DE2725715A1 - Verfahren zur verbesserung der flammschutzeigenschaften von traegern - Google Patents

Description

Deckblatt

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Verbesserung der Flammschutzeigenschaften von Trägern.

Die Verwendung von Halogenverbindungen verschiedenster Art als Flammschutzmittel ist bekannt. Dies gilt insbesondere für halogenierte organische Verbindungen.

Es zeigte sich nun, dass sich auch Arylorganobromsilicone als Flammschutzmittel einsetzen lassen. Die Anzahl der auf dem Flammschutzgebiet somit verfügbaren Materialien wird hierdurch bedeutend erhöht, wodurch der Fachmann in die Lage versetzt wird, für die jeweiligen bestimmten Anwendungszwecke die hierzu am besten geeigneten Materialien auszuwählen. Die einmalige Kombination aus Arlyorganobromresten und Siliconresten bei den erfindungsgemäßen Verbindungen sorgt darüber hinaus auch noch für bestimmte andere ungewöhnliche Eigenschaften.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Verbesserung der Flammschutzeigenschaften von Trägern ist dadurch gekennzeichnet, dass man solchen Trägern etwa 0,1 bis 5,0 Gewichtsprozent eines Arylorganobromsilicons der Formel zusetzt, worin

x für einen Mittelwert von 2 bis 3 steht,

R' Äthylen, Propylen und/oder Butylen bedeutet,

y einen Wert von 1 bis 10 hat,

R ein Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, ein Fluorkohlenwasserstoffrest mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, ein Chlorkohlenwasserstoffrest mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen und/oder ein Cyanokohlenwasserstoffrest mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen ist und

z einen Wert von 1 bis 26 bedeutet.

Der Substituent R' kann, wie angegeben, Äthylen, Propylen, Butylen oder eine Kombination hieraus sein. Es werden dabei solche Verbindungen bevorzugt, die im Handel erhältlich sind, wobei der Substituent R' insbesondere für Äthylen steht. In jeder Arylorganobromeinheit können 1 bis 10 Einheiten der Formel R'O vorhanden sein, und dies bedeutet, dass der Index y einen Wert von 1 bis 10 haben kann. Vorzugsweise liegt die Anzahl der R'O-Einheiten jedoch im Bereich von 1 bis 5.

Einzelbeispiele für Reste R aus obiger Formel sind Methyl, Äthyl, Propyl, Isopropyl, Butyl, tert.-Butyl, Amyl, Hexyl, Octyl, 2-Äthylhexyl, Decyl, Dodecyl, Octadecyl, Vinyl, Allyl, Hexenyl, Dodecenyl, Propargyl, Cyclohexyl, Phenyl, Benzyl, Tolyl, Biphenylyl, Naphthyl, 3,3,3-Trifluorpropyl, 3,3,4,4,5,5,5-Heptafluorpentyl, alpha,alpha,alpha-Trifluortolyl, Perfluorcyclohexyl, 3-Chlorpropyl, 4-Chlorbutyl, 2-Cyanoäthyl, 3-Cyanopropyl oder 1,3-Dicyanophenyl. Von diesen Resten werden Methyl und Phenyl bevorzugt.

Bei den erfindungsgemäßen Verbindungen können 1 bis 26 Einheiten der Formel R[tief]2SiO vorhanden sein, und dies bedeutet, dass der Index z einen Wert von 1 bis 26 hat. Ein Material mit den günstigsten Flammschutzeigenschaften ergibt sich im allgemeinen dann, wenn z für 1 bis 9 steht.

Die erfindungsgemäßen Verbindungen lassen sich herstellen, indem man ein Bromarylcarbinol in Gegenwart eines geeigneten Katalysators mit einem acetoxyendblockierten Siloxan umsetzt. Dieses Verfahren wird in den Beispielen näher beschrieben. Andere Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Verbindungen bieten sich dem Fachmann automatisch an.

Die erfindungsgemäßen Arylorganobromsilicone stellen Flammschutzmittel dar, und sie lassen sich zu diesem Zweck in jeder geeigneten Weise, beispielsweise durch Sprühen, Tauchen, Klotzen oder Haltewalzen, auf entsprechende Träger aufbringen. Die Menge an auf die Träger aufgebrachten Arylorganobromsiliconen ist abhängig von dem jeweiligen Träger und dem gewünschten Effekt. Gelegentlich kann es auch von Vorteil sein, wenn man die vorliegenden Verbindungen in den jeweiligen Träger während der Bildung direkt einarbeitet. Die Menge an zu verwendendem Arylorganobromsilicon beträgt im allgemeinen 0,1 bis 5,0 Gewichtsprozent.

Die erfindungsgemäßen Arylorganobromsilicone lassen sich, wie oben erwähnt, auf die verschiedensten Träger anwenden, insbesondere auf cellulosehaltige Träger, wodurch diese Träger flammgeschützt werden. Beispiele von Trägern dieser Art sind Holz, Jute, Baumwolle oder Hanf, und es kann sich hierbei um Sperrholzplatten, Seile, Taue oder Textilien handeln, oder entsprechende Träger können auch aus Nylon, Polyamiden oder Rayon bestehen.

