DE69111105T2 - Flame retardant composition and method for applying the same. - Google Patents
Flame retardant composition and method for applying the same.Info
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Abstract
Description
Baumwollstoffe können dadurch flammhemmend ausgerüstet werden, daß eine Vielzahl verschiedener Chemikalien eingearbeitet wird, die dauerhafte oder nicht-dauerhafte flammhemmende Eigenschaften verleihen. Zu diesen Chemikalien gehören Antimonverbindungen, organische Halogenverbindungen und organische oder anorganische Phosphorverbindungen, wie etwa in Wasser unlösliche oder lösliche Ammoniumpolyphosphate, die durch Erwärmung und Aushärtung in dem Stoff verankert werden können (vgl. beispielsweise die Britische Patentanmeldung 1 504 507). Bei der Behandlung vieler Stoffe, insbesondere für Polster und Polsterbezüge ist es wichtig, daß das Aussehen und der Griff des Stoffes durch die Behandlung zur flammhemmenden Ausrüstung nicht nennenswert beeinträchtigt wird. Aus diesem Grunde werden viele Polsterstoffe dadurch flammhemmend ausgerüstet, daß auf ihrer Rückseite eine bestimmte Kunstharzbeschichtung aufgebracht wird, die Antimonoxid und organische Bromverbindungen enthält. Solche Zusammensetzungen sind im Hinblick auf Umweltbelastungen unerwünscht und sind darüber hinaus nur für Stoffe mit geringem Stoffgewicht geeignet.Cotton fabrics can be made flame retardant by incorporating a variety of different chemicals that impart permanent or non-permanent flame retardant properties. These chemicals include antimony compounds, organic halogen compounds and organic or inorganic phosphorus compounds such as water-insoluble or water-soluble ammonium polyphosphates, which can be anchored in the fabric by heating and curing (see, for example, British patent application 1 504 507). When treating many fabrics, particularly for upholstery and upholstery coverings, it is important that the appearance and feel of the fabric is not significantly affected by the flame retardant treatment. For this reason, many upholstery fabrics are made flame retardant by applying a specific synthetic resin coating to their back, which contains antimony oxide and organic bromine compounds. Such compositions are undesirable in terms of environmental impact and are also only suitable for materials with a low weight.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist eine Zusammensetzung für die rückseitige Beschichtung entwickelt worden, die für einen weiten Bereich von Stoffgewichten geeignet ist, und die hinsichtlich der Umweltgesichtspunkte besser geeignet ist.The present invention has developed a backcoat composition that is suitable for a wide range of fabric weights and that is more environmentally friendly.
Mit der vorliegenden Erfindung wird eine Zusammensetzung zur flammhemmenden Ausrüstung von Stoffen bereitgestellt, die gekennzeichnet ist durch einen Gehalt an nachstehenden Komponenten:The present invention provides a composition for flame-retardant finishing of fabrics, which is characterized by a content of the following components:
(I) ein Ammoniumpolyphosphat, das in Wasser wenigstens teilweise unlöslich ist;(I) an ammonium polyphosphate which is at least partially insoluble in water;
(I) ein Tensid;(I) a surfactant;
(III) ein warmhärtbares Kunstharz;(III) a thermosetting resin;
(IV) Wasser;(IV) water;
(V) ein wasserlösliches Ammoniumpolyphosphat; und(V) a water-soluble ammonium polyphosphate; and
(VI) ein Carbaminsäure-Derivat.(VI) a carbamic acid derivative.
Weiterhin wird mit der vorliegenden Erfindung ein VerfahrenFurthermore, the present invention provides a method
zur flammhemmenden Ausrüstung eines Stoffsubstrates bereitgestellt, wobei die rückseitige Oberfläche des Stoffes mit einer Zusammensetzung imprägniert wird, welche die vorstehend genannten Komponenten (I) bis (VI) enthält, und daraufhin wird eine Warmhärtung des imprägnierten Stoffes durchgeführt.for the flame retardant treatment of a fabric substrate, wherein the back surface of the fabric is impregnated with a composition containing the above-mentioned components (I) to (VI), and thereafter, heat curing of the impregnated fabric is carried out.
Das in Wasser wenigstens teilweise unlösliche < nachstehend wird kurz nur von "unlöslich" gesprochen) Ammoniumpolyphosphat (I) weist typischerweise - entsprechend dem Manders-Test - eine Löslichkeit bei 20ºC kleiner 10 g/100 g Wasser, insbesondere kleiner 7 oder 5 g/100 g, beispielsweise eine Löslichkeit von 0,1 bis 5 oder von 0,5 bis 3 oder von 1,5 bis 7 g/100 g Wasser auf. Der "Manders-Test" ist von der "Manders-Farbenfabrik" für Ammoniumpolyphosphate definiert, die in Farben und Anstrichen eingesetzt werden. Beim Manders-Test wird davon ausgegangen, daß ein Gemisch aus echt löslichen und unlöslichen Komponenten besteht, wobei die löslichen Komponenten durch Zugabe von Wasser zu dem Gemisch oder durch Einbringen des Gemisches in Wasser ausgelaugt werden können, um eine unlösliche Fraktion zu erhalten, die ein sehr hohes Verhältnis von spezifischer Oberfläche zu Volumen aufweist; beispielsweise wird diese unlösliche Fraktion in Form eines sehr feinen Pulvers und/oder einer Honigwabenstruktur erhalten. Die Bildung erfolgt durch Erwärmung, beispielsweise auf Temperaturen von 200 bis 400ºC von Mono- oder Di-Ammonium-Polyphosphat allein oder gemischt mit Phosphorpentoxid oder Ammoniak. Das Phosphorpentoxid kann wenigstens teilweise durch Phosphorsäure ersetzt werden, und als Ammoniakquelle kann Harnstoff dienen (vgl. beispielsweise die Britischen Patentanmeldungen 1 103 772, 1 184 878, 1 309 873 und die Europäische Patentanmeldung 0 049 763). Das unlöslich Polyphosphat kann eine gerade oder verzweigte Kettenstruktur aufweisen und kann mit der Strukturformel (NH&sub4;)a Hb-a+2 PbO3b+1 beschrieben werden, wobei "b" im Mittel einen Wert größer 10 aufweist, der Quotient "a/b" im Mittel einen Wert zwischen 0,7 und 1,1 hat und der maximale Wert von "a" beträgt "b+2". Das Molekulargewicht des unlöslichen Polyphosphates beträgt üblicherweise mehr als 10.000, beispielsweise 10.000 bis 2.000.000, wie etwa 10.000 bis 1.000.000 oder 200.000 bis 1,5 Millionen. Das wasserunlösliche Ammoniumpolyphosphat weist üblicherweise eine mittlere Teilchengröße kleiner 50 um auf, vorzugsweise kleiner als 30 um, etwa eine Teilchengröße von 1 bis 50 um oder von 5 bis 50 um oder von 10 bis 30 um. Vorzugsweise weist wenigstens ein Anteil von 60 % der Teilchen eine Teilchengröße kleiner als 30 um auf; besonders bevorzugt hat ein Anteil von wenigstens 40 % der Teilchen eine Teilchengröße kleiner als 10 um. Das Polyphosphat enthält üblicherweise 20 bis 35 % Phosphor, etwa 23 bis 32 % Phosphor, vorzugsweise 25 bis 32 % Phosphor.The ammonium polyphosphate (I) which is at least partially insoluble in water (hereinafter referred to as "insoluble") typically has - according to the Manders test - a solubility at 20°C of less than 10 g/100 g of water, in particular less than 7 or 5 g/100 g, for example a solubility of 0.1 to 5 or 0.5 to 3 or 1.5 to 7 g/100 g of water. The "Manders test" is defined by the "Manders-Farbenfabrik" for ammonium polyphosphates which are used in paints and coatings. The Manders test assumes that a mixture consists of genuinely soluble and insoluble components, whereby the soluble components can be leached out by adding water to the mixture or by introducing the mixture into water in order to obtain an insoluble fraction which has a very high ratio of specific surface area to volume; For example, this insoluble fraction is in the form of a very fine powder and/or a honeycomb structure. The formation takes place by heating, for example to temperatures of 200 to 400ºC, mono- or di-ammonium polyphosphate alone or mixed with phosphorus pentoxide or ammonia. The phosphorus pentoxide can be at least partially replaced by phosphoric acid and urea can serve as a source of ammonia (see, for example, British Patent Applications 1 103 772, 1 184 878, 1 309 873 and European Patent Application 0 049 763). The insoluble polyphosphate can have a straight or branched chain structure and can be described by the structural formula (NH₄)a Hb-a+2 PbO3b+1, where "b" has an average value greater than 10, the quotient "a/b" has an average value between 0.7 and 1.1 and the maximum value of "a" is "b+2". The molecular weight of the insoluble polyphosphate is usually more than 10,000, for example 10,000 to 2,000,000, such as about 10,000 to 1,000,000 or 200,000 to 1.5 million. The water-insoluble ammonium polyphosphate usually has an average particle size of less than 50 µm, preferably less than 30 µm, for example a particle size of 1 to 50 µm or of 5 to 50 µm or of 10 to 30 µm. Preferably at least 60% of the particles have a particle size of less than 30 µm; particularly preferably at least 40% of the particles have a particle size of less than 10 µm. The polyphosphate usually contains 20 to 35% phosphorus, about 23 to 32% phosphorus, preferably 25 to 32% phosphorus.
Beispielhafte und geeignete unlösliche Polyphosphate werden von Albright & Wilson Limited unter den Handelsbezeichnungen "AMGARD MCI, und "AMGARD PI" vertrieben. Die Zusammensetzung enthält üblicherweise (bezogen auf das Gewicht der Komponenten (I bis VI)) 15 bis 30 % des in Wasser unlöslichen Ammoniumpolyphosphates, beispielsweise 10 bis 25 % oder 19 bis 23 %.Exemplary and suitable insoluble polyphosphates are sold by Albright & Wilson Limited under the trade names "AMGARD MCI, and "AMGARD PI". The composition typically contains (based on the weight of components (I to VI)) 15 to 30% of the water-insoluble ammonium polyphosphate, for example 10 to 25% or 19 to 23%.
Das Tensid (II) ist üblicherweise ein schlechtes Netzmittel. Vorzugsweise handelt es sich um einen starken Schaumbildner, insbesondere um einen solchen Schaumbildner, der Öl-in- Wasser-Emulsionen zu stabilisieren vermag und der einen HLB-Wert (von hydrophilic lipophilic balance) größer als 12 aufweist, beispielsweise einen HLB-Wert von 12 bis 20, insbesondere von 12 bis 16. Alternativ kann das Tensid geeignet sein, Wasser-in-Öl-Emulsionen zu stabilisieren und weist dann einen HLB-Wert kleiner als 12, beispielsweise von 1 bis 8, insbesondere einen HLB-Wert von 3 bis 7 auf. Die Zusammensetzung kann ein Gemisch verschiedener Tenside enthalten, beispielsweise einen Emulgator für das Kunstharz und einen starken Schaumbildner.The surfactant (II) is usually a poor wetting agent. Preferably it is a strong foaming agent, in particular a foaming agent which is capable of stabilising oil-in-water emulsions and which has an HLB value (hydrophilic lipophilic balance) greater than 12, for example an HLB value of 12 to 20, in particular 12 to 16. Alternatively, the surfactant may be suitable for stabilising water-in-oil emulsions and then has an HLB value of less than 12, for example 1 to 8, in particular an HLB value of 3 to 7. The composition may contain a mixture of different surfactants, for example an emulsifier for the synthetic resin and a strong foaming agent.
Das Tensid kann wenigstens eine anionische, nicht-ionische, kationische, amphotere und/oder semi-polare Komponente enthalten.The surfactant may contain at least one anionic, non-ionic, cationic, amphoteric and/or semi-polar component.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung brauchbare Tenside enthalten typischerweise hydrophobe Gruppen, wie etwa Alkenyl-, Cycloalkenyl-, Alkyl-, Cycloalkyl-, Aryl-, Alkyl/Aryl-, oder mehr komplexe Aryl-Gruppen (wie etwa in Mineralölsulfonaten), die 8 bis 22 Kohlenstoffatome, vorzugsweise 10 bis 20 Kohlenstoffatome, typischerweise 12 bis 18 Kohlenstoffatome enthalten und eine hydrophile Gruppe. Zu anderen, im Rahmen der vorliegenden Erfindung brauchbaren hydrophoben Gruppen gehören Polysiloxan-Gruppen.Surfactants useful in the present invention typically contain hydrophobic groups such as alkenyl, cycloalkenyl, alkyl, cycloalkyl, aryl, alkyl/aryl, or more complex aryl groups (such as in petroleum sulfonates) containing 8 to 22 carbon atoms, preferably 10 to 20 carbon atoms, typically 12 to 18 carbon atoms, and a hydrophilic group. Other hydrophobic groups useful in the present invention include polysiloxane groups.
