PL95533B1 - Sposob wytwarzania srodka do apretury ogniood in - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania srodka do apretury ognioodpornej tkanin, zwlaszcza bawelnianych, przez reakcje zwiazków fosfonowych z zywicami melaminowymi lub mocznikowymi.Wedlug dotychczas znanych sposobów srodki przeznaczone do apretury ognioodpornej materia¬ lów tekstylnych wytwarza sie przez reakcje kon¬ densatów metylolomelaminy z kwasnymi zwiaz¬ kami fosforu. Odmiany sposobów postepowania w procesie znane sa z patentów USA nr opisów 2582961, 2781281 oraz 2711998. Impregnacje tekstylii przeprowadzone wymienionymi srodkami ulegaja spieraniu, poniewaz stosowane do wytwarzania apretury, zwiazki kwasne fosforu w formie jonowej zostaja w czasie prania wymieniane na jony Nat1 i Ca++.Równiez produkty otrzymane wedlug patentu Wielkiej Brytanii nr opisu 835581 i USA nr opisu 2971929 zawierajace w swej strukturze wiazania fosforo-amidowe lub fosforo-amidanowe, sto¬ sowane do obróbki tkanin, daja apretury ognio¬ odporne malo trwale.Znane srodki otrzymane wedlug patentu USA nr opisu 3210350, na drodze reakcji chlorków cyja- nurowych z fosforynami alkilu, sa równiez malo stabilne ze wzgledu na zachodzace w czasie procesy hydrolizy.Ponadto stosowany do syntezy kwas cyjanurowy, jest bardzo toksyczny a produkcja wytwarzania znacznie drozsza niz w przypadku stosowania zywic melaminowych, co ogranicza stosowanie tych pro¬ duktów.Znane sa takze srodki do apretury ognioodpornej o stosunkowo duzej trwalosci, otrzymane na bazie produktów kokondensacji pochodnych fosfiny z me- tylolomelaminami na przyklad wedlug patentu USA nr opisu 3050522 z dwubutylofosfiny, wedlug paten¬ tów Wielkiej Brytanii nr opisu 882993 i 884785, USA nr 2722108, 2809941, 2812311 oraz 2911322 z chlorku fosfiny lub zwiazku tetrahydroksy-metylofosfono- wego.Zwiazki otrzymane wedlug tych sposobów cechuja sie stosunkowo dobrymi wlasciwosciami impregna¬ tów, jednak procesy ich wytwarzania sa trudne do przeprowadzenia w skali przemyslowej, ze wzgledu na wlasciwosci toksyczne stosowanych w tych procesach zwiazków fosfinowych i trud¬ nosci techniczne, wystepujace podczas obróbki tka¬ nin tymi srodkami.Z francuskiego opisu patentowego nr 2099972 znane jest otrzymywanie zwiazków triazynyloami- noalkilofosfoniowych, które stosowane do impreg¬ nacji ognioodpornej tkanin daja dosc trwale apre¬ tury.Zwiazki triazynyloamino-alkilo-fosfoniowe otrzy¬ muje sie na drodze reakcji metylolomelaminy z trójalkilofosforynem, chlorku cyjanurowego z dwu- alkilo-1-aminoalkilofosfonianem, alkoksymetylome- laminy z fosforynem, alkoksymetylomelaminy z dwualkilofosfonianem, metylomelaminy lub alko- 95 5333 95 533 4 ksymetylomelaminy z dwualkilo-1-hydroksyalkilo- fosfonianem.W procesie stosuje sie zywice oczyszczone wstepnie przez destylacje przy czym reakcje pro¬ wadzi sie wobec katalizatorów kwasnych w roz¬ puszczalnikach organicznych, przy czym produkt reakcji zywicy melaminowej lub mocznikowej ze zwiazkami fosfonowymi uwalnia sie od nieprze- reagowanych surowców i rozpuszczalnika na dro¬ dze destylacji prózniowej. Do sporzadzenia kapieli apraterskich stosuje sie 30—40% wagowych otrzy¬ manych zwiazków.Celem wynalazku bylo opracowanie ekonomicz¬ nego sposobu wytwarzania srodka do apretury ognioodpornej- tkanin, mozliwego do zastosowa¬ nia; • wJ skalY przemyslowej, który naniesiony na tkaniny nadawalby tkaninom impregnacje ognio¬ odporne i trwale, a wiec odporne na wielokrotne pranie*i nie wykazujacego wlasnosci toksycznych.Sposobem wedlug wynalazku srodek do apre¬ tury ognioodpornej tkanin, zwlaszcza tkanin ba¬ welnianych wytwarza sie przez reakcje wysoko- skondensowanych