DE2459393B2 - Mittel zum Flammfestmachen von synthetischem Fasermaterial aus Polyester oder Polyamid - Google Patents

Description

bO

65

Aus der deutschen Offenlegungsschrift 20 01 125 sind Mittel zum Flammfestmachen von Polyesterfasern bekannt, die Brom- und/oder Phosphorverbindungen, z. B. alicyclische Bromverbindungen mit 6 bis 24 Kohlenstoffatomen enthalten, welche vorzugsweise als synergistisches Gemisch mit der Phosphorverbindung, mit einer weiteren Antimonverbindung und/oder mit Zinkoxyd eingesetzt werden. Diese bekannten Mittel liegen als lösungsmittelhaltige Emulsionen oder vorzugsweise als dispergatorfreie, organische Lösungen vor. Bei der Applikation auf Polyestergewebe der bekannten Mittel als bevorzugte organische Lösungen werden waschbeständige Flammschutzausrüstungen erhalten, die jedoch einen nachteiligen, steifen Griff der so behandelten Gewebe bewirken.

Im Gegensatz hierzu beansprucht die vorliegende Erfindung ein lösungsmittelfreies Mittel zum Flammfestmachen von Polyesterfasern, die eine alicyclische Bromverbindung mit 7 bis 12 Kohlenstoffatomen in feinverteilter Form und einem Dispergator enthält Bei der Applikation auf Polyestergewebe des erfindungsgemäßen Mittels als wäßrige Dispersion werden waschbeständige Flammschutzausrüstungen erhalten, wobei die so behandelten Gewebe überraschenderweise einen angenehmen, weichen Griff aufweisen.

Die vorliegende Erfindung betrifft somit den in den Patentansprüchen definierten Gegenstand.

Bei der Komponente a) kann es sich sowohl um feste als auch um flüssige bromierte Cycloalkane handeln. Feste Verbindungen, also solche die sich bis 20° C im festen Aggregatzustand befinden, werden indessen bevorzugt Besonders geeignet sind Verbindungen, deren Schmelzpunkt zwischen 80 und 200° C, insbesondere 100 und 190° C liegt.

Als Beispiele von Cycloalkanen, welche als Komponente (a) Verwendung finden können, seien erwähnt: 1,2,3,4,5,6-Hexabromcycloheptan, vor allem 1,2,3,4- oder 1,2,4,6-Tetrabromcyclooctan oder insbesondere 1,2,5,6,9,10-Hexabromcyclododecan (abgekürzt HBCD). Vorzugsweise wird HBCD für sich allein als Wirksubstanz eingesetzt.

Diese Verbindungen sind bekannt und werden nach bekannten Methoden hergestellt, die u. a. in der deutschen Patentschrift 11 47 574 beschrieben sind. Als Beispiele der als Komponente (b) eingesetzten Dispergatoren seien genannt:

Ligninsulfonate, aromatische Sulfonsäuren, gesättigtaliphatische, mit längeren Alkylresten substituierte Dicarbonsäuren, Kondensationsprodukte aus aromatischen Sulfonsäuren und Formaldehyd, Alkylphcnol-Äthylenoxydaddukte, Fettsäure-, Fettamin- oder Fettalkohol-Äthylenoxydaddukte, sulfierte, substituierte Benzimidazole, sulfonierte Fettsäureamide. Gute Resultate werden vor allem mit Ligninsulfonaten, mil Äthylenoxydaddukten aus Alkylphenolen, Fettaminen Fettalkoholen oder Fettsäuren, mit aromatischen Sulfonsäuren, mit gesättigten aliphatischen Dicarbonsäuren, die mit längeren Alkylresten substituiert sind und insbesondere mit sulfierten, substituierten Benzimidazolen oder mit Kondensationsprodukten aus aromatischen Sulfonsäuren und Formaldehyd erzielt.

Vorzugsweise werden solche Dispergatoren verwendet, welche bei erhöhten Temperaturen, z. B. bei 180° C bis 220°C, zu keiner Vergilbung des behandelter Substrates oder höchstens nur zu einer bei dei Nachwäsche entfernbaren Vergilbung führen. Mii anderen Worten, die Dispergatoren sollten siel· entweder bei erhöhter Temperatur nicht zersetzen odei lediglich lösliche oder flüchtige Zersetzungsprodukte bilden. Die eingesetzte Dispergatormenge liegt vor

zugsweise zwischen 1 und 60 Gewichtsprozent, bezogen auf das HBCD. Besonders gute Resultate werden mit 1 bis 50, vor allem 1 bis 20 und insbesondere 1 bis 4 Gewichtsprozenten Dispergatoren, bezogen auf das HBCD, erzielt. Zur Erhöhung der Lagerstabilität können die wässerigen Suspensionen oder Dispersionen auch noch ein Schutzkolloid als Komponente (c) enthalten. Geeignet sind die üblichen in der Technik angewendeten Schutzkolloide, wie z. B. Polyvinylalkohol, Polyvinylpyrrolidon, Methylcellulose, Carboxymethylcellulose, Hydroxyäthyl- oder Hydroxypropylcellulose, Gelatine, Säurecasein, Stärkekleister oder Polymerisate von Monomeren der Acrylsäurereihe wie Polyacrylsäure, Äthylacrylat- oder Methyimethacrylat-Copolymerisate. Gute Resultate werden vor allem mit Polyvinylalkohol, Hydroxyäthylcellulose und insbesondere mit Carboxymethylcellulose erzielt

Die wässerigen Zubereitungen enthalten in der Regel 50 bis 700 g/kg, vorzugsweise 200 bis 700 g/kg, insbesondere 200 bis 500 g/kg bromiertes Cycloalkan; 0,1 bis 300 g/kg, vorzugsweise 0,2 bis 200 g/kg, insbesondere 5 bis 40 g/kg Dispergator; 0 bis 30 g/kg, vorzugsweise 0 bis 10 g/kg Schutzkolloid. Mit Wasser wird jeweils auf 1 kg aufgefüllt.

