DE2740728A1 - Selbstverloeschende polymermaterialien und verfahren zur herstellung derselben - Google Patents

Selbstverloeschende polymermaterialien und verfahren zur herstellung derselben

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DE2740728A1
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Aldemaro Ciaperoni
Antonio Cucinella
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    • D01FCHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
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Description

Selbstverlöschende Polymennaterialien und Verfahren zur Herstellung derselben
Die Erfindung betrifft eine neue Zusammensetzung auf Basis von natürlichen, artifiziellen und/oder synthetischen Polymerisaten mit selbstverlöschenden Eigenschaften. "Synthetisches Polymer bzw. Polymerisat" bedeutet hier insbesondere ein Polyamid, Copolyamid, eine Polyester oder Copolyester; "artifizielles oder halbsynthetisches Polymer" bedeutet insbesondere regenerierte CeI-lulosematerialien und natürliches Polymer insbesondere Baumwolle.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren, durch welches ein Material auf Bais dieses oder dieser Polymeren selbctverlöschend gemacht wird durch Zusatz eines speziellen selbstverlöschend machenden Additivs- es wird im folgenden genauer beschrieben und zwar zum Polymer selbst; im Falle synthetischer Polymere kann dieses Additiv während der Polymerisation oder vor der Überführung der Materialien in Formmaterialien zugegeben werden. Weitere Ziele und Aufgaben der Erfindung werden im folgenden genannt.
Seit vielen Jahren ist bekannt, daß die Polymeren natürlichen, artifiziellen oder synthetischen Ursprungs wegen ihrer Entzündbarkeit große Gefahren in sich bergen. Diese Gefahr ist besonders groß im Falle von Textilmaterlalien, was zu dem hohen Grade von Unfällen infolge Entzündung von Kleidungsstücken oder Textilprodukten für Mobilar beiträgt.
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Textilmaterialien, bei denen das Entzündbarkeitsproblem besonders hervortritt, sind die sich von cellulosischen Fasern (Rayon und/oder Baumwolle), synthetischen Pasern (z.B. Polyester, Polyamid) und auch Gemischen aus cellulosischen mit synthetischen Pasern ableitenden Materialien.
Um ein Produkt selbstverlöschend zu machen, existieren allgemein hauptsächlich die folgenden Techniken:
(1) Verwendung von Comonomeren mit selbstverlöschenden Eigenschaften bei der Polymerisation und/oder
(2) Zusatz von Substanzen mit selbstverlöschend machenden Eigenschaften zu den Polymeren vermittels Extrusionsoperationen in einem Extruder; und/oder
(3) Aufbringen von Schlichten, die selbstverlöschend machende Substanzen enthalten, auf Erzeugnisse, z.B. gewebte und nichtgewebte Bahnen, Filme, Gardinen usw.
Damit eine dieser Methoden (1) oder (2) erfolgreich ist, erweist es sich als notwendig, daß die verwendeten selbstverlösend machenden Mittel keine Abbaureaktionen oder andere störende Reaktionen während der Polymerisation oder irgendwann, wenn sie zugesetzt werden, hervorrufen oder begünstigen. Beispielsweise haben sich im Falle der Polyamide einige Produkte, die selbstverlöschende Eigenschaften verleihen und erfolgreich für andere Polymerklassen, wie z.B. Polyäthylenterephthalat verwendet werden, als ungeeignet erwiesen. Hier sind zu nennen die halogenierten Verbindungen, insbesondere die organischen bromierten oder chlorierten Verbindungen, die im Falle der Polyamide einen starken Abbau des Polymers verursachen, ohne bedeutend die Ausbreitung des Feuers zu verzögern.
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Auch bestimmte phosphorische Zusätze, die bekanntermaßen selbstverlöschend sind, insbesondere in Gegenwart stickstoffhaltiger Substanzen, üben ihre selbstverlöschende Aktivität auf Polyamide nur aus, wenn sie in derart großen Mengen zugesetzt werden, daß sie die speziellen Eigenschaften des Polymers wie Spinnbarkeit, mechanischen Eigenschaften, Färbung usw. negativ beeinträchtigen.
Bestimmte Stickstoffe und Schwefel enthaltende Substanzen, wie Thioharnstoff, Ammoniumsulfamat, Thiocyanate sind nicht für die Polyamide geeignet, wenn man sie als Comonomere anwendet oder unter Mischen mit dem Polymer im Schmelzzustand zusetzt, da sie einen Viskositätsabbau und Farbänderungen des Polymers begünstigen. Aus diesem Grunde werden solche Produkte oder die sich hiervon ableitenden Polymeren (Harnstoff, Thioharnstoff mit Formaldehyd und/oder mit Melamin) als selbstverlöschende Komponenten nur nach Methode (3) für polyamidische Textilerzeugnisse verwendet. Melamin, das dem Polyamid einen gewissen Grad an feuerhemmenden Eigenschaften verleiht, hat den Nachteil, daß es nicht in Polycapronamid löslich ist, selbst bei einer Konzentration von 0,5% nicht. Tatsächlich ist jedoch das Erfordernis der Homogenität des feuerhemmenden Mittels im Polymer von grundlegender Bedeutung, wenn das Polymer als Faser verwendet werden soll.
Es ist daher verständlich, daß, wenn die Methoden (1) oder (2) nicht zur Verleihung von flammwidrigen Eigenschaften angewendet werden könne, es notwendig wird, auf Methoden (3) zurückzugreifen, die in der Anwendung von selbstverloschend machenden Schlichten besteht. Des weite-
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ren ist diese Methode die einzig verfügbare zur Erteilung selbstverlöschender Eigenschaften für bestimmte Produkte cellulosischen Ursprungs, wie Baumwollprodukte.
Es ist auch bekannt, daß Gemische aus Fasern cellulosischen Ursprungs mit thermoplastischen Fasern (Polyester-, Polyamidfasern) nicht selbstverlöschend sind, selbst wenn eine Faserkomponente mit einem selbstverlöschend machenden Zusatz behandelt worden ist. Daher ist es für solche Gemische vorteilhaft, Schlichtebehandlungen mit Zusätzen auszuführen, die bezüglich der Verleihung selbstverlöschender Eigenschaften sowohl für cellulosische als auch thermoplastische Fasern wirksam sind. In diesen Fällen ist jedoch die Wahl des Zusatzes oder der Zusätze schwierig, da ihre Aktivität, d.h. das Vermögen zur Verleihung selbstverlöschender Eigenschaften, für unterschiedliche Materialien nicht dieselbe ist.
Eine geeignete Lösung der Aufgabe, ein synthetisches Poly mer (auf Basis eines Polyamide oder Polyesters) selbstverlöschend zu machen, soweit es erwünscht ist, selbstver löschende Zusätze anzuwenden, die dem geschmolzenen Polymer zugesetzt werden sollen, bestünde darin, Substanzen aufzufinden, die nicht den unerwünschten Thermoabbau des Polymers verursachen und nicht in negativer Weise dessen Färbung und/oder dessen physiko-chemische und mechanische Eigenschaften beeinträchtigen. Infolge der vielen negativen Faktoren, die oben bereits erläutert wurden, ist die Herstellung von flammhemiaenden oder selbstverlöschenden Polymeren der genannten Klassen (Polyamide und/oder Polyester) durch Zusatz von selbstverlöschend machenden Verbindungen zu dem geschmolzenen Polymer und/oder durch Co-
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polymerisieren mit selbstverlöschend wirkenden Monomeren, bis heute ein Problem geblieben.
