwMsche		84	2	l³/4	87	1	1	1	1	70	1V4	1	lh	1 J
O	1%	A	h

Tabelle I (Fortsetzung)

	ielt	Behandelt mit	B	C	3	Flotten aus Dispersionen	^Fl	^F2	^F3	^F4	gemäss Vorschrift	H	I	J	K
Flammfestigkeit	ω Τ3 Xi C ■0 cö a xi	A			6,5	E					G
nach Thermosolieren					0
Brennzeit Sek			8	6		-		-	-		-	0	-	-
Einreiselänge cm	19	1	7		0	-	-	-	-	-	-	6	-	-
_C3 nach Nachwäsche ο <o, Brennzeit Sek	9	6,5	1	-	6,5	0	0	0	0	-	0	0
<n Einreisslänge	18	1	7	-	1	5,5	6	6	5,5	3	7	5,5	-	-
^ nach 20 Maschinenwäschen	10	7			8					7,5
η Brennzeit Sek			- .	1		0	0 ·	0	0		-	0	0	0
Einreisslänge cm	18	-	-	8,5	-	6,5	6,5	7	6	-	-	6,5	. 7	7
nach 25 Maschinenwäschen	9,5	-			-					-
Brennzeit Sek			1	-		-	-	-	-		2	-	-	-■
Einreisslänge cm	18	0	7,5	-	-	-	-	-	-	2	8	-	-	-
nach Schnellwäsche	9	8		-					8
Brennzeit Sek			-		0	0	0	1		-	0	0	ρ
Einreisslänge cm	17	-	-	1	6,5	6	5,5	6	-	-	6,5	7,5	7
9,5	-	7	-

Griffnoten: 0 unverändert

1 Spur steifer als 0

2 etwas steifer als 0

3 steif

'4 sehr steif

*) korrigierte Auflage, d.h. Dispergator angerechnet

Anstelle einer der angegebenen Flotten kann auch das Produkt aus Vorschrift D in redispergierter Form verwendet werden und es werden ähnlich gute Resultate erzielt.

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Beispiel

Man verfährt gleich wie in Beispiel 1 unter Verwendung der Flotte E, statt ein Polyestergewebe wird jedoch ein syn-

thetisches Polyamid-6,6-gewirke (Flächengewicht 177 g/m ) ausgerüstet. Die Flottenaufnahme beträgt 100 %, die Konzentration der HBCD-Dispersion 110 g/kg Flotte, ansonsten sind die Bedingungen die gleichen.

% Auflage nach Trocknen % Auflage nach Thermosölieren % Auflage nach Nachwäsche % Thermosöliergrad % Fisiergrad ohne Thermosolierung % Fixiergrad mit Thermosolierung Griff nach Nachwäsche

Flammfestigkeit vor Thermosolieren .Brennzeit Sek

Einreisslänge cm nach Thermosolieren Brennzeit Sek

Einreisslänge cm nach Nachwäsche Brennzeit Sek Einreis slänge cm

	unbehandelt
5,8
5
4,2
86	-
84
72
1/4

0	14
7	9
0	. 14
7	9
0	14
7	9

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Beispiel 3

2 Polyestergewebe mit einem FlMchengewicht von 162 g/m wird

mit den wässrigen Flotten gema'ss nachfolgender Tabelle II foulardiert während 30 Minuten bei etwa 80⁰C getrocknet und anschliessend während 20 Sekunden bei 200⁰C thermosoliert. Die Flottenaufnehme beträgt ca. 60 %.

Die Nachwäsche wird wie in Beispiel 1 angegeben durchgeführt.

Anschliessend werden die Gewebe bis zu 40 mal während 45 Minuten bei 60⁰C in einer Haushaltswaschmaschine in einer Flotte gewaschen, die 4 g/l eines Haushaltswaschmittels enthält (SNV 198 861 - Wäsche).

Die Gewebe werden dann auf ihre Flammfestigkeit geprüft (Vertikaltest DIN 53 906, Zündzeit 3 Sekunden).