Die Komponente (a) wird zweckmäßig als wässerige Dispersion in Gegenwart eines Dispergiermittels so gemahlen, daß die Teilchen einen mittleren Durchmesser von 1 bis 30 μπι, vorzugsweise 1 bis 20 μηι aufweisen. Gute Resultate werden vor allem mit Dispersionen erhalten, deren Teilchengröße 1 bis 10 μπι, insbesondere 1 bis 5 μηπ beträgt. Die Teilchengröße hat an sich keinen Einfluß auf die erzielbaren Flammschutzeffekte, wohl aber auf die Stabilität der Dispersionen.

Die bromierten Cycloalkane benetzen nur schlecht, so daß sie vorteilhaft nicht erst unmittelbar vor der Anwendung in Wasser suspendiert werden, sondern bereits vorher. Reine Suspensionen sind jedoch relativ instabil und die Komponente (a) setzt sich rasch ab. Es wird daher der wässerigen Zubereitung erfindungsgemäß ein Dispergator zugesetzt, da dieser eine rasche Sedimentation der Komponente (a) verhindert. Durch den weiteren Zusatz eines Schutzkolloids kann diese Sedimentation praktisch ganz verhindert werden. Die Schutzkolloide können vor oder nach der Mahlung in die Dispersion eingearbeitet werden.

Derart stabile Dispersionen können im Bedarfsfalle durch Trocknen in an sich bekannter Weise, z. B. in einem Zerstäubungstrockner oder in einem üblichen Schaufeltrockner in feste Handelsformen übergeführt werden, welche jederzeit redispergierbar sind.

Die Mahlung der festen Komponente (a) erfolgt in üblichen, für solche Zwecke geeigneten Geräten, z. B. in einer Glaskugelmühle, einer Sandmühle oder in einer Korundscheibenmühle.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Flammfestmachen von synthetischen Fasermaterialien aus Polyester oder Polyamid mit Hilfe eines bromierten Cycloalkans, worin man auf diese Materialien das erfindungsgemäße wässerige Flammschutzmittel aufbringt und das so behandelte Fasermaterial einer Wärmebehandlung unterwirft, wobei so verfahren wird, daß die Auflage an Komponente (a) nach der Wärmebehandlung, bezogen auf das behandelte Fasermaterial, 0,5 bis 7 Gewichtsprozent beträgt.

Dabei wird das Flammschutzmittel, das als konzentrierte wäßrige Emulsion, vor allem aber als konzentrierte wäßrige Dispersion vorliegt, mit Wasser zu einer Flotte so verdünnt, daß unter Berücksichtigung der Flottenaufnahme durch das zu behandelnde Fasermaterial die Auflage an Komponente (a) gewährleistet wird.

Erfindungsgemäß wird vorzugsweise so verfahren, daß man das Fasermaterial nach dem Behandeln mit dem wässerigen Flammschutzmittel trocknet und gegebenenfalls anschließend einer Wärmebehandlung bei erhöhter Temperatur unterwirft. Eine geeignete Methode besteht darin, daß man das behandelte Material bei Temperaturen bis zu 100°C, z.B. 70 bis

ίο 100⁰C, trocknet und einer Wärmebehandlung oberhalb 100⁰C, z.B. 120 bis 220°C oder insbesondere 150 bis 220⁰C, unterwirft, d.h. thermosoliert. Der Thermosolierprozeß wird vorzugsweise bei 175 bis 220° C durchgeführt und dauert in der Regel 10 bis 200 Sekunden, vorzugsweise 20 bis 100 Sekunden. Besonders gute Resultate werden mit 10 bis 60 Sekunden erhalten. Vorzugsweise wird erfindungsgemäß so verfahren, daß die Auflage an Komponente (a) bezogen auf das behandelte Fasermaterial durch geeignete Verdünnung des Flammschutzmittels mit Wasser je nach Art des Fasermaterials und dessen Flächengewicht 0,5 bis 5,3 Gewichtsprozent oder insbesondere 0.5 bis 4.5 Gewichtsprozent beträgt.

Die Polyester- und Polyamidfasermaterialien, welche erfindungsgemäß flammfest ausgerüstet werden, können in beliebiger Verarbeitungsstufe vorliegen, d. h. sie können als Stapel- oder Endlosfäden, Gewebe oder Gewirke, gefärbt oder ungefärbt oder als bereits weiterverarbeitete Textilien behandelt werden. Vor-

jo zugsweise handelt es sich aber stets um textiles Fasermaterial. Das Flammschutzmittel, welches die Komponente (a) enthält, kann nach üblichen Methoden auf das Fasermaterial aufgebracht werden, z. B. durch Spülen, Bedrucken, vorzugsweise durch Ausziehen oder

r> insbesondere durch Foulardieren.

