NO884063L - Fremgangsmaate til fremstilling av tungtantennbare polyuretanskumstoffer. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører en fremgangsmåte til fremstilling av vanskelig brennbare polyuretanskumstoffer ved impregnering med en blanding av en karboksylgruppeholdig polykloroprenlateks, et sinksalt av en polymetaborsyre og eventuelt aluminiumhydroksyd.

Det er allerede kjent, å nedsette tennbarheten av skumstoffer ved behandling med vulkaniserbare elastomerlatekser. Vulkaniseringen foregår på vanlig måte med svovel under tilsetning av de kjente svovelholdige vulkaniseringsaksele-ratorer. Uheldig er den forholdsvis lange vulkaniserings-varighet med høy vulkaniseringstemperatur, som kan føre til en påvirkning av skumstoffets egenskaper. Det har også vist seg, at nedsettelsen av tennbarheten ved hjelp av svovel-kryssbundede elastomerlatekser ikke er tilfredsstillende i alle tilfeller.

I DOS 2 649 222 foreslås en fremgangsmåte, hvorved uorganiske flammehemmende tilsetninger som magnesiumkarbonat eller alumiiumoksydhydrat ved hjelp av elastomerlatekser innbringes i et skumstoff for å gjøre det tungt tennbart. Også ved denne fremgangsmåte kryssbindes etter impregneringen av skumstoffet lateksen med svovel, hvilket er forbundet med de ovennevnte ulemper.

Et flammehemmende apprettert skumstoff er kjent fra US-PS 4 439 472. Derved anvendes som bindesystem kloroprenlateks og som faststoff idet vesentlige aluminiumoksydhydrat.

Dette aluminiumhydroksyd bevirker riktignok med tilsvarende oppladning en relativt god brannbeskyttelse, har imidlertid den ulempe, i branntilfelle å bevirke en høy røkgasstetthet. Dessuten avspaltes fra kloroprenlateksen i betraktlige mengder saltsyre. Begge foreteelser er meget uheldige ved anvendelsen av slike flammehemmende appretterte skumstoffer som polster i offentlige trafikkmidler, spesielt ved anvendelse i flyseter. Etter prøvebestemmelsen ATS 1000.001 bør nemlig ved et branntilfelle i en kabin i en flymaskin, blant annet røkgasstettheten samt de dannede giftige gasser ikke overskrider bestemte verdier, for å sikre tilstrekkelig tid for flukt av truede passasjerer.

Til grunn for oppfinnelsen ligger derfor den oppgave å tilveiebringe en fremgangsmåte hvormed det kan tilveiebringes et skumstoff, som ved siden av et optimalt brannforhold idet minst i begynnelsesfasen utvikle betraktlig mindre røkgasser og giftige gasser og som dessuten på tross av den nødvendige impregnering bibeholder høye elastisitetsverdier.

Det ble nå funnet, at tungt antennbare polyuretanskumstoffer fås, når disse impregneres med en blanding av en karboksylgruppeholdig polykloroprenlateks, et sinksalt av en polymetaborsyre og eventuelt aluminiumhydroksyd.

Oppfinnelsens gjenstand er en fremgangsmåte til fremstilling av tungt tennbare polyuretanskumstoffer ved impregnering med en blanding av en kryssbindbar elastomerlateks og et flammehemmende additiv, idet fremgangsmåten erkarakterisertved at, et åpencellet polyuretanskumstoff impregneres med en blanding av en karboksylgruppeholdig polykloroprenlateks, et sinksalt av en polymetaborsyre og eventuelt aluminiumhydroksyd.

