DE2459393C3 - Mittel zum Flammfestmachen von synthetischem Fasermaterial aus Polyester oder Polyamid - Google Patents

Description

Aus der deutschen Offenlegungsschrift 20 01 125 sind Mittel zum Flammfestmachen von Polyesterfasern bekannt, die Brom- und/oder Phosphorverbindungen, z, B, alicyclisehe Bromverbindungen mit 6 bis 24 Kohlenstoffatomen enthalten, welche vorzugsweise als synergistisches Gemisch mit der Phosphorverbindung, mit einer weiteren Antimonverbindung und/oder mit Zinkoxyd eingesetzt werden. Diese bekannten Mittel liegen als lösungsmittelhaltige Emulsionen oder vorzugsweise als dispergatorfreie, organische Lösungen vor. Bei der Applikation auf Polyestergewebe der bekannten Mittel als bevorzugte organische Lösungen werden waschbeständige Flammschutzausrüstungen erhalten, die jedoch einen nachteiligen, steifen Griff der so behandelten Gewebe bewirken.

Im Gegensatz hierzu beansprucht die vorliegende Erfindung ein lösungsmittelfreies Mittel zum Rammfestmachen von Polyesterfasern, die eine alicyclisehe Bromverbindung mit 7 bis 12 Kohlenstoffatomen in feinverteilter Form und einem Dispergator enthält Bei der Applikation auf Polyestergewebe des erfindungsgemäßen Mittels als wäßrige Dispersion werden waschbeständige Flammschutzausrüstungen erhalten, wobei die so behandelten Gewebe überraschenderweise einen angenehmen, weichen Griff aufweisen.

Die vorliegende Erfindung betrifft somit den in den Patentansprüchen definierten Gegenstand.

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

Als Beispiele von Cycloalkanen, weiche als Komponente (a) Verwendung finden können, seien erwähnt: l^^Aö-Hexabromcycloheptan, vor allem 1,23,4- oder l^.ö-Tetrabromcyclooctan oder insbesondere UÄöAlO-Hexabromcyciododecan (abgekürzt HBCD). Vorzugsweise wird HBCD für sich allein als Wirksubstanz eingesetzt

Diese Verbindungen sind bekannt und werden nach bekannten Methoden hergestellt, die u.a. in der deutschen Patentschrift 11 47 574 beschrieben sind. Als Beispiele der als Komponente (b) eingesetzten Dispergatoren seien genannt:

Ligninsulfonate, aromatische Sulfonsäuren, gesättigtaliphatische·, mit längeren Alkylresten substituierte Dicarbonsäuren, Kondensationsprodukte aus aromatischen Sulfonsäuren und Formaldehyd, Alkylphenol-Äthylenoxydaddukte, Fettsäure-, Fettamin- oder Fettalkohol-Äthylcnoxydaddukte, sulfierte, substituierte Benzimidazole, sulfonierte Fettsäureamide. Gute Resultate werden vor allem mit Ligninsulfonaten, mit Äthylenoxydaddukten aus Alkylphenolen, Fettaminen, Fettalkoholen oder Fettsäuren, mit aromatischen Sulfonsäuren, mit gesättigten aliphatischen Dicarbonsäuren, die mit längeren Alkylresten substituiert sind, und insbesondere mit sulfierten, 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 220⁰C, zu keiner Vergilbung des behandelten Substrates oder höchstens nur zu einer bei der Nachwäsche entfernbaren Vergilbung führen. Mit anderen Worten, die Dispergatoren sollten sich entweder bei erhöhter Temperatur nicht zersetzen oder lediglich lösliche oder flüchtige Zersetzungsprodukte bilden. Die eingesetzte Dispergatormenge liegt vor-

ZMgsweise zwischen J und 60 Gewichtsprozent, bezogen auf das HBCD, Besonders gute Resultate werden mit I bis 50, vor allem 1 bis 20 und insbesondere l 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, Hydroxyalkyl- oder Hydroxypropylcellulose. Gelatine, Säurecasein, Stärkekleister oder Polymerisate von Monomeren der Acrylsäurereihe wie Polyacrylsäure, Äthylacrylat- oder Methylmethacrylat-Copolymerisate. Gute Resultate werden vor allem mit Polyvinylalkohol, Hydroxyäthylcellulose und insbesondere mit Carboxymethylcellulose erzielt

Die wässerigen Zubereitungen enthalten in der Regel 50 bis 700 g/kg, vorzugsweise 200 bis 700 g/kg, insbesondere 200 Lis 500 g/kg bromiertes Cycloalkan; 0,! 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 μτη, vorzugsweise 1 bis 20 μσι aufweisen. Gute Resultate werden vor allem mit Dispersionen erhalten, deren Teilchengröße 1 bis 10 μηπ, insbesondere 1 bis 5 μπι beträgt Die Teilchengröße hat an sich keinen Einfluß auf die erzielbaren Flammschutzeffekte, wohl aber auf die Stabilität der Dispersionen.