Das Tensid kann beispielsweise im wesentlichen bestehen aus wenigstens einem mäßig Wasser-löslichen Salz einer Sulfonsäure oder einer einfach veresterten Schwefelsäure, wie z.B. Alkylbenzolsulfonat, Alkylsulfat, Alkyläthersulfat, Olefinsulfonat, Alkansulfonat, Alkylphenolsulfat, Alkylphenol-äther-sulfat, Alkylethanolamid-sulfat, Alkylethanolamid-äther-sulfat oder eine Alpha-Sulfo-Fettsäure oder deren Ester, wobei alle diese Verbindungen wenigstens eine Alkylgruppe oder Alkenylgruppe jeweils mit 8 bis 22 aliphatischen Kohlenstoffatomen, noch besser mit 10 bis 20 aliphatischen Kohlenstoffatomen aufweist.The surfactant can, for example, consist essentially of at least one moderately water-soluble salt of a sulfonic acid or a monoesterified sulfuric acid, such as alkylbenzenesulfonate, alkyl sulfate, alkyl ether sulfate, olefinsulfonate, alkanesulfonate, alkylphenol sulfate, alkylphenol ether sulfate, alkylethanolamide sulfate, alkylethanolamide ether sulfate or an alpha-sulfo fatty acid or its ester, all of these compounds having at least one alkyl group or alkenyl group each having 8 to 22 aliphatic carbon atoms, even better having 10 to 20 aliphatic carbon atoms.
Im vorstehenden Absatz bezieht sich die Angabe "Äther" auf Verbindungen, die eine oder mehrere Glycerylgruppen und/oder Oxialkylengruppen oder Polyoxialkylengruppen aufweisen, insbesondere eine Gruppe, die 1 bis 20 Oxiethylen- und/oder Oxipropylen-Einheiten aufweist. Zusätzlich oder alternativ können eine oder mehrere Oxibutylen- Einheiten vorhanden sein.In the previous paragraph, the term "ether" refers to compounds containing one or more glyceryl groups and/or oxyalkylene groups or polyoxyalkylene groups, in particular a group containing 1 to 20 oxyethylene and/or oxypropylene units. In addition or alternatively, one or more oxybutylene units may be present.
Zum Beispiel kann es sich bei dem sulfonierten oder sulfatierten Tensid handeln um Natriumdodezylbenzolsulfonat, Kaliumhexadecylbenzolsulfonat, Natriumdodecyl-dimethylbenzolsulfonat, Natriumlaurylsulfat, Natriumtallowsulfat, Kaliumoleylsulfat, Ammoniumlaurylmonoethoxi-sulfat oder Monoethanolamin-cetyl-sulfat mit 10 Mol Ethyoxylat.For example, the sulfonated or sulfated surfactant can be sodium dodecylbenzenesulfonate, potassium hexadecylbenzenesulfonate, sodium dodecyldimethylbenzenesulfonate, sodium lauryl sulfate, sodium tallow sulfate, potassium oleyl sulfate, ammonium lauryl monoethoxy sulfate or monoethanolamine cetyl sulfate with 10 moles of ethoxylate.
Zu anderen, im Rahmen der vorliegenden Erfindung brauchbaren anionischen Tensiden gehören Alkylsulfosuccinate, wie etwa Natrium-di-2-ethylhexylsulfosuccinat und Natrium-dihexylsulfosuccinat, Alkyläthersulfosuccinate, Alkylsulfosuccinamate, Alkyläthersulfosuccinamate, Acylsarcosinate, Acyltauride, Isothionate, Seifen wie etwa Stearate, Palmitate, Resinate, Oleate oder Linoleate, und Alkyläthercarboxylate. Weiterhin können anionische Phosphatester, Alkylphosphonate und Alkylaminomethylenphosphonate und Alkyliminomethylenphosphonate eingesetzt werden. In jedem Falle entält das anionische Tensid typischerweise wenigstens eine aliphatische Kohlenwasserstoffkette mit 8 bis 22, vorzugsweise mit 10 bis 20 Kohlenstoffatomen, ferner im Falle von Äthern eine oder mehrere Glycerylgruppen und/oder 1 bis 20 Oxyethylengruppen und/oder 1 bis 20 Oxypropylengruppen und/oder 1 bis 20 Oxybutylengruppen.Other anionic surfactants useful in the present invention include alkyl sulfosuccinates such as sodium di-2-ethylhexyl sulfosuccinate and sodium dihexyl sulfosuccinate, alkyl ether sulfosuccinates, alkyl sulfosuccinamates, alkyl ether sulfosuccinamates, acyl sarcosinates, acyl taurides, isothionates, soaps such as stearates, palmitates, resinates, oleates or linoleates, and alkyl ether carboxylates. Furthermore, anionic phosphate esters, alkyl phosphonates and alkyl aminomethylene phosphonates and alkyl iminomethylene phosphonates can be used. In any case, the anionic surfactant typically contains at least one aliphatic hydrocarbon chain with 8 to 22, preferably with 10 to 20 carbon atoms, and in the case of ethers, one or more glyceryl groups and/or 1 to 20 oxyethylene groups and/or 1 to 20 oxypropylene groups and/or 1 to 20 oxybutylene groups.
Bevorzugte anionische Tenside sind die Natriumsalze. Zu anderen Salzen, die auch im Handel erhältlich sind, gehören die Salze von Kalium, Lithium, Ammonium, Monoethanolamin, Diethanolamin, Triethanolamin und Alkylaminen mit bis zu sieben aliphatischen Kohlenstoffatomen.Preferred anionic surfactants are the sodium salts. Other salts that are also commercially available include the salts of potassium, lithium, ammonium, monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine and alkylamines with up to seven aliphatic carbon atoms.
Das Tensid kann wahlweise enthalten oder bestehen aus nichtionischen Komponenten. Das nichtionische Tensid kann bei spielsweise sein ein C&sub1;&sub0;&submin;&sub2;&sub2;-Alkanolamid eines niederen Monooder Di-Alkanolamins, wie etwa Kokusnuß-monoethanolamid. Zu anderen nichtionischen Tensiden, die wahlweise vorhanden sein können, gehören tertiäre Acetylenglycole, polyethoxilierte Alkohole, polyethoxilierte Mercaptane, polyethoxilierte Carbonsäuren, polyethoxilierte Amine, polyethoxilierte Alkylolamide, polyethoxilierte Alkylphenole, polyethoxilierte Glycerinester, polyethoxilierte Sorbitolester, polyethoxilierte Phosphatester, und die propoxilierten oder ethoxilierten und propoxilierten Analoga zu all den vorstehend genannten ethoxilierten nichtionischen Tensiden. Alle diese Tenside weisen C&sub8;&submin;&sub2;&sub2;-Alkylgruppen oder C&sub8;&submin;&sub2;&sub2;- Alkenylgruppen und bis zu 20 Ethylenoxigruppen und/oder Propylenoxigruppen auf. Weiterhin gehören hierzu auch die Polyoxipropylen/Polyethylenoxid-Copolymere, die Polyoxibutylen/Polyoxiethylen-Copolymere und die Polyoxibutylen/Polyoxipropylen-Copolymere. Diese Polyethoxi-, Polyoxipropylen- und Polyoxibutylen-Verbindungen können wahlweise mit bestimmten Endgruppen versehen sein, beispielsweise mit Benzylgruppen, um die Neigung dieser Verbindungen zur Schaumbildung zu vermindern.The surfactant may optionally contain or consist of non-ionic components. The non-ionic surfactant may, for example, be a C₁₀₋₂₂-alkanolamide of a lower mono- or di-alkanolamine, such as coconut monoethanolamide. Other nonionic surfactants that may optionally be present include tertiary acetylene glycols, polyethoxylated alcohols, polyethoxylated mercaptans, polyethoxylated carboxylic acids, polyethoxylated amines, polyethoxylated alkylol amides, polyethoxylated alkylphenols, polyethoxylated glycerol esters, polyethoxylated sorbitol esters, polyethoxylated phosphate esters, and the propoxylated or ethoxylated and propoxylated analogs of all of the above-mentioned ethoxylated nonionic surfactants. All of these surfactants have C8-22 alkyl groups or C8-22 alkenyl groups and up to 20 ethylene oxy groups and/or propylene oxy groups. This also includes the polyoxypropylene/polyethylene oxide copolymers, the polyoxybutylene/polyoxyethylene copolymers and the polyoxybutylene/polyoxypropylene copolymers. These polyethoxy, polyoxypropylene and polyoxybutylene compounds can optionally be provided with certain end groups, for example with benzyl groups, in order to reduce the tendency of these compounds to foam.
Die erfindungsgemäß vorgesehenen Zusammensetzungen enthalten vorzugsweise wenigstens ein amphoteres Tensid.The compositions provided according to the invention preferably contain at least one amphoteric surfactant.
Das amphotere Tensid kann beispielsweise ein Betain sein, wie beispielsweise ein Betain der Formel: -R&sub3;N&spplus;CH&sub2;COO&supmin;, wobei jeder Rest R steht für eine Alkyl-, Cycloalkyl-, Alkenyl- oder Alkaryl-Gruppe, wobei vorzugsweise wenigstens ein Rest R und besonders bevorzugt nicht mehr als ein Rest R im Mittel 8 bis 22 aliphatische Kohlenstoffatome, beispielsweise 10 bis 18 aliphatische Kohlenstoffatome enthält, und dann jeder andere Rest R im Mittel 1 bis 4 Kohlenstoffatome enthält. Besonders bevorzugt sind quaternäre Imidazolin-Betaine der nachstehenden Formel: The amphoteric surfactant can be, for example, a betaine, such as a betaine of the formula: -R₃N⁺CH₂COO⁻, where each R radical is an alkyl, cycloalkyl, alkenyl or alkaryl group, where preferably at least one R radical and particularly preferably no more than one R radical contains an average of 8 to 22 aliphatic carbon atoms, for example 10 to 18 aliphatic carbon atoms, and then every other R radical contains an average of 1 to 4 carbon atoms. Particularly preferred are quaternary imidazoline betaines of the following formula:
wobei R und R¹ jeweils stehen für eine Alkyl-, Alkenyl-, Cycloalkyl-, Alkylaryl- oder Hydroxialkyl-Gruppe mit im Mittel 1 bis 20 aliphatischen Kohlenstoffatomen. Vorzugsweise enthält der Rest R im Mittel 8 bis 20, beispielsweise 10 bis 18 aliphatische Kohlenstoffatome, und der Rest R enthält dann vorzugsweise 1 bis 4 Kohlenstoffatome. Zu anderen, im Rahmen der vorliegenden Erfindung brauchbaren amphoteren Tensiden gehören Alkylaminäthersulfate, Sulfobetaine und andere Sulfonsäuren mit einem quaternären Amin oder quaternisierten Imidazolin, sowie deren Salze, ferner andere Carbonsäuren mit quaternären Aminen oder quaternisierten Imidazolinen und deren Salze, ferner Zwitter-ionische Tenside, wie beispielsweise N-Alkyl-taurine, carboxilierte Amido-Amine wie etwa RCONH(CH&sub2;)&sub2;N&spplus;(CH&sub2;CH&sub2;CH&sub3;)&sub2;CH&sub2;CO&sub2;&supmin; und ferner Aminosäuren, die in jedem Falle Kohlenwasserstoffgruppen enthalten, die Tensid-Eigenschaften verleihen (wie beispielsweise Alkyl-, Cycloalkyl-, Alkenyl- oder Alkylaryl- Gruppen mit jeweils 8 bis 20 aliphatischen Kohlenstoffatomen). Zu typischen Beispielen gehören 2-Tallow-alkyl-1- tallow-amido-alkyl-1-carboxymethyl-imidazolin und 2-Kokusnuß-alkyl-N-carboxymethyl-2-(hydroxyalkyl)-imidazolin. Allgemein gesagt kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung jede wasserlösliche amphotere oder zwitterionische Tensid- Verbindung eingesetzt werden, die einen hydrophoben Molekülabschnitt mit einer C&sub8;&submin;&sub2;&sub0;-Alkyl- oder Alkenyl-Gruppe aufweist und die ferner einen hydrophilen Molekülabschnitt aufweist, der eine Aminogruppe oder eine quaternäre Ammoniumgruppe und eine Carbonsäuregruppe, Schwefelsäuregruppe oder Sulfonsäuregruppe enthält.where R and R¹ each represent an alkyl, alkenyl, cycloalkyl, alkylaryl or hydroxyalkyl group with an average of 1 to 20 aliphatic carbon atoms. Preferably, the radical R contains an average of 8 to 20, for example 10 to 18, aliphatic carbon atoms, and the radical R then preferably contains 1 to 4 carbon atoms. Other amphoteric surfactants useful in the present invention include alkylamine ether sulfates, sulfobetaines and other sulfonic acids with a quaternary amine or quaternized imidazoline, and their salts, other carboxylic acids with quaternary amines or quaternized imidazolines and their salts, and zwitterionic surfactants such as N-alkyl taurines, carboxylated amido amines such as RCONH(CH₂)₂N⁺(CH₂CH₂CH₃)₂CH₂CO₂⁻ and furthermore amino acids, which in each case contain hydrocarbon groups which impart surfactant properties (such as alkyl, cycloalkyl, alkenyl or alkylaryl groups each having 8 to 20 aliphatic carbon atoms). Typical examples include 2-tallow-alkyl-1-tallow-amido-alkyl-1-carboxymethyl-imidazoline and 2-coconut-alkyl-N-carboxymethyl-2-(hydroxyalkyl)-imidazoline. Generally speaking, any water-soluble amphoteric or zwitterionic surfactant compound which has a hydrophobic molecular portion containing a C 8-20 alkyl or alkenyl group and which further has a hydrophilic molecular portion containing an amino group or a quaternary ammonium group and a carboxylic acid group, sulfuric acid group or sulfonic acid group can be used in the present invention.