De ifølge oppfinnelsen foretrukkede utførelsesformer erkarakterisert ved,

at man impregnerer et åpencellet polyuretanskumstoff med et poretall på 10-14/cm, en luftgjennomtrengelighet på 50-150 l/min. (målt over en flate på 100 cm<2>ved en tykkelse på 5 cm og et trykkfall på 10 Pa) og en volumvekt på 18-60 kg/m5 ,

at før impregneringen er lateksen blitt blandet med sinkoksyd som kryssbinder,

at som sinksalt anvendes trisinktetraborat-pentahydrat,

at som sinksalt anvendes tetrasinkdodecaborat-heptahydrat,

at det anvendes polykloropren med 2 til 6 mol-% innpolymeriserte enheter av acrylsyre eller metacrylsyre,

at sinksaltet inntil 50 vekt-# erstattes med aluminiumhydroksyd ,

at vektforholdet polykloroprenlateks til sinksalt er 1:1

til 1:10; spesielt 1:2 til 1:4,

at kloroprenlateksen anvendes med sinksaltet som faststoff i en mengde på 50-500 vekt-# referert til skumstoffets utgangsråtetthet.

Oppfinnelsen vedrører også anvendelsen av de dannede polyuretanskumstoffer ved fremstilling av kjøretøy- og flyseter.

Det er riktignok fra den internasjonale patentsøknad WO 87/00852 kjent et flammehemmende overflatebelegningsmaterial, som idet vesentlige består av en blanding av en flytende emulsjon av etylenvinylkloridpolymer og et sinkboratpulver og/eller aluminiumhydrat. Et slik belegningsmiddel byr riktignok en god overf latebeskyttelse ved en på denne overflate innvirkende tennkilde, da ved høyere temperaturer det som bindemiddel anvendte etylenvinylkloridpolymer, imidlertid selv brenner, byr det da bare nå tilstrekkelig beskyttelses for det derunderliggende ubehandlede, normalt brennbare material, således at dette selv smelter og brenner. Dessuten danner det seg branntilfeller ved anvendelse av dette bindemiddel bare et utilstrekkelig karbonstruktur, således at dermed forhindres likeledes bare dårlig en avsmeltning. Men selv om man ville anvende dette belegningsmiddel til impregnering av skumstoff, ville ved siden av den dårlige brannresistens likeledes fremkomme en betraktlig nedsettelse av de fysikalske verdier av det således behandlede skumstoff, spesielt trykkformningsresten, således at et således behandlet skumstoff praktisk talt ikke mere kan anvendes som polstermaterial.

Først impregneringen av et ved tørkingen etterkryssbundet kloroprenlateks og spesielle sinksalter med lite krystall-amininnhold byr ved siden av en optisk brannbeskyttelse og sikkerheten for høye fysikalske verdier som ikke nedsetter permanentbruksegenskapene av det således behandlede skumstoff .

Spesielt ved anvendelse av de nevnte sinksalter fremkommer primært en forbedring av skumstoffets flammehemmende forhold ved små eller store tennkilder, som det nedenfor dessuten anføres i detalj.

En vesentlig grunnforutsetning for funksjonsmåten av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er imidlertid åpencelletheten av det anvendte skumstoff ved ekstrem jevn cellestruktur og mest mulig jevnt store celler, fortrinnsvis 10-14 porer pr. cm og fortrinnsvis med en luftgjennomtrengelighet på 50-150 l/min., idet luftgjennomtrengeligheten ble målt på et prøvestykke av 1 dm<2>flate og 5 cm tykkelse ved en trekkdifferanse på 10 Pa. Ved et slikt skumstoff omhylles resp. belegges dermed cellestegene og celleveggene homogent med det i som binder fungerende kloroprenlateks inneholdte faste stoffer, idet på tross av en betraktlig impregnerings-mengde referert til skumstoffets råvekt, bibeholdes fullstendig åpencelletheten.

Ved de på overflaten av skumstoffmatriksen tilleirede faste stoffer og derved betingede endringer av skumstoffets pyrolyseforhold vil dette ved opptreden av en brann ha stor varmeinnvirking ikke mere smelte og dryppe av, idet vanligvis en slik smelte spesielt lett brenner, men det danner seg et stabilt karbonstruktur, som på den ene side hindrer en avsmeltning og på den annen side beskytter lengre det underliggende material. Den karbonstruktur er relativt stabil og bryter heller ikke sammen selv ved lengre flamme-innvirkning, men er også betraktlig mere stabil enn den ved aleneanvendelse av aluminiumoksydhydrat meget hurtig dannede mineralstruktur. Dannelsen av denne stabile med mineraler gjennomtrukkede karbonstruktur lar seg videre oppnå ved anvendelsen av de nevnte sinksalter også med betraktlig mindre impregneringshold.