Die bromierten CycloaJkane benetzen nur schlecht so daß sie vorteilhaft nicht erst unmu.elbar 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 Sedimentation der Komponente (a) verhindert Durch den weiteren Zusatz eines Schutzkolloids 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 Trocknen 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 Korundscheibenmühle.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Flammfestmachen von synthetischen Fasermaterialien aus Polyester oder Polyamid mit Hilfe eines bromierten Cycloalkans, worin man auf diese Materialien das erfindungsgemäße wässerige Flammschutzmittel aufbringt und das so behandelte Fasermaterial 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 Dispersion 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 Fasermaterial nach dem Behandeln mit dem wässerigen Flammschutzmittel trocknet und gegebenenfalls anschließend einer Wärmebehandlung bei erhöhter Temperatur unterwirft Eine geeignete Methode besteht darin, daß man das bebandelte Material bei Temperaturen bis zu 100⁰C, z.B. 7b bis

ίο 100° C, trocknet und einer Wärmebehandlung oberhalb 10O⁰C, z.B. 120 bis 220°C oder insbesondere 150 bis 220⁰C, unterwirft d. h. thermosoliert Der Thermosolierprozeß wird vorzugsweise bei 175 bis 220⁰C 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 53 Gewichtsprozent oder insbesondere 0,5 bis 4,5 Gewichtsprozent beträgt

Die Polyester- und Polyamidfasermaterialien, welche

erfindungsgemäß flammfest ausgerüstet werden, können in beliebiger Verarbeitungsstufe vorliegen, d. h. sie können als Stapel- odtr Endlosfäden, Gewebe oder Gewirke, gefärbt oder ungefärbt oder als bereits weiterverarbeitete Textilien behandelt werden. Vor-

jo zugsweise handelt es sich aber stets um textiles Fasermaterial. Das Flammschutzmittel, welches die Komponente (a) enthält kann nach üblichen Methoden auf das Fasermaterial aufgebracht werden, z. B. durch Spülen, Bedrucken, vorzugsweise durch Ausziehen oder

J5 insbesondere durch Foulardieren.

Bevorzugt werden Polyesterfasermaterialien ausgerüstet Dabei handelt es sich vorzugsweise um solche, die sich von der Terephthalsäure ableiten, z. B. Polyiäthylenglycolterephthalat) oder P"jly(l,4-cyclohe xylendimethylenterephthalat). Polyesterfasern, welche erfindungsgemäß wirkungsvoll ausgerüstet werden können, werden z. B. in den US-Patentschriften 24 65 319 oder 29 01 446 beschrieben.

Als Polyamidfasern kommen z. B. solche aus Poly-2-

caprolactam, Polyhexylmethylendiamin-adipat oder Poly-w-aminoundecansäure in Betracht

Erfindungsgemäß werden auf Polyester- und Polyamidfasermaterialien permanente Flammschutzeffekte erhalten, die auch nach mehreren Wäschen oder

so 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 bekannten 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 Gewebe kaum beeinträchtigt. Das gleiche gilt für die niedrige Biegesteifheit und die hohe Reißfestigkeit der ausgerü-

steten Fasermaterialien, Selbst bedruckte Gewebe können erfindungsgemäß behandelt werden ohne daß dabei die Qualität des Pruckes irgendwie beeinträchtigt wird. Die vorliegenden Flammschutzmittel können auch gleichzeitig mit Farbstoffen oder optischen Aufhellmitteln eingesetzt werden, so daß man in einem Prozeß Färben oder Aufheller*und Flammfestmachen kann.

Auch beim Einsatz geringer Mengen von Dispergator, z. B. u,l bis 3 Gewichtsprozent, bezogen auf die Flotte, werden gute Ergebnisse erzielt, so daß die Nachwäsche gegebenenfalls wegfallen kann.