509825/10 4 5 original inspected

Tabelle II

	unbehandelt	0	2459393 "	M
			Behandelt mit Flotten	30
			L	. 55,5
% Wirksubstanz in Dispersion	-	brennt	30	4,6
_:.g Dispersion / kg Flotte		55,5	I
% Auflage nach der Nach wäsche	brennt	0,5
Griff nach der Nachwäsche	0
Flammfestigkeit		0 7,5
Nach 20 Maschinenwäschen
Brennzeit Sek Einreiselänge cm	2 8	0 7
Nach 40 Maschinenwäschen
Brennzeit Sek ' Einreisslänge cm	0 8,5

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ORIGINAL INSPECTED

Beispiel 4

Polyestergewebe mit verschiedenen Flächengewichten werden mit Flotten foulardiert, die variable Mengen der Dispersion gemäss Vorschrift A enthalten. Die eingesetzten Gewebe und Dispers ionsmengen sind in nachfolgender Tabelle III ersichtlich. Die Gewebe werden bei 80⁰C während 30 Minuten getrocknet und anschliessend bei 200⁰C während 20 Sekunden thermosοliert.

Die Nachwäsche wird wie im Beuspiel 1 angegeben durchgeführt.

Anschliessend werden die Gewebe bis zu 20 mal während 45 Minuten bei 60°C in einer Haushaltswaschmaschine gewaschen in einer Flotte, die 4 g/l eines Haushaltswaschmittels enthält (SNV 198 861 - Wäsche).

Die einzelnen Gewebe werden dann auf ihr Flammfestigkeit geprüft (Vertikaltest DIN 53 906, ZUndzeit 3 Sekunden)·.·

Die Resultate sind in der nachfolgenden Tabelle III zusammengestellt. Die erhaltenen Griffnoten haben die gleiche Bedeutung wie im Beispiel 1 angegeben.

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	Tabelle	II	mit Flotten	I	0	IV	0	unbe- b.andelt	-·	0	*	Polyester/ 275	■	VI	mit I	Motten	IX"	unbö*- handelt
2 Gewebe Flächengewicht g/m	? III .	50	III	6	50	6				behandelt	■3	50	VII	VIII	50
	Polyester / 213	60	50		60					V	6	60 '	50	50	60
	behandelt	83,5	■60	0	250	0		brennt		50	33,2	60	60	250
% HBCD in Dispersion	I		167	6·, 5	8,6	6		I		60	1,3	83,5	167	6,2
% Flottenaufnahme	50	r;4	5	5,9				16,6	1,3	1,7	4,7	6
g / Dispersion / kg Flotte	60	-'	3,6	5,1		•		—	1,3	1,5	4,5	5,7
% Auflage nach Trocknen	.33,2		2,9	69		0,4	100	' 1,5	4,2	97
.% Auflage nach Thermosolieren		-	"72	86		-	100	88	96	95
% Auflage nach Nachwäsche	0,9	-	80	59		-	100	100	' 93	92
% Thermosoliergrad	-	\	■ 58	IV	-	0	88	89	lh	0
% Fixiergrad ohne Thermoso* lierung	-		1				h	1
■ % Fixiergrad mit Thermoso- lierung	■ -			_t	0
Griff nach · Nachwäsche	ν -	ο-		5			0	brennt
Flammfestifikeit	0	6		6	0	0	■ 5
Nach der Nachwäsche			0		4,5	5
Brennzoit S.ek		0	5	1			0
Einreisslänge cm	2	6	5,5	0	0	5
Nach 20 Maschinenwäschen	6	6,5	6
Brennzeit Sek
Einreisslänge cm	1
	6,5

UIt VDI;

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M *■ tilt

cn co co co co

Beispiel 5

Ein Polyamidgewebe mit einem Flächengewicht von 177 g/m wird mit einer Flotte foulardiert, die variable Mengen der Dispersion gemäss Vorschrift A enthält. Das Trocknen, das Thermosolieren, die Nachwäsche und das einmalige Waschen in der Haushaltswaschmaschine wird wie im Beispiel 4 angegeben durchgeführt. Das gleiche gilt für die Prüfung der Flammfestigkeit und die Bewertung des Griffes.

Die Resultate sind in der nachfolgenden Tabelle IV zusammengestellt.