En ytterligere vesentlig fordel bringer den som bindemiddel anvendte karboksylerte kloroprenlateks, som ved tilsvarende omhyggelig temperaturføring ved tørkingen av det impregnerte skumstoff fullstendig etterkryssbinder og derved i samvirke med skumstoffets meget jevne cellestruktur bevirker, at skumstoffmatriksenens karakteristiske verdier, som elas-tisitet, stuvningshårdhet, strekkfasthet, permanentbruksprøve og trykkf ormingsrest bare endrer seg lite i forhold til verdiene av den opprinnelige skumstoffmatriks ved en rekke av de betraktlig flammebeskyttelsesvirkning av impregneringsma-terialet økes betraktlig også spesifike materialegenskaper, som forbedrer bruksdyktigheten og øker anvendelsesmulighet-ene .

Parallelt til forbedring av flammebeskyttelsesforholdet og oppnåelse av optimalt fysikalske verdier kommer dessuten også til en forbedring av røkgassforholdet, som i sterk grad henger sammen med det endrede karboniseringsforløp av den impregnerte skumstoffmatriksen.

Derved har det spesielt vist seg, at ved anvendelse av de nevnte sinksalter tilbaketrenges sterkt det såkalte begynnel-sestopp av røkgassutviklingen ved starten av innvirkning av store tennkilder og at det fremkommer en prinsipielt tidsmessig forsinkelse av røkgassutviklingen. Det inntrer mere en jevn røkgasstetthet på lavere nivå, idet målinger ifølge AST 1000.001 har gitt en halvering av røkgasstettheten i forhold til anvendelsen av aluminiumoksydhydrat.

Denne siste foreteelse er spesielt av betydning i flypassa-sjerceller i flymaskiner, da ved opptreden av en brann ved den vanligvis opptredende sterke røkutvikling passasjerene meget hurtig ble avskåret fra fluktveien, fordi kabinen var fylt med røk som en tett ugjennomsiktig tåke. Når det derimot er mulig å nedsette røkgasstettheten og også bare med få minutter å forsinke tidspunktet for dannelsen av denne røkgass, så fremkommer derved også en betraktlig forbedring for passasjerens fluktmulighet.

Dessuten har det vist seg at etter slukning av flammen blir en videre røkgassutvikling sterkt underbundet. Det betyr, at i motsetning til ubehandlet skumstoff hvor det også etter slukning av en synlig flamme dessuten over et lengre tidsrom stiger opp tett røk, dermed ødelegges stadig sikten øker ikke videre ved et skumstoff behandlet ifølge oppfinnelsen den allerede i branntilfelle sterkt nedsatte og spesielt senere startende røkgassutvikling etter slukning av flammen, hvorved sikkerhetsforholdene og dermed fluktmulighetene betraktlig forbedres.

Men også utviklingen av saltsyre, spesielt fra kloroprenlateksen ved dets anvendelse som bindemiddel, tilbaketrenges sterkt, som det skal forklares senere.

Som uorganisk faststoff har det spesielt vist spesielt fordelaktig anvendelsen av tetrasinkdodekarboratheptahydrat i form av 2 Zno'3 B2O3• 3,5 H2O da dette har det minst krystallvanninnhold og det høyste B2O3.

Derved har det spesielt vist seg følgende effekter ved tilsvarende brannforsøk:

Krystallvannavspaltningen foregår fra 250°C.

Det faller ut findispers sinkoksyd, som virker fremragende som absorberer for saltsyren.

Ved B2O3foregår i polyuretanstrukturen en dehydratisering istedenfor en dannelse av pyrolysegasser.

Smelte- og sintringstendensen av B2O3som omhyller skumstoffets cellestruktur av ennå ikke spaltet sinkborat på overflaten av skumstoffets cellestruktur viser følgende effekter: Ved smelting av borsyre ved ca. 400"C avspalter det seg vann, som bevirker en avkjøling og på den annen side omhyller borsyren skumstoffmatriksens cellesteg og hindrer derved en oksygentilgang således at cellestegene ikke brenner. Over 800°C smelter da det rene sinkbromat, hvorved forbrenningen av karbonstrukturen som danner de forblivende cellesteg varer betraktlig lenger.