Prozente in den nachfolgenden Herstellungsvorschriften und Beispielen sind Gewichtsprozente.

Herstellungsvorschriften für Dispersionen

A. 220 g HBCD werden in einer Lösung von 8 g eines Kondensationsproduktes aus Naphthalinsulfonsäure und Formaldehyd in 172 g Wasser dispergiert und in einer Glaskugelmühle auf eine mittlere Teilchengröße von 10 μπι gemahlen.

Nach beendeter Mahlung werden zu der Dispersion 40 g einer 5%igen Lösung von Carboxymethylcellulose (Verätherungsgrad 0,85; Viskosität der l°/oigen Lösung 10—20 mPas) gegeben und eingerührt Man erhält eine gute fließbare, lagerstabUe Dispersion, die beim Absetzen ein leicht aufrührbares Sediment gibt

B. 222 g HBCD werden in einer Lösung von 4,4 g des Natriumsalzes der l-BenzyI-2-heptadecyl-benzimidazoldisulfosäure in 174 g Wasser dispergiert und in e^;ner Sandmühle auf eine mittlere Teilchengröße von 5 μπι gemahlen. Nach beendigter Mahlung werden zu der Dispersion 44 g einer 10%igen Lösung eines Polyvinylalkohols (Hydrolysegrad 88%; Viskosität der 4%igen Lösung 20 mPas) gegeben und gut vermischt Man erhält eine gute gieß- und verdünnbare, lagerstabile Dispersion.

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

D. 600 g HBCD werden in einer Lösung von 300 g eines Kondensationsoroduktes aus Naphthalinsulfosäure und Formaldehyd in 600 g Wasser dispergiert und in einer Glaskugelmühle auf eine mittlere Teilchengröße von 5 μιη gemahlen. Nach der Trocknung im Schaufeltrockner und anschließende Mahlung oder durch Zerstäubungstrocknung erhält man ein in Wasser redispergierbares Pulver.

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

F. 5 g 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

Teilchengröße

F| Kondensationsprodukt aus 1 Mol 1-2
KresoLO.l Mol 2-Naphthol-*-
sulfonsäure, 0,6 Mol Natriumsulfit
und 1,5 Mol Formaldehyd

2,5 g Ligninsulfonai aus saurem 1 - 2

Holzaufschluß
2,5 g Lignjnsulfonat aus alkalischem

Holzaufschluß

Ligninsulfonat aus alkalischem I - 2

Holzaufschluß

Ligninsulfonat aus saurem Holz- 1 - 2
aufseht uß

2u G. 200 g HBCD werden in üiner Lösung von 2 g Oleoylmethyltaurid (Natriumsalz) .ils Dispergator in 198 g Wasser wie in Vorschrift A angegeben zu einer feinen gut gieß- und verdünnbaren Dispersion gemahlen, deren Teilchengröße 2 bis 4 μπι beträgt

¹A. Man verfährt wie in Vorschrift G angegeben, jedoch unter Verwendung von 2 g Dioctylsulfosuccinat (Natriumsalz) als Dispergator. Die Teilchengröße der erhaltenen, gut gießbaren und verdünnbaren Dispersion beträgt 1 bis 4 μπι.

so 1.10 g H BCD, 38 g Wasser und 2 g eines Adduktes aus 1 Mol 4-NonylphenoI und 35 Mol Äthylenoxyd als Dispergator werden mit 50 g Glasperlen wie in Vorschrift F angegeben zu einer feinen gebrauchsfertigen Dispersion verarbeitet deren Teilchengröße 1 bis

j 5 4 μπι beträgt

J. Man verfährt wie in Vorschrift I angegeben, jedoch unter Verwendung von 39 g Wasser und von 1 g eines Adduktes aus 1 Mol Laurylamin und 4 Mol Ätftylenoxyd Man erhält eine feine gebrauchsfertige Dispersion, deren Teilchengröße 1 —4 μπι beträgt

K. Man verfährt wie in Vorschrift I angegeben, jedoch unter Verwendung von 39 g Wasser und von 1 g eines Adduktes aus 1 Mol ölsäure und 4 Mo! Äthylenoxyd. Man erhält eine feine gebrauchsfertige Dispersion, deren Teilchengröße 1 —4 μπι beträgt

L 180 g 1,2,3,4-Tetrabromcyclooctan werden mit 36 g eines Kondensationsproduktes aus Naphthalinsulfonsäure und Formaldehyd, 384 g Wasser und 400 g Glasperlen (Durchmesser 1 mm) zu einer Dispersion

ίο verrührt. Nach dem Trennen von den Glasperlen, erhält man eine gebrauchsfertige Dispersion mit einer mittleren Teilchengröße von 1 bis 3 μητ.