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Tabelle IV

	Gewebe behandelt mit Flotten	II	unbehandelt
	I	50
% HBCD in Dispersion	50	60
% Flottenaufnahme	60	250
g Dispersion / kg Flotte	167	8,1
% Auflage nach Trocknen	3,1	7,0
% Auflage nach Thermosolieren	2,3	5,3
% Auflage nach Nachwäsche	1,3	87
% Thermosoliergrad	74	76
% Fixiergrad ohne Thermoso- lierung	56	66
% Fixiergrad mit Thermoso- lierung	42	1
Griff nach Nachwäsche;	1		0
Flammfestigkeit
Nach der Nachwäsche		1
Brennzeit Sek	6	8	brennt
Einreisslänge cm	8
Nach 1 Maschinenwäsche		2
Brennzeit Sek	5	8
Einreisslänge cm	8,5

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Beispiel 6

Polyestergewebe mit einem Flächengewicht von 150 g/m werden mit den wässerigen Flotten gemäss nachfolgender Tabelle V
foulardiert, während 30 Minuten bei etwa 8O⁰C getrocknet
und anschliessend während 60 Minuten bei 200⁰C thermosoliert,

Der in den Flotten I bis IV eingesetzte optische Aufheller entspricht der Formel

Der in den Flotten V bis IX eingesetzte Farbstoff entspricht der Formel

(2)

Γ\

-N=N

/Λ

-N=N

CH,

SO₂-N-CH₂-CH₂-O-R,

wobei R 50 % Wasserstoff und 50 % -G-CH₃ bedeutet.

Nach dem Foulardieren werden die Gewebe wie im Beispiel 1 angegeben nachgewaschen und auf Ihre Flammfestigkeit (Vertikaltest DIN 53 906, Zlindzeit 3 Sekunden) und auf ihre textilmechanischen Eigenschaften geprüft. Dabei wird der Griff mit Noten, wie im Beispiel 1 angegeben bewertet. Zudem wird die Biegesteifheit

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nach dem Test ASTM D-1388-64 T und die Reissfertigkeit nach dem SNV - Test 198 461 gemessen.

Aus den Resultaten der Tabelle V ist ersichtlich, dass Gewebe gleichzeitig gefärbt, bzw. aufgehellt und flammfestgemacht werden können, wobei die guten textilmechanischen Eigenschaften dadurch kaum beeinträchtigt werden.

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Tabelle V

cn ο ep OO ro cn

ο cn

	Gewebe mit Flotten behandelt	II	III	IV	V	VI	VII	VIII	IX	ielt
		50			50	50	50
	I	167	-	-	167	167	167	T	-	C ro
% HBCD in Dispersion gemäss Vor schrift A	50	_			2,9	11,7	35.	2,9	35
g Dispersion /.kg Flotte	167	33,4	16,/	33,4	-	-	-	-		-
g Farbstoff (ca. 80%ig) der For mel (1) /kg Flotte		5,9."	-		4,9	5,4	6,9	-	-	_
g opt. Aufheller (ca. 8 %ig) der Formel (2) / kg Flotte	16,7	4,7	-	-	4,2	4,6	6,1	-	-	-
% Auflage an HBGD nach Trocknen	5,4	4,5		-	3,3	3,9	4,1	-	-	-
% Auflage an HBCD nach Thermoso- lieren	4,5	80	-	-	86	85	88	-	-	-
% Auflage an HBCD nach Nachwäsche	4	96	-	-	79	85	67	-	-	>
% Thermosoliergrad	83	76	-	'-	67	72	60	-		-
% Fixiergrad ohne Thermosolierung	89								-
% Fixiergrad mit Thermosolierung	74	-

ro oo

Fortsetzung Tabelle V

cn ο co

,cn'

ο cn

	Gewebe mit Flotten behandelt	0	II	1	III	IV	V	2	VI	VII	VIII	IX	IeIt
	I	8,5		9				7					unbe hanc
Fl amrn £'e s t i sk e i t		1		1	4J ö			1				jj
Nach der NachwMsche		202	t 164	•em	B 0)	141	0	1	' B Q) Il	ύ
Brennzeit ■ Sek	41,6	42	,Q	H ,Q	42,8	8	9	H	U	brennt
Einreisslänge cm	29,7	29,2	h	h	29,7	1	1	h	k
Griff nach der Nachw'äsche	134	L59	131	144	126	L16	0
Biegesteigheit nach der Nach wäsche mg «cm	40	n, 3	42,2	40,4	41,7	i0,2	145
Reissfertigkeit nach der Nach wäsche - Kette Kp	30,5	. 32	29,2	29	29,1	.32	38,3
- Schuss Kp	32,7

O)

\ Ii

cn

to

r.