De åpencellede polyuretanskumstoffer som skal impregneres fås på i og for seg kjent måte fra følgende komponenter: 1. Polyisocyanater, slik de f.eks. beskrives av W. Siefken i Justus Liebigs Annalen der Chemie, 562, side 75 til 136, eksempelvis slike med formel

Q (NC0)n

hvori fortrinnsvis

n = 2-4, fortrinnsvis 2, og

Q betyr en alifatisk hydrokarbonrest med 2-18,

fortrinnsvis 6-10 C-atomer,

en cykloalifatisk hydrokarbonrest med 4-15, fortrinnsvis 5-10 C-atomer,

en aralifatisk hydrokarbonrest med 8-15, fortrinnsvis 8-13 C-atomer,

fortrinnsvis imidlertid en aromatisk hydrokarbonrest med 6-15, fortrinnsvis 6-13 C-atomer,

f.eks. 1,3- og 1,4-fenylendiisocyanat, 2,4- og 2,6-toluylendiisocyanat samt ønskelige blandinger av disse isomere, difenylmetan-2,4'- og/eller 4,4'-diisocyanat eller naftylen-1,5-diisocyanat.

Videre kommer det eksempelvis ifølge oppfinnelsen på tale: Trifenylmetan-4,4',4"-triisocyanat, polyfeylenpolymetylen-polyisocyanater, slik de fås ved anilinformaldehyd-kondensasjonen og etterfølgende fosgenering og f.eks. omtaltes i GB-PS 874 430 og 848671.

Det er også mulig, å anvende de ved den tekniske isocya-natfremstilling dannede isocyanatgruppeholdige destilla-sjonsrester, eventuelt oppløst i et eller flere av de ovennevnte polyisocyanater. Videre er det mulig å anvende ønskelige blandinger av de ovennevnte polyisocyanater.

Spesielt foretrekkes vanligvis de teknisk lett tilgjenge-lige aromatiske polyisocyanater, f.eks. 2,4- og 2,6-toluylendiisocyanat samt ønskelige blandinger av disse isomere ("TDI"), polyfenyl-polymetylen-polyisocyanater, slik de fremstilles ved anilinformaldehyd-kondensasjonen og etterfølgende fosgenering ("rå MDI") og karbodiimid-gruppe, uretangruppe, allofanatgruppe, isocyanuratgruppe, urinstoffgruppe eller biuretgruppeholdige polyisocyanater ("modifiserte polyisocyanater"), som avleder seg fra 2,4-og/eller 2,6-toluylendiisocyanat resp. fra 4,4'- og/eller 2,4'-difenyImetandiisocyanat. 2. Utgangskomponenter er videre forbindelser med minst to overfor isocyanater reaksjonsdyktige hydrogenatomer med en molekylvekt vanligvis på 400-10 000. Herunder forstår man ved siden av aminogrupper, tiolgrupper eller karbok-sylgruppeholdige forbindelser, fortrinnsvis hydroksylgruppeholdige forbindelser, spesielt forbindelser som har 2 til 8 hydroksylgrupper, spesielt slike av molekylvekt 1 000 til 5 000, fortrinnsvis 800 til 3 000, f.eks. minst to, vanligvis 2 til 8, fortrinnsvis imidlertid 2 til 4, hydroksylgruppeholdige polyestere, polyetere, polytioet-ere, polyacetaler, polykarbonater og polyesteramider, slik de i og for seg kjent for fremstillingen av homogene og av celleformede polyuretaner og slik de f.eks. er utførlig omtalt i DE-OS 3 430 285 på sidene 10-18. Blandinger av slike forbindelser kan anvendes. 3. Eventuelt er ytterligere utgangskomponenter forbindelser med minst 2 overfor isocyanater reaksjonsdyktige hydrogenatomer og en molekylvekt på 32 til 399. Også i dette tilfelle forstår man herunder hydroksylgruppe og/eller aminogruppe og/eller tiolgruppe og/eller karboksylgruppe-holdige forbindelser, fortrinnsvis hydroksylgruppe og/eller aminogruppeholdige forbindelser, som tjener som kjedeforlengningsmiddel eller kryssbindingsmiddel. Disse forbindelser har vanligvis 2 til 8, fortrinnsvis 2 til 4 overfor isocyanater reaksjonsdyktige hydrogenatomer.