zywic melaminowych lub estru octowego zywic melaminowych albo zywic mocz¬ nikowych z estrem etylowym kwasu hydroksy¬ metylofosfonowego. W procesie stosuje sie zywice melaminowe o ciezarze drobinowym 390 otrzy¬ mane w wyniku dwukrotnej kondensacji mela- miny z formalina i powtórzonej dwukrotnie ete¬ ryfikacji metanolem, wzglednie zywice moczni¬ kowe wysokoskondensowane albo ester octowy wysokoskondensowanej zywicy melaminowej.Reakcje prowadzi sie z zywicami w formie mieszaniny, to jest bezposrednio po syntezie bez oczyszczania wstepnego.W procesie stosuje sie na 1 mol zywicy mocz¬ nikowej lub melaminowej, wzglednie na 1 mol estru octowego zywicy melaminowej 2—5 moli estru etylowego kwasu hydroksymetylofosfonowe- go. Jezeli w reakcji stosuje sie ester octowy to zawarty w surowym produkcie wolny kwas oc¬ towy jest czynnikiem katalitycznym w reakcji z estrem etylowym kwasu hydroksymetylofosfono- wego.Prowadzac synteze z zywicami mocznikowymi lub melaminowymi stosuje sie wymienione zwiaz¬ ki równiez w postaci produktu surowego o sred¬ nim ciezarze drobinowym 390 bez oddestylowy- wania resztek czynnika estryfikujacego, przy czym reakcje prowadzi sie wobec katalizatora stezonego kwasu siarkowego lub 85%-owego kwasu fosforo¬ wego uzytego w ilosci 0,05—0,15 czesci molowych katalizatora w stosunku do ilosci zywic. Reakcje zywic lub estrów z estrem etylowym kwasu hy- droksymetylofosfonowego prowadzi sie w tempe¬ raturze 80—120°C pod cisnieniem ponizej cisnienia atmosferycznego. Surowa mieszanine poreakcyjna stosuje sie bezposrednio do sporzadzania kapieli apreterskich, które sporzadza sie stosujac 26—35 czesci wagowych srodka na 100 czesci wagowych kapieli.Srodek do apretury ognioodpornej, wytworzony sposobem wedlug wynalazku stanowi klarowna przezroczysta ciecz o duzej wiskozie stabilna w czasie i jest latwo rozpuszczalny w wodzie. Za¬ wartosc fosforu w koncowym produkcie wynosi 9—12%. Kapiele apreterskie sporzadzone na bazie tego srodka sa stabilne w czasie powyzej 8 go¬ dzin.Tkaniny poddawne impregnacji kapielami spo¬ rzadzonymi na bazie srodka otrzymanego wedlug wynalazku wykazuja duza trwalosc na wielokrot¬ ne pranie i ognioodpornosc.Przyklad I. Do reaktora wprowadza sie 1 mol — 390 g zywicy melaminowej otrzymanej w wyniku dwukrotnej kondensacji z formalina a nastepnie dwukrotnej eteryfikacji metanolem oraz mieszajac 2 mole — 336 g estru etylowego kwasu hydroksymetylofosfonowego i 0,15 mola stezonego kwasu siarkowego w roli katalizatora.Calosc ogrzewa sie w czasie 30 minut do tempe¬ ratury 80°C.Reakcje prowadzi sie pod cisnieniem 30 mm Hg i oznacza ilosciowo wydzielajacy sie w wyniku reakcji przeeteryfikowania metanol przez odde¬ stylowanie go od produktu. Po odebraniu 50 g metanolu otrzymuje sie 600 g produktu zawiera¬ jacego 9% fosforu. Czas wyplywu w temperaturze °C z kubka Forda nr 4 F wynosi 7 minut. Tak sporzadzony srodek jest klarowna ciecza o wy¬ sokiej lepkosci.Kapiel apreterska zawierajaca 35 czesci wago¬ wych srodka i 65 czesci wagowych wody jest trwala po czasie 8 godzin. Tkaniny bawelniane impregnowane srodkiem wykazuja dobra ognio¬ odpornosc i sa trwale na wielokrotne pranie.Przyklad II. W reaktorze miesza sie 1 mol (390 g) zywicy melaminowej okreslonej w przy¬ kladzie I i 5 moli (840 g) estru etylowego kwasu hydroksymetylofosfonowego oraz 0,10 moli stezo¬ nego kwasu siarkowego jako katalizatora. Calosc ogrzewa sie w ciagu 40 minut do temperatury 100°C. Reakcje prowadzi sie pod cisnieniem 30 mm Hg. Reakcje przeeteryfikowania prowadzi sie do momentu otrzymania w destylacie 70 g metanolu.W wyniku reakcji otrzymuje sie 960 g produktu zawierajacego 11,5% fosforu. Tak otrzymany