Die Erfindung wird anhand der folgenden Beispiele weiter erläutert. Alle darin enthaltenen Teil- und Prozentangaben sind auf das Gewicht bezogen, und alle Viskositätswerte sind bei 25°C gemessen, sofern nichts anderes gesagt ist.

Beispiel 1

Ein mit Rührer, Kühler, Tropftrichter, Ammoniakeinleitfritte und Heizmantel versehener Dreihalskolben wird mit 188 g

(zusammengesetzt aus mono-, di- und tribromsubstituierten aromatischen Ringen mit im Mittel 2 Bromatomen pro Molekül) und 200 ml eines methoxyendblockierten Polyäthylenglykols beschickt. Das Gemisch wird mit Ammoniak gesättigt und dann langsam unter Heizen auf 90°C mit 106 g CH[tief]3COO[(CH[tief]3)[tief]2SiO] [tief]3OCCH[tief]3 versetzt. Zur Bestimmung der Menge an acetoxyendblockiertem Siloxan verfolgt man die Umsetzung durch gas-flüssig-chromatographische Analyse. Durch das Erhitzen wird die Umsetzung schnell beendet. Das im Reaktionsgemisch enthaltene Salz (Ammoniumacetat) entfernt man durch zweimaliges Waschen mit Wasser. Bei der Analyse durch Gas-Flüssig-Chromatographie zeigt sich, dass es hierdurch, wenn überhaupt, zu einer nur geringen Hydrolyse kommt. Durch nachfolgendes Abstreifen des Reaktionsgemisches auf einem Rinco-Separator erhält man als festes Produkt das bei 26 bis 30°C schmilzt.

Beispiel 2

Das nach Beispiel 1 hergestellte Produkt unterzieht man zur Ermittlung seiner Flammschutzeigenschaften folgenden Untersuchungen:

Vervielfältiger-Test

Dieser Test ist in Federal Test Methods No. 791A, Methode 6053 "Manifold Ignition Test" beschrieben. Zur Durchführung dieses Versuchs erhitzt man die zu untersuchende Flüssigkeit auf 232 +/- 2°C und läßt sie dann mit einer Geschwindigkeit von 100 Tropfen pro Minute durch einen Tropftrichter fallen, der etwa 12,5 cm oberhalb des Zentrums des Vervielfältigers angeordnet ist. Die Oberflächentemperatur des Vervielfältigers ändert man von 316 bis 649°C in Sprüngen von jeweils 55°C. Die Minimaltemperatur, bei der die Flüssigkeit brennt, wird aufgezeichnet.

Kim-Wipe-Test

Bei diesem Test tränkt man ein Kim-Wipe-Tuch mit der zu untersuchenden Flüssigkeit. An das Tuch hält man anschließend 5 Sekunden lang einen Bunsenbrenner und lässt es dann 5 Sekunden abkühlen, worauf man das Ganze noch insgesamt viermal wiederholt.

Aluminiumscheiben-Test

Man bringt etwa 7 g der zu untersuchenden Flüssigkeit auf eine kleine Aluminiumscheibe oder in kleine Aluminiumbecher. Anschließend erhitzt man die Flüssigkeit kontinuierlich mit einem Bunsen-Brenner und beobachtet dabei, ob sich die Flüssigkeit entzündet oder ob sie brennt.

Bei dem oben angegebenen Vervielfältiger-Test entzündet sich die zu untersuchende Flüssigkeit bei etwa 582°C. Bei dem genannten Kim-Wipe-Test brennt das Tuch überhaupt nicht. Bei dem angegebenen Aluminiumscheiben-Test brennt das zu untersuchende Material nach Entfernen der Flamme nicht.

Beispiel 3

Das in Beispiel 1 beschriebene Verfahren wird unter Verwendung äquivalenter Mengen der im folgenden angegebenen Siloxane und Bromarylcarbinole wiederholt, wobei man zu den ebenfalls angeführten Produkten gelangt.

Claims (2)

1. Verfahren zur Verbesserung der Flammschutzeigenschaften von Trägern, dadurch gekennzeichnet, dass man solchen Trägern etwa 0,1 bis 5,0 Gewichtsprozent eines Arylorganobromsilicons der Formel zusetzt, worin

x für einen Mittelwert von 2 bis 3 steht,

R' Äthylen, Propylen und/oder Butylen bedeutet,

y einen Wert von 1 bis 10 hat,

R ein Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, ein Fluorkohlenwasserstoffrest mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, ein Chlorkohlenwasserstoffrest mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen und/oder ein Cyanokohlenwasserstoffrest mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen ist und

z einen Wert von 1 bis 26 bedeutet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Arylorganobromsilicon die

Formel hat.