DE2632749A1 - Flammgehemmte cellulose - Google Patents
Flammgehemmte celluloseInfo
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Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
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Description
SANDOZ-PATENT-GMBH Case 150-3771
7850 Lörrach
ee—
Die vorliegende Erfindung betrifft flammgehemmte Cellulose,
vorzugsweise regenerierte Cellulose, welche dadurch gekennzeichnet ist, dass diese als flammhemmende Verbindung
einen Phosphorsäure- und/oder Thiophosphorsäure-0,0,0-triester enthält.
Bevorzugt ist flammfest ausgerüstete Cellulose, vorzugsweise regenerierte Cellulose, welche dadurch gekennzeichnet
ist, dass diese als flammfest machende Ver-
709 8 U/108 0
.- *· - Case 150-3771
bindung einen Phosphorsäure- und/oder einen Thiophosphorsäure-O,O,O-triester,
wobei das oder die im Molekül vorhandenen Phosphoratome Teil eines 1,3,2-Dioxaphosphorinanringes
sind, enthält.
Bevorzugt ist auch flammgehemmte Cellulose, vorzugsweise
regenerierte Cellulose, welche dadurch gekennzeichnet ist, dass diese als flammhemmende Verbindung einen Phosphorsäure- und/oder Thiophosphorsäure-Q,0,0-triester enthält,
wobei das Molekül mindestens 2 Phosphoratome inform
eines Phosphorsäure- und/oder Thiophosphorsäure-O,0,0-triester
enthält, und mindestens eines der im Molekül vorhandenen Phosphoratome an drei nicht miteinander .
verbundenen Substituenten gebunden ist und die im Molekül vorhandenen Phosphoryl- bzw. Thiophosphorylester über
einen mindestens 2 C-Atome anhaltenden Kohlenwasserstoffbrücke
miteinander verbunden sind.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung
von flammgehemmter regenerierter Cellulose, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass man diese aus einer Lösung
ausfällt, die einen Phosphorsäure- und/oder Thiophosphorsäure—0,0,O-triester
als flammhemmend wirkende Verbindung enthält.
Bevorzugt ist flammgehemmte regenerierte Cellulose, welche eine Verbindung der Formel. -
.P-OZ (I)
/ η
RO Y
7 0 9 8 H / 1 0 8 0
Case 150-3771
enthält,
worin Y Sauerstoff oder Schwefel Z einen Rest der Formeln -R„(a) oder
OR -R-O-P^ X (b),
γ 0Ri
zwei über Sauerstoff an dasselbe Phosphoratom gebundene Reste R1 einen Rest der Formel
R7 R« 7V / 8
R. C-
R CH E6
• und wenn Z einen Rest (b): Rn auch unabhängig voneinander Methyl, wobei
höchstens 2 Methylreste anwesend sind, einen gegebenenfalls durch 1-3 Halogenatome oder einen
Alkoxyrest mit 1-6 C-Atomen substituierten Aethyl- oder Propenylrest, einen gegebenenfalls
durch 1-4 Halogenatome substituierten Alkyl- mit 3-12 oder Alkenylrest mit 4-12 C-Atomen, einen gegebenenfalls durch 1 oder
2 Halogenatome substituierten Cycloalkylmit 5-8 oder Cycloalkylalkylrest mit 7-9
C-Atomen, einen Phenylalkylrest mit 7-10 C-Atomen oder Phenyl, wobei der Phenylkern
des Phenylalkylrestes oder der Phenylrest durch 1-5 Halogenatome oder 1,2 oder 3
Alkyl- oder Alkoxyreste mit 1-3 C-Atomen substituiert sein können,
R einen Alkylrest mit 2-18 C-Atomen, welcher gegebenenfalls durch 1-3 Halogenatome, oder
einen Alkoxyrest mit 1-6 C-Atomen substituiert
7098H/1080
Case 150-3771
einen Alkenylrest mit 3-10 C-Atomen, welcher gegebenenfalls durch 1-3 Halogenatome substituiert
ist, Cyclohexyl, Benzyl oder einen Phenylrest, welcher gegebenenfalls ganz oder
teilweise durch Chlor, Brom, Methyl und/oder Aethyl substituiert ist,
R Aethylen, einen geradkettigen oder ver- zweigten Alkylenrest mit 3-10 C-Atomen,
welcher gegebenenfalls durch 1 oder 2 Halogenatome substituiert ist, einen geradkettigen
oder verzweigten Alkenylenrest mit 4-10 C-Atomen, der gegebenenfalls mit 1 oder 2 Halogenatomen
substituiert ist, oder einen Alkinylenrest mit 4-10 C-Atomen, einen Rest der Formeln
(Br)
m und m + m = 0,1,2,3 oder 4,
η , n_ unabhängig voneinander eine ganze Zahl von
1-6 und
X -0-, -S-,
7098U/1Ö80
Case 150-3771
R Wasserstoff, einen Alkylrest mit 1-4 C-Atomen,
-CH Cl, -CH2Br oder Phenyl,
R Wasserstoff, einen Alkylrest mit 1-4 C-Atomen,
-CH2Cl, -CH2Br oder
R. und R5 zusammen mit einem gemeinsamen C-Atom
R. und R5 zusammen mit einem gemeinsamen C-Atom
einen Cyclohexyliden-, Cyclohexenyliden- oder
3,4-Dibromcyclohexylidenring, R,, und R0 unabhängig voneinander Wasserstoff oder
D O
einen Alkylrest mit 1-4 C-Atomen, R Wasserstoff oder Methyl,
wobei wenn R und/oder R , CH„C1 und/oder CH Br
bedeuten oder einen Ring zusammen mit dem
gemeinsamen C-Atom bilden, R^, R_ und R_
o / ο
immer Wasserstoff, und wenn Y = Sauerstoff: R. und R unabhängig voneinander nur -CH Cl
oder -CH Br oder zusammen mit dem gemeinsamen C-Atom einen der genannten Ringe bedeuten.