Bevorzugt werden Polyesterfasermaterialien ausgerüstet. Dabei handelt es sich vorzugsweise um solche, die sich von der Terephthalsäure ableiten, z. B. Poly(äthylenglycolterephthalat) oder PoIy(1,4-cyclohexylendimethylenterephthalat). Polyesterfasern, welche erfindungsgemäß wirkungsvoll ausgerüstet werden können, werden z. B. in den USA-Patentschriften 24 65 319 oder 29 01 446 beschrieben.

Als Polyamidfasern kommen z. B. solche aus Poly-2-caprolactam, Polyhexylmethylendiamin-adipat oder Poly-o)-aminoundecansäure in Betracht.

Erfindungsgemäß werden auf Polyester- und Polyamidfasermaterialien permanente Flammscbutzeffekte erhalten, die auch nach mehreren Wäschen oder

so Trockenreinigungen erhalten bleiben.

Die Ausrüstungen haben ferner den Vorteil, daß der Griff der ausgerüsteten Fasermaterialien nicht ölig empfunden wird, wie dies bei bekannten Mitteln oft der Fall ist. Außerdem wird die Trocken- und die Naßanschmutzungsneigung der Gewebe stark reduziert. Die Lichtechtheit und Reibechtheit von Färbungen werden kaum beeinflußt.

Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens beruht aber darauf, daß mit geringeren

fao Auflagemengen als bei bekannten Verfahren bessere Flammschutzeffekte erzielt werden.

Durch die vorliegende Flammfestausrüstung werden zudem die textilmechanischen Eigenschaften der behandelten Fasermaterialien nicht nachteilig beeinflußt.

b5 Dank der geringen Auflage~enge werden insbesondere die guten Griffeigenschaftcii der behandelten Gewebe kaum beeinträchtigt. Das gleiche gilt für die niedrige Biegesteifheit und die hohe Reißfestigkeit der ausgerü-

steten Fasermaterialien. Selbst bedruckte Gewebe können erfindungsgemäß behandelt werden ohne daß dabei die Qualität des Druckes irgendwie beeinträchtigt wird. Die vorliegenden Flammschutzmittel können auch gleichzeitig mit Farbstoffen oder optischen Aufhellmitteln eingesetzt werden, so daß man in einem Prozeß Färben oder Aufhellen und Flammfestmachen kann.

Auch beim Einsatz geringer Mengen von Dispergator, z. B. 0,1 bis 3 Gewichtsprozent, bezogen auf die Flotte, werden gute Ergebnisse erzielt, so daß die Nachwüsche gegebenenfalls wegfallen kann.

Prozente in den nachfolgenden Herstellungsvorschriften und Beispielen sind Gewichtsprozente.

Herstellungsvorschriften für Dispersionen

A. 220 g HBCD werden in einer Lösung von 8 g eines Kondensationsproduktes aus Naphthalinsulfonsäure und Formaldehyd in 172 g Wasser dispergiert und in einer Glaskugelmühle auf eine mittlere Teilchengröße von 10 μηι gemahlen.

Nach beendeter Mahlung werden zu der Dispersion 40 g einer 5°/oigen Lösung von Carboxymethylcellulose (Verätherungsgrad 0,85; Viskosität der l°/oigen Lösung 10 — 20 mPas) gegeben und eingerührt. Man erhält eine gute fließbare, lagerstabile Dispersion, die beim Absetzen ein leicht aufrührbares Sediment gibt.

B. 222 g HBCD werden in einer Lösung von 4,4 g des Natriumsalzes der l-Benzyl-2-heptadecyl-benzimidazoldisulfosäure in 174 g Wasser dispergiert und in einer Sandmühle auf eine mittlere Teilchengröße von 5 μίτι gemahlen. Nach beendigter Mahlung werden zu der Dispersion 44 g einer 10%igen Lösung eines Polyvinylalkohol (Hydrolysegrad 88%; Viskosität der 4°/oigen Lösung 20mPas) gegeben und gut vermischt. Man erhält eine gute gieß- und verdünnbare, lagerstabile Dispersion.

C. 222 g HBCD werden in einer Lösung von 8,8 des Natriumsalzes der l-Benzyl-2-heptadecyl-benzimidazoldisulfosäure in 171 g Wasser dispergiert und auf einer Korundscheibenmühle auf eine mittlere Teilchengröße von 10 μίτι gemahlen. In die erhaltene Dispersion werden 44 g einer lO°/oigen Lösung einer Hydroxyäthylcellulose (Substitutionsgrad 2,5; Viskosität der 2%igen Lösung 150 — 400 mPas) eingerührt. Man erhält eine gut gieß- und verdünnbare Dispersion.

D. 600 g HBCD werden in einer Lösung von 300 g eines Kondensationsproduktes aus Naphthalinsulfosäure und Formaldehyd in 600 g Wasser dispergiert und in einer Glaskugelmühle auf eine mittlere Teilchengröße von 5 μπι gemahlen. Nach der Trocknung im Schaufeltrockner und anschließende Mahlung oder durch Zerstäubungstrocknung erhält man ein in Wasser redispergierbares Pulver.

