DE2559127A1 - Bromierte carbamoylderivate, die zur flammfestigkeitsausruestung von verbrennbaren substraten nuetzlich sind - Google Patents

Bromierte carbamoylderivate, die zur flammfestigkeitsausruestung von verbrennbaren substraten nuetzlich sind

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DE2559127A1
DE2559127A1 DE19752559127 DE2559127A DE2559127A1 DE 2559127 A1 DE2559127 A1 DE 2559127A1 DE 19752559127 DE19752559127 DE 19752559127 DE 2559127 A DE2559127 A DE 2559127A DE 2559127 A1 DE2559127 A1 DE 2559127A1
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Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. F. "Weick.mann, 2559127
Dipl.-Ing. H.\7r.tcKMANN, Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke H/WE/MY Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber
8 MÜNCHEN 86, DEN POSTFACH 860 820
Case 3591 möhlstrasse 22, rufnummer 483921/22
<983921/22>
HOOKER CHEMICALS & PLASTICS CORP. Niagara Falls, N.Y.14302 / USA
Broraierte Carbamoylderivate, die zur Flammfestigkeitsausrüstung von verbrennbaren Substraten nützlich sind
Die Erfindung betrifft bromierte Carbamoylderivate der Formel
(X) (X1) (X2) C-CH2- (R2)n - 0 - C(O)N(R) (R1)
worin
R und R unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom, Alkyl, Alkanol, Cycloalkyl mit 5 bis 7 Kohlenstoffatomen, Phenyl, phenylsubstituiertes Alkyl, alkylsubstituiertes Phenyl, Oxyalkylen mit endständigem Hydroxy, hydroxysubstituiertes Oxyalkylen mit endständigem Hydroxy und halogensubstituiertes Oxyalkylen mit endständigem Hydroxy bedeuten,
die Substituenten R unabhängig voneinander Alkylen,
Oxyalkylen, hydroxysubstituiertes Oxyalkylen, halogensubstituiertes Oxyalkylen und Alkylen oder Oxyalkylen, substituiert durch die Gruppe - 0 - C(O)N(R)(R1), bedeuten,
1 2
X, X und X unabhängig voneinander Halogen und
halogensubstituiertes Alkyl bedeuten, wobei das Halogen Chlor oder Brom sein kann, v/ob ei
Alkyl, Alkanol und Alkylen je unabhängig voneinander 1 bis 4 Kohlenstoffatome enthalten und das Oxyalkylen 2 bis
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4 Kohlenstoffatome enthält,
η 0 bis 20, bevorzugt 0 bis 6, bedeutet,
vorausgesetzt, daß einer der Substituenten X, X 2
oder X eine Brom- oder bromsubstituierte Alkylgruppe be-
deutet und daß jede Carbamoylgruppe in der Gruppe R oder R ein substituierbares Wasserstoffatom enthält.
Diese Verbindungen sind nützlich, um verbrennbare Substrate flammfest auszurüsten.
Zur Flammfestigkeitsausrustung von verbrennbaren Materialien wurden verschiedene Materialien vorgeschlagen. In der US-PS 3 456 041 wird ein bromiertes, Phosphor enthaltendes Material vorgeschlagen. Die US-PS 3 642 944 betrifft gesättigte Polyestermaterialien, die die Reaktionsprodukte von chlorierten aromatischen Säuren und Dibromneopentylglykol enthalten. Polyester, die halogenierte Phenylderivate enthalten, werden,in der US-PS 3 772 342 beschrieben. In der US-PS ' werden
3 324 205/flammfeste Massen beschrieben, die Phosphor enthalten, ebenfalls in der US-PS 3 830 886. Ester der Carbaminsäure werden in den US-PSn 2 816 910, 3 391 181 und in der BE-PS 614 347, datiert vom 23. August 1962 und referiert in Chemical Abstracts 58, 3322F, beschrieben.