Erfindungsgemäß wurde nun überraschenderweise ein Zusatz gefunden, der sich als besonders wirksam hinsichtlich der Brennbarkeit dieser Polymeren erweist; dieses Produkt verursacht keine Thermoabbaureaktionen und/oder irreversible Veränderungen des Polymers, dem es zugesetzt wird, und zwar weder während der Zugabe in einem Extruder noch während der Wärmeverformung noch während der Polymerisation (im Falle synthetischer Polymeren). Dieser Zusatz besteht aus einem oder mehreren Produkten, die sich ableiten aus der Umwandlung von Melamin, vorzugsweise in Gegenwart von Wasser, in einem sauren Medium; diese Azidität kann gestellt werden durch anorganische Säuren und/oder Anhydride oder durch organische Säuren und/oder entsprechende Anhydride oder sogar durch Gemische organischer und/oder anorganischer Verbindungen mit saurem Charakter.
Erfindungsgegenstand sind daher u.a. Materialien auf der Basis synthetischer Polymerer, insbesondere Polyamid, Copolyamid, Polyester oder Copolyester, halbsynthetischer Polymerer, insbesondere regenerierter Cellulosematerialien, oder natürlicher Polymerer, wie Baumwolle, die selbstverlöschende Eigenschaften aufweisen und dadurch gekennzeichnet sind, daß sie als selbstverlöschend machenden Zusatz ein oder mehrere Produkte A enthalten, die aus der Umsetzung von Melamin, vorzugsweise in Gegenwart von Wasser, und mindestens einer Verbindung mit saurem Charakter, ausgewählt aus der Gruppe der organischen Säuren, Anhydride organischer Säuren und anorganischen Säuren, herrühren,
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wobei im Falle der Behandlung von Polyamid dieses Produkt A weiter mit Caprolaktam modifiziert sein kann.
Selbstverständlich ist es auch möglich, erfindungsgemäß als saures Medium ein Gemisch zu verwenden, das aus einer oder mehreren organischen Säuren und/oder anorganischen Säuren in Gegenwart oder in Abwesenheit eines oder mehrerer organischer Anhydride besteht, wobei jede Kombination zwischen organischen Säuren, anorganischen Säuren und/oder organischen Anhydriden möglich ist.
Als organische Säure wird vorzugsweise Ameisen-, Essigoder Buttersäure verwendet, als Anhydrid einer organischen Säure vorzugsweise das Acet-, Propionsäure-, Butyr- oder Phthalsäureanhydrid und als anorganische Säure vorzugsweise Schwefelsäure oder Phosphorsäure.
Produkt A kann im Falle synthetischer Polymerer zum Beispiel zugesetzt werden
(1) durch Zugabe während der Polymerisation zu den Monomeren, die Polyamide und/oder Copolyamide, Polyester und/ oder Copolyester bilden;
(2) durch Zugabe in einem Extruder während des Extrusionsvorgangs; die den Zusatz enthaltenden Granulate können verwendet werden, um Formkörper zu erhalten, oder können zum Schmelzspinnen zwecks Erhalts von Fasern und daher von Textilerzeugnissen eingesetzt werden, die selbstverlöschende Eigenschaften aufweisen;
(3) durch Anwendung von Schlichten, die im wesentlichen
aus einer wäßrigen Suspension bestehen und ein Bindematerial
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enthalten, das das Produkt A an das Textil in der Wärme zu binden vermag.
Im Falle von regenerierten Cellulosematerialien, wie Rayon, kann Produkt A direkt der Viskose zugesetzt und nachfolgend im Koagulierbad gefällt werden (wodurch Produkt A im cellulosischen Material inkorporiert bleibt), oder es kann mittels einer Schlichtoperation auf cellulosischen Bahnen aufgebracht werden, analog der Arbeitsweise, wie sie für synthetische Polymere unter (3) beschrieben worden ist.
Außerdem können im Fall von Geweben, die entweder aus Polyester/Baumwoll-Gemischen, mit verschiedenen Prozentgehalten Baumwolle, oder aus Baumwolle allein bestehen, diese Gewebe mittels eines geeigneten Schlichtegangs, wie bereits unter (3) für synthetische Polymere beschrieben, selbstverlöschend gemacht werden.
Produkt A bildet vorzugsweise in der Polymerzusammensetzung Mengen von 0,5 bis einschließlich 30% und bevorzugter 2 bis einschließlich 15%» wobei diese Prozente Gewichtsprozente in Bezug auf das Gewicht des Polymers darstellen.
Bei Herstellung des selbstverläschend machenden Zusatzes (Produkt A) kann das Molverhältnis Melamin zu Anhydrid und/oder zu Säure innerhalb weiter Grenzen variieren; auf jeden Fall wird es bevorzugt, mit Verhältnissen von 4 bis 0,1 vorzugsweise 2 bis 0,5 zu arbeiten.
Erfindungsgemäß kann die Umwandlung des Melamins in einem wäßrig-sauren Medium unter für diesen Reaktionstyp bekann-
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ten Reaktionsbedingungen erfolgen. Die Temperatur kann von 10O0C bis über 30Oo C variieren, vorausgesetzt, der Reaktionskessel hält dem autogenen Druck stand. Im Hinblick auf den Vorteil einer annehmbaren Reaktionsgeschwindigkeit sollte die Temperatur vorzugsweise über einem unteren Limit von mindestens 13O0C oder besser zwischen 15O0C und 180°C liegen.
Das Produkt A, das selbstverlöschend machende Eigenschaften aufweist, bestehtnach der Erfindung aus Kohlenstoff, Wasserstoff, Stickstoff und Sauerstoff. Insbesondere liegt der Kohlenstoffgehalt im Bereich von 25-60%, der Stickstoffgehalt zwischen 3 und 60%, während der Rest Wasserstoff und Sauerstoff ist; der Kohlenstoffgehalt liegt häufig bei 25-33%.
Zusatz A ist ein Produkt, das eine erstaunliche Vielseitig keit insofern zeigt, als es sowohl für synthetische Polymermaterialien, insbesondere solche mit amidischen funktionellen Gruppen (z.B. Polycaprolactam und Hexamethylendiaminpolyadipat), als auch für cellulosische Materialien (Baumwolle und Rayon) und/oder Textilgemisehe Rayon-Polyester oder Baumwolle-Polyester wirksam ist. Additive der Technik, die cellulosischen Gewben selbstverlöschende Eigenschaften geben, sind manchmal nicht gleichermaßen wirksam für Materialien, die aus synthetischen Fasern erhalten werden; oder der Zusatz selbst besitzt eine solche chemische Struktur und thermische Stabilität, daß er lediglich in Schlichten angewendet werden kann.