E. Man verfährt wie in Vorschrift B angegeben, jedoch unter Verwendung von 200 g HBCD, 4 g des gleichen Dispergators, 2 g Carboxymethylcellulose und 194 g Wasser. Man erhält eine gut gieß- und verdünnbare Dispersion von Teilchen mit Durchmesser von 10 μηι.

F. 5 g eines Dispergators werden in 25 g Wasser gelöst. Zu dieser Lösung werden 10 g HBCD und 50 g Glasperlen (Durchmesser 1 mm) geschüttet. Nun wird während 24 Stunden gerührt. Nachher wird die Dispersion von den Glasperlen getrennt und die Teilchengröße bestimmt. Man erhält eine feine gebrauchsfertige Dispersion von HBCD.

Ansatz

Dispergator

Teilchengröße

μπι

Kondensationsprodukt aus 1 Mol 1 - 2
Kresol,0,l Mol 2-Naphthol-6-sulfonsäure, 0,6 Moi Natriumsulfit
und 1,5 Mol Formaldehyd
2,5 g Ligninsulfonat aus saurem ) - 2

Holzaufschluß
2,5 g Ligninsulfonat aus alkalischem

Holzaufschluß
i^r> F₁ Ligninsulfonat aus alkalischem 1-2

Holzaufschluß

F₄ Ligninsulfonat aus saurem Holz- 1—2
aufschluß

G. 200 g HBCD werden in einer Lösung von 2 g Oleoylmethyltaurid (Natriumsalz) als Dispergator in 198 g Wasser wie in Vorschrift A angegeben zu einer feinen gut gieß- und verdünnbaren Dispersion gemahlen, deren Teilchengröße 2 bis 4 μΐη beträgt.

H. Man verfährt wie in Vorschrift G angegeben, jedoch i'nter Verwendung von 2 g Dioctylsulfosuccinat (Natriumsalz) als Dispergator. Die Teilchengröße der erhaltenen, gut gießbaren und verdünnbaren Dispersion beträgt 1 bis 4 μΐη.

jo 1.10 g H BCD, 38 g Wasser und 2 g eines Adduktes aus 1 Mol 4-Nonylphenol und 35 Mol Äthylenoxyd als Dispergator werden mit 50 g Glasperlen wie in Vorschrift F angegeben zu einer feinen gebrauchsfertigen Dispersion verarbeitet, deren Teilchengröße 1 bis 4 μπι beträgt.

J. Man verfährt wie in Vorschrift I angegeben, jedoch unter Verwendung von 39 g Wasser und von 1 g eines Adduktes aus 1 Mol Laurylamin und 4 Mol Äthylenoxyd. Man erhält eine feine gebrauchsfertige Dispersion, deren Teilchengröße 1 - 4 μπι beträgt.

K. Man verfährt wie in Vorschrift I angegeben, jedoch unter Verwendung von 39 g Wasser und von 1 g eines Adduktes aus 1 Mol ölsäure und 4 Mol Äthylenoxyd. Man erhält eine feine gebrauchsfertige Dispersion, deren Teilchengröße 1 — 4 μηι beträgt.

L. 180 g 1,2,3,4-Tetrabromcyclooctan werden mit 36 g eines Kondensationsproduktes aus Naphthalinsulfonsäure und Formaldehyd, 384 g Wasser und 400 g Glasperlen (Durchmesser 1 mm) zu einer Dispersion verrührt. Nach dem Trennen von den Glasperlen, erhält man eine gebrauchsfertige Dispersion mit einer mittleren Teilchengröße von 1 bis 3 μπι.

M. Man verfährt wie in der Herstellungsvorschrift L, jedoch mit 180 g 1 ^,ö-Tetrabromcyclooctan. Nach dem Dispergieren und Trennen von den Glasperlen, erhält man eine gebrauchsfertige Dispersion mit einer mittleren Teilchengröße von 1 bis 3 μπι.

Beispiel 1

bo Polyestergewebe mit einem Flächengewicht von 150 g/m² werden mit den wässerigen Flotten gemäß nachfolgender Tabelle I fculardiert, während 30 "Knuten bei etwa 80⁰C getrocknet und anschließend während der angegebenen Zeit bei 200° C thermosoliert.

b5 Der Thermosoliergrad gibt die Menge des auf dem Fasermaterial vorhandenen Produkts nach derThermosolierung an (bezogen auf die ursprünglich aufgenommene Menge).

Das Gewebe wird dann 5 Minuten bei 6O⁰C in einer Flotte nachgewaschen, die im Liter 2 g wasserfreies Natriumcarbonat und 1 g eines Kondensationsproduktes aus 1 Mo! p-NonylphenoI und 9 Mol Äthylenoxyd enthält. Anschließend wird gespült und getrocknet.

Der Fixiergrad gibt die Menge des auf dem Fasermaterial vorhandenen Produkts nach der Nachwäsche an (bezogen auf die nach der Thermosoüerung aufgezogene Menge).

In der anschließenden Schnellwäsche werden die Gewebe 2 oder 4 Stunden bei 95°C in einer Flotte

Tabelle I

bewegt, die 5 g/l NasPOt und 1 g/l p-Isooctylphenylpo iyäthoxyäthanol enthält. Das Flottenverhältnis betrag dabei 1 :40.