Die Erfindung betrifft die Flammfestigkeitsausrustung von verbrennbaren Substraten unter Verwendung von bromierten Carbamoylderivaten der Formel
(X) (X1) (X2) C-CH2- (R2)n - 0 - C(O)N (R) (R1)
R und R unabhängig voneinander Wasserstoff, Alkyl, Alkanol, bzw. Hydroxyalkyl, Cycloalkyl mit 5 bis 7 Kohlenstoffatomen, Phenyl, Alkyl, substituiert durch Phenyl, Phenyl, substituiert durch Alkyl, hydroxyterminiertes Oxyalkylen, hydroxysubstituiertes hydroxyterminiertes Oxyalkylen
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und halogensubstituiertes hydroxyterminiertes Oxyalkylen bedeuten,
ρ
die Substituenten R unabhängig voneinander Alkylen,
Oxyalkylen, hydroxysubstituiertes Oxyalkylen, halogensubstituiertes Oxyalkylen und Alkylen oder Oxyalkylen, substituiert
durch die Gruppe - O - C(O)N(R) (R1), bedeuten,
1 2
X, X und X unabhängig voneinander Halogen und
halogensubstituiertes Alkyl bedeuten, wobei das Halogen Chlor oder Brom sein kann, wobei
Alkyl, Alkanol und Alkylen je 1 bis 4 Kohlenstoff-
atome enthalten und wobei Oxyalkylen 2 bis 4 Kohlenstoffatome enthält,
η 0 bis 20, bevorzugt 0 bis 6, bedeutet, vorausgesetzt, daß einer der Substituenten X, X
oder X Brom oder bromsubstituiertes Alkyl bedeutet und daß
■\
jede Carbamoylgruppe in der Gruppe R oder R ein substituierbares bzw. ersetzbares Wasserstoffatom enthält.
Der Ausdruck "substituierbares" Wasserstoffatom bedeutet ein Wasserstoffatom, das in der Gruppe R oder R vorhanden ist und das daraus entfernt werden kann, wie während des Härtens der mit diesen Verbindungen behandelten Substrate.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen sind nützlich, um verbrennbareiMaterialien Flammbeständigkeitseigenschaften zu verleihen, wie synthetischen Harzen, Holz, Papier, Cellulose enthaltenden Fasern und Flächengebilden und ähnlichen Materialien. Die erfindungsgemäßen Verbindungen verleihen insbesondere Cellulose enthaltenden Flächengebilden oder Bahnenmaterialien Feuerbeständigkeitseigenschaften, da sie für das Flächengebilde reaktive Stellen besitzen.
Herstellungsverfahren
Im allgemeinen wird zur Herstellung der erfindungsgemäßen Verbindungen ein Alkohol (1 Mol) mit Phosgen (2 Mol) in
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flüssiger Phase umgesetzt. Bei der zweiten Stufe wird die Carbamoylgruppe durch Umsetzung des Produktes der ersten Stufe mit Ammoniak gebildet. Der Wasserstoff der Carbamat-
-1
gruppe kann dann durch geeignete R oder R Gruppen ersetzt oder substituiert werden. In den Beispielen werden nähere Einzelheiten angegeben. Beispielsweise kann der erste Alkohol ein halogenierter Alkohol sein und mit einem Epihalohydrin wie Epichlorhydrin oder Epibromhydrin umgesetzt werden. Alternativ kann der Alkohol mit verschiedenen Alkylenoxiden wie Äthylenoxid, Propylenoxid oder Butylenoxid unter Herstellung des gewünschten Oxyalkylenproduktes umgesetzt -werden, das dann mit Phosgen umgesetzt werden kann.
Unabhängig davon, wie die Verbindungen hergestellt werden, sind die - N - Alkanolderivate die am meisten bevorzugten Verbindungen. Sie werden durch Umsetzung des Carbamats mit wäßrigem Formalin bei einem pH-Wert von 8 bis 9 und bei einer Temperatur von ungefähr 450C hergestellt.
Wie aus den zuvor beschriebenen Herstellungsverfahren erkennbar ist, hängt das erhaltene Endprodukt von dem als Ausgangsmaterial verwendeten Alkoholderivat ab.