pro¬ dukt jest klarowna ciecza o wysokiej lepkosci mierzonej czasem wyplywu z kubka Forda F 4, który w temperaturze 25°C wynosi 4 minuty.Kapiel apreterska zawierajaca 28 czesci wago¬ wych srodka w 100 czesciach wagowych kapieli jest trwala w czasie 8 godzin. Tkaniny bawelniane impregnowane tym srodkiem wykazuja dobra ognioodpornosc i sa trwale na wielokrotne pranie.Przyklad III. Mieszanine 1 mola (390 g) zy¬ wicy melaminowej okreslonej w przykladzie I z 3 molami (504 g) estru etylowego kwasu hydro¬ ksymetylofosfonowego i 0,05 molami 85% kwasu fosforowego jako katalizatora miesza sie w reak¬ torze i doprowadza do temperatury 120°C w czasie 45 minut.Dalej reakcje prowadzi sie jak w przykladzie II otrzymujac 780 g produktu zawierajacego 9,5% fosforu o lepkosci mierzonej czasem wyplywu z kubka Forda nr 4, który w temperaturze 25°C wynosi 5 minut. Produkt rozpuszczalny jest w wodzie. Dalej postepuje sie zgodnie z przykla¬ dem II, Kapiel apreterska zawierajaca 30 czesci 40 45 50 55 6095 533 wagowych srodka w 100 czesciach wagowych ka¬ pieli jest trwala w czasie 8 godzin.W reaktorze miesza sie 1 mol (500 g) estru octo¬ wego zywicy melaminowej okreslonej w przy¬ kladzie I oraz 5 moli (840 g) estru etylowego kwa- 5 su hydroksymetylofosfonowego. Proces ten pro¬ wadzi sie bezkatalitycznie. Calosc ogrzewa sie w czasie 45 minut do temperatury 120°C. Reakcje prowadzi sie pod cisnieniem 30 mm Hg i oznacza ilosciowo wydzielajacy sie w wyniku reakcji alko- 10 holizy estru octowego kwas octowy. Po odebraniu 120 g kwasu octowego otrzymuje sie 980 g pro¬ duktu zawierajacego 10% fosforu. Tak sporzadzo¬ ny srodek jest klarowna ciecza, której czas wy¬ plywu z kubka Forda nr 4 w temperaturze 25°C i5 wynosi 4 minuty. Produkt jest rozpuszczalny w wodzie. Dalej postepuje sie jak w przykladzie III.Przyklad V. W reaktorze miesza sie 1 mol (236 g) zywicy mocznikowej otrzymanej w wyniku dwukrotnej kondensacji mocznika z formaldehy- 2o dem a nastepnie dwukrotnej eteryfikacji metano¬ lem i 4 mole (672 g) estru etylowego kwasu hy¬ droksymetylofosfonowego i 0,12 mola stezonego kwasu siarkowego jako katalizatora. Calosc ogrze¬ wa sie w ciagu 30 minut do temperatury 80°C. 25 Reakcje prowadzi sie pod cisnieniem 30 mm Hg i oznacza wydzielajacy sie w wyniku reakcji prze- eteryfikowania metanol. Po odebraniu 70 g meta¬ nolu otrzymuje sie 800 g produktu zawierajacego 12% fosforu. Tak sporzadzony srodek jest kia- 30 równa ciecza, której czas wyplywu z kubka For¬ da nr 4 w temperaturze 25°C wynosi 5 minut.Produkt rozpuszcza sie w wodzie. Dalej postepuje sie jak w przykladzie I. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób wytwarzania srodka do apretury ognio¬ odpornej tkanin, zwlaszcza bawelnianych przez reakcje zwiazków fosfonowych z wysokoskonden- sowanymi zywicami melaminowymi i/lub zywica¬ mi mocznikowymi prowadza wobec katalizatorów kwasnych znamienny tym, ze zywice melaminowa lub mocznikowa otrzymana w wyniku dwukrotnej kondensacji melaminy albo mocznika z formalina i powtórzonej dwukrotnie eteryfikacje metanolem, lub ester octowy takiej zywicy poddaje sie reakcji z estrem etylowym kwasu hydroksymetylo-fosfo- nowego, stosujac na 1 mol zywicy o srednim cie¬ zarze drobinowym 390 lub estru octowego zywicy, 2—5 moli estru etylowego kwasu hydroksymetylo¬ fosfonowego, przy czym proces prowadzi sie w temperaturze 80—120°C, pod cisnieniem ponizej atmosferycznego, wobec 0,05—0,15 czesci molowych stezonego kwasu siarkowego wzglednie 85% kwa¬ su fosforowego, po czym mieszanine poreakcyjna stosuje sie bezposrednio do sporzadzania kapieli apreterskich w ilosci 26—35 czesci wagowych srodka na 100 czesci wagowych kapieli. PL