Andererseits wird ein Teil der Gewebe während 4; Minuten bei 60⁰C in einer Haushaltswaschmaschin« gewaschen in einer Flotte, die 4 g/l eines Haushalts waschmittels enthält (SNV 198 861 - Wäsche).

Die einzelnen Gewebeproben werden dann auf ihre Flammfestigkeit geprüft (Vertikaltest DIN 53 906 Zündzeit 6 Sekunden).

Un- Behandelt mit Flotten aus Dispersionen gemäß Vorschrift behan delt Λ B CE F, F₂ Fi F₄ G

% HBCD in Dispersion	0	50	50	50	50	25	25	25	25	50	50	25	25	25
Flottenaufnahme, %		65	65	65	65	65	65	65	65	65	65	65	65	65
g Dispersion/kg Fioue		169	169	188	170	308	308	308	308	155	155	430	430	430
Thermosoliertemperatur, (	19	200	200	200	200	200	200	200	200	200	200	200	200	200
Thermosolierzcit in Sek.	9	20	20	20	20	20	20	20	20	60	60	60	60	60
% Auflage nach Trocknen*)		5,5	5.3	5,3	6	7,2	5,3	4,9	4,9	4	5,7	7,4	6,4	6,2
% Auflage nach Thermo-	18	5	4,8	4.7	5,2	6,9	4,9	4,8	4,6	3,4	4,6	6,7	5,1	4,6
solieren*)	10
% Auflage nach Nachwäsche		4,5	4,2	4 ~>	S,2	4 3	3,2	3,1	3	28	4,6	5,5	5,1	46
% Thermosoliergrad*)	18	91	91	89	87	96	92	97	93	85	81	91	80	74
% Fixiergrad ohne Thermo	9.5	90	88	90	100	62	65	65	65	82	100	82	100	100
soüerung
% Fixiergrad mit Thermo-	18	84	79	79	87	60	60	63	61	70	81	74	80	74
solierung	ο
Griff nach Nachwäsche			2	i;v,	IV4	1	1	1	1			1		1
Flammfestigkeit	17
Nach Thermosolieren	9,5
Brennzeit, Sek		1	8	3	0	-	-	-	-	-	-	0	-	-
Einreißlänge, cm		6.5	7	6,5	6,5	-	-	-	-	-	-	6	-	-
Nach Nachwäsche
Brennzeit. Sek	1	1	0	1	0	0	0	0	3	0	0	-	-
Einreißlange, cm	7	7	6	8	5.5	6	6	5.5	7,5	7	5,5	-	-
Nach 20 Maschinenwäschen
Brennzeit, Sek	-	-		-	0	0	0	0	-	-	0	0	0
Einreißlange, cm	-	-	-	-	6.5	6,5	7	•6	-	-	6,5	7	7
Nach 25 Maschinenwäschen
Brennzeit, Sek	0	1	1	-	-	-	-	-		2	-	-	-
Einreißlänge, cm	8	7,5	8,5	-			-	-	8	8	-	-	-
Nach Schnellwasche
Brennzeil. Sek	-	-	-	1	0	0	0	1	-	-	0	0	0
Einreißlänge, cm	-	-	-	7	6,5	6	5,5	6	-	-	6,5	7,5	7
GrifTnoten 0 unverändert	3 steif
I Spur steifer als 0	4 sehr	steif
2 etwas steiler als 0

*) Korrigierte Auflage, d.h Dispergator angerechnet.

Anstelle einer der angegebenen Flotten kann auch das Produkt aus Vorschrift D in redispcrgierter Form verwendet werden und es werden ähnlich gute Resultate erzielt.

Beispiel 2

Man verfährt gleich wie in Beispiel 1 unter Verwendung der Flotte E, anstelle eines Polyestcrgcwe-

bes wird jedoch ein synthetisches Polyamid-6,6-gewirke (Flächengewicht 177 g/m²) ausgerüstet. Die Flottenaufnahme beträgt 100%, die Konzentration der HBCD-Dispersion 110 g/kg Flotte, ansonsten sind die Bedingungen die gleichen.

unbehandelt

% Auflage nach Trocknen	Beispiel 3	5,8	14
% Auflage nach Thermosolieren	5	9
% Auflage nach Nachwäsche	4,2
% Thermosoliergrad	86	14
% Fixiergrad ohne Thermoso-		9
lierung	84
% Fixiergrad mit Thermoso-		14
lierung	72	9
Griff nach Nachwäsche	1/4
Flammfestigkeit
vor Thermosolieren
Brennzeit, Sek.	0
Einreißlänge, cm	7
nach Thermosolieren
Brennzeit, Sek.	0
Einreißlänge, cm	7
nach Nachwäsche
Brennzeit, Sek.	0
Einreißlänge, cm	7

Polyestergewebe mit einem Flächengewicht von 162 g/m² wird mit den wäßrigen Flotten gemäß nachfolgender Tabelle II foulardiert während 30 Minuten bei etwa 8O⁰C getrocknet und anschließend während 20 Sekunden bei 200° thermosoliert. Die Flottenaufnahme beträgt ca. 60%. Die Nachwäsche wird wie in Beispiel 1 angegeben durchgeführt.

Anschließend werden die Gewebe bis zu 40mal während 45 Minuten bei 60° C in einer Haushaltswaschmaschine in einer Flotte gewaschen, die 4 g/l eines Haushaltswaschmittels enthält (SNV 198861-Wäsche). Die Gewebe werden dann auf ihre Flammfestig-

keit geprüft (Vertikaltest DIN 53 906, Zündzeit 3 Sekunden).