Im Gegensatz hierzu besitzt der Zusatz (das Additiv) der vorliegenden Erfindung noch weitere Vorteile neben der
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Fähigkeit, Selbstverlöschungseigenschaften zu verleihen. Insbesondere zeigt dieses Additiv die folgenden Eigenschaften:
a) es ist nur gering löslich in Wasser in der Wärme (Löslichkeit kleiner als 1 g/Liter), wodurch die Erzeugnisse, die das Produkt A enthalten, ihre selbstverlöschenden Eigenschaften selbst nach Kontakt mit Wasser beibehalten können;
b) es seigt sehr hohe Schmelz- und/oder Zersetzungstemperaturen (über 300 G) und weist daher eine erhebliche thermische Stabilität unter den normalen Extrusions-, Form-, Polymerisations-, Spinnbedingungen der Materialien auf, für welche es vorgesehen ist;
c) es dispergiert sich homogen in den Polyamiden bis zu wesentlichen Konzentrationen, z.B. über 10 Gew.-%, bezogen auf das Polyamid.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung der Materialien auf Basis synthetischer, halbsynthetischer oder natürlicher Polymerer mit Selbstverlöschungseigenschaften. Dieses Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß ein Produkt A in einer Menge von 0,5 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise 2 bis 15 Gew.-% (einschließlich), dem Polymer zugesetzt oder während des Polymerisationsstadiums den Monomeren, aus welchen das Polymer gebildet wird, zugegeben wird. Insbesondere kann dieses Produkt A zum Beispiel dem Polymerisat in einem Extruder während des Extrusionsgangs zugesetzt und beigemischt oder durch Aufbringen einer Schlichte, die im wesentlichen aus einer wäßrigen Suspension besteht und ein Bindematerial enthält, das das Produkt A an der Polymerbahn in der Wärme zu bin-
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den vermag, oder sogar der Schmelze unter Rühren während der Polymerisation des Monomers oder der Monomeren zugesetzt werden, aus denen sich die synthetischen Polymeren wie Polyamide, Copolyamide, Polyester und Copolyester bilden.
Die selbstverlöschenden Polymermaterialien und -zusammensetzungen, die Gegenstände der Erfindung sind, eignen sich insbesondere zur Verwendung als Textilfasern (einschließlich nichtgewebter Textilbahnen), Filme, und Erzeugnisse, die auf irgendeine Weise extrudiert oder ausgeformt worden sind. Derartige den Zusatz (Produkt A) erfindungsgemäß enthaltende Fasern, Filme, Erzeugnisse und derglo sind ebenfalls Ziel der Erfindung.
Andere Verbindungen, die wahlweise zusammen mit dem Produkt A zugesetzt werden können, sind Produkte, deren Wirkaamkeit gegen thermooxidativen Abbau bekannt ist, und wirken daher zum Vorteil der Erhaltung der weißen Farbe der Polymere, insbesondere im Falle von Polyamiden. Ein üettenverlängerer wie Diphenylcarbonat kann ebenfalls zugesetzt werden und zwar bis zu Mengen von 0,5 Gew.-% bezogen auf das Polyamid; dieses Produkts wirkt gegen mögliche Verringerung der Viskosität infolge der flammhemmend machenden Komponente, wenn diese in großen Mengen, z.B. zu mehr als 10 Gew.-%, bezogen auf das Polyamid, zugesetzt wird.
Die Teste, die zur Bestimmung oder Wirksamkeit des Produkts A hinsichtlich der Erteilung selbstverlöschender -^igenschften durchgeführt worden sind, sind durch ihre Bezeichnungen bekannt: DOC FF-3-71 (Standard für Nachtpyjamas für
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Kinder, Größe 0-6); Sauerstoffindex (L.O.I.), der die Mindestsauerstoffkonzentration angibt, die zur Verbrennung notwendig ist; U.L. (Underwriter's Laboratory) Bulletin 9^; ISO-TC 92 DOC 382 des "Radiant Panel" (im allgemeinen angewendet für Wandbedeckungen, Decken, Fußböden, Teppiche).
Schließlich besteht noch empirischer, jedoch äußerst bedeutsamer Test zur Bewertung des Grades der selbstverlöschenden Eigenschaften mit kleinen Mengen an thermoplastischem Polymer (z.B. Polyamiden) darin, die Zahl von Zündansätzen zu bestimmen, die zur vollständigen Verbrennung einer aus einer Vielzahl von Einzelfäden gegebener Länge bestehenden Schnur erforderlich sind, was in den folgenden Beispielen noch beschrieben wird.
Die folgenden Beispiel sollen die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsformen veranschaulichen, jedoch nicht beschränken. Die Beispiel 1, 2, 15, 17, 21, 23, 24 und 25 betreffen die Herstellung des Produkts A gemäß dieser Erfindung, während die restlichen Beispiele der Herstellung der Massen auf Basis selbstverlöschender Polymermaterialien und die hierzu angewendeten Entflammbarkeitstests beschreiben.
Teile sind Gewichtsteile, wenn nichts anderes angegeben ist.
Beispiel 1
Herstellung eines selbstverlöschend machenden Produkts A, erhalten durch Umsetzung von Melamin und Acetanhydrid in äquimolaren Mengen in einem wäßrigen Medium
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189,2 Teile Melamin und 153.1 Teile Acetanhydrid werden in 1500 Teilen Wasser in einem geeigneten Reaktor, der mit einem Rührer ausgerüstet ist suspendiert; die Suspension wird unter Stickstoffatmosphäre auf 175°C erhitzt. Das Erhitzen wird 20 Stdn. bei dieser Temperatur fortgesetzt; der Druck steigt auf 8-9 Atmosphären. Das Produkt wird filtriert und zweimal mit 2000 Teilen Wasser von 900C erhitzt, wodurch 113 Teile eines weißen Produkts A erhalten werden.
Mit dem so erhaltenen Produkt A werden die folgenden Bestimmungen durchgeführt:
-Schmelzpunkt oberhalb 3200C
-Löslichkeit in Wasser: 0,4 g/l bei 200C -Elementaranalyse: C 27,4%, H 3,5 % N 49,1%
-Äquivalentgewicht, bestimmt durch Titration mit Natriumhydroxid: 156,5
-Äquivalentgewicht, bestimmt durch Titration mit Perchlorsäure in Essigsäure: 132,2.
Das Infrarotspektum zeigt Hauptabsorptionen bei 3470 cm , 2720 - 2690 cm"1, 1720 cm"1, 1630 cm~1, I515 cm"1, 1190 cm"1, 980 cm"1, 785 cm"1, 5^-0 cm"1, 440 cm"1.
Beispiel 2
Herstellung eines modifizierten selbstverlöschend machenden Produkts A, erhalten durch Umsetzung von Melamin und Acetanhydrid in äquimolaren Mengen in einem wäßrigen Medium
189,2 Teile Melamin, 153,1 Teile Acetanhydrid, 12,73 Teile
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Caprolaktam und I5OO Teile Wasser werden miteinander in den Reaktor, der in Beispiel 1 verwendet wurde, gegeben.
Die Operationen werden in gleicher Weise wie im vorherigen Beispiel durchgeführt. II7 Teile modifiziertes Produkt A werden nach Waschen erhalten.
Die folgenden Bestimmungen werden mit dem modifizierten Produkt A durchgeführt:
-Schmelzpunkt: über 32O0C
-Löslichkeit in Wasser: 0,28 g/l bei 200C -Elementaranalyse: C 28,3%, H 3,5%, N 4-9.0% -Äquivalentgewicht, bestimmt mit Natriumhydroxid: 123,3 -Äquivalentgewicht, bestimmt durch Titration mit Perchlorsäure in Essigsäure: 133,9·
Das Infrarotspektum zeigt Hauptabsorptionen bei 3^60 cm , 2720 - 2690 cm"1, 1730 cm"1, 1660 cm"1, 1440 cm"1, II90 cm"1 980 cm"1, 790 cm"1, 540 cm"1, 440 cm"1.