Weiterhin können die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen auch kationische Tenside enthalten.Furthermore, the compositions according to the invention can also contain cationic surfactants.
Das kationische Tensid kann beispielsweise ein Alkylammoniumsalz sein, das insgesamt wenigstens 8, typischerweise 10 bis 30 und beispielsweise 12 bis 24 aliphatische Kohlenstoffatome enthält, insbesondere ein Tri- oder Tetraalkylammoniumsalz. Für die Anwendung im Rahmen der vorliegenden Erfindung sind typischerweise solche Alkylammonium- Tenside vorgesehen, die pro Molekül eine oder höchstens zwei relativ lange aliphatische Ketten enthalten (beispielsweise Ketten mit im Mittel jeweils 8 bis 20 Kohlenstoffatomen, typischerweise 12 bis 18 Kohlenstoffatomen) und die pro Molekül ferner zwei oder drei relativ kurzkettige Alkylgruppen enthalten mit jeweils 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, beispielsweise Methyl- oder Ethylgruppen, vorzugsweise Methylgruppen. Zu typischen Beispielen für derartige kationische Tenside gehören Dodecyl-trimethylammoniumsalze. Ferner sind auch Benzalkoniumsalze geeignet, die eine C&sub8;&submin;&sub2;&sub0;-Alkylgruppe, zwei C&sub1;&submin;&sub4;-Gruppen und eine Benzylgruppe enthalten.The cationic surfactant can be, for example, an alkylammonium salt which contains a total of at least 8, typically 10 to 30 and, for example, 12 to 24 aliphatic carbon atoms, in particular a tri- or tetraalkylammonium salt. Alkylammonium surfactants which contain one or at most two relatively long aliphatic chains per molecule (for example chains with an average of 8 to 20 carbon atoms each, typically 12 to 18 carbon atoms) and which also contain two or three relatively short-chain alkyl groups per molecule, each with 1 to 4 carbon atoms, for example methyl or ethyl groups, preferably methyl groups. Typical examples of such cationic surfactants include dodecyltrimethylammonium salts. Benzalkonium salts which contain one C8-20 alkyl group, two C1-4 groups and one benzyl group are also suitable.
Zu einer anderen Klasse von im Rahmen der vorliegenden Erfindung geeigneten kationischen Tensiden gehören die N- Alkyl-pyridiniumsalze, wobei die Alkylgruppe im Mittel 8 bis 22, vorzugsweise 10 bis 20 Kohlenstoffatome enthält. Ferner können auch andere, ähnlich alkylierte heterocyclische Salze eingesetzt werden, wie etwa N-Alkyl-isochinolin- Salze.Another class of cationic surfactants suitable for use in the present invention includes N-alkylpyridinium salts, where the alkyl group contains on average 8 to 22, preferably 10 to 20 carbon atoms. Furthermore, other, similarly alkylated heterocyclic salts can also be used, such as N-alkylisoquinoline salts.
Weiterhin sind auch Alkylaryl-dialkylammonium-Salze geeignet, die im Mittel 10 bis 30 aliphatische Kohlenstoffatome enthalten, beispielsweise solche Salze dieser Art, bei denen die Alkylaryl-Gruppe eine Alkylbenzolgruppe mit im Mittel 8 bis 22 und vorzugsweise 10 bis 20 aliphatischen Kohlenstoffatomen ist, und wobei die anderen beiden Alkylgruppen typischerweise 1 bis 4 Kohlenstoffatome enthalten, beispielsweise Methylgruppen sind.Also suitable are alkylaryl-dialkylammonium salts which contain an average of 10 to 30 aliphatic carbon atoms, for example salts of this type in which the alkylaryl group is an alkylbenzene group with an average of 8 to 22 and preferably 10 to 20 aliphatic carbon atoms, and the other two alkyl groups typically contain 1 to 4 carbon atoms, for example methyl groups.
Zu einer anderen Klasse von irn Rahmen der vorliegenden Erfindung geeigneten kationischen Tensiden gehören die Alkylimidazoline oder quaternisierte Imidazolinsalze, die im Molekül wenigstens eine Alkylgruppe mit im Mittel 8 bis 22, vorzugsweise 10 bis 20 Kohlenstoffatomen aufweist. Zu typischen beispielhaften Verbindungen dieser Art gehören Alkylmethyl-hydroxiethyl-imidazolinium-Salze, Alkylbenzylhydroxiethyl-imidazolinium-Salze und 2-Alkyl-1-alkylamidoethyl-imidazolin-Salze.Another class of cationic surfactants suitable for use in the present invention includes alkyl imidazolines or quaternized imidazoline salts which have at least one alkyl group with an average of 8 to 22, preferably 10 to 20 carbon atoms in the molecule. Typical examples of compounds of this type include alkylmethylhydroxyethylimidazolinium salts, alkylbenzylhydroxyethylimidazolinium salts and 2-alkyl-1-alkylamidoethylimidazoline salts.
Zu einer anderen Klasse von im Rahmen der vorliegenden Erfindung geeigneten kationischen Tensiden gehören die Amidoamine, etwa solche Amido-amine, die durch Umsetzung einer Fettsäure mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen, oder einem entsprechenden Ester, oder einem Glycerid, oder einem ein ähnliches Amid bildenden Derivat solcher Fettsäuren mit einem Di- oder Polyamin erhalten werden, beispielsweise mit Ethylendiamin oder Diethylen-triamin; hierbei erfolgt die Umsetzung in solchen Anteilen, daß wenigstens eine freie Aminogruppe erhalten bleibt. In gleicher Weise können quaternisierte Amido-amine eingesetzt werden.Another class of cationic surfactants suitable for use in the present invention includes amidoamines, such as those amidoamines obtained by reacting a fatty acid with 8 to 22 carbon atoms, or a corresponding ester, or a glyceride, or a derivative of such fatty acids forming a similar amide with a di- or polyamine, for example with ethylenediamine or diethylenetriamine; the reaction takes place in such proportions that at least one free amino group is retained. Quaternized amidoamines can be used in the same way.
Typischerweise kann das kationische Tensid irgendeine wasserlösliche Verbindung sein, die eine positiv ionisierte Gruppe enthält, typischerweise mit einem Stickstoffatom und weiterhin mit entweder einer oder zwei Alkylgruppen, von denen jede im Mittel 8 bis 22 Kohlenstoffatome enthält.Typically, the cationic surfactant can be any water-soluble compound containing a positively ionized group, typically having a nitrogen atom and further having either one or two alkyl groups, each of which contains an average of 8 to 22 carbon atoms.
Der anionische Abschnitt des kationischen Tensids kann irgendein Anion sein, das Wasserlöslichkeit verleiht, etwa ein Formiat-, Acetat-, Lactat-, Tartrat-, Citrat-, Chlorid-, Nitrat-, Sulfat- oder ein Alkylsulfat-Ion, das bis zu 4 Kohlenstoffatome enthält, wie etwa Methansulphonat. Vorzugsweise werden oberflächenaktive Anionen vermieden, wie etwa höhere Alkylsulfate oder organische Sulfonate.The anionic portion of the cationic surfactant can be any anion that imparts water solubility, such as a formate, acetate, lactate, tartrate, citrate, chloride, nitrate, sulfate, or an alkyl sulfate ion containing up to 4 carbon atoms, such as methanesulfonate. It is preferable to avoid surface active anions such as higher alkyl sulfates or organic sulfonates.
Weiterhin kann die mit der vorliegenden Erfindung vorgesehene Zusammensetzung auch polyfluorinierte anionische, nichtionische oder kationische Tenside enthalten. Zu Beispielen für solche Tenside gehören polyfluorinierte Alkylsulfate und polyfluorinierte quaternäre Ammoniumverbindungen.Furthermore, the composition provided by the present invention may also contain polyfluorinated anionic, contain non-ionic or cationic surfactants. Examples of such surfactants include polyfluorinated alkyl sulfates and polyfluorinated quaternary ammonium compounds.
Weiterhin können die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen ein semipolares Tensid enthalten, wie etwa ein Aminoxid, z.B. ein Aminoxid, das eine oder zwei (vorzugsweise nur eine) C&sub8;&submin;&sub2;&sub2;-Alkylgruppe(n) enthält, wobei der oder die weiteren Substient(en) vorzugsweise niedere Alkylgruppen sind, beispielsweise C&sub1;&submin;&sub4;-Alkylgruppen oder Benzylgruppen.Furthermore, the compositions according to the invention can contain a semipolar surfactant, such as an amine oxide, e.g. an amine oxide containing one or two (preferably only one) C8-22 alkyl group(s), wherein the further substient(s) are preferably lower alkyl groups, e.g. C1-4 alkyl groups or benzyl groups.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung können Gemische aus zwei oder mehr der vorstehend genannten Tenside eingesetzt werden. Insbesondere können Gemische aus nichtionischen Tensiden mit kationischen Tensiden und/oder mit ainphoteren Tensiden und/oder mit semipolaren Tensiden oder mit anionischen Tensiden eingesetzt werden.In the context of the present invention, mixtures of two or more of the above-mentioned surfactants can be used. In particular, mixtures of non-ionic surfactants with cationic surfactants and/or with amphoteric surfactants and/or with semi-polar surfactants or with anionic surfactants can be used.
Die Zusammensetzungen enthalten in der Regel 0,1 bis 5 % beipielsweise 1,0 bis 3,5 % Tensid (oder Tensidmischung), insbesondere mit einem Zusatz von 0,2 bis 1,5 %, beispielsweise 0,4 bis 1 % Tensid zusätzlich zu irgendeinem Emulgator, der in der Kunstharzdispersion enthalten ist; der Anteil an diesem Emulgator kann 0,2 bis 3,5 %, etwa 0,5 bis 2,5 % der Komponenten (I bis VI) betragen. Der in der Kunstharzdispersion enthaltene Emulgator ist vorzugsweise eine ionische oder anionische Verbindung, beispielsweise ein Alkylsulfat oder Alkyläthersulfat, während das zugesetzte Tensid vorzugsweise ein Betain ist.The compositions generally contain 0.1 to 5%, for example 1.0 to 3.5% surfactant (or surfactant mixture), in particular with an addition of 0.2 to 1.5%, for example 0.4 to 1% surfactant in addition to any emulsifier contained in the synthetic resin dispersion; the proportion of this emulsifier can be 0.2 to 3.5%, about 0.5 to 2.5% of components (I to VI). The emulsifier contained in the synthetic resin dispersion is preferably an ionic or anionic compound, for example an alkyl sulfate or alkyl ether sulfate, while the added surfactant is preferably a betaine.
Zu Beispielen für geeignete Tenside gehören die Alkyldimethylbetain-Tenside, die von Albright & Wilson Limited, Birmingham, England, unter der Handelsbezeichnung "EMPIGEN BB" vertrieben werden, oder solche Tenside, die von Texchem UK, Manchester, England, unter der Handelsbezeichnung "TEXFIN TA" vertrieben werden, von denen angenommen wird, das sie einen hohen HLB-Wert aufweisen. Ferner ist das amphotere Tensid "OSCOL 459" geeignet, das von Oils and Soaps Ltd., Lancs, England, vertrieben wird.Examples of suitable surfactants include the alkyldimethylbetaine surfactants sold by Albright & Wilson Limited, Birmingham, England under the trade name "EMPIGEN BB" or those surfactants sold by Texchem UK, Manchester, England under the trade name "TEXFIN TA" which are believed to have a high HLB value. Furthermore, the amphoteric surfactant "OSCOL 459" sold by Oils and Soaps Ltd., Lancs, England.