Også i dette tilfelle kan det anvendes blandinger av forskjellige forbindelser med minst to overfor isocyanater reaksjonsdyktige hydrogenatomer med en molekylvekt på 32 til 399.

Eksempler for slike forbindelser omtales f.eks. utførlig i DE-OS 3 430 285 på sidene 19-23.

4. Som drivmiddel anvendes:

Vann og/eller lett flyktig uorganiske eller organiske stoffer. Som organiske drivmidler kommer det f.eks. på tale aceton, etylacetat, halogen substituerte alkaner, som monofluortriklormetan, klordifluormetan, diklordifluor-metan; som uorganiske drivmidler f.eks. luft, COg eller N2O. En drivvirkning kan også oppnås ved tilsetning av ved temperaturer over værelsestemperatur under avspaltning av gasser, eksempelvis av nitrogen, spaltende forbindelser, f.eks. azoforbindelser som azodikarbonamid eller azoisosmørsyrenitril. Ytterligere eksempler for drivmidler som detaljer over anvendelse av drivmidler er omtalt i Kunststoff-Handbuch, Bind VII, utgitt av Vieweg og HOchtlen, Carl-Hanser-Verlag, Mtlnchen 166, f.eks. på sidene 108 og 109, 453 til 455 og 507 til 510. 5. Eventuelt medanvendes som hjelpe- og tilsetningsmiddel: a) Katalysatorer av den i og for seg kjent type, f.eks. tertiære aminer, som trietylamin, tributylamin, N-metylmorfolin, N-etyl-morfolin, N,N,N',N'-tetrametyl-etylendiamin, pentametyl-dietylen-triamin og høyere homologe (DE-OS 2 624 527 og 2 624 528), 1,4-diaza-bicyklo-(2,2,2)-oktan, N-metyl-N'-dimetylaminoetyl-piperazin, bis-(dimetylaminoalkyl)-piperaziner, (DE-OS 2 636 787), N,N-dimetylbenzylamin, N,N-dimetyl-cykloheksylamin, N,N-dietylbenzylamin, bis-(N,N-dietylaminoetyl)adipat, N,N,N',N'-tetrametyl-1,3-butan-diamin, N,N-dimetyl-p-fenyletylamin, 1,2-dimetylimidazol, 2-metylimidazol, monocykliske og bicykliske amidiner (DE-OS 1720 633), bis-(dialkyl-amino)alkyl-eter (US-PS 3 330 782, DE-AS 030 558, DE-OS 1 804 361 og 2 618 280), samt amidgruppe (fortrinnsvis formamidgruppe) holdige tertiære aminer ifølge DE-OS 2 523 633 og 2 732 292). Som katalysatorer kommer det også på tale i og for seg kjente Mannichbaser av sekundære aminer, som dimetylamin, og aldehyder, fortrinnsvis formaldehyd, eller ketoner som aceton og fenoler.

Overfor isocyanatgrupper aktive hydrogenatomholdige tertiære aminer som katalysatorer er f.eks. trieta-nolamin, triisopropanolamin, N-metyl-dietanolamin, N-etyl-dietanolamin, N,N-dimetyl-etanolamin, deres omsetningsprodukter med alkylenoksyder som propylenoksyd og/eller etylenoksyd samt sekundære aminer ifølge DE-OS 2 732 292.

Som katalysatorer kommer det videre på tale silasami-ner med karbon-silisium-Mndinger, som de f.eks. er beskrevet i DE-PS 1 229 290 (tilsvarende US-PS 3 620 984 ), f.eks. 2,2,4-trimetyl-2-silamorfolin og 1,3-dietylaminometyl-tetrametyl-disiloksan.