M Man verfährt wie in der Herstellungsvorschrift L, jedoch mit 180 g l^^i-Tetrabromcyclooctan. Nach dem Dispergieren und Trennen von dün Glasperlen, erhält man eine gebrauchsfertige Dispersion mit einer mittleren Teilchengröße von 1 bis 3 μπι.

Beispiel 1

feo Polyestergewebe mit einem Flächengewicht von 150 g/m² werden mit den wässerigen Flotten gemäß nachfolgender Tabelle I foulardiert, während 30 Minuten bei etwa 80°C getrocknet und anschließend während der angegebenen Zeit bei 200⁰C thermosoliert.

Der Thermosoliergrad gibt die Menge des auf dem Fasermaterial vorhandenen Produkts nach derThermosolierung an (bezogen auf die ursprünglich aufgenommene Menge).

Das Gewebe wird dann 5 Minuten bei 6O⁰C in einer Flotte nachgewaschen, die im Liter 2 g wasserfreies Natriumcarbonat und 1 g eines Kondensationsproduktes aus I Mol p-Nonylphenol und 9 Mol Äthylenoxyd 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 95°C in einer Flotte

Tabelle I

bewegt, die 5 g/l NajPO₄ und I g/l p-lsooctylphenylpolyäthoxyäthanol enthält. Das Flottenverhältnis beträgt dabei 1 :40.

Andererseits wird ein Teil der Gewebe während 45 Minuten bei 60⁰C in einer Haushaltswaschmaschine gewaschen in einer Flotte, die 4 g/l eines Haushaltswaschmittels enthält (SNV 198 861 -Wäsche).

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

Dn- Behandelt mil !'Innen aus Dispersionen gcmüM Vorschrift behan delt ABC i; Ι-, \-_; I·'., I₄ (ί

% HBCD in Dispersion	0	50	50	50	*) Korrigierte Auflage, d.h. Dispergator angerechnet.	50	25	25	25	25	50	50	25	25	25
I lottenaufnahme, %		65	65	65	65	65	65	65	65	65	65	65	65	iO
g Dispersion/kg I-'lotte		169	169	188	170	308	308	308	308	155	155	430	430	430
Thermosoliertemperatur, (	19	200	200	200	200	200	200	200	200	200	200	200	200	200
Thermosolierzeit in Sek.	9	20	20	20	20	20	"1O	20	20	60	60	60	60	60
7o Auflage nach Trocknen*»		5.5	5.3	5.3	6	7.2	5,3	4.9	4.9	4	5.7	7.4	6.4	6.2
% Auflage nach Thermo-	18	5	48	4.7	5 2	69	1.9	4.8	4 (ι	3.4	46	6.7	5.1	j ,,
solieren*)	10
7o Auflage nach Nach wäsche		4.5	4.2	4.2	5.2	4.3	3,2	3,1	3	2.8	4.6	5.5	5.1	4.6
7n Thermosoliergrad*)	18	91	91	89	87	96	92	97	93	85	81	91	80	74
Vo Fixiergrad ohne Thermo	9.5	90	88	90	100	62	65	65	65	82	100	82	100	100
solierung
% Fixiergrad mit Thermo	18	84	79	79	87	60	60	63	61	70	81	74	80	74
solierung	9
Griff nach Nachwäsche		1 V;	2	1-V4	IV4	1	I	1	1	1,	iv4	1	1 ":	1
Flammfestigkeit	17
Nach Thermosolieren	9,5
Brennzeit, Sek		1	8	3	0	-	-	-	-	-	-	0	-	-
Einreiölänge, cm		6.5	7	6.5	6.5	-	-	-	-	-	-	6	-	-
Nach Nachwäsche
Brennzeit, Sek	1	1	0	1	0	0	0	0	3	0	0	-	—
Einreißlänge, cm	7	7	6	8	5.5	6	6	5.5	7.5	7	5.5	-	-
Nach 20 Maschinenwäschen
Brennzeit, Sek	-	-	-	-	0	0	0	0	-	-	0	0	0
Einreißlänge, cm	-	-	-	-	6.5	6.5	7	6	-	-	6.5	7	7
Nach 25 Maschinenwäschen
Brennzeit, Sek	0	1	I	-	-	-	-	-	2	2	-	-	-
Einreißlänge, cm	8	7,5	8,5	-	-	-	-	-	8	8	-	-	-
Nach Schnellwäsche
Brennzeit, Sek	-	-	-	I	0	0	0	1	-	-	0	0	0
Einreißlänge, cm	-	-	-	7	6.5	6	5,5	6	-	-	6,5	7,5	7
Griflhoten: 0 unverändert	3 steif
1 Spur steifer als 0	4 sehr	steif
2 etwas steifer als 0