Das Kunstharz (III) ist von wenigstens einem ethylenisch ungesättigten Monomer abgeleitet und kann ein Homopolymerisat sein, vorzugsweise ist jedoch ein Copolymerisat vorgesehen. Zu Beispielen für geeignete Monomere gehören Ethylen und einfach substituierte Ethylene, wie beispielsweise Vinylcarboxylatester, beispielsweise mit 4 bis 8 Kohlenstoffatomen, etwa Vinylacetat, Mono- und Di-Carboxysubstituierte Ethylene und deren Ester, ferner Acrylsäure, Methacrylsäure, Maleinsäure und deren Ester, wie etwa Ethylacrylat, ferner Chlorethylene, wie etwa Vinylchlorid und Cyanoethylene, wie etwa Acrylnitril. Bevorzugte Kunstharze sind Copolymere, die Acrylmonomer-Einheiten miteinander oder Acrylnitril oder Vinylchlorid oder Vinylacetat/Ethylen-Copolymere aufweisen. Zu Beispielen für geeignete Kunstharze gehören solche Produkte die von Harlow Chemical Co., England, unter der Handelsbezeichnung "REVACRYL 274" vertrieben werden, ferner Verbindungen, die von Vinamul Ltd., Surrey, England, unter der Handelsbezeichnung "VINAMUL 3306" vertrieben werden, ferner Verbindungen, die von BASF, Deutschland, unter den Handelsbezeichnungen "LUTOFAN LA560S, LUTOFAN 300D und ACRONAL DS 2272" vertrieben werden. Diese Kunstharze sind handelsüblich erhältlich als wässrige Dispersion oder als Emulsion mit einem Emulgator. Bei diesem Emulgator kann es sich um eine anionische Verbindung handeln, etwa um ein Alkylsulfat und/oder ein Alkyläthersulfat, oder ein Gemisch aus diesen Verbindungen, das beispielsweise in dem Kunstharz "REVACRYL 274" enthalten ist, oder um eine nichtionische Verbindung, die in dem Ethylen/Vinylacetat-Copolymer enthalten ist, das unter der Handelsbezeichnung "VINAMUL 3306" vertrieben wird. Die Dispersionen enthalten üblicherweise einen, dem Kunstharz entsprechenden Feststoffgehalt von 40 bis 55 %. Obwohl der dem Kunstharz zugesetzte Emulgator ausreichen kann, um als einziges Tensid in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung zu dienen (etwa im Falle des Vinylchlorid/Acryl-Copolymers, das unter der Handelsbezeichnung "LUTOFAN 560S" vertrieben wird), ist vorzugsweise ein getrenntes zusätzliches Tensid vorgesehen, wobei es sich hier vorzugsweise um einen Schaumbildner handeln kann. Typischerweise sind Kunstharze vorgesehen, die eine Glasübergangstemperatur TG kleiner 30ºC aufweisen, beispielsweise mit einer Glasübergangstemperatur TG von -40 bis +30ºC, insbesondere von 0ºC bis -30ºC. Die Kunstharze härten bei Erwärmung selbsttätig aus, beispielsweise bei Erwärmung auf Temperaturen von 80 bis 180ºC, insbesondere bei Erwärmung auf Temperaturen von 120 bis 170ºC. Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen enthalten tpyischerweise 10 bis 30 % Kunstharz oder 15 bis 30 % Kunstharz, etwa 20 bis 25 %, 21 bis 24 % oder 21,5 bis 23,5 % Kunstharz (ausgedrückt als Kunstharz-Feststoffe am Gesamtgewicht der Komponenten (I bis VI)).The synthetic resin (III) is derived from at least one ethylenically unsaturated monomer and can be a homopolymer, but is preferably a copolymer. Examples of suitable monomers include ethylene and monosubstituted ethylenes, such as vinyl carboxylate esters, for example with 4 to 8 carbon atoms, such as vinyl acetate, mono- and di-carboxy-substituted ethylenes and esters thereof, furthermore acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid and esters thereof, such as ethyl acrylate, furthermore chloroethylenes, such as vinyl chloride and cyanoethylenes, such as acrylonitrile. Preferred synthetic resins are copolymers which have acrylic monomer units with one another or acrylonitrile or vinyl chloride or vinyl acetate/ethylene copolymers. Examples of suitable resins include those sold by Harlow Chemical Co., England under the trade name "REVACRYL 274", compounds sold by Vinamul Ltd., Surrey, England under the trade name "VINAMUL 3306", compounds sold by BASF, Germany under the trade names "LUTOFAN LA560S, LUTOFAN 300D and ACRONAL DS 2272". These resins are commercially available as an aqueous dispersion or as an emulsion with an emulsifier. This emulsifier may be an anionic compound, such as an alkyl sulfate and/or an alkyl ether sulfate, or a mixture of these compounds, which is contained, for example, in the synthetic resin "REVACRYL 274", or a non-ionic compound contained in the ethylene/vinyl acetate copolymer sold under the trade name "VINAMUL 3306". The dispersions usually contain a solids content of 40 to 55%, corresponding to the synthetic resin. Although the emulsifier added to the synthetic resin may be sufficient to serve as the only surfactant in the composition according to the invention (for example in the case of the vinyl chloride/acrylic copolymer, which is sold under the trade name "LUTOFAN 560S"), a separate additional surfactant is preferably provided, which can preferably be a foaming agent. Typically, synthetic resins are provided which have a glass transition temperature TG of less than 30ºC, for example with a glass transition temperature TG of -40 to +30ºC, in particular of 0ºC to -30ºC. The synthetic resins harden automatically when heated, for example when heated to temperatures of 80 to 180ºC, in particular when heated to temperatures of 120 to 170ºC. The compositions according to the invention typically contain 10 to 30% synthetic resin or 15 to 30% synthetic resin, about 20 to 25%, 21 to 24% or 21.5 to 23.5% synthetic resin (expressed as synthetic resin solids based on the total weight of components (I to VI)).
Als weitere Komponente (IV) enthalten die Zusammensetzungen Wasser in einem Gewichtsanteil von üblicherweise 40 bis 51 %, etwa 42 bis 50 % oder 44 bis 49 % (jeweils bezogen auf das Gewicht der Komponenten (I bis VI)). Diese Zahlen enthalten das gesamte, vorhandene Wasser einschließlich Wasser, das mit anderen Komponenten wie etwa dem Kunstharz oder dem Tensid zugeführt worden ist, sowie den Wasseranteil, der getrennt und absichtlich zugesetzt worden ist.As a further component (IV), the compositions contain water in a proportion by weight of usually 40 to 51%, about 42 to 50% or 44 to 49% (each based on the weight of components (I to VI)). These figures include all the water present, including water that has been added with other components such as the synthetic resin or the surfactant, as well as the proportion of water that has been added separately and intentionally.
Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen enthalten ferner ein in Wasser lösliches Ammoniumpolyphosphat (V), das typischerweise durch Umsetzung einer kondensierten Phosphorsäure mit Ammoniak oder mit einem organischen Amin oder mit einer quaternären Ammoniumhydroxydverbindung erhalten wird und das als wasserlösliches Produkt vorliegt. Die kondensierte Phosphorsäure kann typischerweise einen mittleren Kondensationsgrad von mehr als 3 aufweisen, beispielsweise von 3 bis 30 und kann ferner eine lineare, verzweigte oder cyclische Sturktur aufweisen. Vorzugsweise enthalten die Salze Stickstoff und Phosphor in einem Atomverhältnis von 0,5 bis 2 : 1, insbesondere von ungefähr 1 : 1. Das Polyphosphatsalz ist vorzugsweise ein Gemisch der Ammoniumsalze einer Vielzahl von Polyphosphorsäuren, wobei dieses Gemisch erhalten worden ist durch Umsetzung einer wässrigen Lösung von Phosphorsäuren, die 80 bis 86 Gew.-% Phosphorpentoxid enthält, mit Ammoniak oder mit einem basischen Ammoniakderivat bei einer Temperatur von 15 bis 70ºC, beispielsweise von 15 bis 40ºC und bei einem pH von 4 bis 12, beispielsweise bei einem pH von 5 bis 12, etwa bei einem pH von 5 bis 9, 6 bis 8 oder 6,5 bis 7,5. Ferner können solche Ammoniumpolyphosphat-Gemische eingesetzt werden, wie sie in der Britischen Patentanmeldung 1 504 507 beschrieben sind; diese Gemische werden nach Verfahren erhalten, die in dieser Patentschrift beschrieben sind. Dieses zugesetzte Ammoniumpolyphosphat weist typischerweise eine (echte) Wasserlöslichkeit von wenigstens 50 g/l, beispielsweise von wenigstens 100 g/l in Wasser bei 20ºC auf. Beispiele für geeignete lösliche Polyphosphate sind solche Produkte, die mit Harnstoff vermischt sind, und die von Albright & Wilson Ltd. unter der Handelbezeichnung "AMGARD LR2" vertrieben werden. Typischerweise enthält die Zusammensetzung das wasserlösliche Ammoniumpolyphosphat in einem Anteil von 0 bis 10 %, etwa in einem Anteil von 2 bis 8 %, beispielsweise in einem Anteil von 4 bis 6 %.The compositions according to the invention further contain a water-soluble ammonium polyphosphate (V), which is typically obtained by reacting a condensed phosphoric acid with ammonia or with an organic amine or with a quaternary ammonium hydroxide compound and which is present as a water-soluble product. The condensed phosphoric acid can typically have an average degree of condensation of more than 3, for example from 3 to 30, and can also have a linear, branched or cyclic structure. The salts preferably contain nitrogen and phosphorus in an atomic ratio of 0.5 to 2:1, in particular of approximately 1:1. The polyphosphate salt is preferably a mixture of the ammonium salts a variety of polyphosphoric acids, said mixture being obtained by reacting an aqueous solution of phosphoric acids containing 80 to 86% by weight of phosphorus pentoxide with ammonia or with a basic ammonia derivative at a temperature of 15 to 70°C, for example 15 to 40°C and at a pH of 4 to 12, for example at a pH of 5 to 12, such as at a pH of 5 to 9, 6 to 8 or 6.5 to 7.5. It is also possible to use ammonium polyphosphate mixtures as described in British Patent Application 1 504 507; these mixtures are obtained by processes described in this patent specification. This added ammonium polyphosphate typically has a (true) water solubility of at least 50 g/l, for example at least 100 g/l in water at 20°C. Examples of suitable soluble polyphosphates are those products blended with urea sold by Albright & Wilson Ltd. under the trade name "AMGARD LR2". Typically the composition contains the water-soluble ammonium polyphosphate in a proportion of 0 to 10%, for example in a proportion of 2 to 8%, for example in a proportion of 4 to 6%.
Ferner enthält die erfindungsgemäße Zusammensetzung für eine flammhemmende Ausrüstung ein Carbaminsäurederivat (VI)&sub1; das pro Molekül zwei Aminogruppen aufweist. Die Zusammensetzung enthält dieses Carbaminsäurederivat in einem Gewichtsprozent-Anteil (ausgedrückt als Harnstoff) und bezogen auf den Gehalt an Ammoniumpolyphosphat (ausgedrückt als Gewicht des Ammoniumpolyphosphates selbst) von 0,5 % bis 300 %, etwa von 0,5 bis 50 %, beispielsweise 5 bis 30 %, etwa 7 bis 20 % oder 10 bis 20 %. Jedoch sind vorzugsweise Anteile von 50 bis 300 %, beispielsweise von 50 bis 200 % und insbesondere von 75 bis 125 % vorgesehen. Das Carbaminsäurederivat kann ein Guanidin oder Dicyandiamid sein, vorzugsweise ist jedoch Harnstoff vorgesehen. Die Gewichtsanteile sind als Harnstoff ausgedrückt, jedoch können für andere Carbaminsäurederivate äquivalente Gewichtsangaben verwendet werden.Furthermore, the composition according to the invention for a flame-retardant finish contains a carbamic acid derivative (VI)₁ which has two amino groups per molecule. The composition contains this carbamic acid derivative in a percentage by weight (expressed as urea) and based on the ammonium polyphosphate content (expressed as the weight of the ammonium polyphosphate itself) of 0.5% to 300%, approximately from 0.5 to 50%, for example 5 to 30%, approximately 7 to 20% or 10 to 20%. However, proportions of 50 to 300%, for example from 50 to 200% and in particular from 75 to 125% are preferably provided. The carbamic acid derivative can be a guanidine or dicyandiamide, but preferably urea is provided. The weight proportions are expressed as urea, but equivalent weights may be used for other carbamic acid derivatives.
Die Anwesenheit des Carbaminsäurederivates vermindert irgendeine Neigung des Stoffes zur Verfärbung nach der Warmhärtung. Die Zusammensetzung enthält üblicherweise 0 bis 10 %, etwa 2 bis 8 %, beispielsweise 4 bis 6 % Carbaminsäurederivat (ausgedrückt als Harnstoff).The presence of the carbamic acid derivative reduces any tendency of the material to discolor after heat curing. The composition typically contains 0 to 10%, about 2 to 8%, for example 4 to 6% carbamic acid derivative (expressed as urea).
Die erfindungsgemäßen Zusammensetzung bilden typischerweise thixotrope Pasten, die frisch angesetzt gießfähig sind, die nach längerem Stehen ein Gel bilden, das jedoch mit Hilfe von Scherbeanspruchungen wieder in eine gießfähige Emulsion umgewandelt werden kann. Die beständigen Emulsionen können Wasser-in-Öl-Emulsionen sein, vorzugsweise sind jedoch Öl-in-Wasser-Emulsionen vorgesehen. Bei einem Kontakt der Zusammensetzung mit einem Baumwollstoff lediglich unter der Wirkung der Schwerkraft neigt die Zusammensetzung nicht dazu, durch den Stoff hindurch zu dringen oder Wasser rasch an den Stoff abzugeben. Bei einer Scherbeanspruchung der Zusammensetzung in Kontakt mit dem Stoff, beispielsweise unter dem Druck einer Messerkante, wird angenommen, daß die Zusammensetzungen unter dieser Scherbeanspruchung in den Stoff eindringen, wo sie rasch erneut gelieren bzw. ein Gel bilden, jedoch nicht durch den Stoff hindurchtreten und an der gegenüberliegenden Seite aus dem Stoff austreten. Die Zusammensetzungen können erhalten werden durch Vermischen der Komponenten in jeder beliebigen Reihenfolge, jedoch wird typischerweise in der Reihenfolge vorgegangen, daß zuerst das Kunstharz vorgelegt wird, daraufhin das unlösliche Ammoniumpolyphosphat zugesetzt wird, daraufhin vorzugsweise das lösliche Ammoniumpolyphosphat zugesetzt wird, daraufhin das Carbaminsäurederivat zugesetzt wird, daraufhin Wasser zugegeben wird und schließlich ein extra Anteil Tensid zugegeben wird. Das Vermischen erfolgt üblicherweise mit einem Hochschwindigkeitsrührer.The compositions of the invention typically form thixotropic pastes which are pourable when freshly prepared, which form a gel after prolonged standing, but which can be converted back into a pourable emulsion with the aid of shear stresses. The stable emulsions can be water-in-oil emulsions, but preferably oil-in-water emulsions are provided. When the composition comes into contact with a cotton fabric under the effect of gravity alone, the composition does not tend to penetrate through the fabric or to rapidly release water to the fabric. When the composition is sheared in contact with the fabric, for example under the pressure of a knife edge, it is believed that the compositions penetrate into the fabric under this shear stress, where they quickly regel or gel, but do not penetrate through the fabric and exit from the fabric on the opposite side. The compositions can be obtained by mixing the components in any order, but the typical order is that the resin is first added, then the insoluble ammonium polyphosphate is added, then preferably the soluble ammonium polyphosphate is added, then the carbamic acid derivative is added, then water is added and finally an extra portion of surfactant is added. Mixing is usually done with a high speed stirrer.
