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Publication number: DEC0009836MA
Authority: DE

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BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

Tag der Anmeldung: 20. August 1954 Bekanntgemacht am 13. September 1956

DEUTSCHES PATENTAMT

Gegenstand der Patentanmeldung C 6185 IVd/8k ist ein Verfahren, nach welchem Textilgewebe dadurch' flammfest gemacht werden, daß man die Gewebe mit einer wäßrigen Lösung oder Dispersion, die ein Salz einer flüchtigen stickstoffhaltigen Base und einer Phosphorsäure, die im Verhältnis zum Phosphor weniger Sauerstoff enthält als Orthophosphorsäure, ein Kondensationsprodukt eines Aminotriazins mit Formaldehyd und Harnstoff oder Mischungen aus Harnstoff und von Harnstoff sich ableitenden Verbindungen enthält, imprägniert und bei erhöhter Temperatur trocknet.

Es wurde nun gefunden, daß sich dieses Verfahren sehr gut eignet, .um andere cellulosehaltige Materialien, wie Holz, Holzprodukte, z. B. Holzwolle, Holzfaserplatten, oder Papier flammfest auszurüsten.

Als Kondensationsprodukte von Aminotriazinen mit Formaldehyd können für das vorliegende Verfahren herangezogen werden: die Methylolverbinr

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düngen des 2, 4, 6-Triamino-i, 3, 5-triazins (Melamin), ferner Methylolverbindungen von solchen Abkömmlingen des Melamins, die noch mindestens

".' eine Aminogruppe, vorzugsweise mindestens zwei Aminogruppen enthalten, z.B. Methylolverbindungen von Melam, Meiern, Ammelin, Ammelid oder von halogensubstituierten Aminotriazinen, wie 2-Chlor-4, 6-diamino-i, 3, 5-triazin, des weiteren Methylolverbindungen von Guanaminen, wie z. B.

von Benzoguanamin (2-Phenyl-4, 6-diaminoi, 3, 5-triazin), Acetoguanamin (2-Methyl-4, 6-diamino-i, 3, 5-triazin) oder Formoguanamin (4, 6-diami.no-1, 3, 5-triazini), und schließlich Methylolverbindungen, die teilweise mit niedrigmolekularen aliphatischen Alkoholen, wie Methylalkohol oder Butylalkoihol, verethert sind, z. B. Methyläther von Methylolmelamine!! mit vier bis sechs Methylolgruppen, in welchen zwei bis sechs Methylolgruppen veräthert sind. Vorzugsweise gelangen die Methylolmelamine zur Anwendung, insbesondere solche, die unbeschränkt wasserlöslich sind. Sehr geeignete Kondensationsprodukte sind solche in Wasser unbeschränkt lösliche, die aus 1 Mol Melamin und etwa-2 bis 3 Mol Formaldehyd erhältlich sind. Selbstverständlich können auch Mischungen von solchen Aminotriazinkondensationsprodukten verwendet werden.

Unter den Phosphorsäuren, deren Salze mit flüchtigen stickstoffhaltigen Basen zur Anwendung

gelangen und die im Verhältnis zum Phosphor weniger Sauerstoff enthalten als Orthophosphorsäure, ist vor allem die Pyrophosphorsäure zu nen^- nen. Auch Salze der Metaphosphorsäure oder von stickstoffhaltigen Phosphorsäuren, wie Diamidophosphorsäure oder Diimidodiphosphorsäure, können benutzt werden.

Als Salze der genannten Phosphorsäuren kommen insbesondere die Ammoniumsalze in Betracht; es können aber auch Salze, die sich von flüchtigen organischen Aminen, wie z. B. Methylamin, Diethylamin, Tr ipropylamin, Monoäthanolamin, Piperidin oder Morpholin ableiten, benutzt werden. Sehr geeignet sind des weiteren Salzmischungen, wie sie erhalten werden, wenn man Pyrophosphorsäure oder andere Phosphorsäuren und Harnstoff auf höhere Temperaturen erhitzt.