Bevorzugt ist flammgehemmte regenerierte Cellulose,
welche eine Verbindung der Formel
R' 0 1 \
P-OZ1 (Ia)
R1 0 S
enthält, worin Z1 einen Rest der Formeln -R1 (a1) oder
OR'
-R1 -0-P (b1) und zwei über Sauerstoff an
-R1 -0-P (b1) und zwei über Sauerstoff an
dasselbe P-Atom gebundene Reste R1. einen Rest der
Formel
7098U/1080
Case 150-3771
R'
R'
R'
CH 2
CH2-
(c1),
oder wenn Z' einen Rest (b'): .
R' auch Aethy1,Chloraethy1, Bromaethyl, einen
gegebenenfalls durch 1-3 Chlor- oder Bromatome substituierten Alkylrest mit 3-12
C-Atomen, Cyclohexyl, Benzyl oder Phenyl,
welcher gegebenenfalls durch 1-3 Halogenatome oder durch 1-3 Methylreste substituiert ist,
R'o einen Alkylrest mit 2-6 C-Atomen, welcher
gegebenenfalls durch 1-3 Halogenatome oder
1 Methoxy substituiert ist, 2,3-Dibrom-
propen-2-yl(BrCH-CBr-CH0-), Cyclohexyl,
3 2 1 λ
Benzyl oder einen Phenylrest, welcher gegebenenfalls ganz oder teilweise durch Chlor,
Brom, Methyl und/oder Aethyl substituiert ist,
R' Aethylen, einen geradkettigen oder verzweigten
Alkylenrest mit 3-6 C-Atomen, der gegebenenfalls durch 1 oder 2 Chlor- oder Bromatome
substituiert ist, einen Rest der Formeln
CH2-CH=CH-CH2-, -CH2-C = C
Cl Cl
| CH2 |
-C = C-C
ι ι |
Η2 | Br | H j | \ H / | CH2- |
| Br Br | / Λ/ / | |||||
| ν_Λ ' BrA | ||||||
| Γ~ | Λ /CH2" | CH2- | ||||
| V H | ι | ( | ||||
| CH2- | ||||||
709 8. U/1080
- JT-
Case 150-3771
0 , 1, 2, 3 oder 4,
R' und R' unabhängig voneinander einen AlkyIrest
mit 1-4 C-Atomen, CH Cl oder CH Br oder R1. und Ri zusammen mit dem gemeinsamen C-Atom
einen Cyclohexyliden-, Cyclohexenyliden- oder 3,4-Dibromcyclohexylidenring,
bedeuten.
Bevorzugt ist flammgehemmte regenerierte Cellulose, welche als flammhemmende Verbindung eine solche der
Formeln·
R" O
P - O -- R"
R". 0 S 1
(Iba)
R"
CH„O 2
P- OR"
CH O S
(Ibb)
und/oder
R"
Lr",
CH0O 2X
.ρ - ο -- R"
CH3O S
(Ibc)
enthält, worin R".
R".
einen gegebenenfalls durch 1 oder 2 Chloroder 1 oder 2 Bromatome substituierten n-Propyl-
oder Isopropylrest, einen gegebenenfalls durch 1-3 Chlor- oder Bromatome substituierten
Alkylrest mit 4-6 C-Atomen, Cyclohexyl oder Phenyl,
2,3-Dibrompropen-2-yl, einen Phenylrest, der gegebenenfalls durch 1-3 Chlor- oder Brom- atome
oder 1-3 Methylreste substituiert ist.
709814/1080
- Jir- Case 150-3771
R" einen geradkettigen oder verzweigten Alkylenrest
mit 3-5 C-Atomen, der gegebenenfalls durch 1 oder 2 Chlor- oder Bromatome substituiert
ist oder einen Rest der Formeln
CH_ — CH—CH- CH„— , -CH0-C — C~CH_ ,
£
Ct
£ * ι /L
Cl Cl
-CH-C = C-CH0-, -CH0-C=C-CH0- oder -( H
ι ι A £ £
Br Br
R"4 und R" unabhängig voneinander Methyl, Aethyl,
Propyl, CH Cl oder CH3Br, wobei wenn R" =CH Br: R" f CH-Cl ist, bzw. wenn
R"5 = CH3Br dann R"^ CH2Cl ist,
bedeuten.
Bevorzugt sind die Verbindungstypen (Ibb) und (Ibc).
Die Verbindungen der Formel
R_ R„ RR
7\ / 8 8\
R CH-O S SO—CH R
-LU 1 I .LU
R6 R6
worin Rn einen Alkylrest mit 1-4 C-Atomen oder
9
Phenyl,
Rn Wasserstoff oder einen Alkylrest mit 1-4
Rn Wasserstoff oder einen Alkylrest mit 1-4
C-Atomen, oder
Rp und R1n zusammen mit dem gemeinsamen C-Atom
Rp und R1n zusammen mit dem gemeinsamen C-Atom
einen Cyclohexyliden-, Cyclohexenyliden oder
3,4-Dil>romcy clohexylidenring,
7098U/1080
-ST- Case 150-3771
R Aethylen, einen geradkettigen oder verzweigten
Alkylenrest mit 3-10 C-Atomen, welcher gegebenenfalls durch 1 oder 2 Halogenatome
substituiert ist oder einen Rest der Formeln
-CH0-CsC-CH0-, -CH0-CBr=CBr-CH0- ow
ZZZ Z C n_
ι -^
wobei wenn Rg und R,_ CH : R verschieden von -CH-C-CH ist,
CH3
bedeuten, R,-, R^ und R0 die obige Bedeutung haben, und
b / ο
im weiteren die Bedeutungen der einzelnen Substituenten
RC,R ,Ro,Rn und R unabhängig voneinander sind, sind neu.
b / ο y .Lu
Das Verfahren zur Herstellung von Verbindungen der Formel (II) ist dadurch gekennzeichnet, dass man 1 Mol
einer Verbindung der Formel
R-, Rß Rß R-7
7\ s 8 8\ / 7
C P-O-R-O-P C (IH), R1^ CH- 0 O7 \
worin R, R , R , R , R und R1n die obige Bedeutung
haben, mit 2 Mol Schwefel umsetzt, vorzugsweise in Gegenwart eines inerten Lösungsmittels, vorzugsweise
Toluol, in einem Temperaturbereich von 20 bis 1400C, vorzugsweise 20 bis 800C.