Beispiel 3
Formung von selbstverlöschendem Polyamid-6 (Polycapronamid) und angewendeter Entflammbarkeitstest
6 Teile des modifizierten Produkts A, erhalten nach Beispiel 2, werden in einem Creusot-Loire-Extruder mit 94- Teilen Polyamid-6 (relative Visosität 2,67, gemessen bei 200C und einer Konzentration von 1 g/100 cnr 96%ige Schwefelsäure), bei 255°C gemischt und extrudiert. Das den Zusatz enthaltende Polymer wurde in einer Extrudiermaschine Negri and Bossi
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(Type V 7-9» F.A. ) unter den folgenden Bedingungen ausgeformt: Druck 100 kg/cm , Dauer der Injektion 2 Sekunden, Temperatur der form 200C; die aus dem Formgang erhaltenen Stücke werden dem Test U.L. 94- unterzogen.
Die Stücke mit Dicken von 0,635, / 0,318 und 0,159 cm sind in Klasse SE-O zu klassifizieren. Eine solche klassifikation bedeutet, daß die Stücke selbstverlöschend sind und nicht tropfen.
Beispiel
Herstellung und Spinnen-Verstrecken eines Materials auf Basis von selbstverloschendem Polyamid-6 (Polycapronamid) und hierauf angewendeter Entflammbarkeitstest
6,3 Teile modifiziertes Produkt A (erhalten gemäß Beispiel 2) und 93»6 Teile Polyamid-6-Granalien (relative Viskosität 2,67» gemessen wie im vorherigen Beispiel) wurden in einem Creusot-Loire-Extruder extrudiert. Die Temperatur des Extruderkopfes betrug 24-5°C.
Das den Zusatz enthaltende Polymer (relative Viskosität 2.56) wird zu einem Maß von 4-0/10 Denier unter den folgenden Bedingungen versponnen:
-Spinnkopftemperatur 2650C
-Zugverhältnis 3.08
Die Faser hat eine Zähigkeit von 3»4 g/denier und eine Dehnung von 31»6%. Eine 50 cm lange Schnur, bestehend aus 300 Einzelfilamenten, wird aus diesem Garn erhalten;
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dieses wird einem empirischen, jedoch wichtigen Test unterzogen, um die Selbstverlöschungswirkung zu bewerten. Der Test besteht in der Ermittlung der Anzahl Zündungsansätze, die zur vollständigen Verbrennung der Schnur notwendig sind.
Ein Mittelwert von 23 Zündungen ist erforderlich für die Probe, die den Selbstverlöschungszusatz enthält, wogegen eine identische Schnur, die aus Polyamid-6 - ohne irgendeinen Zusatz hergestellt ist, im Mittel 4 Zündungen benötigt, um vollständig abzubrennen.
Beispiel 5
Spinnen und Voluminisieren des selbstverlöschenden PoIyamid-6-Garns (Polycapronamid-Garns) und Entflammbarkeitstest, ausgeführt an einem aus diesem Garn hergestellten Teppich
7,1 Teile Produkt A, erhalten nach Beispiel 1, und 92,9 Teile Polyamid-6 (relative Viskosität 2,67) wurden in einem Creusot-Loire-Extruder extrudiert.
Das den Zusatz enthaltende Polymer (relative Viskosität 2,52) wird kontinuierlich bis zu einem Maß von 15 Denier pro Filament versponnen (die Temperatur des Kopfes beträgt 2570C). Das Garn wird dann verstreckt und voluminisiert; dann wird ein Teppich vom Flostyp aus diesem Garn auf einer Primärgrundlage aus nichtgewebter Bolypropylen-Bahn hergestellt.
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Die Teppich/probe wird dem Test ISO-TC 92 DOC 382 unterzogen, wonach sie in Klasse 1 eingereiht wird.
Ein ähnlicher Teppich, der jedoch unter Verwendung von normalen Polyamid-6 erhalten worden ist, wird nach dem gleichen Test (in Klasse 2) eingereiht, d.h. sein Verhalten gegenüber Feuer ist schlechter,
Beispiel 6
Herstellung eines selbstverlöschenden Materials auf Basis von Polyamid -6,6 (Hexamethylendiaminpolyadipat) und damit ausgefüttefcer Entflammbarkeitstest
8 Teile des modifizierten selbstverlöschend machenden Produkts A (erhalten nach Beispiel 2) und 92 Teile Polyamid-6,6 (relative Viskosität 2,70) werden bei 29O0C unter einem Stickstoffstrom in einem mit Rührer ausgerüsteten Glasbehälter geschmolzen.
Das den Zusatz enthaltende Polymer wird versponnen, eine 50 cm lange Schnur wird aus 7 Einzelnfilamenten hergestellt.
Der Test besteht in der Ermittlung der Zahl von Zündversuchen, die zur vollständigen Verbrennung der Schnur notwendig sind. Die obige Schnur erfordert im Mittel 21 Zündversuche, wogegen eine ähnliche Schnur, die aus Polyamid-6,6 ohne den Zusatz hergestellt worden ist, im Mittel 2 Zündversuche erfordert, um vollständig abzubrennen.
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Beispiele 7-8
Behandlung einer cellulosischen Textilbahn mit einer das nach Beispiel 1 erhaltene Produkt A enthaltenden Selbstverlöschungmasse
19,5 Teile dieses Produktes A, das zuletzt zerkleinert wird (Teilchengröße 1-5 Mikron), werden in einer Lösung suspendiert, die 6,5 Teile Trimethylolmelamin (TMM), 1,6 Teile Polyäthylenglykol mit einem Molekulargewicht 800 (PEG-800), 0,065 Teile Zinkchlorid und o,o15 Teile eines Emulgiermittels in 72 Teilen Wasser enthält, das mit Phosphorsäure auf ein pH 2,5 angesäuert wurde.
Eine Textilbahn aus cellulosischer Faser, die unter der Bezeichnung "Koplon" der Snia Viscosa Company verkauft wird, mit einem Gewicht von I30 g/m wird behandelt durch Eintauchen in die Suspension der oben angegebenen Zusammensetzung.
Nach Trocknen wird eine Gewichtzunahme von 25,7% gemessen. Der Sauerstoffindex (L.O.I.) des so behandelten Produkts beträgt 29,2 %, wogegen eine Probe aus der gleichen cellulosischen Faser, die mit der gleichen Schlichtmasse, jedoch ohne das Produkt A enthaltend, hehandelt worden ist, einen Sauerstoff index von 19 czeigt.
Eine zweite Probe der in gleicher Weise und mit der gleichen Schlichte-Suspension behandelten "Koplon"-Textilbahn (die Suspension enthält das Produkt A) wird in einem Luftofen 4- Min. bei 160°C gehalten. Nach Trocknen auf Gewichts-Konstanz wurde eine Gewichtszunahme von 30,6 % gefunden;
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- -te -
Mt
der Sauerstoff index (L.O.I.) beträgt 3^ »9?°. Beispiele 9-10
Behandlung der cellulosischen Textilbahnen mit einem Selbstverlöschungsmittel, und nachfolgender Einwirkung eines Ammoniakstroms.
Eine Probe aus einer Textilbahn aus der cellulosischen "Koplon"-Faser (Snia Viscosa) wird in gleicher Weise wie in Beispiel 7 und mit dem gleichen selbstverlöschend machenden Schlichtemittel in wäßriger Suspension, wie in Beispiel 7 angegeben, behandelt.
Nach dieser Behandlung wird die Probe, die in einen geeigneten Behälter gesetzt wird, homogen mit einem Strom aus Ammoniakgas 60 Min. bei 70 G behandelt. Nach Entgasung wird die Textilbahn in einem Ofen 12 Std. bei 105°C unter partiellem Vakuum getrocknet. Die Gewichtszunahme berechnet sich auf y\ %, der Sauerstoffindex (L.O.I.) beträgt 32 %.