Die Alkohole, die verwendet werden können, können durch die Formel (X) (X1) (X2) C-CH2- (R2)n -OH angegeben werden. Im folgenden werden bevorzugte Alkohole angegeben, die zur Herstellung der erfindungsgemäßen Verfahren verwendet werden können.
(Br CH2)3 C - CH2 OH
(Br CH2J2 (Cl CH2) C - CH2 OH
Br3 C - CH2 OH
(Br CH2)3 C - CH2 -[O CH2 - CH(CH2Br)] OH (Br CH2)3 C - CH2 - O - [CH2 - CH(CH2Br) - O -]n H-(Br CH2)3 C - CH2 - O - [CH2 - CH(CH2Cl) - O -]n H
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Zur Herstelliing solcher Verbindungen, die als R Substituenten Alkylen oder Oxyalkylen, substituiert durch die Gruppe - O - C(O)N(R) (R ), enthalten, setzt man Phosgen mit einer Alkoholvorstufe um, die nicht nur endständige Hydroxylgruppen, sondern ebenfalls eine oder mehrere Hydroxylgruppen als Seitenketten der geeigneten Alkylen- oder Oxyalkylen- Vorstufe enthalten. Man kann das Produkt mit Ammoniak umsetzen und dann reagiert das Produkt und man erhält die entsprechenden R- oder R -Derivate. Man erhält dabei Seitengruppen der Formel - 0 - C(O)N(R) (R1).
Verwendung der Zusammensetzungen
Wie zuvor angegeben, sind die erfindungsgemäßen Verbindungen nützlich, um verbrennbaren Materialien Flammfestigkeit oder flammenverzögernde Eigenschaften zu verleihen. Der Ausdruck "verbrennbares Material" bedeutet ein Material, das selbst die Neigung besitzt zu brennen, wenn es angezündet wird. Die Flammenbeständigkeit von Textilmaterialien kann entsprechend dem Grundtest AATCC 34-1952, American Association of Textile Chemists and Colorists, bestimmt werden. Ein besonders strenger Regierungsstandard für die Entflammbarkeit ist "Department of Commerce Standard FF-3-71". Die erfindungsgemäßen Verbindungen .sind besonders nützlich, um Cellulosematerialien Flammverzögerungseigenschaften bzw. Flammfestigkeit zu verleihen. Die Cellulosematerialien, die erfindungsgemäß behandelt werden können, um ihnen Flammbeständigkeitseigenschaften zu verleihen, umfassen Baumvrolle, Reyon, Papier, Jute, Ramie, Holz und deren Gemische wie auch Mischungen aus Cellulosematerialien, wie Baumwolle oder Reyon, mit synthetischen Gemischen, wie Nylon, Polyester, Acrylmaterialien, und mit proteinhaltigen Fasern, wie mit Wolle u.a. Die erfindungsgemäßen Verbindungen sind besonders wirksam, wenn sie auf Flächengebilde, die Cellulose enthalten, wie auf Baumwolle und Reyon und auch auf Gemische aus Cellulosematerialien wie
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aus Polyester und Baumwolle, angewendet werden, wobei die Menge an Polyester bevorzugt mindestens 25%, bezogen auf das Flächengebilde, beträgt und so hoch sein kann wie 50 oder 75%.
Die normale Behandlung der Celluloseflächengebilde umfaßt: Klotzen des Flächengebildes oder Imprägnieren des Flächengebildes mit einer Lösung der zuvor beschriebenen neuen Zusammensetzungen, Trocknen des Flächengebildes und Härten des so behandelten Flächengebildes· Häufig werden, bevor das Flammenfestmachmittel auf das Flächengebilde angewendet wird, Vorbehandlungen durchgeführt wie ein Entschlichten des Flächengebildes, ein Reinigen oder Waschen des Flächengebildes in einem im Handel erhältlichen Detergens, ein Bleichen des Flächengebildes und ein erneutes Waschen des Flächengebildes. Die erfindungs gemäß en Verbindungen werden dann als Lösung angewendet. In einigen Fällen ist es ebenfalls wünschenswert, daß das Flächengebilde vor der Anwendung der Lösung aus den erfindungsgemäßen Verbindungen getrocknet wird.