Som katalysatorer kommer det også i betraktlig nitrogenholdige baser som tetraalkylammoniumhydrok-syder, videre alkalihydroksyder som natriumhydroksyd, alkalifenolater som natriumfenolat eller alkalialko-holater som natriummetylat. Også heksahydrotriaziner kan anvendes som katalysatorer (DE-OS 1 769 043), samt amidgruppe (fortrinnsvis formamidgruppe) holdige tertiære aminer ifølge DE-OS 2 523 633 og 2 732 292). Som katalysatorer kommer det også på tale i og for seg kjente Mannich-baser av sekundære aminer, som dimetylamin og aldehyder, f.eks. formaldehyd, eller ketoner som aceton, og fenoler.

Ifølge oppfinnelsen kan det også anvendes organiske metallforbindelser, spesielt organiske tinnforbindel-ser, som katalysatorer. Som organiske tinnforbindel-ser kommer det ved siden av svovelholdige forbindelser som di-n-oktyl-tinn-merkaptid (DE-ÅS 1 769 367; US-PS 3 645 927) fortrinnsvis i betraktning tinn(II)-salter av karboksylsyrer som tinn(II)-acetat, tinn(II)-oktoat, tinn(II )-etylheksoat og tinn(II)-laurat og tinn(IV)-forbindelser , f.eks. dibutyltin-dilaurat.

Selvsagt kan alle ovennevnte katalysatorer anvendes som blandinger.

Ytterligere representanter for ifølge oppfinnelsen anvendbare katalysatorer samt detaljer over katalysa-torenes virkningsmåte er omtalt i Kunststoff-Handbuch, bind VII, utgitt av Vieweg og Hochtlen, Carl-Hanser-Verlag, Mtlnchen 1966, f.eks. på sidene 96-102.

Katalysatorene anvendes vanligvis i en mengde mellom ca. 0,001 og 10 vekt-$, referert til mengden av polyisocyanat. b) Overflateaktive tilsetningsstoffer, som emulgatorer og skumstabilisatorer. Som emulgatorer kommer det f.eks. på tale natriumsaltene av risinusoljesul-fonater eller salter av fettsyrer med aminer som oljesurt dietylamin eller stearinsurt dietanolamin. Også alkali- eller ammoniumsalter av sulfonsyrer som f.eks. av dodecylbenzensulfonsyre eller dinaftyl-metandisulfonsyre eller av fettsyrer som risinolsyre eller av polymere fettsyrer kan medanvendes som overflateaktive tilsetningsstoffer.

Som skumstabilisatorer kommer det fremfor alt på tale polyetersiloksaner, spesielt vannoppløslige representanter. Disse forbindelser er vanligvis oppbygget således, at et kopolymerisat av etylenoksyd og propylenoksyd er forbundet med en polydimetylsilok-sanrest. Slike skumstabilisatorer er f.eks. omtalt i US-PS 2 834 748, 2 917 480 og 3 629 308. Av spesiell interesse er mange ganger over allofanatgrupper forgrenede polysiloksan-polyoksyalkylen-kopolymere ifølge DE-OS 2 558 523.

c) Reaksjonsforsinkere, f.eks. surt reagerende stoffer som saltsyre eller organiske syrehalogenider, videre

celleregulatorer av den i og for seg kjente type som paraffiner eller fettalkoholer eller dimetylpoly-siloksaner, samt pigmenter eller fargestoffer og flammebeskyttelsesmidler av den i og for seg kjente type, f.eks. tris-kloretylfosfat, dimetylmetanfos-fonat, trikresylfosfat eller ammoniumfosfat eller-

polyfosfat, videre stabilisatorer mot aldrings- og klimapåvirkning, mykningsmidler og fungistatisk og bakteristatisk virkende stoffer samt fyllstoffer, som bariumsulfat, kiselgur, sot eller slemmekritt.

Ytterligere eksempler på eventuelt ifølge oppfinnelsen medanvendbare overflateaktive tilsetningsstoffer og skumstabilisatorer samt celleregulatorer, reaksjonsforsinkere, stabilisatorer, flammehemmende stoffer, mykningsmidler, fargestoffer og fyllstoffer samt fungistatisk og bakteriostatisk virksomme stoffer samt detaljer over anvendelses- og virkningsmåte av disse tilsetningsmidler er omtalt I Kunststoff-Handbuch, Bind VII, utgitt av Vieweg og HOchtlen, Carl-Hanser-Verlag, Mtlnchen 1966, f.eks. på sidene 103 til 113.