3ü,

Beispiel 7

5 g eines Polyestergewebes mit einem Flächengewicht von 150 g/

m werden im Ausziehverfahren im sogenannten Hochtemperaturapparat unter einem Druck von ca. 5 atü während 1 Stunde bei 140⁰C mit 101 g einer Flotte I oder mit 101,25 g einer Flotte II der folgenden Zusammensetzung behandelt.

Flotte I : Ig Dispersion gemäss Vorschrift A 100 g Wasser

Flotte II : Ig Dispersion gemäss Vorschrift A

100 g Wasser

0,25 g einer Mischung bestehend aus einem Dodecylbenzolsulfonat - Triäthanolaminsalz und einem Adddct aus Ricinusölfettsäure und Aethylenoxyd, die in einem Lösungsmittelgemisch aus Trichlorbenzolen, Diphenyl, Xylol, m-Hexanol und Aethylenglykol gelöst sind.

Im Gegensatz zum Beispiel 1 wird im vorliegenden Beispiel das Gewebe nicht nachgewaschen.

Nach erfolgter Behandlung werden die Gewebe 20 mal in einer Haushaltsw/ascnmaschine jeweils während 45 Minuten bei 60⁰C in einer Flotte gewaschen, die 4 g/l eines Haushaltswäsche.! ils enthält (Sl¥ 198 861 - Wäsche).

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' · 3/1·

Die Auflage an HBGD der Gewebeproben wird vor und nach den Wäschen bestimmt. Nach den Wäschen wird ebenfalls die Flammfestigkeit nach dem DIN 53 906 Vertikaltest bei einer Zlindzeit -von. 3 Sekunden geprüft.

Die Resultate sind in nachfolgender Tabelle VI zusammengestellt.

Tabelle VI

	Gewebe mit Flotten behandelt	II	unbehandel- tes Gewebe
% Auflage nach deni Ausziehen % Auflage nach 20 Wäschen	I	6,1 6,1	-
FlammfJestigkeit	5,7 5,4	0 7,5	brennt
nach 250 Wäschen Brennzeit Sek Einreisslänge cm	0 6,5

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Claims

Patentansprüche

1. Flammschutzmittel, dadurch gekennzeichnet, dass dieses mindestens

(a) ein bromiertes Cycloalkan mit 7 bis 12 Ringkohlenstoff atomen und 4 bis 6 an diese Ringkohlenstoffatome gebundenen Bromatomen,

(b) einen Dispergator,

(c) gegebenenfalls ein Schutzkolloid,

(d) gegebenenfalls Wasser enthält.

2. Mittel gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dieses als Komponente (a) ein bei 20⁰C sich im festen Aggregatszustand befindliches, bromiertes Cycloalkan enthält.

3. Mittel gemäss Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass dieses als Komponente (a) ein bromiertes Cycloalkan enthält, welches einen Schmelzpunkt zwischen 80 und 200°C aufweist.

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4. Mittel gemäss einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass dieses als Komponente (a) I, 2, 5, 6, 9, lO-Hexabromcyclododecan enthält.

5. Mittel gemäss einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponente (a) in Pulverform vorliegt und einen mittleren Teilchendurchmesser von 1 bis 30 u aufweist.

6. Mittel gemäss einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass dieses als Komponente (b) Ligninsulfonate, Aethylenoxydaddukte aus Alkylphenolen, Fettaminen, Fettalkoholen oder Fettsäuren, aromatische Sulfosäuren oder deren Kondensationsprodukte mit Formaldehyd, mit längeren Alkylresten substituierte, gesättigt-aliphatische Dicarbonsäuren, sulfierte, substituierte Benzimidazole oder sulfonierte Fettsäureamide enthält.