Tabelle II

Unbehandelt

Behandelt mit Flotten

L M

% Wirksubstanz in Dispersion	Beispiel 4	30	30
g Dispersion/ kg Flotte	55,5	55,5
% Auflage nach der Nachwäsche	0,5	4,6
GrifT nach der Nachwäsche 0	0	1
Flammfestigkeit
Nach 20 Maschinenwäschen
Brennzeit, Sek brennt	2	0
Einreißlänge, cm	8	7,5
Nach 40 Maschinenwäschen
Brennzeit, Sek brennt	0	0
Einreißlänge, cm	8,5	7

Polyestergewebe mit verschiedenen Flächengewichten werden mit Flotten foulardiert, die variable Mengen der Dispersion gemäß Vorschrift A enthalten. Die eingesetzten Gewebe und Dispersionsmengen sind in nachfolgender Tabelle III ersichtlich. Die Gewebe werden bei 80° C während 30 Minuten getrocknet und anschließend bei 200^aC während 20 Sekunden thermosoliert.

Die Nachwäsche wird wie im Beispiel 1 angegeben durchgeführt.

Anschließend werden die Gewebe bis zu 20mal während 45 Minuten bei 60° C in einer Haushaltswaschmaschine gewaschen in einer Flotte, die 4 g/l eines Haushaltswaschmittels enthält (SNV 198861-Wäsche). Die einzelnen Gewebe werden dann auf ihre Flammfestigkeit geprüft (Vertikaltest DIN 53 906, Zündzeit 3 Sekunden).

Die Resultate sind in der nachfolgenden Tabelle III zusammengestellt. Die erhaltenen Griffnoten haben die gleiche Bedeutung wie im Beispiel 1 angegeben.

Tabelle III

Gewebe Flächengewicht
g/m²

Polyester/213
Behandelt mit Flotten
I II III

IV Unbehandelt

Polyester/275
Behandelt mit Flotten
V VI VII

VIII IX

Unbehandelt

% HBCD in Dispersion 50
% Flottenaufnahme 60

g Dispersion / kg Flotte 33,2

% Auflage nach Trocknen -

% Auflage nach

Thermosolieren

% Auflage nach

Nachwäsche

% Thermosoliergrad

% Fixiergrad ohne
Thermosolierung

% Fixiergrad mit
Thermosolierung

0,9

50	50	50
60	60	60
83,5	167	250
-	5	8,6
1,4	3,6	5,9
-	2,9	5,1
_	72	69
	80	86

58

59

50	50	50	50	50
60	60	60	60	60
16,6	33,2	83,5	167	250
-	1,3	1,7	4,7	6,2
0,4	1,3	1,5	4,5	6
-	1,3	1,5	4,2	5,7
_	100	88	96	97
	100	100	93	95

100 88

92

12

Fortsetzung

Gewebe Flüchengewicht
g/m²

Polyester/213

Behandelt mit Flotten

I II III IV

Unbehandelt

Polyester/275

Behandelt mit Flotten

V Vl VlI VIII

IX

Unbehandelt

Griff nach Nachwäsche 0 V₂ 1 1¹A

Flammfestigkeit

Nach der Nachwäsche

Brennzeit, Sek 2 0 0 0

Einreißlänge, cm 6 6 6 6

Nach 20 Maschinenwäschen

Brennzeit, Sek 10 0 0

Einreißlänge, cm 6,5 6 6,5 6

Beispiel 5

Ein Polyamidgewebe mit einem Flächengewicht von 177 g/m² wird mit einer Flotte foulardiert, die variable Mengen der Dispersion gemäß Vorschrift A enthält. Das Trocknen, das Thermosolieren, die Nachwäsche und das einmalige Waschen in der Haushaltswaschmaschine wird wie im Beispiel 4 angegeben durchgeführt. Das gleiche gilt für die Prüfung der Flammfestigkeit und die Bewertung des Griffes.

Die Resultate sind in der nachfolgenden Tabelle IV zusammengestellt.

Tabelle IV

brennt

5,5

4,5

0 6,5

IV₂

brennt

Gewebe behandelt mit Flotten

I II

Unbehandelt

35

Gewebe behandelt mit Flotten

Unbehandelt

II

% Thermosoliergrad 74

% Fixiergrad ohne 56

Thermosolierung

% Fixiergrad mit 42

Thermosolierung

Griff nach Nachwäsche 1

Flammfestigkeit

Nach der Nachwäsche Brennzeit, Sek 6

Einreißlänge, cm 8

Nach 1 Maschinenwäsche Brennzeit, Sek 5

Einreißlänge, cm 8,5

87 76

66 1

brennt

% HBCD in Dispersion

% Flottenaufnahme

g Dispersion / kg Flotte

% Auflage nach Trocknen

% Auflage nach

Thermosolieren

% Auflage nach Nachwäsche

Beispiel 6

50 60 167

3,1 2,3

50 60 250

8,1 7,0

1,3 5,3

Polyestergewebe mit einem Flächengewicht von

150 g/m² werden mit den wässerigen Flotten gemäß nachfolgender Tabelle V foulardiert, während

4i Minuten bei etwa 80⁰C getrocknet und anschließend während 60 Minuten bei 200⁰C thermosoliert.