Die gleiche Textilbahnprobe, 45 Minuten mit V/asser von 600G und mit einer wäßrigen Lösung von Natriumbicarbnat von 0,5 % behandelt, verliert 6% des Zusatzes (Additivs). Daher beläuft sich die Zunahme der selbstverlöschenden Zusammensetzung in Bezug auf das Ausgangsgewicht auf 26%, der entsprechende Sauerstoffindex beträgt 27 %.
Dieses Beispiel wird wiederholt mit einer Baumwollbahn
(Gewicht 91 g/m ); die Gewichtszunahme beträgt 23 % und der Sauerstoffindex 28,1 %. Die gleiche Bahn aus unbehandelter Baumwolle zeigt ein L.O.I, von 18,5 %·
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Beispiel 11-12
Behandlung von cellulosischen Textilbahnen mit einem Selbstverlöschungs-Schlichtemittel, das neben Produkt A noch ein Phosphorderivat V enthält
Die selbstverlöschend machende Masse setzt sich zusammen aus 13,8 Teilen Produkt A des Beispiels 1, 4,6 Teilen TMLI, 7,9 Teilen Natriumpolyphosphat, 1,2 Teilen PEG-800, 0,05 Teilen Zinkchlorid und o,o11 Teilen Emulgiermittel in 72 Teilen Wasser. Eine Probe aus mit dieser Masse behandelter "Koplon"-Textilbahn zeigt, nachdem sie 4 Min. bei 1600C gehalten und nachfolgend bei 105°C unter Partial vakuum getrocknet worden war, eine Gewichtszunahme von 28,3 %'i der Sauerstoff index betrug 35 %. Fünf Testproben von dieser Textilbahnprobe genügen den Standardbedingungen gemäß DOC FP 3-71. Eine Probe aus der gleichen Textilbahn, die analog mit dem gleichen Schlichtemittel, das jedoch nicht das Produkt A enthielt, behandelt worden war, zeigte einen Sauerstoffindex von 21 %. Die aus dieser Probe stammenden Testsücke bestehen den Standardanforderungen gemäß DOC FF 3-71 nicht.
Analog zeigt eine Baumwollprobe, die ebenfalls mit diesem das Produkt A enthaltenden selbstverlöschend machenden Mittel behandelt wurde, eine Gewichtszunahme von 31 % und einen Sauerstoffindex von 32,7 %· Auch in diesem Fall wird den Standardanforderungen nach Test DOC 3-71 genügt.
Beispiele 13-14
Behandlung von Polyesterbahnen, auch mit cellulosischer
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Faser gemischt, mit einem Selbstverloschungsmittel
Eine Textilbahn aus Polyesterfaser wird mit dem gleichen Selbstverloschungsmittel und in gleicher Weise wie in Beispiel 7 behandelt.
Nach Trocknen betrug die Gewichtszunahme 26,8% und der Sauerstoffindex 29,7 %· Eine Probe der gleichen Textilbahn, die mit dem gleichen Schlichtemittel, das jedoch nicht das Produkt A enthielt, behandelt worden war, gab einen Sauerstoffindex von 23 %.
Eine Textilbahn, die aus einem aus 65 Teilen Polyesterfaser und 35 Teilen "Koplon"- bestehenden Gemisch erhalten wurde, wurde der gleichen Behandlung mit dem das Produkt A enthaltenden selbstverlöschend machenden Mittel wie in Beispiel 7 unterworfen. Nach dem Trocknen betrug die Gewichtszunahme 29,8 %, der Dauerstoffindex 31,1 %.
Eine Probe der gleichen Textilbahn, behandelt mit dem glei chen Mittel, das jedoch nicht das Produkt A enthielt, ergab einen Sauerstoffindex von 22%.
Beispiel 15
Herstellung des Produktes A in Gegenwart einer anorganischen Säure, insbesondere Phosphorsäure
168,2 Teile Melamin und 130,7 Teile Orthophosphorsäure werden zu 100 Teilen Wasser in einem geeigneten Reaktionsgefäß, das mit einem Rührer ausgerüstet ist, gegeben. Nach
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IS
Entfernen der Luft durch Waschen mit Stickstoff wurde die Masse unter autogenem Druck auf 1700C erhitzt und bei dieser Temperatur 20 Stunden belassen. Die Masse wurde dann abgekühlt, filtriert und das Produkt mit Wasser gewaschen, wobei 100 Teile des Produktes A erhalten wurden.Das Produkt zeigte die folgenden Eigenschaften:
Schmelzpunkt 3200C
Löslichkeit in Wasser: Of- g/l bei 1000C Elementaranalyse: C 28,8%, H 4,0 %, N 50,8 °/o Äquivalentgewicht, bestimmt mit Kaustischer Soda: 149,8 Ä'quivalentgewicht, bestimmt in Essigsäure mit Perchlorsäure: 135»3·
Das Infrarotspektrum zeigte die Hauptabsorptionen bei
3460 cm"1, 273O-2700 cm"1, 1740 cm"1, 1460 cm"1, 1190 cm"1, 980 cm"1, 780 cm"1, 540 cm"1, 440 cm .
Beispiel 16
Verbrennungstest mit Garn aus Polyamid-6 (Polycapronamid), das als Additiv das Produkt A des vorherigen Beispiels enthält
8 Teile des Produkts A, erhalten nach Beispiel I5, werden mit 92 Teilen Polycaprolaktam (relative Viskosität 2,7) bei 2600C gemischt.
Das so modifizierte Polymer (relative Viskosität 2,58) wurde bei 2450C in einer Laboratoriumsapparatur für Testzwecke versponnen; eine 50 cm lange Schnur, aus 7 Einzelfilamenten gebildet, wurde hergestellt.
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- as -
Die Schnur erforderte im Mittel 16 Zündungen, um vollständig abzubrennen. Das gleiche Polyamid-6 ohne Zusatz benötigte 4 Zündversuche.
Beispiel 17
Produkt ; A, synthetisiert aus Melamin in Gegenwart von Mineralsäure (Schwefelsäure) und organischer Säure (Acetanhydrid)
Die Operationen werden wie in Beispiel 1 und 15 ausgeführt in Gegenwart von 168,2 Teilen Melamin, 67,5 Teilen 97%iger Schwefelsäure und 68 Teilen Acetanhydrid in 1OOO Teilen Wasser. Nach Waschen werden 110 Teile Produkt A erhalten; dieses Produkt hat einen Schmelzpunkt gleich oder höher als 3200C; die Löslichkeit in Wasser beträgt bei 1000C 0,5 g/l, das Äquivalentgewicht, bestimmt in Essigdäure mit Perchlorsäure, gleich 133,1.
Das Infrarotspektum des Produktes A zeigt Hauptabsorptionen bei 3460 cm"1, 2730-2700 cm"1, 174-0 cm"1, 1660 cm~1, 1460 cm""1, 980 cm"1, 780 cm1, 540 cm"1, 440 cm"1.
Beispiel 18
Verbrennungstest mit Garnen aus Polyamid-6 (Polycapronamid), die das Produkt A des vorherigen Beispiels als Zusatz enthalten
Eine 50 cm lange Schnur, erhalten aus Polyamid-6-Garn, welchem 6 Teile des Produktes A aus Beispiel I7 zugegeben worden sind, erfordert I7 Zündversuche, um vollständig
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abzubrennen.. Das gleiche Polyamid ohne Zusatz erfordert 4- Zündungen.