Obgleich die bromierten Materialien allein, d.h. ohne andere Flammenfestmachmittel bzw. Flammenverzögerungsmittel, angewendet werden können, ist es bei der Anwendung der erfindungsgemäßen FlammenverzÖgerungsmittel bevorzugt, zusätzliche Flammenverzögerungsmittel oder Zusammensetzungen bzw. Flammenfestmachzusammensetzungen wie Phosphor enthaltende Materialien zusammen mit den bromierten Verbindungen anzuwenden. Dies kann erfolgen, indem man in einem Bad die bromierten Materialien zusammen mit den Phosphor enthaltenden Materialien anwendet. Alternativ können die bromierten Materialien getrennt angewendet werden, d.h. das Flächengebilde wird mit dem bromierten Material behandelt und anschließend mit den Phosphor enthaltenden Materialien behandelt. Alternativ kann ein stufenweises Verfahren durchgeführt werden, bei dem die Phosphor enthaltenden Materialien auf das gewünschte Flächengebilde angewendet werden und bei dem dann die bromierten Materialien angewendet werden. Bei dem am meisten bevorzugten Verfahren
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werden die bromierten Materialien zusammen in einem Bad mit den gewünschten, Phosphor enthaltenden Materialien angewendet. In den zuvor angegebenen Literaturstellen und Patentschriften werden verschiedene phosphorhaltige Verbindungen beschrieben, die zusammen mit den bromierten Verbindungen verwendet werden können; vergl. ebenfalls die US-PS 3 4-21 923 1 wo verschiedene Verfahren für die Anwendung der gewünschten, Phosphor enthaltenden Materialien beschrieben werden, die auch bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden können.
Die Menge an feuerverzögerndem, phosphorhaltigem Material, die verwendet wird, kann stark variieren. Im wesentlichen sollte eine solche Menge verwendet werden, daß dem verbrennbaren Substrat oder Material eine Flammfestigkeit verliehen wird. Im allgemeinen bevorzugte, Phosphor enthaltende Flammfestmachmittel sind Pyrovatex [Warenzeichen der Ciba-Geigy für (CH3O)2 - P(O) - C2H4 - C(O) NHCH2OH], Tetrakis-(oc-hydroxyorgano)-phosphoniumsalze wie die anorganischen Salze, z.B. die Halogenide oder Sulfate u.a., oder Salze von organischen Materialien, z.B. die Säuren wie Essigsäure, Ameisensäure, Oxalsäure u.a., oder die Neutralisationsprodukte von der Tetrakis-phosphoniumverbindung mit einem Alkalimetallhydroxid oder einem tertiären Amin.
Die Tetrakis-(ß-hydroxyorgano)-phosphoniumverbindungen der erfindungsgemäßen Mittel können weiter als eine Verbindung der Formel
R-
H t
C -
OH
PX-
definiert werden, worin
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Rr Wasserstoff, niedrig-Alkyl mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, halogeniertes niedrig-Alkyl mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, niedrig-Alkenyl mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, halogeniertes niedrig-Alkenyl mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, Aryl mit 6 bis 10 Kohlenstoffatomen, halogeniertes Aryl mit 6 bis 10 Kohlenstoffatomen, Cycloalkyl mit 3 bis 6 Kohlenstoffatomen, halogeniertes Cycloalkyl mit 3 bis 6 Kohlenstoffatomen bedeutet und
X^ Halogen wie Chlor, Brom, Fluor oder Jod bedeutet.