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

Beispiel 2

Man verfährt gleich wie in Beispiel 1 unter Verwendung der Flotte E, anstelle eines Polyestergewe-

bes wird jedoch ein synthetisches Polyamid-6,6-gewirke (Flächengewicht 177 g/m²) ausgerüstet. Die Flottenaufnahme beträgt 100%, die Konzentration der HBCD-Dispersion 110 g/kg Flotte, ansonsten sind die Bedingungen die gleichen.

unbehandelt

% Auflage nach Trocknen 5,8

% Auflage nach Thermosolicren 5

% Auflage nach Nachwäsche 4.2

%Thermosolicrgrad 86 % Fixiergrad ohne Thernioso-

liemitg 84 % Fixiergrad mitThermoso-

lierung 72

Griff nach Nachwäsche 1/4

Flammfestigkeit

vor Thermnsolieren

Brennzeit, Sek. 0

Einreißlänge, cm 7

nach Thermosolieren

Brennzeit, Sek. 0

Einreißlänge, cm 7

nach Nachwäsche

Brennzeit, Sek. 0

Einreißlänge, cm 7

14 9

14 9

14 9

Beispiel 3

Polyestergewebe mit einem Flächengewicht von 162 g/m² wird mit den wäßrigen Flotten gemäß nachfolgender Tabelle II foulardiert während 30 Minuten bei etwa 80°C getrocknet und anschließend während 20 Sekunden bei 200° thermosoliert. Die Flottenaufnahme beträgt ca. 60%. Die Nachwäsche wird wie in Beispiel 1 angegeben durchgeführt.

Anschließend werden die Gewebe bis zu 40mal während 45 Minuten bei 60°C in einer Haushaltswaschmaschine in einer Flotte gewaschen, die 4 g/l eines Haushaltswaschmittels enthält (SNV 198 861-Wäsche). Die Gewebe werden dann auf ihre Flammfestig-

10

keit geprüft (Vertikaltest
Sekunden).

Tabelle!!

DIN 53 906, Zündzeit 3

Un-	Behandelt
behandelt	mit Flotten
	L M

% Wirksubstanz in Dispersion	Beispiel 4	30	30
g Dispersion / kg Flotte	55,5	55,5
% Auflage nach der Nachwäsche	0,5	4,6
GrilT nach der Nachwiische 0	0	1
Flammfestigkcit
Nach 20 Maschinenwäschen
Brennzeit, Sek brennt	2	0
Einreißlänse. cm	8	7.5
Nach 40 Maschinenwäschen
Brennzeit, Sek brennt	0	0
Einreißlänge, cm	8,5	7

PolyestergEiwebe mit verschiedenen Flächengewichten werden mit Flotten foulardiert, die variable Mengen der Dispersion gemäß Vorschrift A enthalten. Die eingesetzten Gewebe und Dispersionsmengen sind in nachfolgender Tabelle III ersichtlich. Die Gewebe werden bei 80°C während 30 Minuten getrocknet und anschließend bei 200°C während 20 Sekunden thermosoliert.

Die Nachwäsche wird wie im Beispiel 1 angegeben durchgeführt

Anschließend werden die Gewebe bis zu 20mal während 45 Minuten bei 60°C in einer Haushaltswaschmaschine gewaschen in einer Flotte, die 4 g/l eines Haushaltswaftchmittels enthält (SNV 198 861-Wäsche). Die einzelnen Gewebe werden dann auf ihre Flammfestigkeit geprüft (Vertikaltest DIN 53 906, Zündzeit 3 Sekunden).