Als Verbindungen, die sich von Harnstoff ableiten und die neben Harnstoff zur Anwendung gelangen, seien beispielsweise die Alkylderivate genannt, wie Monomethylharnstoff, symmetrischer und unsymmetrischer Diäthylharnstofr; ferner kommen. Dicyandiamid, Dicyandiamidin, Guanidin, Biguanid, Biuret u. a. in Betracht. Geeignet ist auch die Mischung der Hitzumwandlungsprodukte von Harnstoff, die man erhält, wenn man Harnstoff auf etwa i6o° erhitzt.

Zur Herstellung der Imprägnierbäder werden die einzelnen Komponenten in Wasser gelöst oder dispergiert. Es ist auch möglich, konzentrierte Stammlösungen aus den Salzen der weiter oben genannten Phosphorsäuren, insbesondere der Pyrophosphorsäure, und dem Harnstoff oder dien Mischungen von Harnstoff und den von Harnstoff sich ableitenden Verbindungen ,herzustellen und;■ ' eine solche Lösung dann der Lösung des Aminotriazin-Formaldehyd-Kondensationsproduktes zuzusetzen, wobei klare Lösungen oder sehr feinverteilte Dispersionen erhalten werden. Diese Ausführungsform des Verfahrens ist besonders vorteilhaft, wenn man als Salz der eingangs charakterisierten Phosphorsäuiren die Reaktion^mischung, die man erhält, wenn man Pyrophosphorsäure mit Harnstoff auf höhere Temperaturen erhitzt, verwendet. An Stelle der Pyrophosphorsäure können auch andere deir weiter oben¹ genannten. Phosphorsäuren, für diese Umsetzung herangezogen, werden oder auch Orthophosphorsäure, die während des Erhitzungsprozesses mindestens teilweise in wasserärmere. Phosphorsäuren übergeht.

Die Imprägnierung der cellulosehaltigen Materialien mit den Bädern erfolgt unter Verwendung der hierfür bekannten Maßnahmen und Vorrichtungen. Zweckmäßig werden konzentrierte Imprägnierbäder, die leicht alkalisch z. B. auf einen p_H-Wert von 8 eingestellt werden, verwendet, damit bei der Imprägnierung der Materialien eine große Gewichtszunahme erzielt wird, wodurch das Ausmaß der Flammfestigkeit stark erhöht wird. Den Bädern können zur besseren Benetzung des Imprägniergutes noch Netzmittel zugefügt werden. Vorzugsweise werden Bäder mit etwa 30 bis 50% Trockensubstanzgehalt verwendet. Solche Bäder sind, während, längerer Zeit, z.B. 4 Stunden bis.mehrere;Tage, stabil, d. h. es werden während des Stehens bei gewöhnlicher Temperatur keine wasserunlöslichen Verbindungen gebildet, oder sofern sich solche schon am Anfang gebildet haben, nimmt ihre Menge nur langsam zu und bleiben die nicht gelösten Anteile in feiner Dispersion. Während des Trocknens des imprägnierten Materials bei erhöhter Temperatür bilden sich aus den verschiedenen Komponenten des Imprägnierbades und wahrscheinlich auch unter Miteinbezug des imprägnierten Materials unlösliche Verbindungen, die den Flammschutzeffekt bewirken.

Je nach der Trocknungstemperatur wird die Imprägnierung auf dem Material verschieden stark fixiert. Die Trocknung kann bei Temperaturen unter ioo°, z, B. 70⁰, oder bei Temperaturen, über ioo°, z. B. bei 120 bis i6o°, vorgenommen werden, oder es kann bei Temperaturen unter ioo° getrocknet und eine Nachhärtung bei z. B. 120 bis i6o° erfolgen. Je nach den Verwendungszwecken der zu behandelnden Materialien und den vorhandenen Ausrüstungseinrichtungen wird man die eine oder andere Trocknungsart vorziehen. Die Flammfestausrüstung hängt nicht nur von den Trocknungsbzw. Härtungsbedingungen ab, sondern, wie oben schon erwähnt, auch von der Menge der auf dem imprägnierten Gut fixierten Imprägnierstoffe. Versuche haben ergeben, daß zweckmäßig derart imprägniert wird, daß eine Gewichtszunahme von nicht wesentlich weniger als etwa 6% entsteht/ Bei Gewichtszunahmen von 10 bis 15 °/o erhält man sehr gute Flammfestigkeiten. Die Imprägnierung kann auch noch stärker erfolgen, so daß beispielsweise

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eine Gewichtszunahme von etwa 20°/o erzielt wird. (Die Gewichtszunahmen sind auf das getrocknete, gehärtete, gespülte und wieder getrocknete Material bezogen, wobei das unbehandelte Material als Ausgangspunkt dient.)

Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird dem behandelten Material auch noch ein gewisser Schutz gegen den Angriff durch Mikroorganismen erteilt.

Beispiel ι

Man erhitzt 15 Teile Pyrophosphorsäure und 80 Teile Harnstoff langsam auf 140⁰ und fügt bei 140 bis 145⁰ weitere 15 Teile Pyrophosphorsäure zu, steigert die Temperatur auf i6o° und hält bei dieser Temperatur während 30 Minuten. Hierauf läßt man auf etwa ioo° abkühlen und fügt zur Reaktionsmischung 90 Teile Wasser, wobei eine klare Lösung entsteht. Nun läßt man auf 10 bis 15° abkühlen, wobei eine kleinere Menge Biuret auskristallisiert. Man filtriert von diesem Niederschlag ab und versetzt das Filtrat mit Ammoniak, bis die Lösung einen p_H-Wert von 8 aufweist. Diese Lösung ist bei gewöhnlicher Temperatur haltbar und kann zur Herstellung von Imprägnierbädern benutzt werden.

Man stellt ein Imprägnierbad her, indem man 80 Teile der obenerwähnten konzentrierten Lösung, 10 Teile eines unbeschränkt wasserlöslichen Kondensationsproduktes aus 1 Mol Melamin und ungefähr 2 bis 3 Mol Formaldehyd und 20 Teile Wasser vermischt, wobei eine geringe Menge einer Fällung entsteht, die fein dispers bleibt.

Holzfaserplatten werden in dieses Imprägnierbad getaucht und nachher getrocknet. Dann, wird während 5 Minuten bei 140⁰ gehärtet und das Material bei gewöhnlicher Temperatur über Nacht liegengelassen. Anschließend werden die nicht fixierten Bestandteile der Imprägnierung durch Abspritzen der Platten mit Wasser entfernt. Derart ausgerüstete Holzfaserplatten brennen nicht und glimmen auch nicht nach.

Beispiel 2

Mit dem im Absatz 2 von Beispiel 1 beschriebenen Imprägnierbad wird Holzwolle behandelt, abgeschleudert und 5 Minuten bei 150° gehärtet.

Die auf diese Weise erzielte Flammfestigkeit ist sehr gut. Noch günstigere Resultate werden erhalten, wenn man die Imprägnierung unter Überdruck von z. B. 2 atü vornimmt.

Beispiel 3

Papier wird mit dem im Absatz 2 von Beispiel 1 beschriebenen Bad imprägniert, schwach abgequetscht und bei 60 bis 70⁰ getrocknet. Anschließend wird während 5 Minuten bei 150⁰ gehärtet.

Das Papier besitzt eine gute Flammfestigkeit, eine Beeinträchtigung des Griffes ist nicht erfolgt.

Die durch die Imprägnierung von Holzfaserplatten, Holzwolle und Papier gemäß den in den vorstehenden Beispielen angewandten Verfahren erzielte Flammfestigkeit wird auch durch Behandlung mit den Lösungen bzw. Dispersionen erreicht, die zur Durchführung des Verfahrens der Hauptpatentanmeldung benutzt werden.

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zum Flammfestmachen durch Imprägnieren von Materialien mit einer wäßrigen Lösung oder Dispersion, die ein Salz einer flüchtigen stickstoffhaltigen Base und einer Phosphorsäure, die im Verhältnis zum Phosphor weniger Sauerstoff enthält als Orthophosphorsäure, ein Kondensationsprodukt eines Aminotriazins mit Formaldehyd und Harnstoff oder Mischungen aus Harnstoff und: von, Harnstoff sich ableitenden, Verbindungen enthält, und Trocknen bei erhöhter Temperatur nach Patentanmeldung C 6185 IVd/8k, dadurch gekennzeichnet, daß man nicht textilartiges, cellulosehaltiges Material, wie Holz und Papier, imprägniert.

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