Die Verbindungen der Formel (III) sind neu. Das Verfahren zur Herstellung der Verbindungen der Formel (III) ist
dadurch gekennzeichnet, dass man 2 Mol einer Verbindung
7098U/1080
- *<Γ- Case 150-3771
der Formel
C P-Cl (IV),
\o CH-O7
R6
R6
worin Rg, R , Rg, R und R10 die obige Bedeutung haben,
mit einem Diol der Formel
■ ' HO-R-OH (V),
worin R die obige Bedeutung hat, umsetzt; vorzugsweise
in Gegenwart eines säurebindenden Mittels, vorzugsweise eines tertiären Amins, vorzugsweise Triäthylamin oder
Pyridin.
Die Bedingungen für diese beiden Reaktionen sind aus
analogen Umsetzungen bekannt. Ebenso sind die Reaktionsbedingungen für die Herstellung der übrigen Verbindungen
der Formel (I), die nicht unter den Umfang der Formel (II) fallen, aus analogen Reaktionen bekannt.
In den obigen Verbindungen bedeutet Y vorzugsweise Schwefel.
Vorzugsweise bilden die zwei an dasselbe P-Atom über
Sauerstoff gebundenen Reste R1 einen Rest (c).
Bedeutet Z einen Rest (b) und ist R1 mit dem benachbarten
Rest R1 nicht verknüpft, so bedeutet R vorzugsweise
einen gegebenenfalls substituierten Alkyl-, Cycloalkyl-, Phenylalkyl- oder Phenylrest, vorzugsweise einen solchen
gemäss der Definition in R', -vorzugsweise einen solchen
gemäss der Definition in R"-, j vorzugsweise einen gegebenenfalls
durch 1 oder 2 Chlor- oder Bromatome substituierten n-Propyl oder Isopropylrest.
7098U/1080
Case 150-3771
Der Rest (c) hat vorzugsweise die Definition gemäss dem
Rest (c')r vorzugsweise R"4(R"5)C(CH2^3.
R bedeutet vorzugsweise R' , vorzugsweise Alkenyl oder
gegebenenfalls substituiertes Phenyl, vorzugsweise R"2·
R_ bedeutet vorzugsweise R' , vorzugsweise R"3·
R. bedeutet vorzugsweise R' , vorzugsweise R"4·
R^ bedeutet vorzugsweise R' , vorzugsweise R"c-
R, bedeutet vorzugsweise Wasserstoff oder Methyl vor-
zugsweise Wasserstoff.
R bedeutet vorzugsweise Wasserstoff.
R0 bedeutet vorzugsweise Wasserstoff oder Methyl, vor-
zugsweise Wasserstoff.
η und n„ bedeuten vorzugsweise 1 oder 2.
X bedeutet vorzugsweise Sauerstoff.
Unter Halogen versteht man vorzugsweise Chlor oder Brom. R1 als gegebenenfalls substituierter Alkylrest hat vorzugsweise
1-6, vorzugsweise 3-6, vorzugsweise 3 oder 4, vorzugsweise 3 C-Atome und ist vorzugsweise unsubstituiert.
R. als Cycloalkylrest bedeutet vorzugsweise Cyclohexyl.
R als gegebenenfalls substituierter Phenylalkylrest bedeutet vorzugsweise gegebenenfalls substituiertes
Benzyl. Vorzugsweise einen unsubstituierten Phenylalkylrest.
R, als gegebenenfalls substituierter Phenylrest hat
vorzugsweise die Definition gemäss R1 und bedeutet vorzugsweise
einen gegebenenfalls durch 1-3 Chloratome oder ein Bromatom in para-Stellung substituierten
Phenylrest, vorzugsweise unsubstituiertes Phenyl.
R_ als gegebenenfalls substituierter Alkylrest hat vorzugsweise die Definition gemäss R'~# und ist vorzugsweise
709814/1080
. - MT- Case 150-3771
ein durch 1 oder 2 Bromatome oder 1 Methoxy substituierter
Alkylrest mit 2-5 C-Atomen. Der Alkoxy- bzw. der Methoxysubstituent
ist vorzugsweise nicht an ein cc-C-Atom gebunden.
R als Alkenylrest hat vorzugsweise 3-6 C-Atome. R_ als gegebenenfalls substituierter Phenylrest hat vorzugsweise
die Bedeutung gemäss R" .
R3 als gegebenenfalls substituierter Alkylenrest hat vor-,
zugsweise die Definition gemäss R1^f vorzugsweise gemäss
der Definition von R" und ist nicht.Alky!substituiertes
Methylen. . ·
R_ als Alkenylenrest hat vorzugsweise die Definition
gemäss R1_, vorzugsweise gemäss R"o-R_
als Alkinylenrest hat verzugsweise die Definition gemäss R1-,, vorzugsweise gemäss R"o·
R4 als Alkylrest hat vorzugsweise 1-3 C-Atome und bedeutet
vorzugsweise Methyl.
Rj. als Alkylrest hat vorzugsweise 1-3 C-Atome, und
bedeutet vorzugsweise Methyl.
Vorzugsweise bedeutet R. und R1. Methyl. Bedeutet Y Sauerstoff und R. und R unabhängig voneinander "CH Cl oder CH„Br, so haben R und R_ in diesem Falle vorzugsweise dieselbe Bedeutung, vorzugsweise CH2Br.