Typische Beispiele geeigneter Tetrakis-(a-hydroxyorgano)-phosphoniumhalogenid-Verbindungen sind Tetrakis-(hydroxymethyl)-phosphoniumchlorid, Tetrakis-(hydroxymethyl)-phosphoniumbromid, Tetrakis- (a-hydroxyäthyl) -phosphoniumchlorid, Tetrakis-(a-hydroxypropyl)-phosphoniumchlorid, Tetrakis- (cchydroxyallyl)-phosphoniumchlorid, Tetrakis-(a-hydroxybenzyl)-phosphoniumchlorid, Tetrakis-(a-hydroxymethyl-cyclohexyl)-phosphoniumchlorid, Tetrakis-(a-hydroxypropenyl)-phosphoniumchlorid, Tetrakis-(a-hydroxybutenyl)-phosphoniumchlorid und Mischungen davon. Die Phosphoniumverbindungen können in monomerer Form oder in teilweise polymerisierter Form verwendet werden, solange sie wasserlöslich sind. Beispielsweise kann Tetrakis-(hydroxymethyl)-phosphoniumchlorid, die bevorzugte Phosphoniumverbindung, zur Bewirkung einer Partialpolymerisation erwärmt werden, bevor es in der Lösung gelöst wird.
Die bei der vorliegenden Erfindung nützlichen Tetrakis-(ahydroxyorgano)-phosphoniumhydroxide besitzen die Formel [R3 - CH(OH)]4 P-OH
worin R^ die oben gegebene Bedeutung besitzt. Das bevorzugteste Material ist Tetrakis-(hydroxymethyl)-phosphoniumhydroxid.
Bei der Anwendung der bromierten Verbindungen auf ein Substrat wie ein Flächengebilde (dieser Ausdruck wird auch
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synonym mit Bahnenmaterial verwendet), das flammfest ausgerüstet werden soll, wird eine Lösung der bromierten Verbindungen verwendet. Die am meisten bevorzugte Lösung ist eine wäßrige Lösung. Es können jedoch auch andere Lösungsmittel verwendet werden, vorausgesetzt, daß die Verbindungen darin löslich sind, wie Alkanole mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, aromatische Lösungsmittel wie Benzol, Toluol, Xylol u.a. und chlorierte Lösungsmittel wie chlorierte Kohlenwasserstoffe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen u.a. Die Phosphoniumsalze sollten daher darin löslich sein.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen sollten, wenn sie auf das Flächengebilde angewendet werden, so angewendet werden, daß eine Naßaufnahme von 10 bis 200% erreicht wird. Werden die erfindungsgemäßen Verbindungen zusammen mit flammenverzögernden Phosphormitteln in einem Bad verwendet, so sollte das Verhältnis der Verbindungen, auf Gewichtsbasis, von 1 bis 10:10 bis 1 an bromiertem Carbamoyl:Phosphor enthaltendem Mittel betragen.
Die am meisten bevorzugten erfindungsgemäßen Flammenfestmachmittel enthalten die N-Methylolderivate, die zusammen mit Tetrakis-(hydroxymethyl)-phosphoniumchlorid oder -hydroxid, am meisten bevorzugt dem Chlorid, verwendet werden.
Wird zum Imprägnieren von Cellulose enthaltenen Flächengebilden eine Lösung aus Tetrakis-(hydroxymethyl)-phosphoniumhydroxid verwendet, so liegt diese im Gleichgewicht mit Tris-(hydroxymethyl)-phosphin vor. Eine solche Lösung ist gut bekannt und kann durch Umsetzung einer wäßrigen Lösung von Tetrakis-(hydroxymethyl)-phosphoniumchlorid mit einer geeigneten äquimolaren Menge einer organischen oder anorganischen Base, bevorzugt Natriumhydroxid, verwendet v/erden. Der pH-Wert der Endlösung wird auf 7 bis 9 und bevorzugt auf 7,5 bis 8,1 eingestellt. Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung nimmt man an, daß die aktive Komponente der wäßrigen Lö-
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- ίο -
sung Tetrakis-(hydroxymethyl)-phosphoniumhydroxid ist» Im folgenden wird die aktive Komponente mit dem Namen dieser Komponente bezeichnet, obgleich es möglich ist, daß ein Gemisch aus Tris-(hydroxymethyl)-phosphin und Tetrakis-(hydroxymethyl)-phosphoniumhydroxid vorliegt.