Beispiele 19 und 20
Produkt A, synthetisiert aus Melamin in Gegenwart organischer Säure (Butyranhydrid und Essigsäure)
Die Operationen werden wie in den Beispielen 15 und 17 ausgeführt in Gegenwart von 168,2 Teilen Melamin, 40 Teilen Essigsäure und 106 Teilen Butyranhydrid in 1000 Teilen Wasser.
Das Produkt A erwies sich als identisch hinsichtlich er Kenndaten mit den bereits analysierten bezüglich Schmelzpunkt, Löslichkeit in Wasser, Titration mit Perchlorsäure und Infrarotspektrum.
Die aus dem das Produkt A als Additiv enthaltenden Garn hergestellte Schnur zeigt ebenfalls gleichwertiges Verhalten bezüglich der Verbrennung: 17 Zündungen waren erforderlich.
Beispiele 21 und 22
Produkt A, synthetisiert aus Melamin in Gegenwart von Propionsäureanhydrid
Die Operationen werden wie in Beispiel 1 ausgeführt unter Verwendung von 168,2 Teilen Melamin, 175 Teilen Propionsäureanhydrid und 1000 Teilen Wasser.
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Das so erhaltene Prdukt A zeigt eigenschaften, die dem zuvor analysierten gleichen hinsichtlich des Schmelzpunkts, der Löslichkeit in Wasser, Titration mit Perchlorsäure und des Infrarotabsorptionsspektrums.
Die aus dieses Produkt A ale Zusatz enthaltendem Garn hergestellte Schnur zeigt gleichfalls gleiches Verhalten bezüglich der Verbrennung: 17 Zündungen sind erforderlich.
Beispiel 25
Herstellung eines Produkts A durch Reaktion zwischen Melamin und Phthalsäureanhydrid im Molverhältnis 2:1 in einem wäßrigen Medium
189,1 g Melamin (1,5 Mole), 111,1 g Phthalsäureanhydrid
(0,75 Mole) und nachfolgend I3OO cm Wasser werden in einen mit Hührer ausgestatteten 2-Liter-Autoklav gefüllt. Der Autoklav wird verschlossen und bis auf 160 C in sauerstoff -freier Stickstoffatmosphäre erhitzt. Das Erhitzen wird bei dieser Temperatur 20 Stunden unter Rühren fortgesetzt der autogene Druck steigt auf 6-7 Atmosphären.
Die erhaltene Suspension wird auf Raumtemperatur abgekühlt und filtriert, wobei sich von den Mutterlaugen der feste Teil abtrennt. Der Feststoff wird wiederholt mit Wasser von 80 - 900C gewaschen; der Rückstand dieser Waschungen beträgt 1CW- g (Produkt A). Aus den konzentrierten Waschwässern 42,1 g Phthalsäure erhalten.
Dieses Produkt A zeigt die folgenden Eigenschaften: -Schmelzpunkt über 3200C
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-Elementaranalyse: C 38,3 7*, H 3,8 %, N 52,2 % -Äquivalentgewicht, bestimmt durch Titration mit KOH:
Die Infrarotspektren zeigen Hauptabsorptionen bei 3350 cm 2700-2100 cm"1, 1730 cm"1, 1440 cm"1, II90 cm"1, 790 cm"1 550 cm"1.
Beispiel 24
Herstellung eines Produkts A durch Umsetzung von Melamin mit Phthalsäureanhydrid im Molverhältnis von 1:1 in einem wäßrigen Medium
a) 52,3 g Melamin (2MoIe), 296,2 g Phthalsäureanhydrid (2 Mole) werden mit I500 cm Wasser in die in Beispiel beschriebene Apparatur gefüllt. Es werden die gleichen Operationen wie in Beispiel 23 ausgeführt. Die Umsetzung dauert 18 Stunden; bei 1600G fort. Nach Kühlen wird der Feststoff vom Wasser abgetrennt; der Rückstand wird wiederholt mit heißem Wasser gewaschen und mit Methylalkohol unter Rekondensation extrahiert.
Der Rückstand der Extraktionen (Produkt A) beläuft sich· auf eine ^enge von 369,6 g. Nach Vereinigung der Mutterlaugen mit den Waschwässern werden 155>2 g Phthalsäure und 124,4 g Phthalsäureanhydrid durch Konzentrierung zurückerhalten.
Dieses Produkt A zeigt die folgenden Eigenschaften: -Schmelzpunkt 3200C
-Löslichkeit in Wasser bei 1000C : 0,07 % -Elementaranalyse: C 41,1 c/o, H 4,0 %, N 44,7 %·
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- 36 -
-Äquivalentgewicht, bestimmt durch Titration mit KOH:214.
Das Infrarotspektrum zeigt Hauptabsorptionen bei 3350 cm , 2700-2100 cm"1, I73O cm"1, 1440 cm"1, 1190 cm"1, 990 cm"1,. 780 cm~1, 630-660 cm"1, 540 cm"1.
b) wird die Umsetzung zwischen Melamin und Phthalsäureanhydrid im Äquimolarverntltnis auf 3OSTD. bei 1600C verlängert, erhält man 368,4 g Produkt A nach Extraktion mit heißem Wasser, wobei 194,8 g Phthalsäure zurückerhalten werden.
Dieses Produkt A hat einen Schmelzpunkt über 32O0G, ein Aquivalentgewicht von 215 und die Elementaranalyse : C 42,0 %, H 4,5 %, N 46,5
Beispiel 25
Herstellung eines Produkts A durch Umsetzung zwischen Melamin und Phthalsäureanhydrid im Molverhälnis 1:1 in einem organischen Medium
Die Umsetzung zwischen Melamin und sauren Verbindungen zwecks Erhalts eines Produkts A gemäß der Erfindung kann auch in einem organischen Medium in Abwesenheit von Wasser im Temperaturbereich - wie er oben angegeben ist - von 100 - 3000G, vorzugsweise über 1300G, ausgeführt werden. Einige bevorzugte organische Lösungsmittel sind die Xylole, Toluol, Benzol und die halogenierten Derivate derselben. Ein Beispiel für eine Umsetzung in einem organischen Medium, wobei die saure Verbindung Phthalsäureanhydrid ist, wird im folgenden beschrieben.
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66 g Melamin (0,5 Mol) und 7^ S Phthalsäureanhydrid (0,5 Mol) werden in 250 cnr wasserfreiem Xylol in einem 500 cnr-Kolben, der mit Kühler und Rührer ausgerüstet ist, suspendiert. Die Suspension wird 8 Stdn. zum Sieden 1400C gebracht. Nach Abkühlen trennt man den festen Teil durch Filtration vom Xylol. Der Rückstand wird wiederholt mit Methylalkohol unter Rekondensation extrahiert. 75 > 7 g Rückstand (Produkt A) werden aus der Extraktion erhalten. Das zur Extraktion verwendete Methanol enthält 36 g Phthalsäureanhydrid; 8,5 g desselben werden aus dem Ausgangsxylol erhalten.