Vorzugsweise bedeutet R. und R1. Methyl. Bedeutet Y Sauerstoff und R. und R unabhängig voneinander "CH Cl oder CH„Br, so haben R und R_ in diesem Falle vorzugsweise dieselbe Bedeutung, vorzugsweise CH2Br.
-R-£ und R0 als Alkylrest bedeuten unabhängig voneinander
vorzugsweise Methyl.
Rq bedeutet vorzugsw
Rq bedeutet vorzugsw
Aethyl oder Propyl, vorzugsweise Methyl. R1 bedeutet vorzugsweise Alkyl, Vorzugs
Aethyl oder Propyl, vorzugsweise Methyl.
Rq bedeutet vorzugsweise Alkyl,. vorzugsweise Methyl,
7098 U/1080
- MT--* Case 150-3771
R bedeutet vorzugsweise R"_ mit der Einschränkung, dass
wenn Rg und R Methyl bedeuten, R von -CH .C(CH ) CH verschieden
ist.
Bedeutet 2 einen Rest (b), so sind die Verbindungen der
Formel (I) vorzugsweisesymmetrisch.
Die erfindungsgemässen Verbindungen verwendet man zum
flammhemmenden Ausrüsten von regenerierter Cellulose.
Hierzu wird zunächst Cellulose in an sich bekannter Weise in Lösung gebracht, z.B. in ein lösliches Derivat übergeführt,
beispielsweise mit Tetraminkupfer(II)hydroxid
öder nach der Xanthogenat-Methode. "'-/-■
Der so hergestellten Celluloselösung setzt man z.B. eine Verbindung der Formel (I>
zu. Die Zugabe kann man kontinuierlich oder diskontinuierlich unmittelbar durch intensives
Rühren der Celluloselösung vornehmen. Man kann aber auch z.B. die Verbindungen der Formel (I) zuerst in
Wasser fein- dispergieren und als wässrige Dispersion der
Celluloselösung zugeben. In allen Fällen kann es vorteilhaft
sein,- übliche Dispersionsstabilisatoren und Dispergatoren
zuzufügen. Die technisch wichtigen Eigenschaften der ausgefällten Regeneratcellulose werden, abgesehen von
der Flammwidrigkeit, durch die Zufügung der flammhemmenden
Verbindungen nur unwesentlich beeinflusst. Bezogen auf die α-Cellulose kann man beispielsweise 5 bis 35-Gewichtsprqzent
davon in der Celluloselösung verteilen. Bevorzugt verwendet man Mengen von 8-25 Gewichtsprozent.
Aus der Celluloselösung, die diese Umsetzungsprodukte enthält, wird in an sich bekannter Weise das Celluloseregenerat
unter Formgebung ausgefällt. Als formgebende Massnahme kommt vor allem die Bildung von Fäden und Folien
durch Einleiten der Celluloselösung in ein Fällbad, unter Verwendung von feinen Düsen oder Schlitzen,
7098U/1080
Case 150-3771
in Betracht. Man kann dabei die bei der Herstellung von Celluloseregeneratfäden oder -folien üblichen Fällbäder
benützen. Dabei werden die in der Celluloselösung enthaltenen, flammhemmenden Umsetzungsprodukte weitgehend
in dem ausgefällten Celluloseregenerat-Material eingeschlossen. Es ist auch möglich, neben einer Verbindung
der Formel (I) andere flammhemmende Substanzen zu verwenden.
Solche Verbindungen sind z.B. Umsetzungsprodukte eines Phorphornitrilchlorides mit Glykolen, z.B.
NeopentyIgIykol oder analoge Verbindungen,oder Cyclodiphosphazane
bzw. Thionocyclodiphosphazane z.B. 2,4-Dianilino-2,4-dioxo-l,S-diphenylcyclodiphosphazan.
Der Anteil dieser weiteren Komponenten kann in weiten Grenzen variieren und kann bis zu 90% der gesamten anwesenden
Menge der flammhemmenden Zusammensetzung betragen. Vorzugsweise verwendet man 10-70%, im besonderen 15-60%
des Umsetzungsproduktes zwischen Phosphornitrilchlorid und Glykol oder eines Cyclodiphosphazans bzw. Thionocyclodiphosphazans
bezogen auf die gesamte Menge der anwesenden
flammhemmenden Kombination, wobei letztere der bereits oben angegebenen Menge entspricht.
Bei natürlichen Fasern werden die erfindungsgemäss angewendeten Verbindungen aus einem Lösungsmittel oder
inform einer wässrigen Dispersion von aussen aufgebracht. Bei Mischungen von natürlichen und synthetischen Fasern
kann man jedes Fasermaterial für sich alleine behandeln und dann mischen oder die Mischung selbst, z.B. Polyester-Baumwolle
Gemische behandeln.
In den folgenden Beispielen bedeuten die Teile Gewichtsteile, die Prozente Gewichtsprozente.
709814/1080
Case 150-3771
Beispiel 1
a) CH CHO
/< /P-Cl (la)
CH3 CH2O
wird nach der Methode von H. J. Lucas et al. beschrieben in Journal of the American Chemical Society, Band 72,
Seite 5491, hergestellt.
Das 2-Chlor-5 r5-dimethyl -1,3,2-dioxaphosphorinan(la)
ist eine farblose Flüssigkeit vom Sdp. 43-46°/2 Torr.
b) In einem Rührgefäss werden 147,6 Teile trans-2,3-Dibrom-2-buten-l,4-diol
und 1040 Teile Toluol vorgelegt, unter
gutem Rühren und leichtem Stickstoff strom werden bei Raumtemperatur
und innert ca. 15 Minuten 202,8 Teile (la) zugetropft- Anschliessend wird das Reaktionsgemisch mit
Eis-Wasser gekühlt und 121,2 Teile Triäthylamin werden so zu^etropft,. dass die Temperatur 300C nicht übersteigt.