Reaksjonskomponentene bringes til omsetning f.eks. etter den i og for seg kjente entrinnsfremgangsmåte, prepolymerfrem-gangsmåten eller semiprepolymerfremgangsmåten, vanligvis ved karakteristiske tall på 95 til 130, idet man ofte betjener seg av maskinelle innretninger, f.eks. slike som omtales i US-PS 2 764 565. Detaljer over forarbeidningsinnretninger kan også komme på tale ifølge oppfinnelsen, omtales i Kunstoff-Handbuch, bind VII, utgitt av Vieweg og Hochtlen, Carl-Hanser-Verlag, Mtlnchen 1966, f.eks. på sidene 121 til 205.

Blandingen til impregnering av polyuretanskummet. som fås av et kloroprenlateks ved tilsetning av ovennevnte bestanddeler, foreligger i form av en dispersjon eller suspensjon, med et faststoff innhold på 40 til 80, fortrinnsvis fra 60 til 70 vekt-#. Mengden av blandingen, hvormed skumstoffet som skal impregneres behandles, retter seg idet vesentlige etter kravene med hensyn til brannforhold som det behandlede skumstoff senere må oppfylle. Vanligvis behandles skumstoffet med en slik mengde, dvs. 0,1 til 8 ganger mengden av blandingen, at dets faststoffopptak utgjør 10 til 800%, fortrinnsvis 15 til 450$ av den opprinnelige skumstoffvekt. Skumstoffet kan impregneres enten fullstendig eller delvis, f.eks. bare på overflaten. For en fullstendig impregnering fuktes skumstoffet med blandingen, f.eks. idet man dypper det ned deri og fjerner et overskudd av blandingen ved avpres-ning. Hvis det bare er tilsiktet en impregnering av overflaten kan blandingen også innføres i skumstoffet ved sprøyting. Videre er en behandling også ved belegning eller innsugning av blandingen ved hjelp av undertrykk mulig.

Etter behandlingen fjernes den i skumstoffet inneholdte fuktighet ved tørking ved forhøyet temperatur og samtidig kryssbindes den i skumstoffet innbragte elastomer. Det er spesiell fordel ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, at kryssbindingen av lateksen allerede foregår ved de for tørking tilstrekkelig temperatur, dvs. innen en tid på 3 til 10 minutter ved en økende temperatur fra ca. 70° til 170"C og dermed kreves mindre tid enn ved den hittil vanlige svovel-vulkanisering. Den termiske belastning av skumstoffet ved kryssbinding kan derved holdes meget lite. Overraskende kreves for kryssbindingen ikke mer, men mindre tid enn ved den hittil vanlige sovelvulkanisering.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen medfører dessuten følgende fordeler: Sterk, eventuelt fullstendig tilbaketrengning av begynnelsestoppen av røkgassutviklingen ved starten av innvirkning av store tennkilder,

prinsipielt tidsmessig forsinkelse av røkgassutvik-lingen :

jevn røkgasstetthet ved lavt nivå,

sterk, eventuelt fullstendig tilbaketrengning av røkgassutviklingen etter flammens slukning,

tilbaketrengning av utviklingen av HC1.

Derved er det således flammebeskyttede polyuretanskumstoffet praktisk talt ikke smeltende.

De ifølge oppfinnelsen fremstilte polyuretanskumstoffer anvendes f.eks. som polstermaterial, fremfor alt i kjøretøy-og flyseter.