Die erfindungsgernäßen Zusammensetzungen enthalten die Komponenten (I bis VI) typischerweise in nachstehenden Gewichtsanteilen: 15 bis 30 : 0,1 bis 5 : 15 bis 30 : 40 bis 51 : 2 bis 8 : 2 bis 8.The compositions according to the invention typically contain the components (I to VI) in the following proportions by weight: 15 to 30 : 0.1 to 5 : 15 to 30 : 40 to 51 : 2 to 8 : 2 to 8.
Die Substrate, auf denen die Zusammensetzung aufgebracht wird, können gewebte oder nicht gewebte Materialien sein. Typischerweise werden Substrate auf Zellulose-Basis vorgesehen, beispielsweise textile Stoffe, wie etwa Baumwolle, Leinen, Jute oder Sackleinwand, oder diese Stoffe können aus regenerierten Zellulosematerialien bestehen, wie etwa Rayon oder Viskose; ferner können solche Stoffe allein aus Zellulosefasern bestehen, oder diese Stoffe können aus Zellulosefasern und anderen Fasern bestehen, die mit Zellulosefasern verschneidbar, melangierbar oder mischbar sind; derartige andere Fasern können beispielsweise bestehen aus Polyester, Nylon, Acryl-Polymeren, Acetat-Polymeren, Polypropylen, Seide oder Wolle. Derartige Mischgarne oder Fasergernische sollen wenigstens 10 %, oder wenigstens 20 %, etwa 15 bis 100 % oder 30 bis 90 %, vorzugsweise jedoch wenigstens 40 %, wie etwa 40 bis 75 % Zellulosematerial enthalten.The substrates to which the composition is applied may be woven or non-woven materials. Typically, cellulosic-based substrates are provided, for example, textile fabrics such as cotton, linen, jute or burlap, or these fabrics may consist of regenerated cellulosic materials such as rayon or viscose; furthermore, such fabrics may consist of cellulosic fibers alone, or these fabrics may consist of cellulosic fibers and other fibers that are cuttable, blendable or miscible with cellulosic fibers; such other fibers may consist of, for example, polyester, nylon, acrylic polymers, acetate polymers, polypropylene, silk or wool. Such blended yarns or fiber blends should contain at least 10%, or at least 20%, about 15 to 100% or 30 to 90%, but preferably at least 40%, such as about 40 to 75% cellulosic material.
Vorzugsweise bestehen diese Stoffe aus Mischgarnen, Melangegarnen oder Fasergemischen aus Zellulosematerial, wie etwa Baumwolle mit synthetischen Polymerfasern, etwa aus Polyester, Nylon oder Acrylpolymeren. Sofern das gewünscht wird, kann wenigstens ein Teil der Stoffe aus sog. Kern/Hülle- Fasern bestehen, jedoch ist das vorzugsweise nicht vorgesehen. Ferner kann es sich bei den Stoffen um "Halbstoffe oder Halbgewebe" handeln, bei denen wenigstens eine der Fadensorten, also entweder der Kettfaden oder der Schuß faden, insbesondere jedoch der Kettfaden weitgehend (beispielsweise zu 50 bis 100 %), insbesondere jedoch im wesentlichen vollständig aus synthetischen Polymerfasern besteht. Bevorzugt sind solche Stoffe, deren Kettfaden überwiegend aus Polyester oder Nylon besteht und deren Schußfaden aus Baumwolle besteht, insbesondere Baumwollstoffe mit eingeprägten Mustern und/oder gefärbte gewebte Baumwollstoffe. Die erfindungsgemäßen flammhemmenden Zusammensetzungen und das erfingungsgemäße Verfahren ermöglichen eine noch gleichmäßigere, wenigstens semi-dauerhafte flammhemmende Ausrüstung an solchen Halbgeweben und Halbstoffen, vorzugsweise an derartigen, geprägten Stoffen, insbesondere jedoch an solchen Stoffen, die eine nicht einheitliche Verteilung von synthetischen Fasern und Zellulosefasern an einer Oberfläche aufweisen; derartige Stoffe werden nachstehend als "Stoffe mit unterschiedlichen Oberflächenbereichen" bezeichnet. Besonders wichtige Stoffe mit unterschiedlichen Oberflächenbereichen sind solche Stoffe, deren Vorder- oder Sichtseite einen anderen Anteil (typischerweise einen kleineren) an Zellulosematerial zu synthetischem Material aufweist, als die Rückseite; weiterhin gehören zu solchen Stoffen mit unterschiedlichen Oberflächenbereichen solche Stoffe, deren Vorder- oder Sichtseite deutliche Bereiche aufweisen, die überwiegend (beispielsweise zu 50 bis 100 %) aus synthetischen Polymerfasern an der Oberfläche bestehen, ferner gehören hierzu solche Stoffe mit unterschiedlichen Oberflächenbereichen, die signifikante Oberflächenabschnitte aufweisen, die überwiegend (beispielsweise zu 50 bis 100 %) aus Fasern aus Zellulosematerial bestehen. Zu Beispielen für solche Stoffe mit unterschiedlichen Oberflächenbereichen gehören Stoffe mit einem Polyester-Kettfaden und mit einem gefärbten Baumwoll-Schußfaden, insbesondere Stoffe, die Baumwoll-Schußfäden mit mehr als einer unterschiedlichen Färbung aufweisen, ferner gehören hierher Stoffe, die mit einem Sichtseitendesign aus solchen gefärbten Baurnwoll-Schußfäden gewebt worden sind auf einem Hintergrund aus Polyester- Kettfäden, ferner gehören hierher solche Stoffe, die eine nicht besonders strukturierte Rückseite aufweisen und deren Sichtseite im wesentlichen aus Baumwollmaterialien besteht. Derartige Stoffe und Gewebe mit unterschiedlichen Oberflächenbereichen können als Polstermaterialien und als Bezugsstoffe auf Polstermöbeln eingesetzt werden. Zu anderen geeigneten Stoffen gehören die Flor-, Plüsch- oder Velourstoffe, insbesondere solche Stoffe mit einem Rücken oder einer Rückseite aus Baumwollfasern und mit einer Florseite aus Acrylfasern. In solchen Fällen werden die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen auf der Rückseite dieser Stoffe aufgebracht.These fabrics preferably consist of mixed yarns, melange yarns or fiber mixtures of cellulose material, such as cotton with synthetic polymer fibers, such as polyester, nylon or acrylic polymers. If desired, at least some of the fabrics can consist of so-called core/sheath fibers, but this is preferably not provided. The fabrics can also be "semi-wovens or semi-wovens" in which at least one of the types of thread, i.e. either the warp thread or the weft thread, but in particular the warp thread consists largely (for example 50 to 100%), but in particular essentially completely of synthetic polymer fibers. Preferred are those fabrics whose warp thread consists predominantly of polyester or nylon and whose weft thread consists of cotton, in particular cotton fabrics with embossed patterns and/or colored woven cotton fabrics. The flame-retardant compositions according to the invention and the process according to the invention enable an even more uniform, at least semi-permanent flame-retardant finish to such half-woven fabrics and pulps, preferably to such embossed fabrics, but in particular to those fabrics which have a non-uniform distribution of synthetic fibres and cellulosic fibres on a surface; such fabrics are hereinafter referred to as "fabrics with different surface areas". Particularly important fabrics with different surface areas are those fabrics whose front or visible side has a different proportion (typically a smaller one) of cellulosic material to synthetic material than the back side; furthermore, such fabrics with different surface areas include those fabrics whose front or visible side have significant areas which consist predominantly (for example 50 to 100%) of synthetic polymer fibres on the surface; furthermore, these include those fabrics with different surface areas which have significant surface sections which consist predominantly (for example 50 to 100%) of fibres of cellulosic material. Examples of such fabrics with different surface areas include fabrics with a polyester warp thread and with a colored cotton weft thread, in particular fabrics which have cotton weft threads with more than one different coloration, furthermore fabrics which have been woven with a visible side design from such colored cotton weft threads on a background of polyester warp threads, furthermore fabrics which have a non-specially structured back and whose visible side consists essentially of cotton materials. Such fabrics and textiles with different surface areas can be used as upholstery materials and as covering fabrics on upholstered furniture. Other suitable fabrics include pile, plush or velour fabrics, in particular those fabrics with a back or reverse side made of cotton fibers and with a pile side made of acrylic fibers. In such cases, the compositions according to the invention are applied to the reverse side of these fabrics.
Zusätzlich zu solchen Polsterstoffen, insbesondere Bezugsstoffen für Polstermöbel kann die flammhemmende Zusammensetzung auch auf anderen Heimtextililen aufgebracht werden, wie etwa auf Vorhangstoffen, die nicht häufig gewaschen werden und die beispielsweise in Apartments, Eigenheimen, Bürogebäuden, Ämtern und öffentlichen Einrichtungen eingesetzt werden. Die besondere Fähigkeit dieser Zusammensetzung zur Behandlung unterschiedlicher Arten, Typen und Bereiche von Geweben macht es möglich, diese Zusammensetzungen dort einzusetzen, wo verschiedene Stoffe in der Anwendung gleiche oder ähnliche Designs aufweisen, beispielsweise zur Erzielung eines "farb-koordinierten Dekors".In addition to such upholstery fabrics, in particular upholstery fabrics for upholstered furniture, the flame retardant composition can also be applied to other home textiles, such as curtain fabrics that are not frequently washed and that are used in, for example, apartments, private homes, office buildings, government offices and public facilities. The special ability of this composition to treat different kinds, types and areas of fabrics makes it possible to use these compositions where different fabrics have the same or similar designs in the application, for example to achieve a "color-coordinated decor".
Die Stoffgewichte können von 0,050 bis 1,0 kg/m² reichen, beispielsweise von 0,080 bis 0,700 kg/m² oder von 0,400 bis 0,700 kg/m² reichen; typischerweise kann das Stoffgewicht 0,200 bis 0,400 kg/m² betragen, insbesondere bei Stoffen, die zu wenigstens 30 % aus Nicht-Zellulosefasern bestehen. Jede Komponente der Stoffe kann schlicht oder ungefärbt sein oder kann gefärbt sein, insbesondere mit weißen oder pastellartigen Farbtönen. Vor der Imprägnierung wird der Stoff typischerweise von Schmutz, Schlichten, natürlichen Wachsen und aufgebrachten Apreturen befreit, obwohl der Stoff einen optischen Aufheller enthalten kann.Fabric weights may range from 0.050 to 1.0 kg/m², for example from 0.080 to 0.700 kg/m² or from 0.400 to 0.700 kg/m²; typically the fabric weight may be 0.200 to 0.400 kg/m², particularly for fabrics containing at least 30% non-cellulosic fibres. Each component of the fabrics may be plain or undyed or may be dyed, particularly with white or pastel shades. Prior to impregnation, the fabric is typically freed of dirt, sizes, natural waxes and applied finishes, although the fabric may contain an optical brightener.
Die flammhemmende Ausrüstung kann auch zur Behandlung von Teppichware (hier als rückseitige Beschichtung) aufgebracht werden, die Flächengewichte bis zu 2 kg/m² aufweisen kann.The flame-retardant finish can also be applied to treat carpets (here as a back coating) which can have a surface weight of up to 2 kg/m².