Es entsteht dabei eine weisse Suspension. Nach beendeter Zugabe von Triäthylamin wird die Kühlung entfernt
und 1 Stunde bei Raumtemperatur nachgerührt. Anschliessend
wird noch auf 45 0C erwärmt und 2 1/2 Stunden bei dieser Temperatur nachgerührt.
Es wird filtriert t um das bei der Reaktion gebildete
Triäthylamin—Hydrochlorid aus dem Reaktionsgemisch zu
entfernen, mit Toluol und anschliessend mit Petroläther
nachgewaschen. Das Filtrat wird zur Trockene eingeengt Man erhält 241,7 Teile rohes (Ib), der Formel
CH CHO OCH CH
^C^ Z ;P-O-CH -CBr=CBr-CH -O-P( ^c' J (Ib),
CH CH O 0CH2 CH3
7098U/1080
Case 150-3771
das zur weiteren Reinigung aus Ligroin (Sap. 80-950C)
umkristallisiert wird (Smp. 92-96°C)
c) Im Rührgefass werden unter gutem Rühren und leichtem
Stickstoffstrom 200 Teile der gereinigten Verbindung (Ib)
in 865 TeilenToluol gelöst. Dazu .werden 25.1 Teile Schwefelpulver
bei Raumtemperatur aufs Mal zugegeben. Das .
Reaktionsgemisch wird anschliessend auf Rückflusstemperatur erwärmt und 4 Stunden bei dieser Temperatur .
nachgeruhrt. Die gelbgefärbte, klare Toluollösung wird
auf.ca. 500C abgekühlt und das daraus kristallisierende
weisse Produkt abfiltriert, mit"Toluol und -anschliessend
Petroläther nachgewaschen. Man erhält 145 Teile der .
rohen Verbindung Nr* 32 'der Tabelle-1, die zu weiteren .
Reinigung aus Toluol umkristaliisiert wird - -^;'.
(Smp. 174-177°C). '■--'-■ - ^ .. v
B e i s ρ ie I
In 200 Teile einer Celluloselösung auf Xanthogenät-Basis,
welche 18 Teile α-Cellulose enthalten/ werden 15,7 Teile
einer 23%igen v/ässrigen Dispersion des flammwidrigen* Wirkstoffes
Nr. 32 der Tabelle 1 (siehe Beispiel 1) eingerührt.
Eine solche Dispersion wird in folgender Art hergestellt:
40 Teile Verbindung Nr. 32 der Tabelle 1 werden mit 10 Teilen eines Dispergators auf der Basis von Natriumnaphthalinsulfonat
und 110 Teilen Wasser in Gegenwart von 160 Teilen Quarzitperlen während 4 Stunden sandgemahlen, wobei man unter Kühlung mit Eis bei einer
Tourenzahl von 1500 Umdrehungen pro Minute arbeitet.
Nach Abtrennen der Quarzitperlen durch Filtration er-"
7098U/1080
Case 150-3771
hält man 140 Teile einer Dispersion, welche 23% Wirkstoff enthält. Die oben beschriebene, mit flaminwidrigem
Wirkstoff versehene Celluloselösung wird nach einem üblichen Spinnverfahren durch Düsen in ein Fällbad gepresst,
welches pro Liter folgende Substanzen enthält: 125 g Schwefelsäure, 240 g Natriumsulfat (wasserfrei)
und 12 g Zinksulfat (wasserfrei). Die erhaltene Faser wurde ausreichend nachgewaschen und zu Gewirken verarbeitet.
Die Gewirke wurden nach dem Verfahren von Fenimore und Martin (Vgl. Modem Plastics, November 1966)
durch Bestimmung des Sauerstoff-Grenzwertes (LOI-Wert)
auf ihre Flammfestigkeit hin geprüft.
In 200 Teilen einer Celluloselösung auf Xanthogenat-Basis,
welche 18 Teile a-Cellulose enthalten, werden nacheinander
7,85 Teile einer wässrigen Dispersion des flammwidrigen
Wirkstoffes Nr. 32 der Tabelle 1, und S Teile 20%-iger wässrigen Dispersion von 2,4-Dianilino-2,4-dioxo-l,3-diphenyl-cyclodiphosphazan
eingerührt. In Herstellung und Prüfung der entsprechenden flammfest ausgerüsteten
Cellulose verfährt man analog zu Beispiel Nr. 2.
Die weiteren in der Tabelle 1 aufgeführten Verbindungen stellt man in analoger Weise wie in Beispiel 1 beschrieben
her und verwendet diese analog zu den Beispielen 2 und 3.
7098U/1080
««j ο co
No.
Struktur
CH GHO
3X 2 /
CH3 CH2O^
SwW
%0N /P-O-C H -η
CH CH 0 ^ » 4 ,'
CH CH C
P-O-C H -iso
CH CH Ox
CH3 CH0/'·
CH
CH2O x P-O-C H -iso
CH2° S
Smp.°C
64-5
S dp.
124/2 Torr
124/2 Torr
88-90
Sdp.
125-7/ 2 Torr.
125-7/ 2 Torr.
Sdp.
140-2/ 2 Torr.
140-2/ 2 Torr.
No.
10
Struktur
CH /CHO
/Cn .P-OCH CH OCH
CH CHO7" l l
CH CH-O
Cn P-OCH-CfCH9Br)
CH3 CH2O^'
Br Br
P-OCH2-C = CH
Smp.
Sdp.
142-4/2 Torr.
83-5
121-3
49-50
51-3 Q0
CO N)
CD
Tabelle 1 (Fortsetzung)
No.
11
12
13
14
15
Struktur
CH3 CH2O «
Br
CH3 CH2O J
Br
Brc
ch
- ο-
CH, CH_O
3X
CH2O
/CH2°N
0C^ 2
-C.H-iso 3
Smp.
100-1
162-5
250-1
72-3
OeI
No.