Die wäßrige Behandlungslösung kann auf das cellulosehaltige Material auf irgendeine geeignete V/eise angewendet werden. Beispielsweise kann die Lösung durch Imprägnieren bzw. Aufklotzen, Eintauchen, Sprühen und nach ähnlichen Verfahren angewendet werden. Nach der Imprägnierung wird die überschüssige Lösung bevorzugt von dem Material entfernt, indem man das Material durch Abquetschwalzen leitet, es zentrifugiert, auswringt oder indem man andere Verfahren verwendet. Obgleich eine Naßaufnahme von ungefähr 10 bis ungefähr 200% geeignet verwendet werden kann, weist das Material bevorzugt eine Endharzauf nähme von ungefähr 1 bis 50%, bevorzugt von ungefähr 5 bis ungefähr 35 Gew.%, auf.
Von den oben aufgezählten Carbamoylderivaten, die zur Flammfestigkeitsausrüstung von cellulosehaltigen Materialien verwendet werden können, sind die am meisten bevorzugten Verbindungen die, die die Gruppe -CH9Br als Substituenten X, X
2 12·
und X enthalten. Die Substituenten X, X und X können variiert werden; es ist jedoch bevorzugt, daß die Massen dem cellulosehaltigen Material eine dauerhafte Flammfestigkeit verleihen,und daher sind solche Materialien, die Substituenten enthalten, die eine Dehydrohalogenierung erleiden können, weniger bevorzugt, bedingt durch ihre mögliche Instabilität nach längerer Zeit.
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung. Sofern nicht anders angegeben, sind alle Prozentgehalte durch das Gewicht ausgedrückt und alle Temperaturen werden in 0C angegeben.
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Beispiel 1
Herstellung von Carbamoyl-tribromneopentan
In einen 500 ml Dreihalsrundkolben, der mit einem Gaseinleitungsrohr und einem Abzugsrohr ausgerüstet ist, das mit einer Alkalifalle verbunden ist, gibt man eine Lösung aus 108 g (0,3 Mol) Tribromneopentylalkohol in 250 ml Tetrahydrofuran (THP). Zu dieser Lösung gibt man 35 g (0,35 Mol) Phosgen, das von einem Zylinder abgemessen wird» Der Reaktionskolben wird in einem Eis-Wasserbad gekühlt und anschließend wird langsam Triäthylamin zugegeben; es bildet sich ein Niederschlag aus Triäthylamin.HCl. Man rührt 2 Stunden bei 5°C und dann wird ein großer Überschuß an Ammoniakgas in den Reaktionskolben eingeleitet (man beobachtet eine geringe exotherme Reaktion). Nach dem Stehenlassen bei Zimmertemperatur über Nacht wird das Reaktionsgemisch filtriert und das Filtrat wird im Vakuum (55°C, 20 mm) abgestreift; man erhält ein Öl, welches beim Stehen fest wird. Die Rohausbeute beträgt 120 g (99% der Theorie).
H-NMR-Spektrum (CDCl3 + Tetramethylsilan) steht im Einklang mit dem gewünschten Produkt und zeigt eine Reinheit von ca. 80% an. Umkristallisation einer geringen Menge des Rohmaterials aus EtOH/HpO ergibt einen farblosen, kristallinen Feststoff, Fp. 109 bis 111°C, Literatur 110 bis 110,5°C
Verbrennungsanalyse: CgH10Br^2
Berechnet: C 19,60% H 2,72% N 3,81% Br 65,20% Gefunden : 20,14 2,84 3,67 64,81
Beispiel 2
Herstellung von Ν,Ν-Bishydroxymethyl-carbamoyl-tribromneopentan Verfahren
In einen 250 ml Kolben gibt man 100 ml 37%iges wäßriges Formalin. Mit 10%igem wäßrigem NaOH wird der pH-Wert auf 8
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~ 12 -
bis 9 eingestellt, und dann werden im Verlauf von 45 Minuten 20 g Carbamoyltribromneopentan als pulverisiertes Pulver zugegeben. Nach der Zugabe der ersten 5 g wird die Reaktionslösung erwärmt und während der Zugabe und eine weitere Stunde bei 450C gehalten. Der pH-Wert wird periodisch wieder eingestellt. Das Wasser wird im Vakuum an einem Rotationsverdampfer bis zur Gewichtskonstanz abgestreift. Die NMR-Analyse (DMSO - dg) steht im Einklang mit dem gewünschten Produkt.