Die flammhemmende Zusammensetzung, die typischerweise einen pH von 2 bis 8, beispielsweise von 5,5 bis 7,5 aufweist, wird auf dem Stoffsubstrat mit Hilfe eines Rückseite- oder Unterlagen-Beschichtungsverfahren aufgebracht, etwa durch Ausbreiten mit einem Streichmesser oder mit Hilfe einer Walze oder mit Hilfe eines Sprühstrahles, oder vorzugsweise mit Hilfe eine rotierenden Siebes, wahlweise in Kombination rnit dem Streichmesser, um einen Auftrag von 35 bis 150 % oder von 50 bis 150 % (bezogen auf das Flächengewicht des Stoffes) oder von 60 bis 80 % bei Flor- oder Velourstoffen oder von 80 bis 120 % bei Stoffen aus Mischgarnen oder bei Halbstoffen. Die minimale Menge, die aufgebracht werden muß, um adäquate flammhemmende Eigenschaften zu erzielen, ist typischerweise diejenige Menge, die zur Sättigung des Stoffes (insbesondere der Poren des Stoffes) erforderlich ist oder wenigstens 95 % dieser minimalen Menge, was immer der kleinere Anteil ist.The flame retardant composition, which typically has a pH of from 2 to 8, for example from 5.5 to 7.5, is applied to the fabric substrate by a back or undercoating process, such as by spreading with a doctor blade or by means of a roller or by means of a spray jet, or preferably by means of a rotating screen, optionally in combination with the doctor blade, to give an application of from 35 to 150% or from 50 to 150% (based on the basis weight of the fabric) or from 60 to 80% for pile or velour fabrics or from 80 to 120% for fabrics made from blended yarns or for pulps. The minimum amount to be applied to achieve adequate flame retardant properties is typically the amount required to saturate the fabric (in particular the pores of the fabric) or at least 95% of this minimum amount, whichever is the smaller.
Sofern das gewünscht wird, kann das Substrat nach der Imprägnierung getrocknet werden, beispielsweise 0,1 bis 10 Minuten lang bei 80 bis 120ºC gehalten werden. Diese Trocknung kann in jedem üblichen Trockner durchgeführt werden, beispielsweise in einem Trockner mit zwangsweiser Luftströmung oder mit Hilfe eines Trockenrahmens.If desired, the substrate can be dried after impregnation, for example by keeping it at 80 to 120ºC for 0.1 to 10 minutes. This drying can be carried out in any conventional dryer, for example in a dryer with forced air flow or with the help of a drying frame.
Nach der Trocknung, sofern eine solche gewünscht wird, wird an dem imprägnierten Substrat eine Warmhärtung durchgeführt, beispielsweise durch Erwärumgung auf eine Temperatur von wenigstens 80ºC, etwa auf eine Temperatur von wenigstens 120ºC, beispielsweise auf Temperaturen von 120 bis 170ºC, vorzugsweise auf Temperaturen von 140 bis 170ºC oder auf Temperaturen von 140 bis 165ºC, beispielsweise für eine Dauer von 6 bis 0,5 Minuten; hier wird die Kombination aus längerer Behandlungsdauer und höherer Behandlungstemperatur bevorzugt, um irgendwelche Neigungen zur Verfärbung und Farbverschlechterung zu vermeiden. Vorzugsweise werden die Verfahrensschritte zur Trocknung und zur Warmhärtung miteinander kombiniert.After drying, if such is desired, the impregnated substrate is subjected to heat curing, for example by heating to a temperature of at least 80°C, such as to a temperature of at least 120°C, for example to temperatures of 120 to 170°C, preferably to temperatures of 140 to 170°C or to temperatures of 140 to 165°C, for example for a period of 6 to 0.5 minutes; here the combination of longer treatment time and higher treatment temperature is preferred in order to avoid any tendency towards discoloration and color deterioration. The drying and heat curing process steps are preferably combined with one another.
Die Härtung oder Aushärtung, die typischerweise kontinuierlich durchgeführt wird, kann mit Hilfe von Strahlung ausgeführt werden, beispielsweise mit Hilfe von Infrarotstrahlung; vorzugsweise erfolgt die Warmhärtung jedoch durch Aufblasen von heißer Luft auf die Oberfläche des Substrates und vorzugsweise auf beide Hauptflächen des Substrates, um eine gleichmäßige Erwärmung zu gewährleisten. Das heißt, vorzugsweise befindet sich das Substrat auf einem Spannrahmen und wird kontinuierlich durch einen thermostatisierten Ofen geführt, in dem erwärmte Luftströme auf die Oberseite und die Rückseite des Substrates geleitet werden. Der Spannrahmen gewährleistet die größtmögliche Gleichmäßigkeit bei der Aushärtung und minimales Verschmoren. Im Falle eines Ofens mit Spannrahmen ist die Aushärtetemperatur des Substrates im wesentlichen die gleiche Temperatur, die der erwärmte Luftstrom aufweist. Am Ende der Aushärtung wird das Substrat typischerweise rasch abgekühlt, indem kalte Luft durch das Substrat hindurchgeblasen oder gesaugt wird.The curing or hardening, which is typically carried out continuously, can be carried out by means of radiation, for example by means of infrared radiation; preferably, however, the heat curing is carried out by blowing hot air onto the surface of the substrate and preferably onto both major surfaces of the substrate to ensure uniform heating. That is, preferably the substrate is on a clamping frame and is continuously passed through a thermostated oven in which heated air streams are directed to the top and back of the substrate. The tenter frame ensures the greatest possible uniformity in curing and minimal scorching. In the case of a tenter frame oven, the curing temperature of the substrate is essentially the same temperature as the heated air stream. At the end of the cure, the substrate is typically rapidly cooled by blowing or sucking cold air through the substrate.
Nach der Imprägnierung und Aushärtung weist der fertig behandelte Stoff typischerweise einen Feststoffgehalt von 30 bis 60 % auf, etwa von 35 bis 45 % bei Flor- oder Velourstoffen, oder von 50 bis 60 % bei Halbstoffen oder anderen Flor-freien Stoffen; ferner enthält der so fertiggestellte Stoff typischerweise 3 bis 10 % Phosphor (P), vorzugsweise 5 bis 8 % Phosphor. Der fertig behandelte Stoff weist eine reduzierte Entflammbarkeit auf im Vergleich mit dem nicht behandelten Substrat und kann den BS 5852-Test mit den Zündquellen 0 und 1 erfüllen. Nachdem der Stoff einmal in hartem Wasser bei 40ºC eingeweicht oder ausgelaugt worden war, entsprechend dem BS 5651-Test, ohne abschließendes Bügeln, kann der Stoff den Entflammbarkeits- Test BS 5852, Teil 1, mit den Zündquellen 0 und 1 erfüllen. Diese, die reduzierte Entflammbarkeit gewährleistende Ausrüstung oder Fertigstellung hält 1 bis 3 Waschbehandlungen in weichem Wasser bei 74ºC aus oder widersteht bis zu 10 Trockenreinigungsbehandlungen, was hauptsächlich von der Art des Kunstharzes abhängt. Die Vorder- oder Sichtseite des fertig behandelten Stoffes weist üblicherweise ein Aussehen und einen Griff auf, das/der sich nicht wesentlich unterscheidet von dem Aussehen/Griff des unbehandelten Stoffes; ferner sind an der Vorder- oder Sichtseite keine oberflächigen Salzabscheidungen oder Kunstharzmarkierungen erkennbar. Üblicherweise weist die Vorder- oder Sichtseite des fertig behandelten Stoffes eine Färbung auf, die sich nicht signifikant verändert hat gegenüber dem unbehandelten Stoff.After impregnation and curing, the finished fabric typically has a solids content of 30 to 60%, approximately 35 to 45% for pile or velour fabrics, or 50 to 60% for pulp or other non-pile fabrics; and the finished fabric typically contains 3 to 10% phosphorus (P), preferably 5 to 8% phosphorus. The finished fabric has reduced flammability compared to the untreated substrate and is capable of passing the BS 5852 test with ignition sources 0 and 1. After the fabric has been soaked or leached once in hard water at 40ºC, in accordance with the BS 5651 test, without final ironing, the fabric is capable of passing the BS 5852 flammability test, part 1, with ignition sources 0 and 1. This reduced flammability finish will withstand 1 to 3 washes in soft water at 74ºC or up to 10 dry cleanings, depending mainly on the type of resin. The face or visible side of the finished fabric will typically have an appearance and feel that is not significantly different from the appearance/feel of the untreated fabric; furthermore, no surface salt deposits or resin markings will be visible on the face or visible side. The face or visible side of the finished fabric will typically have a color that is not significantly different from the untreated fabric.
Die synergistisch wirkende Kombination der Komponenten (I) bis (IV) mit den Komponenten (V) und (VI) kann behandelte Stoffe ergeben, die verbesserte flammhemmende Eigenschaften aufweisen, insbesondere bei Stoffen mit einer bestimmten Vorder- oder Sichtseite gegenüber der Rückseite, ohne daß Salz- oder Kunststoffabscheidungen auf der Vor der- oder Sichtseite erkennbar sind, wenn die Zusammensetzung auf der Rückseite aufgebracht worden ist. Es wird vermutet, daß ein Teil des Wassers und ein Teil des wasserlöslichen Ammoniumpolyphosphates, das als solches oder als Teil des in Wasser unlöslichen Polyphosphates aufgebracht worden ist, von der Rückseite zu der Vorder- oder Sichtseite wandert, jedoch ohne die Oberfläche dieser Vorder- oder Sichtseite zu erreichen.The synergistic combination of components (I) to (IV) with components (V) and (VI) can produce treated fabrics having improved flame retardant properties, particularly in fabrics having a specific front or visible side compared to the back side, without salt or plastic deposits being evident on the front or visible side when the composition has been applied to the back side. It is believed that part of the water and part of the water-soluble ammonium polyphosphate applied as such or as part of the water-insoluble polyphosphate migrates from the back side to the front or visible side, but without reaching the surface of this front or visible side.
Im Rahmen dieser Beschreibung beziehen sich alle Teil- und Prozentangaben auf das Gewicht.In this description, all parts and percentages refer to weight.
Die nachstehenden Beispiele dienen zur weiteren Erläuterung der Erfindung. In den Beispielen 1 bis 23 sind nachstehende Stoffe eingesetzt worden:The following examples serve to further explain the invention. The following substances were used in examples 1 to 23:
Der Stoff A ist ein Mischgewebe aus 20 % Viskose, 40 % Polyester, 20 % Acryl und 20 % Polypropylen und mit einem Flächengewicht von 0,320 kg/m².Fabric A is a blended fabric made of 20% viscose, 40% polyester, 20% acrylic and 20% polypropylene and has a basis weight of 0.320 kg/m².
Der Stoff B ist ein 50 : 50 Baumwoll/Polyester-Halbstoff mit Baumwoll-Schußfäden, mit Polyester-Kettfäden und mit einem Flächengewicht von 0,240 kg/m².Fabric B is a 50:50 cotton/polyester pulp with cotton weft threads, polyester warp threads and a grammage of 0.240 kg/m².
Der Stoff C besteht zu 100 % aus Viskose, weist einen Pigmentaufdruck auf und hat ein Flächengewicht von 0,230 kg/m².Fabric C is made of 100% viscose, has a pigment print and has a basis weight of 0.230 kg/m².
Der Stoff D ist ein 65 : 35 Baumwoll/Polyester-Halbstoff mit Baumwoll-Schußfäden, mit Polyester-Kettfäden und mit einem Flächengewicht von 0,470 kg/m².Fabric D is a 65:35 cotton/polyester pulp with cotton weft threads, polyester warp threads and a basis weight of 0.470 kg/m².
Der Stoff E ist ein 50 : 50 Baumwoll/Acryl-Flor- oder Velourstoff mit einem Acrylflor und mit einer Baumwoll-Unterlage und mit einem Gesamt-Flächengewicht von 0,540 kg/m².Fabric E is a 50:50 cotton/acrylic pile or velour fabric with an acrylic pile and a cotton backing and a total basis weight of 0.540 kg/m².
Der Stoff F ist ein 40 : 60 Baumwoll/Polyester-Mischgewebe mit einem Flächengewicht von 0,380 kg/m².Fabric F is a 40:60 cotton/polyester blend with a basis weight of 0.380 kg/m².
Der Stoff G ist ein 65 : 35 Viskose/Polyester/Mischgewebe mit einem Flächengewicht von 0,220 kg/m².Fabric G is a 65:35 viscose/polyester blend with a basis weight of 0.220 kg/m².
Der Stoff H ist ein Küpen-gefärbter 100 %-iger Baumwollstoff mit einem Flächengewicht von 0,240 kg/m².Fabric H is a vat-dyed 100% cotton fabric with a basis weight of 0.240 kg/m².
Der Stoff I ist ein 50 : 50 Baumwoll/Acryl-Flor- oder Velourstoff mit einem Acrylflor und mit einer Bauwoll- Trägerschicht und mit einem Gesamt-Flächengewicht von 0,320 kg/m².Fabric I is a 50:50 cotton/acrylic pile or velour fabric with an acrylic pile and a cotton carrier layer and a total basis weight of 0.320 kg/m².