16
17
Struktur
/CH2°\
; ;p
- o-
-0C„H -iso
\
CH
CH
0 "
CH 0 ' »
I S CH „
// \/CH2°\
β Y l /P-OC H -η
CH9O^"
P-O-
CH„0
/ ti
2 S
Smp.
OeI
OeI
OeI
53-5
124-5
Tabelle 1 (Fortsetzung)
O OO O
| No. | Struktur | Smp. | ϊ | No. | Struktur | CH | 3 | CH | a- | ecH3,2 | )CH CH | Smp. |
| 21 | C2H5n /CH2°\ C4H9/ X0^S 2 5 |
OeI | 166-9 j | 27 | ( CH3, .CH2°\ A ( ^X P -OCH j- CH3 CH2O '· |
( 3S( | 164-5 | |||||
| CH,. CH„O . . | CfCH0Br)0 | |||||||||||
| 22 | χ >-°-@ • C4H9 CH2° S |
62-5 | 28 | CH3n | CH | CH | 171-3 | |||||
| CH / | ||||||||||||
| 3 | CH3" C | |||||||||||
| Br | ||||||||||||
| 23 | BrCH0 CH0O >__ V P - 0-/OV-Br |
225 | :Λ°),-oc„2>2 | 2 | ||||||||
| 29 | CH0O " | -CH, | ||||||||||
| BrCH0 CH0/ " f—' 2 2 S Br |
2 S | 106-7 | ||||||||||
| 24 | / CH. CH0Ox χ· ( 3X 2 λ -0^2 V CH3 CH2O » ' |
176-9 | 30 | 228-31 | ||||||||
| CH 0 | ||||||||||||
| ,CHn CH0Ov ν | :N /P -OCH-CH | |||||||||||
| 25 |
ι 3χ / 2 \ \
V Wv ' • Σ v/OCi ι Vjil.» \ / ^^ /^ ο / ο O |
125-7 | CH2O 5 ^CH2On ..^^ |
,4-,' | ||||||||
| CH3 CH2O s | 31 | CH 0 " — | 0CH2s ^CH3 | 138-41 | ||||||||
| . CHn CH0O χ | 2 S | "\ | ||||||||||
| 26 | / 3N / 2 N _\ | S | ||||||||||
| ^ CH^ Ν^20κ^ 2 2^2 | 32 | CH 0 | 174-7 | |||||||||
| ]^ 2 /P -0-CH2-CH | ||||||||||||
| h | ||||||||||||
| CH 0 | ||||||||||||
| \ 2 ^P -0-CH -C | ||||||||||||
| CH2° S Br |
CT) U)
Case 150-3771
26327A9
Tabelle 1 (Fortsetzung)
| No. | Struktur | Smp. |
| 33 34 35 |
[(U-C3H7O^2 P -0-CH2}-2 S [(n-C3H7°f2 I -°CH2-CH2 }2 S [(n-C3H7O-}2 P -OCH2 ^ CfCH2Br)2 S |
Sdp. 125/0,12 Torr. OeI OeI |
7098U/1080
Claims (2)
1. Flammgehemmte Cellulose, vorzugsweise regenerierte Cellulose,
dadurch gekennzeichnet, dass diese als flammhemmende Verbindung
einen Phosphorsäure- und/oder Thiophosphorsäure-0,0,0-triester enthält.
2. Flammgehemmte regenerierte Cellulose, nach Patentanspruch 1,
welche eine Verbindung der Formel
P - OZ (I),
enthält,
worin Y Sauerstoff oder Schwefel Z einen Rest der Formeln -R (a) oder
-R-O-* X (b) ,
Y OR1
zwei über Sauerstoff an dasselbe Phosphoratom gebundene
Reste R, einen Rest der Formel
■ und wenn Z einen Rest (b) : R1 auch unabhängig voneinander Methyl, wobei
höchstens 2 Methylreste anwesend sind, einen gegebenenfalls durch 1-3 Halogenatome oder einen
Alkoxyrest mit 1-6 C-Atomen substituierten Äethyl- oder Propenylrest, einen gegebenenfalls
durch 1-4 Halogenatome substituierten
709814/1080
- «W - Case 150-3771
Alkyl- rait 3-12 oder Alkenylrest rait 4-12
C-Atomen, einen gegebenenfalls durch 1 oder 2 Halogenatome substituierten Cycloalkylmit
5-8 oder Cycloalkylalkylrest mit 7-9 C-Atomen, einen Phenylalkylrest mit 7-10
C-Atomen oder Phenyl, wobei der Phenylkern des Phenylalkylrestes oder der Phenylrest
durch 1-5 Halogenatome oder 1,2 oder 3 Alkyl- oder Alkoxyreste mit 1-3 C-Atomen
substituiert sein können,
R einen Alkylrest init 2-18 C-Atomen, welcher
gegebenenfalls durch 1—3 Halogenatome, oder
einen Alkoxyrest mit 1-6 C-Atomen substituiert ist, einen Alkenylrest mit 3-10 C-Atomen,
welcher gegebenenfalls durch 1-3 Halogenatome substituiert ist, Cyclohexyl, Benzyl oder einen
Phenylrest, welcher gegebenenfalls ganz oder teilweise durch Chlor, Brom, Methyl und/oder
Aethyl substituiert ist,
R Aethylen, einen geradkettigen oder verzweigten
Alkylenrest mit 3-10 C-Atomen, welcher gegebenenfalls durch 1 oder 2 Halogenatome
substituiert ist, einen geradkettigen oder verzweigten Alkenylenrest mit 4-10 C-Atomen,
der gegebenenfalls mit 1 oder 2 Halogenatomen substituiert ist, oder einen Alkinylenrest mit
4-10 C-Atomen, einen Rest der Formeln
7098U/1080
Case 150-3771
(Br)
-(CH
2'n
(Br)
m und m + m = 0/1,2,3 oder 4,
η , η unabhängig voneinander eine ganze Zahl von
1-6 und
R Wasserstoff, einen Alkylrest mit 1-4 C-Atomen,
-CH Cl, -CH2Br oder Phenyl,
R Wasserstoff, einen Alkylrest mit 1-4 C-Atomen,
R Wasserstoff, einen Alkylrest mit 1-4 C-Atomen,
-CH„C1, -CH9Br oder
R. und R_ zusammen mit einem gemeinsamen C-Atom einen Cyclohexyliden-, Cyclohexenyliden- oder
R. und R_ zusammen mit einem gemeinsamen C-Atom einen Cyclohexyliden-, Cyclohexenyliden- oder
3,4-Dibromcyclohexylidenring,
R^ und R0 unabhängig voneinander Wasserstoff oder
D O
einen Alkylrest mit 1-4 C-Atomen, R Wasserstoff oder Methyl,
wobei wenn R und/oder
CH3Cl und/oder CH Br
bedeuten oder einen Ring zusammen mit dem gemeinsamen C-Atom bilden, R^, R_ und R0 immer
D / O
Wasserstoff, und wenn Y = Sauerstoff: R. und R1. unabhängig voneinander nur -CH Cl
oder -CH Br oder zusammen mit dem gemeinsamen C-Atom einen der genannten Ringe bedeuten.