Das so erhaltene Produkt A zeigt die folgenden Eigenschaften:
-Schmelzpunkt: über 3200C
-Elementaranalyse: C 47,0%, H 3,6%, N 31,0% -Äquivalentgewicht, bestimmt durch Titration mit KOH: 383
Beispiel 26
Herstellen und Verspinnen von selbstverlöschendem PoIyamid-6 (Polycapronamid) und hiermit durchgeführter Entflammbarkeit st est
12,15 kg Polyamid-6-Schnitzel (relative Viskosität 3,2, gemessen in 96%iger Schwefelsäure bei einer Konzentration von 1 % und 200C) werden zusammen mit 780 g eines Gemisches der Produkte A, erhalten nach den Beispielen 24a und 24b, in gleichen Gewichtsteilen (6,4 Gew.-%, bezogen auf das Polyamid-6), 39 g Diphenylcarbonat und 13 g Titandioxid in einem Creusot-Loire-Extruder extrudiert. Die Temperatur des Extruderkopfes beträgt 245°C.
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--86 -
1 kg der so erhaltenen Polyamid-6-Schnitzel, die das Selbstverloschungsadditiv enthalten, werden bis zu einem Maß von 40/10 (40 Den., 10 Filamente) unter den folgenden Bedingungen versponnen:
-Temperatur der Spinnköpfe: 2310C
-Aufnahmegeschwindigkeit: 680 m/Min. -Zugverhältnis: 3 »52
Temperatur des ersten Zylinders: 85°C
Die so erhaltene Faser hat eine Zähigkeit von 2,86 g/Den, und eine Dehnung von 378 %. Die relative Viskosität des Garns, wie oben beschrieben gemessen, ist 2,0. Fünfzehn
Proben von Sätzen, die aus diesem Garn (Gewicht 100 g/m ) erhalten worden sind, werden dem Test DOC FF 3-71 unterzogen. Alle Proben passieren den Standardtest (bei jedem Test werden drei Glasfilamente zwischengewebt). Unter den gleichen Bedingungen besteht das gleiche Polyamid ohne den Zusatz den Test nicht.
Beispiel 27
Herstellung einer Formmasse aus selbstverlöschendem PoIyamid-6 (Polycapronamid) und hiermit durchgeführter Entflammbarkeit st est
1 kg Polyamid-6-Schnitzel, die 3,2 % feuerhemmendes Produkt A- wie in Beispiel 23 beschrieben - enthielten, wurden in einer Extrudiermaschine Negri and Bossi (Type V 7-9 F.A.)
unter folgenden Bedingungen extrudiert: Druck etwa 100 kg/cm ; Dauer der Injektion: 1 Sek,. Temperatur der Formteile: 800C.
Proben einer Dicke von 0,635; 0,318 und 0,159 cm, jeweils
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3b
fünf pro Dicke, werden dem U.L-Test unterzogen. Die Brennlängen sind entsprechend 0,8; 0,7 und 0,2 cm für die drei Dicken. Sämtliche Proben werden in Klasse SE-O klassifiziert.
Beispiel 28
Herstellung einer selbstverlöschenden Masse auf Basis von Polyamid-6,6 (Hexamethylendiaminpolyadipat) und hiermit durchgeführter Entflammbarkeitstest
48,5 g Polyamid-6,6 (relative Viskosität 2,65) werden zusammen mit 1,5 g (3»1 7°) des Produkts A, erhalten gemäß Beispiel 23, bei 2900C in einem Glasbehälter, der mit einem Rührer ausgerüstet ist, unter einem Stickstoffstrom (0-, geringer als 10 ppm) geschmolzen. Nach vollständigem Schmelzen wird die Masse im Stickstoffstrom 10 Min. gerührt,
Das den Zusatz enthaltende Polymer zeigt eine relative Viskosität von 2,1. Eine Schnur aus 7 Einzelfilamenten, hieraus erhalten, erfordert 22 Zündversuche zum vollständigen Verbrennen, während eine vergleichbare Schnur aus dem gleichen Polyamid, das jedoch kein Additiv enthielt, nur 2 Zündungen erforderte.
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Claims (16)

Patentansprüche:
1. Selbstverlöschende Polymenuaterialien auf Basis von Polymeren aus der Gruppe der synthetischen Polymeren, insbesondere Polyamide, Copolyamide, Polyester und Copolyester; der halbsynthetischen (arbifiziellen) Polymeren, insbesondere auf Basis regenerierter Cellulose; und der natürlichen Polymeren, insbesonderer Baumwolle, dadurch gekennzeichnet, daß diese Materialien als Selbstverlöschungszusatz ein oder mehrere Produkte A enthalten, die sich aus der Umsetzung von Melamin und mindestens einer Verbindung mit saurem Charakter, ausgewählt aus der Gruppe der organischen Säuren, Anhydride organischer Säuren und anorganischen Säuren, vorzugsweise in Gegenwart von Wasser herleiten, wobei im Falle eines Polyamids als Polymer dieses Produkt A weiter mit Caprolaktam modifiziert sein kann.
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BORO MÖNCHEN: TELEX: TELEGRAMM: TELEFON: BANKKONTO: POSTSCHECKKONTO: ST. ANNASTR. 11 1 -856 44 INVENTION BERLIN BERLIN 31 fll. MEISSNER, BLN-W MOO MÖNCHEN 22 INVEN d BERLIN 030/891 60 37 BERLINER BANK AQ. 132 82-109 TEL.: 06*22 36 44 030/892 23 82 3895716000
ORIGINAL INSPECTED
2. Polymermaterialien nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie 0,5 bis 30 Gew.-% Produkt A enthalten.
3. Polymermaterialien nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie 2 bis 15 Gew.-% Produkt A enthalten.
4. Polymermaterialien nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung mit saurem Charakter ein Anhydrid aus der Gruppe: Acetanhydrid, Propionsäureanhydrid, Butyranhydrid und Phthalsäureanhydrid ist.
5. Polymermaterialien nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung mit saurem Charakter eine Säure aus der Gruppe: Ameisen,- Essig-, Propion-, Butter-, Schwefel- und Phosphorsäure ist.
6. Polymermaterialien nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymer aus der Gruppe der Polycapronamide und Hexamethylendiaminpolyadipate ausgewählt ist.
7. Verfahren zur Herstellung eines Polymermaterials nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Produkt A während der Polymerisation den Monomeren zugesetzt wird, die Polyamide und/oder Copolyamide oder Polyester und/ oder Copolyester zu bilden vermögen.
8. Verfahren zur herstellung eines Polymermaterials nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Produkt A dem Polymer in einem Extruder während des Extrusionsvorgangs zugesetzt wird, wobei den Zusatz enthaltende Granulate erhalten werden, die zur Herstellung von Form-
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körpern verwendet oder schmelzgesponnen werden können unter Erhalt von Fasern für Textilerzeugnisse, die selbstverlöschende Eigenschaften haben.
9. Verfahren zur Herstellung eines Polymermaterials nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Produkt A dem Polymer zugesetzt wird, indem man es auf Gewebe, Bahnen, Stoffe und dergl., die aus dem Polymer hergestellt sind, in Form einer Schicht aufbringt, die im wesentlichen aus einer wäßrigen Suspension besteht und ein Bindemittel enthält, das das Produkt A in der Wärme an das Textil binden kann.
10. Verfahren zur Herstellung eines Polymermaterials nach Anspruch 1, wobei als Polymer Rayon (regenerierte Cellulose) verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Produkt A direkt der Viskosespinnlösung zugesetzt und dann im Koagulierbad mit ausgefällt wird.
11. Polymermaterialien nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß sie außerdem bis zu 0,5 Gew.-% eines Kettenverlängerers, wie z.B. Diphenylcarbonat, enthalten.
12. Verwendung der Polymermaterialien nach Anspruch 1, für Textilmaterialien (einschließlich nichtgewebter Bahnen, Lagen, Textile), Filme und textile Erzeugnisse.