7. Mittel gemäss Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass dieses als Komponente (b) sulfierte, substituierte Benzi midazole oder Kondensationsprodukte aus aromatischen Sulfon säuren mit Formaldehyd enthalten.

8. Mittel gemäss einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass dieses als Komponente (c) Polyvinylalkohol, Mydroxyäthyl- oder Carboxymethylcellulose enthält.

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•TU.

9. Mittel gemäss Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass dieses als Komponente (c) Carboxymethylcellulose enthält,

10. Mittel gemäss einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass dieses

50 bis 700 g/kg der Komponente (a) 0,1 bis 300 g/kg der Komponente (b) 0 bis 30 g/kg der Komponente (c)

und Wasser bis auf 1 kg enthält.

11. Mittel gemäss Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass dieses

200 bis 500 g/kg der Komponente (a) 0,2 bis 200 g/kg der Komponente (b) 0 bis 10 g/kg der Komponente (c)

und Wasser bis auf 1 kg enthält.

12J Verfahren zum Flammfestmachen von synthetischen Fasermaterialien aus Polyester oder Polyamid mit Hilfe eiaaer organischen Bromverbindung, dadurch gekennzeichnet, das^ jnan diese Materialien mit einem Flammschutzmittel behandelt, welches mindestens

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(a) ein bromiertes Cycloalkan mit 7 bis

12 Ringkohlen-

₄- stoff atomen und 4 bis 6 an diese Ringkohlenstoff-

ifv ."■:.-■'--■■■■

atome gebundenen Bromatomen,

(b) einen Dispergator,

(c) gegebenenfalls ein Schutzkolloid und ■

(d) Wasser ;

enthält^und einer Wärmebehandlung unterwirft, wobei so -verfahren wird, dass die Auflage an Komponente (a) nach, der Wärmebehandlung,bezogen auf das behandelte Fasermaterial,Ö,5 bis 7 Gewichtsprozent beträgt.

13. Verfahren gemäss Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die wässerige Zubereitung 50 bis 700 g/kg der Komponente (a), 0,1 bis 300 g/kg der Komponente (b) , 0 bis 30 g/kg der Komponente (c) enthalt.

14. Verfahren gemäss einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponente (a) in Pulverform einen mittleren Teilchendurchmesser von 1 bis 30 u aufweist.

15. Verfahren gemäss Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponente (a) einen Teilchendurchmesser von 1 bis

10 U aufweist.

509825/104 5 ^^ _mspECTE0

^% 34.

16. Verfahren gemäss einem der Ansprüche 12 bis 15,
dadurch gekennzeichnet, dass man das Material bei Temperaturen bis zu 10O⁰C trocknet und einer Wärmebehandlung ober- _x halb 100⁰C unterwirft.

17. Verfahren gemäss Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass man die Wärmebehandlung bei 120 bis 22O°C durchführt.

18. Verfahren gemäss Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass man bei 150 bis 22O°C thermosoliert.

19. Verfahren gemäss einem der Ansprüche 12 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass man so verfährt, dass die Auflage an Komponente (a) nach der Wärmebehandlung bezogen auf das
behandelte Fasermaterial 0,5 bis 5,3% beträgt.

20. Verfahren gemäss einem der Ansprüche 12 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass man Polyesterfasermaterialien behandelt .

21. Verfahren gemäss einem der Ansprüche 12 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass man Polyämidfasermaterialien behandelt.

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ORIGINAL INSPECTED

22. Verfahren gemäss einem der Ansprüche 12 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass man das Flammschutzmittel auf das Fasermaterial auffoulardiert.

23. Verfahren gemäss einem der Ansprüche 12 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass man das Flammschutzmittel nach dem Ausziehverfahren auf das Fasermaterial aufbringt.

24. Verfahren gemäss einem der Ansprüche 12 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass 1, 2, 5, 6, 9, 10-Hexabromcyclododecan als Komponente (a) der alleinige, flammhemmende Wirkstoff ist. · .

25. Das gemäss einem der Ansprüche 17 bis 24 behandelte Fasermaterial.

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