7Ö98U/1O8Ö
Case 150-3771
3. Flammgehemmte regenerierte Cellulose, nach den Patentansprüchen
1 und 2, welche eine Verbindung der Formel
R'.O
1 X
1 X
P-OZ1 (Ia)
R1OS
enthält, worin Z1 einen Rest der Formeln -R1 (a1) oder
OR1
-R1 -0-P11 (b1) und zwei über Sauerstoff an
-R1 -0-P11 (b1) und zwei über Sauerstoff an
O Il
dasselbe P-Atom gebundene Reste R1 einen Rest der
Formel
R' CH-
X (^)' R5 CV
oder wenn Z' einen Rest (b') :
R' auch Aethyl, Chloraethyl, Bromaethyl, einen gegebenenfalls durch 1-3 Chlor- oder Broiuatome
substituierten Alkylrest mit 3-12 C-Atomen, Cyclohexyl, Benzyl oder Phenyl, welcher gegebenenfalls durch 1-3 Halogenatome
oder durch 1-3 Methylreste substituiert ist,
R1 einen Alkylrest mit 2-6 C-Atomen, v/elcher
gegebenenfalls durch 1-3 Halogenatome oder 1 Methoxy substituiert ist, 2,3-Dibrom-
propen-2-yl(BrCH=CBr-CH -), Cyclohexyl, Benzyl 3 2 1
oder einen Phenylrest, v/elcher gegebenenfalls ganz oder teilweise durch Chlor, Brom, Methyl
und/oder Aethyl substituiert ist,
R' Aethylen, einen geradkettigen oder verzweigten
Alkylenrest mit 3-6 C-Atomen, der gegebenenfalls durch 1 oder 2 Chlor- oder Bromatome
7098 H/1080
Case 150-3771
substituiert ist, einen Rest der Formeln
-, -CH2-C = C-Cl
Cl
-CH-C = C-Ux -, Br Br
1-CE2-r -{
CH-
■ CX
CH2-
Br
, Br-( H
CH2"
Br)
: 0 , 1,2,3 oder 4,
R1. und R* unabhängig voneinander einen AlkyIrest
mit. 1-4 C-Atomen, CH Cl oder CH Br oder
R1". und R* zusammen mit dem gemeinsamen C-Atom
einen Cyclohexyliden-, Cyclohexenyliden-
oder 3,4-Dibromcyclöhexylidenring,
bedeuten. :
4. Flammgehemmte regenerierte Cellulose, nach den Patentansprüchen
1-3, welche als flammhemmende Verbindung eine solche der Formeln
R" O
R1VO S
1
1
(Iba)
7098 H/
Case 150-3771
R"
CH0O ' 2
C P- OR"
R" ' ^CEO7S
(Ibb)
und/oder
R". CH0O
4 \ / 2X
C -P-O
R 5 CH2O S
(Ibc)
enthält, worin R".
R".
R".
einen gegebenenfalls durch 1 oder 2 Chloroder 1 oder 2 Bromatome substituierten n-Propy1—
oder Isopropylrest, einen gegebenenfalls durch 1-3 Chlor- oder Bromatome substituierten
Alkylrest mit 4-6 C-Atomen, Cyclohexyl oder Phenyl,
2,3-Dibrompropen-2-ylfeinen Phenylrest, der
gegebenenfalls durch 1-3 Chlor- oder Bromatome oder 1-3 Methylreste substituiert ist,
einen geradkettigen oder verzweigten Alkylenrest mit 3-5 C-Atomen, der gegebenenfalls
durch 1 oder 2 Chlor- oder Bromatome substituiert ist oder einen Rest der Formeln
-CH-CH=CH-CH0-, -CH-C = C-CH-,
* ^ ^ ιit £
Cl Cl
-CH-C = C-CH-, -CH -C=C-CH - oder
Br Br
R" und R" unabhängig voneinander Methyl, Aethyl, Propyl, CH2Cl oder CH2Brr wobei wenn
R"4=CH2Br: R" ^f- CH2Cl ist, bzw. wenn
7098U/1-
Case 150-3771
R"5 = CH2Br dann R"^ CH2Cl ist,
bedeuten.
5. Flanungehemmte regenerierte Cellulose nach den Patentansprüchen
1-4, welche als flammhemmende Verbindung eine solche der Formel
CH CH O J ? OCH CH
3X 2 >cHch} op/ 2X
X >2} op X
CH_ c^2 OCH2 CH3
enthält.
6. Flammgehemmte regenerierte Cellulose nach den Patentansprüche
1-4, welche als flantmhemmende Verbindung eine
solche der Formel
CH CH2O^11 „ OCH CH
yc^ / p-o-cH -c = c-ch-o-p^ ^c^
CH, CH-O * ' 0CH_ CH_ -
J z Br Br ^d ο
enthält.