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

Tabelle III

Gewebe Flämengewicht
g/m²

Polyester/213 Behandelt mit Flotten I Il III

Unbehandelt

Polyester/275
Behandelt mit Flotten
V VI VII

VIII IX

Unbehandelt

% HBCD in Dispersion	50	50	50	50	50	50	50	50	50
% Flottenaufnahme	60	60	60	60	60	60	60	60	60
g Dispersion / kg Flotte	33,2	83,5	167	250	16,6	33,2	83,5	167	250
% Auflage nach Trocknen	-	-	5	8,6	-	1,3	1,7	4,7	6,2
% Auflage nach Thermosolieren	0,9	1,4	3,6	5,9	0,4	1,3	1,5	4,5	6
% Auflage nach Nachwäsche	—	—	2,9	5,1	—	1,3	1,5	4,2	5,7
% Thermosoliergrad	-	-	72	69	-	100	88	96	97
% Fixiergrad ohne Thermosolierung	—	—	80	86	—	100	100	93	95
% Fixiergrad mit Thermosolierung	—	—	58	59	—	100	88	89	92

24 59

11

Fnrlsct/.ung

Gewebe Unbe-

N

393

I'olyester/275

0 0

S

5 6

12

6 1 brennt

Nach 1 Maschinenwäsche

5 2

den wässerigen Flotten gemäß

C getrocknet und anschließend

I bis IV eingesetzte optische

(D

Ciewebe Flachengewicht Polyestcr/213

behandelt mit handelt

Unbe- Behandelt mil

8 8

Brennzeit, Sek

8,5 8

nachfolgender Tabelle V foulardiert, während 30

während 60 Minuten bei 200° C thermosoliert

Aufheller entspricht der Formel

g/nr Behandelt mit Flotten

Flotten

handelt y y.

Einreißlänge, cm

Beispiel 6

Minuten bei etwa 80°

Der in den Flotten

N

I Il III IV

1 II

O

0

hrennt 0 5

3 I

Flolten Unbe-

Polyestergewebe mit einem Flächengewicht von

Griff nach Nach wäsche 0 V2 1 lV2

6 5,5

VII VIII IX handelt

150 g/m2 werden mit

Flammfestigkeit

% HBCD in Dispersion 50 50

V2 1 IV2 0

O

Nach der Nachwäsche

% Flottenaufnahme 60 60

Brennzeit. Sek 2 0 0 0

g Dispersion/kg Flotte 167 250

Einreißlänge, cm 6 6 6 6

% Auflage nach Trocknen 3,1 8,1

0 0 0 brennt

Nach 20 Maschinen

% Auflage nach 2,3 7,0

211

4,5 5 5

wäschen

Thermosolieren

% Thermosoliergrad

Brennzeit, Sek 10 0 0

% Auflage nach Nachwäsche 1,3 5,3

% Fixiergrad ohne

Einreißlänge, cm 6,5 6 6,5 6

0 0 0

Beispiel 5

2>

6,5 6 5

Ein Polyamidgewebe mit einem Flächengewicht von

(jewebe Unbe-

177 g/m2 wird mit einer Flotte foulardiert, die variable

behandelt mit handcll Finden

Mengen der Dispersion gemäß Vorschrift A enthält.

30

Γ lUllCIl

Das Trocknen, das Thermosolieren, die Nachwäsche

I Il

und das einmalige Waschen in der Haushaltswaschma

schine wird wie im Beispiel 4 angegeben durchgeführt.

74 87

Das gleiche gilt für die Prüfung der Flammfestigkeit und die Bewertung des Griffes. Die Resultate sind in der nachfolgenden Tabelle IV zusammengestellt

Vi

56 76

Thermosolierung % Fixiergrad mit 42 66 Thermosolierung Griff nach Nachwäsche 1 1 0

Tabelle IV

Flammfestigkeit

1 aucijt ι ν

40

Nach der Nachwäsche

Brennzeit, Sek

Einreißlänge, cm

45

\

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

N=N

wobei R 50% Wasserstoff und 50%

bedeutet.

// V

N=N

V/ CH₃ SO₂-N-CH₂-CH₂-O-R

Il

-C-CH₃

Nach dem Foulardieren werden die Gewebe wie im Beispiel 1 angegeben nachgewaschen und auf ihre Flammfestigkeit (Vertikaltest DIN 53 906, Zündzeit 3 Sekunden) und auf ihre textilmechanischen Eigenschaften geprüft. Dabei wird der Griff mit Noten, wie im Beispiel 1 angegeben bewertet. Zudem wird die Diegeaieifheit nach dem Test ASTM D-1388-64 T und

die Reißfestigkeit 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, w< bei die guten textilmechanischen Eigenschaften dadurch kaum beeinträchtigt werden.