Der in den Flotten I bis IV eingesetzte optische Aufheller entspricht der Formel

Der in den Flotten V bis IX eingesetzte Farbstoff entspricht der Formel

V__N==N

wobei R 50% Wasserstoff und 50%

N = N-

Il

-C-CH, (2)

V/ CH,

SO₂-N-CH₂-CH₂-O-R

Nach dem Foulardieren werden die Gewebe wie im Beispiel 1 angegeben nachgewaschen und auf ihre Flammfestigkeit (Vertikaltest DIN 53 906, Zündzeit 3 Sekunden) und auf ihre textilmechanischen Eigenschaften geprüft. Dabei wird der Griff mit Noten, wie im Beispiel 1 angegeben bewertet. Zudem wird die Biegesteifheit nach dem Test ASTM D-1388-64T und

die Reißfestigkeit nach dem SNV-Test 198 461 gemessen.

Aus den Resultaten der Tabelle V ist ersichtlich, daß Gewebe gleichzeitig gefärbt bzw. aufgehellt und flammfestgemacht werden können, wobei die guten textilmechanischen Eigenschaften dadurch kaum beeinträchtigt werden.

Tabelle V

Gewebe mit Flotten behandeil 1 II III IV

VI

VIl

VIII

IX

Unbehandelt

% HBCD in Dispersion gemäß
Vorschrift A

g Dispersion /kg Flotte

g Farbstoff (ca. 80%ig) der
Formel (I)/kg Flotte

g opt. Aufheller (ca. 8%ig) der
Formel (2)/kg Flotte

% Auflage an HBCD nach
Trocknen

% Auflage an HBCD nach

Thermosolieren

% Auflage an HBCD nach

Nachwäsche

% Thermosoliergrad

% Fixiergrad ohne
Thcrmosolierung

% Fixiergrad mit
Thermosolierung

Flammfestigkeit
Nach der Nachwäsche

Brennzeit, Sek

Einreißlänge, cm

Griff nach der Nachwäsche

Biegesteifheit nach der Nachwäsche, mg · cm

Reißfestigkeit nach der Nachwäsche -Kette N -9,81
-SchußN ■ 9,81

50

50

167 167

16,7

5,4

4,5

83 89

74

33,4 5,9 4,7 4,5

80 96

76

16,7 33,4 50

167
2,9

67

50

167
11,7

4,9 5,4

4,2	4,6
3,3	3,9
86	85
79	85

72

167

6,9

6,1

4,1

2,9 35

0	1	brennt	brennt	2	0	1	brennt	brennt	brennt
8,5	9	brennt	brennt	7	8	9	brennt	brennt	brennt
1	1		V2	1	1	1		%	0
202	164	134	159	141	131	144	126	116	145
41,6	42	40	41,3	42,8	42,2	40,4	41,7	40,2	38,3
29,7	29,2	30,5	32	29,7	29,2	29	29,1	32	32,7

Beispiel 7

5 g eines Polyestergewebes mit einem Flächengewicht von 150 g/m² werden im Ausziehverfahren im sogenannten Hochtemperaturapparat unter einem Druck von ca. 5 atü während 1 Stunde bei 140°C mit 101 g einer Flotte I oder mit 101,25 g einer Flotte Il der folgenden Zusammensetzung behandelt.

Flotte I:

Dispersion gemäß Vorschrift A Wasser

W)

Flotte II:

1 g Dispersion gemäß Vorschrift A 100 g Wasser b^r>

0,25 g einer Mischung bestehend aus einem Dodecylbenzolsulfonat-TriiÜhanolaminsalz und einem Addukt aus Ricinusölfettsäurc und Äthylenoxyd, die in einem Lösungsmittelgemisch aus Trichlorbenzolen, Diphenyl, Xylol, m-Hexanol und Äthylenglykol gelöst sind.

Im Gegensatz zum Beispiel 1 wird im vorliegenden Beispiel das Gewebe nicht nachgewaschen.

Nach erfolgter Behandlung werden die Gewebe 20mal in einer Haushaltswaschmaschine jeweils während 45 Minuten bei 60⁰C in einer Flotte gewaschen, die 4 g/l eines Haushaltswaschmittels enthält (SNV 198 861-Wäsche).

Die Auflage an HBCD der Gewebeproben wird vor und nach den Wäschen bestimmt. Nach den Wäschen wird ebenfalls die Flammfestigkeit nach dem DIN 53 906 Vertikaltest bei einer Zündzeit von 3 Sekunden geprüft.

Die Resultate sind in nachfolgender Tabelle Vl zusammengestellt.

Tabelle VI

Gewebe mit Flotten behandelt

1 Il

Unbe-

handeltes

Gewebe

% Auflage nach dem Ausziehen 5,7 6,1 -

% Auflage nach 20 Waschen 5.4 6,1 - ,„

Flammfestigkeit

Nach 20 Waschen

Brennzeit, Sek 0 0 brennt

Einreißlänge, cm 6,5 7,5

Beispiel 8 (Vergleich)

(!) Herstellung einer wäßrigen Aufschwemmung analog DE-OS 20 01 125.