13· Feuerhemmendes Additiv (Produkt) (A) für Polymere aus der Gruppe der synthetischen Polymeren, insbesondere Polyamide, Copolyamide, Polyester und Copolyester, halbsynthetischen (artifiziellen) Polymeren, insbesondere auf Basis regenerierter Cellulose, und natürlichen PoIy-
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nieren, insbesondere Baumwolle, dadurch gekennzeichnet, daß es im wesentlichen aus dem Umwandlungsprodukt des Melamins, vorzugsweise in Gegenwart von Wasser, in einem sauren Medium aus mindestens einer Säureverbindung der Gruppe der organischen Säuren, organischen Säureanhydride und anorganischen Säuren besteht, wobei bei Behandlung von Polyamiden dieses Produkt weiter mit Caprolaktam modifiziert sein kann.
14. Feuerhemmender Zusatz nach Anspruch 13 mit einem Kohlenstoffgehalt von 25 bis 60% und einem Stickstoffgehalt von 3 bis 60 Gew.-%.
15. Verfahren zur Herstellung eines Additivs nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Molverhältnis für Melamin/Säureverbindung von 0,1 bis 4-, vorzugsweise 0,5 bis 2, anwendet.
16. Verfahren nach Anspruch 15» dadurch gekennzeichnet, daß die Umwandlung des ^lamins bei einer Temperatur von 100° bis 3000C in einem organischen Lösungsmittel oder in einem wäßrigen Medium, wahlweise unter Druck, ausgeführt wird.
17· Verwendung des Additivs nach Anspruch I3 bis 16 zum Feuerhemmend- oder Selbstverloschendmachen eines Materials auf Bais synthetischer, halbsynthetischer oder natürlicher Polymere.
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GB (1) GB1587263A (de)
IN (1) IN146455B (de)
NL (1) NL7710017A (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0006568A1 (de) * 1978-06-24 1980-01-09 Hoechst Aktiengesellschaft Flammschutzmittel und ihre Verwendung zur Herstellung schwerentflammbarer Thermoplasten
DE3833977A1 (de) * 1988-10-06 1990-04-26 Bayer Ag Addukte aus phosphonaten und aminen und deren verwendung zum vorbeugenden brandschutz
DE4436281A1 (de) * 1994-10-11 1996-04-18 Chemie Linz Deutschland Flammfeste, glasfaserverstärkte Polyamidharzmasse mit Melamin- oder Melem-Phosphorsäure-Umsetzungsprodukten als Flammhemmer

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0001322B1 (de) 1977-08-30 1981-10-21 Imperial Chemical Industries Plc Flammfeste Polyamide Mischung
US4996099A (en) * 1989-10-27 1991-02-26 Springs Industries, Inc. Fire-resistant fabric
US6015510A (en) * 1996-08-29 2000-01-18 E. I. Du Pont De Nemours And Company Polymer flame retardant
US10443153B2 (en) 2014-03-11 2019-10-15 Smartpolymer Gmbh Flame-resistant molded cellulose bodies produced according to a direct dissolving method

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2768167A (en) * 1956-10-23 Cyanuric acid preparation
US2507700A (en) * 1946-11-27 1950-05-16 Monsanto Chemicals N, n', n''-triacylmelamines
US2544706A (en) * 1948-08-12 1951-03-13 Monsanto Chemicals Phosphorus-and nitrogencontaining compounds
US2603614A (en) * 1949-12-30 1952-07-15 Monsanto Chemicals Flameproofing
DE1694254C3 (de) * 1968-03-16 1984-06-28 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Selbstverlöschende faserverstärkte Polyamid-Formmassen
CH515954A (de) * 1968-10-17 1971-11-30 Bayer Ag Selbstverlöschende Polyamid-Formmasse
GB1299373A (en) * 1969-05-09 1972-12-13 Courtaulds Ltd Flame-retardant filaments
GB1215286A (en) * 1969-06-09 1970-12-09 Rolls Royce Intumescent paints
US3744970A (en) * 1969-06-12 1973-07-10 Cotton Inc Treating of cellulosic fiber-containing material to impart flame-retardancy thereto
DE2042661A1 (de) * 1970-08-28 1972-03-02 Farbenfabriken Bayer Ag, 5090 Lever Kusen Melamin Derivate
US3849409A (en) * 1971-04-30 1974-11-19 Stauffer Chemical Co Hexahydrotriazine phosphonate derivatives
US3793289A (en) * 1971-10-13 1974-02-19 Allied Chem Flame retardant nylon compositions
US3955032A (en) * 1972-10-25 1976-05-04 White Chemical Corporation Flame retardants for natural and synthetic materials
US3877974A (en) * 1972-10-25 1975-04-15 White Chemical Corp Flame retardants for blends of natural and synthetic fibers
IT969954B (it) * 1972-10-26 1974-04-10 Snia Viscosa Metodo per la produzione di fibre cellulosiche e polinosiche aventi alta resistenza alla combustione e fibre e prodotti tessili ottenu ti secondo tale metodo
DE2311180C3 (de) * 1973-03-07 1982-02-25 Chemiefaser Lenzing AG, 4860 Lenzing, Oberösterreich Verfahren zur Herstellung flammfester Celluloseregeneratfasern
US4003861A (en) * 1973-08-31 1977-01-18 American Cyanamid Company Melamine pyrophosphate as flame-retardant in polyurethane foam compositions
NL7414325A (nl) * 1973-11-12 1975-05-14 Mitsubishi Chem Ind Werkwijze voor het bereiden van een middel om polyamideharsen vlambestendig te maken, werkwij- ze voor het bereiden van vlambestendige poly- amidehars en daaruit vervaardigde voorwerpen.
JPS50103839A (de) * 1974-01-29 1975-08-16
US4137199A (en) * 1974-07-16 1979-01-30 Imperial Chemical Industries Limited Fire-retardant composition
JPS5329181B2 (de) * 1974-11-07 1978-08-18
US4028333A (en) * 1975-12-18 1977-06-07 Velsicol Chemical Corporation Flame retardant polymeric compositions containing melamine hydrohalides
US4096206A (en) * 1976-02-09 1978-06-20 Borg-Warner Corporation Flame-retardant triazines
US4055720A (en) * 1976-05-25 1977-10-25 The United States Of America, As Represented By The Secretary Of Agriculture Diaminotrihalopropyl triazines: and their methylol derivatives
GB1525213A (en) * 1976-07-28 1978-09-20 Asahi Chemical Ind 1,3,6-tris(4,6-diamino-1,3,5-triazine-2-yl)hexane and flame retardant resin compositions containing the same

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0006568A1 (de) * 1978-06-24 1980-01-09 Hoechst Aktiengesellschaft Flammschutzmittel und ihre Verwendung zur Herstellung schwerentflammbarer Thermoplasten
DE3833977A1 (de) * 1988-10-06 1990-04-26 Bayer Ag Addukte aus phosphonaten und aminen und deren verwendung zum vorbeugenden brandschutz
DE4436281A1 (de) * 1994-10-11 1996-04-18 Chemie Linz Deutschland Flammfeste, glasfaserverstärkte Polyamidharzmasse mit Melamin- oder Melem-Phosphorsäure-Umsetzungsprodukten als Flammhemmer

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GB1587263A (en) 1981-04-01
AR217082A1 (es) 1980-02-29
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BR7706112A (pt) 1978-07-04
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IN146455B (de) 1979-06-09

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