In jedem Falle wurde die erfindungsgemäße Zusammensetzung hergestellt und auf dem Stoff aufgebracht, während dieser auf einer abstützenden Unterlage aufgelegt war. Das Aufbringen erfolgte mit Hilfe eines Aufstreichmessers, mit dem die Zusammensetzung auf dem Stoff aufgestrichen, ausgebreitet und in den Stoff hineingedrückt wurde; im Falle der Stoffe, B, D, E und I wurde die Zusammensetzung auf der Rückseite des Stoffes aufgebracht. Die unterhalb des Stoffes befindliche Unterlage wurde bei diesem Verfahren kühl jedoch nicht feucht, was besagt, daß Wasser nicht aus der Unterseite des Stoffes ausgetreten ist. Der imprägnierte Stoff wurde daraufhin in einem Spannrahmen 90 s lang auf 150ºC erwärmt, um eine kombinierte Trocknung und Warmhärtung durchzuführen. An dem so ausgehärteten und fertiggestellten Stoff wurden daraufhin die flammhemmenden Eigenschaften geprüft; ferner wurden die flammhemmenden Eigenschaften geprüft, nachdem der Stoff einmal in hartem Wasser bei 40ºC eingeweicht und ausgelaugt worden war, jedoch ohne abschließendes Bügeln, wie das mit dem Test BS 5651, Teil 1, vorgesehen ist.In each case, the composition of the invention was prepared and applied to the fabric while it was resting on a supporting base. The application was carried out by means of a spreader knife which spread the composition on the fabric, spread it out and pressed it into the fabric; in the case of fabrics B, D, E and I, the composition was applied to the back of the fabric. The base underneath the fabric became cool but not wet during this process, which indicates that water did not leak from the underside of the fabric. The impregnated fabric was then heated in a tenter frame at 150°C for 90 seconds to carry out a combined drying and heat curing process. The cured and finished fabric was then tested for flame retardancy; Furthermore, the flame retardant properties were tested after the fabric had been soaked and leached once in hard water at 40ºC, but without final ironing as required by the BS 5651 Part 1 test.
Die Löslichkeit des in Wasser unlöslichen Ammoniumpolyphosphates entsprechend den Angaben in diesem Text und in den Beispielen entspricht der Löslichkeit, die nach dem Manders- Test erhalten wird. Bei diesem Manders-Test werden 5 g Feststoff in 50 ml Wasser bei Raumtemperatur geschüttelt; daraufhin werden 10 ml der Lösung entnommen, gewogen und bis zur Trockene eingedampft, wobei ein Rückstand zurückbleibt. Die Löslichkeit wird angegeben als das 10-fache des Gewichtes dieses Rückstandes in Gramm.The solubility of the water-insoluble ammonium polyphosphate as given in this text and in the examples corresponds to the solubility obtained by the Manders test. In this Manders test, 5 g of solid are shaken in 50 ml of water at room temperature; 10 ml of the solution are then taken, weighed and evaporated to dryness, leaving a residue. The solubility is expressed as 10 times the weight of this residue in grams.
Durch sorgfältiges Vermischen der nachstehend angegebenen Komponenten in der nachstehend angegebenen Reihenfolge wird eine Zusammensetzung erhalten:By carefully mixing the following components in the order given below, a composition is obtained:
50 Teile einer wässrigen Emulsion mit einem Feststoff-Gehalt von 45,5 %, bestehend aus einem selbst-vernetzenden, warmhärtbaren Acrylcopolymer, das einige Acrylnitril-Monomereinheiten enthält und dessen Glasübergangstemperatur TG -24ºC beträgt; dieses Material ist unter der Handelsbezeichnung "REVACRYL 274" von Harlow Chemical Co., England, beziehbar (die Emulsion enthält auch einen Emulgator);50 parts of an aqueous emulsion with a solids content of 45.5%, consisting of a self-crosslinking, thermosetting acrylic copolymer containing some acrylonitrile monomer units and having a glass transition temperature of TG -24ºC; this material is available under the trade name "REVACRYL 274" from Harlow Chemical Co., England (the emulsion also contains an emulsifier);
21 Teile eines in Wasser unlöslichen Ammoniumpolyphosphates mit einer mittleren Teilchengröße von 15 Micrometer, und mit einer solchen Teilchengrößeverteilung, daß 98 % der Teilchen eine Teilchengröße kleiner 32 Micrometer aufweisen, 90 % der Teilchen eine Teilchengrößer kleiner 30 Micrometer aufweisen, 75 % der Teilchen eine Teilchengröße kleiner 22 Micrometer aufweisen, 50 % der Teilchen eine Teilchengröße kleiner 13 Micrometer aufweisen, 25 % der Teilchen eine Teilchengrößer kleiner 6 Micrometer aufweisen, und 10 % der Teilchen eine Teilchengröße kleiner 1,6 Micrometer aufweisen; dieses in Waser unlösliche Ammoniumpolyphosphat enthält 30 % Phosphor und weist eine Manders-Löslichkeit von ungefähr 2 g/100 g Wasser bei 20ºC auf;21 parts of a water-insoluble ammonium polyphosphate with an average particle size of 15 micrometers, and with a particle size distribution such that 98% of the particles have a particle size of less than 32 micrometers, 90% of the particles have a particle size of less than 30 micrometers, 75% of the particles have a particle size of less than 22 micrometers, 50% of the particles have a particle size of less than 13 micrometers, 25% of the particles have a particle size of less than 6 micrometers, and 10% of the particles have a particle size of less than 1.6 micrometers; this water-insoluble ammonium polyphosphate contains 30% phosphorus and has a Manders solubility of approximately 2 g/100 g water at 20ºC;
5,1 Teile Harnstoff; und5.1 parts urea; and
5,1 Teile in Wasser lösliches Ammoniumpolyphosphat, das erhältlich ist nach dem Verfahren der Britischen Patentanmeldung 1 504 507;5.1 parts of water-soluble ammonium polyphosphate, which is available under the procedure of British Patent Application 1 504 507;
8,8 Teile Wasser und zusätzliches Wasser, wie nachstehend angegeben; und8.8 parts water and additional water as specified below; and
verschiedene Anteile einer 40 %-igen wässrigen Lösung eines amphoteren Emulgators (ein Alkyl-dimethyl-ammoniumbetain) das von Texchem Ltd. England, unter der Handelsbezeichnung "TEXFIN TA" als Schaumbildner mit einiger Oberflächenaktivität vertrieben wird.various proportions of a 40% aqueous solution of an amphoteric emulsifier (an alkyl-dimethyl-ammonium betaine) sold by Texchem Ltd. England under the trade name "TEXFIN TA" as a foaming agent with some surface activity.
Das unlösliche Polyphosphat wurde erhalten durch Vermahlen des Produktes, das von Albright & Wilson Limited, England, unter der Handelsbezeichnung "AMGARD MC" vertrieben wird.The insoluble polyphosphate was obtained by grinding the product sold by Albright & Wilson Limited, England, under the trade name "AMGARD MC".
Die Zusammensetzung bildet eine gießfähige, stabile Emulsion, die beim Stehen zu einem Gel verdickt, die jedoch unter Scherbeanspruchung wieder in eine Emulsion umgewandelt werden kann.The composition forms a pourable, stable emulsion which thickens to a gel on standing but can be converted back to an emulsion under shear stress.
Auf den Stoffen A bis D, F, G und H wurde die Zusammensetzung in einem Anteil von 96 % aufgebracht, auf den Florstoffen E und I wurde die Zusammensetzung in einem Anteil von 70 % aufgebracht.The composition was applied to fabrics A to D, F, G and H in a proportion of 96%, and to pile fabrics E and I the composition was applied in a proportion of 70%.
Nachstehend sind Einzelheiten zu den Zusammensetzungen und den erzielbaren flammhemmenden Wirkungen an den verschiedenen Stoffen angegeben.Details of the compositions and achievable flame retardant effects of the various materials are given below.
Alle die Stoffe mit Zusammensetzungen, die 1, 2, 3 oder 4 Teile zusätzliche TEXFIN-Emulgatorlösung enthalten und entsprechend 9, 8, 7 oder 6 Teile hinzugefügtes Wasser enthalten, erfüllen den BS 5852-Test mit den Zündquellen 0 und 1 bevor und nach der Einweichung; die warmgehärteten Stoffe D und E, die in der Weise behandelt worden sind, daß in das rückwärtige Trägermaterial der Stoffe entsprechende Zus ammensetzungen jedoch ohne TEXFIN-Emulgator, jedoch mit zusätzlichen 10 Teilen Wasser hineingedrückt worden waren, erfüllen auch die Test hinsichtlich der flammhemmenden Eigenschaften. Alle Stoffe erfüllen die Prüfungen mit der Zündquelle 0.All the fabrics with compositions containing 1, 2, 3 or 4 parts of additional TEXFIN emulsifier solution and containing 9, 8, 7 or 6 parts of added water respectively pass the BS 5852 test with ignition sources 0 and 1 before and after soaking; the heat-cured fabrics D and E which have been treated by pressing into the backing material of the fabrics corresponding compositions but without TEXFIN emulsifier but with an additional 10 parts of water also pass the tests for flame retardancy. All fabrics pass the tests with ignition source 0.
In allen Fällen waren an den warmgehärteten Stoffen keine Salzabscheidungen oder Kunststoffmarkierungen zu erkennen sowohl auf den Oberflächen, auf denen die Zusammensetzung aufgebracht worden war, wie auf den gegenüberliegenden Oberflächen. Das Aussehen und der Griff der Stoffe wurde durch diese Behandlung im wesentlichen nicht beeinflußt.In all cases, no salt deposits or plastic markings were observed on the heat-cured fabrics, either on the surfaces to which the composition had been applied or on the opposite surfaces. The appearance and feel of the fabrics were essentially unaffected by this treatment.
Das Verfahren der Beispiele 1 bis 5 wird wiederholt mit unterschiedlichen Mengen an zugesetztem Wasser. Für die Stoffe A, B, C, D, F, G und H enthält die Zusammensetzung 2 Teile TEXFIN-Emulgatorlösung und 8,33 und 12,5 extra Teile Wasser; diese Zusammensetzung wurde in einem Auftrag von 96 % (bezogen auf das Flächengewicht des jeweiligen Stoffes) aufgebracht. Die Zusammensetzung für die Florstoffe E und I enthält 2 Teile TEXFIN-Emulgatorlösung und 11,43 und 17,14 extra Teile Wasser und wird in einer Menge von 70 % auf der Rückseite des Stoffes aufgetragen. In allen Fällen (mit Ausnahme der Stoffe C und F sowie mit 17,14 Teilen Wasser) erfüllen die warmgehärteten Stoffe den BS 5852-Test mit den Zündquellen 0 und 1 vor und nach einer Einweichung. Alle Stoffe erfüllen den Test mit der Zündquelle 0. Wiederum sind auf den Vorder- oder Sichtflächen der Stoffe keinerlei Salz ablagerungen oder Kunststoffmarkierungen erkennbar; das Aussehen und der Griff sind im wesentlichen unbeeinflußt.The procedure of Examples 1 to 5 is repeated with different amounts of water added. For fabrics A, B, C, D, F, G and H the composition contains 2 parts TEXFIN emulsifier solution and 8.33 and 12.5 extra parts water; this composition was applied at a rate of 96% (based on the basis weight of the respective fabric). The composition for pile fabrics E and I contains 2 parts TEXFIN emulsifier solution and 11.43 and 17.14 extra parts water and is applied at a rate of 70% to the back of the fabric. In all cases (except for fabrics C and F and with 17.14 parts water) the heat-cured fabrics pass the BS 5852 test with ignition sources 0 and 1 before and after soaking. All materials pass the test with ignition source 0. Once again, no salt deposits or plastic markings are visible on the front or visible surfaces of the materials; the appearance and feel are essentially unaffected.
Das Verfahren des Beispieles 2 wird wiederholt mit gleichen Gewichtsanteilen an anderen selbst-vernetzenden Copolymerharz-Emulsionen, welche 274 Teile "REVACRYL"-Kunstharzemulsion ersetzen. Es wurden die nachstehenden Kunstharze eingesetzt:The procedure of Example 2 is repeated with equal weight proportions of other self-crosslinking copolymer resin emulsions replacing 274 parts "REVACRYL" synthetic resin emulsion. The following synthetic resins were used:
Eine wässrige, 50 % Feststoffe enthaltende Emulsion eines Vinylacetat/Ehtylen-Copolymerisates, das eine Glasübergangstemperatur TG von -18ºC aufweist, und die weiterhin ein nichtionisches Tensid enthält und die von der Vinamul Ltd., Carshalton, Surrey, England, unter der Handelsbezeichnung "VINAMUL 3306" vertrieben wird;An aqueous emulsion containing 50% solids of a vinyl acetate/ethylene copolymer having a glass transition temperature TG of -18ºC and further comprising a non-ionic surfactant and which is sold by Vinamul Ltd., Carshalton, Surrey, England, under the trade name "VINAMUL 3306";
eine wässrige, 51 % Feststoffe enthaltende Emulsion eines carboxylierten Vinylchlorid/Acryl-Copolymerisates, das eine Glasübergangstemperatur TG von -3ºC aufweist, und die einen synthetischen Emulgator enthält und die von BASF A.G., Deutschland, unter der Handelsbezeichnung "LUTOFAN LA5605" vertrieben wird;an aqueous emulsion containing 51% solids of a carboxylated vinyl chloride/acrylic copolymer having a glass transition temperature Tg of -3ºC and containing a synthetic emulsifier and sold by BASF A.G., Germany, under the trade name "LUTOFAN LA5605";
eine wässrige, 50 % Feststoffe enthaltende Emulsion eines Vinylchlorid-Copolymerisates, das eine Glasübergangstemperatur TG von +26ºC aufweist, und die von BASF unter der Handelsbezeichnung "LUTOFAN 300D" vertrieben wird; undan aqueous emulsion containing 50% solids of a vinyl chloride copolymer having a glass transition temperature TG of +26ºC and sold by BASF under the trade name "LUTOFAN 300D"; and
eine wässrige, 45 % Feststoffe enthaltende Emulsion eines Etyhlacrylat-Copolymerisates, die von BASF unter der Handelsbezeichnung "ACRONAL DS 2272" vertrieben wird.an aqueous emulsion of an ethyl acrylate copolymer containing 45% solids, sold by BASF under the trade name "ACRONAL DS 2272".