Beispiel 3
Anwendung von NjN-Bishydroxymethyl-carbamoyltribromneopentan auf 100% Baumwolle und 50/50 Polyester/Baumwolle
NjN-Bishydroxymethyl-carbamoyltribromneopentan, hergestellt gemäß Beispiel 2, wird mit Methanol verdünnt, bis man eine 40%ige Lösung erhält. Monsanto Catalyst AC (5%) (Warenzeichen für 2-Amino-2-methylpropanol.HCl) wird zugegeben und mit der Lösung werden die einzelnen Flächengebilde aus 100% Baumwolle und 50/50 Polyester/Baumwolle imprägniert. Die behandelten Flächengebilde werden bei 93°C (2000F) 1,5 Minuten getrocknet und 2,5 Minuten bei 1600C (3200F) gehärtet und gewaschen. Nach dem Trocknen auf der Leine zeigt das Flächengebilde aus 100% Baumwolle eine Harzaufnahme von 26,9% und das Flächengebilde aus 50/50 Polyester/Baumwolle zeigt eine Harzaufnahme von 20,3%. Die Flammenbeständigkeit wird durch Sauerstoffmessungen bestimmt.
Sauerstoffindex (QI)
100% Baumwolle4" - OI 24
50/50 Polyester/Baumwolle++ - OI 23
OI des nichtbehandelten Flächengebildes aus 100% Baumwolle - 20,1
OI des nichtbehandelten Flächengebildes aus 50/50 Polyester/Baumwolle - 17,6
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Beispiel 4
Einstufige Anwendung von THPOH/N,N-Bishydroxymethy1-carbamoyl-tribromneopentan auf 100% Baumwolle-Flächengebilde und Flächengebilde aus 50/50 Polyester/Baumwolle
Eine 50%ige wäßrige'THPOH-Lösung wird mit einem gleichen Volumen einer 30%igen (20 g CH,OH, 15 g H2) Lösung aus N,N-Bishydroxymethyl-carbamoyl-tribromneopentan, hergestellt gemäß Beispiel 2, vermischt. Mit der entstehenden Lösung f40% Feststoffgehalt) werden getrennte Flächengebildeproben aus 100% Baumwolle und 50/50 Polyester/Baumwolle imprägniert. Jede Probe wird 2 Minuten bei 930C (2000F) getrocknet, 2 Minuten bis 1490C (3000F) gehärtet und 2 Minuten in einer Ammoniak-Atmosphäre gehärtet und dann gewaschen. Das Flächengebilde aus 100% Baumvrolle zeigt eine Harzaufnahme von 8,2% und das Flächengebilde aus 50/50 Polyester/Baumvrolle zeigt eine Harzaufnahme von 11,3%. Die Flammfestigkeit wird durch Sauerstoffindexmessungen bestimmt.
Sauerstoffindex (QI)
100% Baumwolle4"- OI 25
50/50 Polyester/Baumwolle4"*" - OI 25
+ OI von nichtbehandelter 100% Baumwolle - 20,1 ++0I von nichtbehandelter 50/50 Polyester/Baumwolle - 17,6.