Tabelle V Gewebe mit Flotten behandelt

I II III IV V

VI

VM

50

50

% HBCD in Dispersion gemäß

Vorschrift A

g Dispersion/kg Flotte 167 167

g Farbstoff '.ca. 8U%ig) der
Formel (M/kg Flotte

g opt. Aufheller (ca. 8%ig) der
Formel (2)/kg Flotte

% Auflage an HBCD nach 5.4

Trocknen

% Auflage an HBCD nach

Thermosolieren

% Auflage an HBCD nach

Nachwäsche

% Thermosoliergrad

% Fixiergrad ohne
Therinosolierunn;

% Fixiergrad mit 74

Thermosolierung

Flammfestigkeit

Nach der Nachwäsche
Brennzeit, Sek 0

Einreißlänge, cm 8,5

Griff nach der Nachwäsche 1

Biegesteifheit nach der Nach- 202

wäsche, mg · cm

Reißfestigkeit nach der Nachwäsche
-Kette N - 9,81 41,6

-SchußN-9,81 29,7

4,5	4,7
4	4,5
83	80
89	96

76 50

167
2.9

50

167
11.7

16.7 33.4 16,7 33.4

5.9 4,9 5.4

4,2
3.3

86
79

67

4,6
3.9

85

85

72

167
35

6,9
6,1
4,1

VIII IX

l'nbehandelt

2,9 35

1	brennt	brennt	2	0	i	brennt	brennt	brennt
9	brennt	brennt	7	8	9	brennt	brennt	brennt
1	'Λ	V,	1	1	1		1A	0
164	134	159	141	131	144	126	116	'45
42	40	41.3	42.8	42,2	40,4	41,7	40,2	38,3
29,2	30.5	32	29.7	29,2	29	29,1	32	32.7

Beispiel 7

5 g eines Polyestergewebes mit einem Flächengewicht von 150 g/m² 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:

Dispersion gemäß Vorschrift A
Wasser

bO

Flotte II:

1 g Dispersion gemäß Vorschrift A

100 g Wasser

025 g einer Mischung bestehend aus einem Dodecylbenzolsulfonat-Triäthanolaminsalz und einem Addukt aus Ricinusölfettsäure und Äthylenoxyd, die in einem Lösungsmittelgemisch aus Trichlorbenzolen, Diphenyl, Xylol. m-Hexanol und Äthylenglykol gelöst sind.

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

Nach erfolgter Behandlung werden die Gewebe 20mal in einer Haushaltswaschmaschine jeweils während 45 Minuten bei 60⁰C in einer Flotte gewaschen, die 4 g/l eines Haushaltswaschmittels enthält (SNV 198 861-Wäsche).

Die Auflage an HBCD der Gewebeproben wird vor und nach den Waschen bestimmt Nach den Waschen wird ebenfalls die Flammfestigkeit nach dem DIN 53 906 Vertikaltest bei einer Zündzeit von 3 Sekunden geprüft.

Die Resultate sind in nachfolgender Tabelle VI zusammengestellt

Tabelle VI

Gewebe mit Flotten behandelt

1 II

Unbehandeltes Gewebe

% Auflage nach dem Ausziehen 5,7 6,1 - % Auflage nach 20 Waschen 5,4 6,1 -

Flammfestigkeit Nach 20 Wischen Brennzeit, Sek 0 0 brennt Einreißlänge, cm 6,5 7,5 ₍.

Beispiel 8
(Vergleich)

(I) Herstellung einer wäßrigen Aufschwemmung analog DE-OS 20 01 125.

600 g HBCD werden in 600 g Wasser aufgenommen und in der bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Dispersion D verwendeten Glaskugetmühle gemahlen. Auch nach 63 Stunden Mahldauer bleibt die Teilchengröße über 20 μπι. Die HBCD-Teilchen setzen sich sofort ab. Es wird keine stabile Dispersion, sondern eine wäßrige

Tabelle VII

Aufschwemmung erhalten, die als solche auf Polyestergewebe auch nach längerem Rühren und Verdünnen mit Wasser nicht erfolgreich applizierbarist

(II) Herstellung einer organischen Lösung analog DE-OS 20 01 125.