In jedem Falle bildet die Zusammensetzung eine thixotrope Paste, die unter Scherbeanspruchung eine stabile gießfähige Emulsion bildet. Jede Zusammensetzung wird auf den in Beispiel 2 angegebenen Stoffen in der dort angegebenen Weise aufgebracht und 2 min lang bei 150ºC warm gehärtet; in allen Fällen erfüllen die warmgehärteten Stoffe die Tests bezüglich der flammhemmenden Eigenschaften vor und nach einer einmaligen Einweichung in hartem Wasser.In each case, the composition forms a thixotropic paste which forms a stable pourable emulsion under shear. Each composition is applied to the materials indicated in Example 2 in the manner indicated therein and heat cured at 150ºC for 2 minutes; in all cases, the heat cured materials pass the tests for flame retardancy before and after a single soak in hard water.
Im Falle der Zusammensetzung mit dem "LUTOFAN LA5605-Kunstharz" bildet die entsprechende Zusammensetzung ohne die Zugabe von "TEXFIN-Emulgator" ebenfalls eine thixotrope Paste, die unter Scherbeanspruchung eine gießförmige Emulsion bildet. Die Zusammensetzung wird in gleicher Weise, wie in Beispiel 2 angegeben, aufgebracht und warm gehärtet; wiederum erfüllen alle behandelten Stoffe die Tests hinsichtlich der flammhemmenden Eigenschaften; auf den Sichtseiten waren keinerlei Salzablagerungen oder Kunststoffmarkierungen zu erkennen; Aussehen und Griff waren nicht beeinträchtigt.In the case of the composition with the "LUTOFAN LA5605 resin", the corresponding composition without the addition of "TEXFIN emulsifier" also forms a thixotropic paste, which forms a pourable emulsion under shear stress. The composition is applied in the same way as in Example 2 and heat-cured; again, all treated materials meet the tests for flame-retardant properties; no salt deposits or plastic markings were visible on the visible sides; appearance and feel were not affected.
In diesen Beispielen werden lediglich die Stoffe B, D, E, H und I behandelt. Die Zusammensetzungen zur Behandlung der stoffe B, D und H enthalten (für Beispiel 12) 50 Teile "REVACRYL 274"-Kunstharz-Emulsion, wie in Beispiel 1 verwendet, 2,08 Teile "TEXFIN TA"-Emulgatorlösung, 25 Teile unlösliches Ammoniumpolyphosphat und 35,4 Teile extra Wasser; in einem zweiten Beispiel (Beispiel 13) sind geänderte Anteile für das unlösliche Polyphosphat und für die extra Menge Wasser vorgesehen, nämlich 29,2 Teile und 41,7 Teile. Die Zusammensetzungen für die Stoffe E und I entsprechen den Zusammensetzungen nach Beispiel 12, jedoch sind geänderte Anteile für das unlösliche Polyphosphat und die extra Menge Wasser vorgesehen, nämlich 34,3 Teile und 48,6 Teile in einem Falle (Beispiel 14) und 40 Teile und 57,1 Teile in einem anderen Falle (Beispiel 15). Alle vier Zusammensetzungen bilden stabile thixotrope Pasten, die unter Scherbeanspruchung in stabile Emulsionen überführbar sind.In these examples, only materials B, D, E, H and I are treated. The compositions for treating materials B, D and H contain (for example 12) 50 parts of "REVACRYL 274" resin emulsion as used in example 1, 2.08 parts of "TEXFIN TA" emulsifier solution, 25 parts of insoluble ammonium polyphosphate and 35.4 parts of extra water; in a second example (example 13) modified proportions are provided for the insoluble polyphosphate and for the extra amount of water, namely 29.2 parts and 41.7 parts. The compositions for substances E and I correspond to the compositions of Example 12, but modified proportions for the insoluble polyphosphate and the extra amount of water are provided, namely 34.3 parts and 48.6 parts in one case (Example 14) and 40 parts and 57.1 parts in another case (Example 15). All four compositions form stable thixotropic pastes which can be converted into stable emulsions under shear stress.
Darüber hinaus werden die Zusammensetzungen in gleicher Weise aufgebracht und warm gehärtet, wie in Beispiel 1 angegeben. Es werden warmgehärtete Stoffe erhalten, welche die Tests hinsichtlich der flammhemmenden Eigenschaften erfüllen wie vorstehend angegeben.Furthermore, the compositions are applied and heat-cured in the same manner as indicated in Example 1. Heat-cured materials are obtained which satisfy the tests for flame retardancy as indicated above.
Im Falle der Stoffe D und E werden auch Zusammensetzungen aufgebracht (Beispiel 16), die geänderte Anteile für das unlösliche Polyphosphat und die extra Menge Wasser enthalten, nämlich 20,8 Teile und 29,2 Teile. Die Zusammensetzungen bilden stabile thixotrope Pasten, die unter Scherbeanspruchung stabile Emulsionen bilden. Diese Zusammensetzungen werden in gleicher Weise wie in Beispiel 1 angegeben, auf den Stoffen D und E aufgebracht und warm gehärtet. Es werden warmgehärtete Stoffe erhalten, welche die Tests hinsichtlich der flammhemmenden Eigenschaften erfüllen, wie vorstehend angegeben. Weiterhin sind keinerlei Salzablagerungen oder Kunststoffmarkierungen auf den Sichtflächen erkennbar, auch aussehen und Griff waren nicht beeinträchtigt.In the case of materials D and E, compositions are also applied (Example 16) containing modified proportions of the insoluble polyphosphate and the extra amount of water, namely 20.8 parts and 29.2 parts. The compositions form stable thixotropic pastes which form stable emulsions under shear stress. These compositions are applied to materials D and E in the same way as in Example 1 and heat-cured. Heat-cured materials are obtained which meet the tests for flame-retardant properties as indicated above. Furthermore, no salt deposits or plastic markings are visible on the visible surfaces, even if they look and grip were not affected.
Proben des Stoffes H werden in gleicher Weise behandelt wie in Beispiel 1 angegeben, wobei auf dem Stoff 96 % einer Zusammensetzung aufgebracht werden, die besteht aus:Samples of substance H are treated in the same way as indicated in Example 1, applying to the substance 96% of a composition consisting of:
50 Teile "REVACRYL 274"-Kunstharzemulsion;50 parts "REVACRYL 274" synthetic resin emulsion;
5,1 Teile lösliches Ammoniumphosphat;5.1 parts soluble ammonium phosphate;
5,1 Teile Harnstoff;5.1 parts urea;
2 Teile einer 30 %-igen wässrigen Lösung eines C&sub1;&sub2;&submin;&sub1;&sub4;- Alkyl-dimethyl-betain, das von Albright und Wilson Limited, England, unter der Handelsbezeichnung "EMPIGEN BB" vertrieben wird;2 parts of a 30% aqueous solution of a C12-14 alkyl dimethyl betaine sold by Albright and Wilson Limited, England, under the trade name "EMPIGEN BB";
16,8 Teile Wasser; und16.8 parts water; and
20 Teile unlösliches Ammoniumphosphat mit nachstehenden Eigenschaften: Beispiel % Phosphor Manders-Löslichkeit Teilchengröße20 parts of insoluble ammonium phosphate with the following properties: Example % Phosphorus Manders Solubility Particle Size
In jedem Falle erfüllt der Stoff den Test hinsichtlich der flammhemmenden Eigenschaften; an der Sichtseite waren keinerlei Markierungen feststellbar; auch war der Griff nicht nachteilig beeinflußt.In any case, the material passed the test regarding flame retardant properties; no markings were detectable on the visible side; the handle was also not adversely affected.
Proben des Stoffes B werden in gleicher Weise behandelt wie in Beispiel 1 angegeben, wobei in einem Anteil von 96 % eine Zusammensetzung aufgebracht wird, die besteht aus:Samples of substance B are treated in the same way as in Example 1, applying a composition consisting of 96%:
50 Teile "REVACRYL 274"-Kunstharzemulsion;50 parts "REVACRYL 274" synthetic resin emulsion;
4,8 Teile lösliches Ammoniumphosphat;4.8 parts soluble ammonium phosphate;
4,8 Teile Harnstoff;4.8 parts urea;
2 Teile einer 30 %-igen wässrigen Lösung eines C&sub1;&sub2;&submin;&sub1;&sub4;-Alkyl-dimethyl-betain, das von Albright & Wilson Limited, England, unter der Handelsbezeichnung "EMPIGEN BB" vertrieben wird;2 parts of a 30% aqueous solution of a C₁₂₋₁₄-alkyl-dimethyl-betaine, sold by Albright & Wilson Limited, England, under the trade name "EMPIGEN BB";
16,3 Teile Wasser; und16.3 parts water; and
20 Teile unlösliches Ammoniumphosphat nach Beispiel 17.20 parts of insoluble ammonium phosphate according to Example 17.
In jedem Falle erfüllt der Stoff den Test hinsichtlich der flammhemmenden Eigenschaften; die Sichtseite weist keinerlei Markierungen auf; der Griff ist nicht beeinträchtigt.In any case, the material passes the test regarding flame retardant properties; the visible side shows no markings; the handle is not affected.
Auf Proben der Stoffe E und I wird in Anteilen von 70 % eine Zusammensetzung aufgebracht, die enthält 2 Teile "TEXFIN TA"-Schaumbildner (wie in den Beispielen 1 bis 5) und 8,33 bzw. 12,5 Teile zusätzliches Wasser.A composition containing 2 parts of "TEXFIN TA" foaming agent (as in Examples 1 to 5) and 8.33 or 12.5 parts of additional water is applied to samples of materials E and I in proportions of 70%.
In jedem Falle erfüllt der Stoff den Test hinsichtlich der flammhemmenden Eigenschaften; die Sichtseite weist keinerlei Markierungen auf; der Griff ist nicht beeinträchtigt.In any case, the material passes the test regarding flame retardant properties; the visible side shows no markings; the handle is not affected.
Auf Proben der Stoffe E und I werden in Anteilen von 70 % Zusammensetzungen nach den Beispielen 12 und 13 aufgebracht, jedoch abweichend mit 25 bzw. 29,2 Teilen zusätzlichem Wasser und 35,4 bzw. 41,7 Teilen unlösliches Phosphat.Compositions according to Examples 12 and 13 are applied to samples of substances E and I in proportions of 70%, but with 25 or 29.2 parts of additional water and 35.4 or 41.7 parts of insoluble phosphate.
In jedem Falle erfüllen die Stoffe den Test hinsichtlich der flammheminenden Eigenschaften; die Sichtseiten weisen keinerlei Markierungen auf; der Griff ist nicht beeinträchtigt.In any case, the materials pass the test regarding flame retardant properties; the visible sides show no markings whatsoever; the handle is not affected.
Die nachfolgenden StoffeThe following substances
I) ein 75/25 Baumwoll/Polyester-Halbstoff mit einem Flächengewicht von 0,336 kg/m²;I) a 75/25 cotton/polyester pulp with a basis weight of 0,336 kg/m2;
II) ein 55/45 Baumwoll/Polyester-Halbstoff mit einem Flächengewicht von 0,321 kg/m²; undII) a 55/45 cotton/polyester pulp with a basis weight of 0,321 kg/m²; and
III) ein 55/45 Baumwoll/Polyester-Halbstoff mit einem Flächengewicht von 0,324 kg/m²III) a 55/45 cotton/polyester pulp with a basis weight of 0.324 kg/m²
werden behandelt mit einer Zusammensetzung, die aufweist:are treated with a composition that contains:
51 Teile "REVACRYL 274"-Kunstharzemulsion;51 parts "REVACRYL 274" synthetic resin emulsion;
5 Teile lösliches Phosphat;5 parts soluble phosphate;
5 Teile Harnstoff;5 parts urea;
1, Teil "TEXFIN TA"-Schaumbildner;1, part "TEXFIN TA" foaming agent;
13 Teile Wasser; und13 parts water; and
25 Teile unlösliches Phosphat.25 parts insoluble phosphate.
Auf den fertig behandelten Stoffen (I) und (III) ist diese Zusammensetzung bis zu einem Feststoffgehalt von 30 % aufgebracht, auf dem fertig behandelten Stoff (II) bis zu einem Feststoffgehalt von 38 %.This composition is applied to the finished treated materials (I) and (III) up to a solids content of 30%, and to the finished treated material (II) up to a solids content of 38%.
Die Trocknung und die Warmhärtung werden in gleicher Weise ausgeführt, wie in den vorausgegangenen Beispielen. Alle behandelten Stoffe erfüllen den BS 5852-Test mit den Zündquellen 0 und 1 nach einer Einweichung in Wasser entsprechend dem BS 5651-Test.Drying and heat curing are carried out in the same way as in the previous examples. All treated fabrics pass the BS 5852 test with ignition sources 0 and 1 after soaking in water in accordance with the BS 5651 test.
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