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Claims (14)

- 14 Patentansprüche
1. Verfahren, um verbrennbare Materialien flammfest auszurüsten, dadurch gekennzeichnet, daß man das' verbrennbare Material mit einer für die Flammfestigkeit ausreichenden Menge einer Zusammensetzung der Struktur
(X) (X1) (X2) C-CH2- (r\ - O - C(O)N(R) (R1)
behandelt, worin
R und R unabhängig voneinander Wasserstoff, Alkyl, Alkanol, Cycloalkyl mit 5 bis 7 Kohlenstoffatomen, Phenyl, Alkyl, substituiert durch Phenyl, Phenyl, substituiert durch Alkyl, hydroxyterminiertes Oxyalkylen, hydroxysubstituiertes hydroxytherminiertes Oxyalkylen und halogensubstituiertes hydroxyterminiertes Oxyalkylen bedeuten,
ρ
die Substituenten R unabhängig voneinander Alkylen,
Oxyalkylen, hydroxysubstituiertes Oxyalkylen, halogensubstituiertes Oxyalkylen oder/und Alkylen oder Oxyalkylen, substituiert durch die Gruppe - 0 - C(O)N(R) (R1), bedeuten,
1 2
X, X und X unabhängig voneinander Halogen und
halogensubstituiertes Alkyl bedeuten, wobei das Halogen Chlor oder Brom sein kann, und wobei
Alkyl, Alkanol und Alkylen je unabhängig voneinander 1 bis 4 Kohlenstoffatome enthalten und Oxyalkylen 2 bis 4 Kohlenstoffatome enthält, und
η 0 bis 20 bedeutet,
vorausgesetzt, daß mindestens einer der Substituenten
1 2
X, X oder X eine Brom- oder bromsubstituierte Alkylgruppe bedeutet und daß jede Carbamoylgruppe ein ersetzbares Wasser-
1
stoff in der Gruppe R oder R enthält.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß η 0 bedeutet.
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3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß X Bromalkyl bedeutet.
4. Verfahren nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet,
1 2
daß X und X Bromalkyl bedeuten.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß R Alkanol bedeutet.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß R1 Alkanol bedeutet.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das bromierte Material die Struktur
(BrCH2), C - CH2 - 0 - C(O)NRCH2OH besitzt.
8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Harzaufnahme im Bereich von ungefähr 1 bis ungefähr 50 Gew.% liegt.
9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man zusätzlich ein Phosphor enthaltendes Mittel in einer Menge verwendet, die eine wirksame Flammenverzögerung ergibt.
10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das verbrennbare Substrat ein Cellulose enthaltendes
Flächengebilde ist.
11. Produkt, hergestellt nach dem Verfahren von Anspruch 1,
12. Produkt, hergestellt nach dem Verfahren von Anspruch
13. Mittel zur Flammfestigkeitsausrüstung von verbrennbaren Materialien, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Verbindung der Struktur
609827/0780
(X) (X1) (X2) C-CH2- (R2)n - O - C(O)N(R) (R1)
enthält, in einer Menge, die ausreicht, um das Material flammfest auszurüsten, wobei in der Formel
1
R und R unabhängig voneinander Wasserstoff, Alkyl,
Alkanol, Cycloalkyl mit 5 bis 7 Kohlenstoffatomen, Phenyl, Alkyl, substituiert durch Phenyl, Phenyl, substituiert durch Alkyl, hydroxyterminiertes Oxyalkylen, hydroxysubstituiertes hydroxyterminiertes Oxyalkylen und halogensubstituiertes hydroxyterminiertes Oxyalkylen bedeuten,
2
die Substituenten R unabhängig voneinander Alkylen,
Oxyalkylen, hydroxysubst4tuiertes Oxyalkylen, halogensubstituierte's Oxyalkylen und Alkylen oder Oxyalkylen, substituiert
durch die Gruppe - O - C(O)N(R) (R1), bedeuten,
1 2
X, X und X unabhängig voneinander Halogen oder
halogensubstituiertes Alkyl bedeuten, wobei das Halogen Chlor oder Brom sein kann, und wobei
Alkyl, Alkanol und. Alkylen je unabhängig voneinander 1 bis 4 Kohlenstoffatome und Oxyalkylen 2 bis 4 Kohlenstoff atome enthalten,
η Ο bis 20 bedeutet,
1 vorausgesetzt, daß einer der Substituenten X, X
oder X Brom oder eine bromsubstituierte Alkylgruppe bedeutet und daß jede Carbamoylgruppe ein ersetzbares Wasserstoff atom in der Gruppe R oder R enthält.
14. Mittel nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß es weiterhin eine Phosphor enthaltende Verbindung in einer Menge enthält, die für die Flammfestigkeitsausrüstung ausreicht.
609827/0760
DE19752559127 1974-12-30 1975-12-30 Bromierte carbamoylderivate, die zur flammfestigkeitsausruestung von verbrennbaren substraten nuetzlich sind Withdrawn DE2559127A1 (de)

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