600 g HBCD werden in 600 g Dimethylformamid gelöst

(III) Herstellung einer erfindungsgemäßen Dispersion. 600 g HBCD. 300 g eines Kondensationsproduktes aus Naphthalinsulfonsäure und Formaldehyd und 600 g Wasser werden wie in Vorschrift D angegeben dispergiert und gemahlen.

(IV) Herstellung eines erfindungsgemäßen, redispergierbaren Pulvers.

Die gemäß (III) erhaltene Dispersion wird wie in Vorschrift D angegeben getrocknet (V) Applikation.

Polyestergewebe mit einem Flächengewicht von 150 g/m² werden mit den Flotten gemäß nachfolgender Tabelle VII foulardiert, während 30 Minuten bei 8O⁰C getrocknet und anschließend während 20 Sekunden bei 200° C thermosolieit Die Nachwäsche, das Waschen in einer Haushaltswaschmaschine, das Testen des Griffes und der Flammfestigkeit wird wie in Beispiel 1 durchgeführt Die Resultate sind in der nachfolgenden Tabelle VII zusammengestellt

Polyestergewebe behandelt mit

Hotte gemäß vorliegender Erfindung enthaltend

Dispersion (III) Rcdi-

spergierbares Pulver (IV)

Aufschwemmung (I) Lösung (II) in

analog

DE-OS 2001 125

Dimethylformamid

analog

DE-OS 20 01 125

Unbehandeltes Polyestergewebe

% HBCD in Dispersion	40	40	66,6	—
% HBCD in Aufschwem	—	—	—	50
mung (Annahme)
% HBCD in Lösung	-	-	-	-
% Flottenaufnahme	60	60	60	60
g Dispersion / kg Flotte*)	208	416	125	-
g Aufschwemmung/	-	-	-	167
kg Flotte*)
g Lösung/kg Flotte**)	-	-	-	-
% Auflage nach Foulardieren,	5,0	10,0	5,0	5,0
berechnet
% Auflage nachThermo-	4,8	7,4	4,2	0,1
solieren, erhalten
Griff nach Nachwäsche	l'/4	IV3	1	V3
Flammfestigkeit
- nach Nachwäsche
Brennzeit, Sek.	1	0	1	18,5
Einreißlänge, cm	8	6,5	6	10
- nach 20 Maschinenwäschen
Brennzeit, Sek.	0	0	0	19.5
Einreißlänge, cm	6	7	6	9,5

50
60

50 60

167	334	—	909 625/282
5,0	10,0	0
5,1	7,4	0
2V4	3	0
1	0	19
7,5	7,5	9,5
0	0	18
8	8	10

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   1, Mittel zum Flammfestmachen von synthetischen Fasermaterialien aus Polyester oder Polyamid auf der Basis eines bromierten Cycloalkans, dadurch gekennzeichnet, daß es aus

   (A) einer lösungsmittelfreien Dispersion, die sich aus

   (a) einem feinverteilten bromierten Cycloalkan to mit 7 bis 12 Ringkohlenstoffatomen und 4 bis 6 an diese Ringkohlenstoffatome gebundenen Bromatomen, dessen mittlerer Teflchendurchmesser 1 bis 30 μπι beträgt.

   (b) einem in der Farbstoff- und Textilindustrie üblichen Dispergator, gegebenenfalls

   (c) einem Schutzkolloid und

   (d) Wasser

   zusammensetzt

   oder

   (B) einem in Wasser redispergierbaren Pulver aus den Komponenten (a), (b) und gegebenenfalls (c)

   besteht.

   Z Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet. daß die Komponente (a) sich bei 20⁰C im festen Aggregatzustand befindet

   3. Mittel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponente (a) einen Schmelzpunkt zwischen 80 und 200° C aufweist.

   4. Mittel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponente (a) 1,2,5,6,9,10-Hexabromcyclododecan ist

   5. Mittel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß es aus 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

   besteht

   6. Verfahren zum Flammfestmachen von synthetischen Fasermaterialien aus Polyester oder Polyamid mit Hilfe eines bromierten Cycloalkans, dadurch gekennzeichnet, daß man auf diese Materialien ein Flammschutzmittel gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5 aufbringt, das behandelte Fasermaterial bei Temperaturen bis zu 100° C trocknet und anschließend einer Wärmebehandlung oberhalb 100° C 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.

   7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß man die Wärmebehandlung bei 120 bis ή 220⁰C durchführt.

   8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß man bei 150 bis 220° C thermosoliert.