7. Flammgehemmte regenerierte Cellulose nach den Patentansprüchen 1-4, welche als flammhemmende Verbindung eine
solche der Formel
CH CHOx? ^H3 ^OCH CH
"^C^. /P-O-CH -C-CH -0-Px CC
CH_ "CH00 '„ OCH^ CH
enthält.
8. Flammfest ausgerüstete, regenerierte Cellulose nach den Patentansprüchen 1-7, dadurch gekennzeichnet, dass diese
neben einer Verbindung der Formel (I) noch 10-90%, vor-
7Ö98H/10B0
Case 150-3771
zugsweise 10-70% und im besonderen 15-60% eines Umsetzungsproduktes von Phosphornitrilchlorid und Neopentylglykol,
eines Cyclodiphosphazans und/oder Thionocyclodiphosphazans,
bezogen auf die gesamte anwesende Menge der flammhemmenden
Zusammensetzung, enthält.
9. Flammfest ausgerüstete, regenerierte Cellulose nach den Patentansprüchen 1-7, dadurch gekennzeichnet, dass diese
neben einer Verbindung der Formel (I) noch 10-90%, vorzugsweise 10-70% und im besonderen 15-60% 2,4-Dianilino-2,
^dioxo-l^-diphenylcyclodiphosphazan, bezogen auf die
gesamte anwesende Menge der flammhemmenden Zusammensetzung, enthält.
10. Flammfest ausgerüstete, regenerierte Cellulose nach den
Patentansprüchen 1-9, dadurch gekennzeichnet, dass diese 5-35 Gewichtsprozent der flammfest machenden Verbindung,
bezogen auf α-Cellulose, enthält.
11. Flammfest ausgerüstete, regenerierte Cellulose nach den Patentansprüchen 1-10, dadurch gekennzeichnet, dass
diese 8-25 Gewichtsprozent der flammfest machenden Verbindung, bezogen auf α-Cellulose, enthält.
12. Flammfest ausgerüstete, regenerierte Xanthogenatcellulose nach den Patentansprüchen 1-11.
13. Verfahren zur Herstellung von flammgehemmter regenerierter
Cellulose, dadurch gekennzeichnet, dass man diese aus einer Lösung ausfällt, die einen Phosphorsäure- und/oder
Thiophosphorsäure- 0,0,0-triester als flammhemmend wirkende Verbindung enthält.
709814/108Q
- Mr - Case 150-3771
14. Verfahren nach Patentanspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass man aus einer Lösung ausfällt, die 5-35 Gewichtsprozent
der flammfest machenden Substanz, bezogen auf
α-Cellulose, enthält.
15. Verfahren nach Patentanspruch 14, dadurch gekennzeichnet,
dass man aus einer Lösung ausfällt, die 12-25 Gewichtsprozent der flaminfest machenden Verbindung, bezogen auf
α-Cellulose, enthält.
16. Verfahren nach den Patentansprüchen 13-15, dadurch
gekennzeichnet, dass man aus einer Cellulosexanthogenatlösung ausfällt.
17/ Verbindungen der Formel
R7 Rr RR
- 7N / 8 8V ■/ 7
RQ C O O C Rn
/C\ P-O-R-O-P c' (II),
R CH-O S S 0—CH RT_. ■
*" I ' ι J-U
V R6 ;-...
worin R9 einen Alkylrest mit 1-4 C-Atomen oder
Phenyl,
R10 Wasserstoff oder einen Alkylrest mit 1-4
R10 Wasserstoff oder einen Alkylrest mit 1-4
C-Atomen, oder
Rg und R^q zusammen mit dem gemeinsamen C-Atom
Rg und R^q zusammen mit dem gemeinsamen C-Atom
einen Cyclohexyliden-, Cyclohexenyliden oder
3,4-Dibromcyclohexylidenring,
7098U/108O
Case 150-3771
R Aethylen, einen geradkettigen oder verzweigten Alkylenrest mit 3-10 C-Atomen,
welcher gegebenenfalls durch 1 oder 2 Halogenatome substituiert ist oder einen Rest der
Formeln
f -CH2-CH=CH-CH2-,. -CH2-CCl=CCl-CH2-,
-CH -C=C-CH -, -CH0-CBr=CBr-CH0-wobei
wenn Rn und R1n CH : R verschieden von -CH -C-CH -
y JLU J Δ y Δ
ist, - CH3
bedeuten, Rg,R7 und R die Bedeutung nach Patentanspruch 1
haben, und im weiteren die Bedeutungen der einzelnen Substituenten Rg,R7^8 ,Rn und Rn unabhängig voneinander sind.
18. Verfahren zur Herstellung von Verbindungen der Formel (II) nach Patentanspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass man
1 Mol einer Verbindung der Formel
R7 R8 RR R7
Ro C - O O - C RQ
C P-O-R-O-P C (III), R1^ CH- 0 Ό -CH ^ \0
R6 R6
worin R, R^., R„, R0, Rn und Rn n die Bedeutung nach Patentb / ο y lu
anspruch 17 haben, mit 2 Mol Schwefel umsetzt.
19. Verbindungen der Formel (III) nach Patentanspruch 18.
20. Verfahren zur Herstellung der Verbindungen der Formel (III) nach Patentanspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass man
709814/1
2 Mol einer Verbindung der Formel
Rio <rH -
- Cl
(IV),
worin R,,, R_, R0, R_ und R,„ die Bedeutung nach Patent-D
/ . ο y lu
anspruch 18 haben, mit einem Diol der Formel
HO-R - OH
worin R die Bedeutung nach Patentanspruch 18 hat, umsetzt.
/id
SANDOZ-PATENT-GMBH
3700/SI/VS
7098H/10S0
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-
1979
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|---|---|---|---|
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