600 g HBCD werden in 600 g Wasser aufgenommen und in der bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Dispersion D verwendeten Glaskugelmühle gemahlen. Auch nach 63 Stunden Mahldauer bleibt die Teilchengröße über 20 μΐη. Die HBCD-Teilchen setzen sich sofort ab. Es wird keine stabile Dispersion, sondern eine wäßrige

Tabelle VIl

Aufschwemmung erhalten, die als solche auf Polyestergewebe auch nach längerem Rühren und Verdünnen mit Wasser nicht erfolgreich applizierbar ist.

(II) Herstellung einer organischen Lösung analog DE-OS 20 01 125.

600 g HBCD werden in 600 g Dimethylformamid gelöst.

(III) Herstellung einer erfindungsgemäßen Dispersion. 600 g HBCD, 300 g eines Kondensationsproduktes aus Naphthalinsulfonsäure und Formaldehyd und 600 g Wasser werden wie in Vorschrift D angegeben dispergiert und gemahlen.

(IV) Herstellung eines erfindungsgemäßen, redispergierbaren Pulvers.

Die gemäß (III) erhaltene Dispersion wird wie in Vorschrift D angegeben getrocknet.
(V) Applikation.

Polyestergewebe mit einem Flächengewicht von 150 g/m² werden mit den Flotten gemäß nachfolgender Tabelle VII foulardiert, während 30 Minuten bei 8O⁰C getrocknet und anschließend während 20 Sekunden bei 200° C thermosoliert.
Die Nachwäsche, das Waschen in einer Haushaltswaschmaschine, das Testen des Griffes und der Flammfestigkeit wird wie in Beispiel 1 durchgeführt. Die Resultate sind in der nachfolgenden Tabelle VlI zusammengestellt.

Polyestergewebe behandelt mit

Flotte gemäß vorliegender	Redi- spergier-	Aufschwemmung (I)	Lösung (II) in
Erfindung enthaltend	bares	analog	Dimethylformamid
Dispersion (111)	Pulver (IV)	DE-OS 20 01 125	analog DE-OS 20 01 125

Unbehandeltes Polyestergewebe

% HBCD in Dispersion	40	40	66,(
% HBCD in Aufschwem	-	-	-
mung (Annahme)
% HBCD in Lösung	-	-	-
7o Flottenaufnahme	60	60	60
g Dispersion/ kg Flotte*)	208	416	125
g Aufschwemmung/	-	-	-
kg Flotte*)
g Lösung / kg Flotte**)	-	-	-

% Auflage nach Foulardieren, 5,0 berechnet

% Auflage nach Thermo- 4,8
solieren, erhalten

60 167

10,0 5,0 5,0

7,4 4,2 0,1

Griff nach Nachwäsche	1%	IV2	1	V2
Flammfestigkeit
- nach Nachwäsche
Brennzeii, Sek.	1	0	1	18,5
Einreißlänge, cm	8	6,5	6	10
- nach 20 Maschinenwäschen
Brennzeit, Sek.	0	0	0	19,5
Einreißlänge, cm	6	7	6	9,5

50
60

50
60

167	334	—	809 543/26!
5,0	10,0	0
5,1	7,4	0
23/4	3	0
1	0	19
7,5	7,5	9,5
0	0	18
8	8	10

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Mittel zum Flammfestmachen von synthetischen Fasermaterialien aus Polyester oder Polyamid auf der Basis eines bromierten Cycloalkans, d a durch gekennzeichnet, daß es aus

(A) einer lösungsmittelfreien Dispersion, die sich aus

(a) einem feinverteilten bromierten Cycloalkan mit 7 bis 12 Ringkohlenstoffatomen und 4 bis

6 an diese Ringkohlenstoffatome gebundenen Bromatomen, dessen mittlerer Teilchendurchmesser 1 bis 30 μίτι beträgt.

(b) einem in der Farbstoff- und Textilindustrie üblichen Dispergator, gegebenenfalls

(c) einem Schutzkolloid
und

(d) Wasser

zusammensetzt

oder

(B) einem in Wasser redispergierbaren Pulver aus den Komponenten (a), (b) und gegebenenfalls (c)

besteht.

2. Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponente (a) sich bei 20° C im festen Aggregatzustand befindet.

3. Mittel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponente (a) einen Schmelzpunkt zwischen 80 und 200° C aufweist.

4. Mittel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponente (a) 1,2,5,6,9,10-Hexabromcyclododecan ist.

5. Mittel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß es aus 50 bis 700 g/kg der Komponente (a)
0,1 bis 300 g/kg der Komponente (b)
0 bis 30 g/kg der Komponente (c)
und

Wasser bis auf 1 kg

besteht.

6. Verfahren zum Flammfestmachen von synthetischen Fasermaterialien aus Polyester oder Polyamid mit Hilfe eines bromierten Cycloalkans, dadurch gekennzeichnet, daß man auf diese Materialien ein Flammschutzmittel gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5 aufbringt, das behandelte Fasermaterial bei Temperaturen bis zu 100° C trocknet und anschließend einer Wärmebehandlung oberhalb 100° C unterwirft, wobei so verfahren wird, daß die Auflage an Komponente (a) nach der Wärmebehandlung, bezogen auf das behandelte Fasermaterial, 0,5 bis 7 Gewichtsprozent beträgt.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß man die Wärmebehandlung bei 120 bis 220° C durchführt.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß man bei 150 bis 220° C thermosoliert.