Oppfinnelsen skal forklares nærmere ved hjelp av noen eksempler:

Utførelseseksempler

Eksempel 1

Et PUR-skumstoff, som ble fremstilt på vanlig måte ved omsetning av toluylendiisocyanat med en polyeterpolyol av et OH-tall 56 i nærvær av vann som drivmiddel og vanlige aktivatorer og stabilisatorer, med en romvekt på 20 kg/m<5>og en sjIkttykkelse på 13 mm ble impregnert med en blanding av karboksylert kloroprenlateks og tetrasinkdodekarborat-heptahyrat (2 ZnO • 3 B203• 3,5 H20) i forhold 1:2 til 400# av dens egenvekt, således at det fremkom et skumstoff med en romvekt på 100 kg/cm5 . For det anvendte Impregneringsmiddel ble det anvendt følgende reseptur, idet det resp. nevnte deler refererer seg til de tilsvarende vektdeler tørrstoff:

100 deler karboksylert kloroprenlateks

200 deler sinkborat

10 deler klorparaffin

15 deler antimontrioksyd

15 deler sinkoksyd

5 deler melaminharpiks

Det anvendte klorparaffin tjener derved som flammebeskyttelse for de dannede pyrolysegasser, idet antimontrioksydet ytterligere forsterker denne virkning; zinkoksydet tjener som kryssbinder for kloroprenlateksen og melaminharpiksen anvendes som ekstra karboniseringshjelpemiddel.

Med dette med ovenstående reseptor impregnerte skumstoff ble et PUR-mykskumstoff som likeledes er blitt fremstilt på ovennevnte måte, imidlertid har en romvekt på 45 kg/m? , ommantlet og undersøkt ifølge prøveskriften for flypassasjer-seter FAR 25 853 c, dvs. f lammebehandlet med en kerosin-brenner med en flamme på 1 035<0>C i 2 minutter fra en avstand på 102 mm.

Etter bortsvingning av flammen fremkom ved den flammebehand-lede polster et samlet vekttap på bare 5,8%, altså betraktlig mindre enn den tillatte verdi på 10%. Videre fremkom ingen etterbrenning, ingen avdrypning av skumstoffsmeltet og ingen gjennombrenning av det impregnerte skumstoffsjikt.

For et sammenligningsforsøk ble i ovennevnte reseptor sinkboratet erstattet med samme mengde aluminiumhydroksyd.

Med hensyn til røkgasstettheten ble det målt følgende verdier (prøveforskrift ATS 1000.001):

Samme material motsto en bunsenbrenner lenger enn 30 minutter.

Herav fremgår entydig, at ved anvendelse av det nevnte sinksalt ligger røkgasstettheten gjennomsnitiig rundt mer enn halvparten enn ved hittil vanlige faststoffer (aluminiumhydroksyd) og at maksimum av den nå betraktlig senkede røkgasstetthet også først foregår 50% senere. Dermed forbedres altså betraktlig også ved anvendelsen av et således impregnert skumstoff som setepolster i et flys passasjer-celler den ovenfor omtalte fluktmulighet.

Eksempel 2

Et 13 mm tykt PUR-skumstoffstykke ifølge eksempel 1, som ble impregnert på samme måte som under eksempel 1, ble flamme-behandlet av en bunsenbrennerflamme med en temperatur på over 1 000°C fra en avstand på 15 mm. Skumstoffet motsto flammen lengre enn 1 time uten å brenne gjennom. Det oppfylte dessuten også røkgassprøvningen ifølge ATS 1000.001.

Eksempel 3

Et PUR-skumstoff ifølge eksempel 1 ble impregnert med polykloroprenlateks og sinksalt i forholdet 1:3, analogt eksempel 1, ommantlet med et ytterligere PUR-skumstoff og undersøkt tilsvarende eksempel 1.

Vekttapet utgjorde bare 4%.

Eksempel 4

Et skumstoff tilsvarende eksempel 1 og en impregnering av polykloroprenlateks og et sinksalt i forhold 1:2 ble i en tykkelse på 30 mm som prøveputer av ullmaterial underkastet undersøkelsen ifølge FAR 25 853c. Det samlede vekttap utgjorde 6%.

Det samme material motsto en bunsenbrenner lenger enn 30 minutter.

Tilsammen fremkommer altså et skumstoff med et fremragende brannforhold, dvs. skumstoffet smelter heller ikke ved en stor tennkilde og høy temperaturinnvirkning, det brenner ikke og dannelsen av pyrolysegasser undertrykkes sterkt, således at også faren for en Flash-over er utelukket. Røkgassutvik-lingen er betraktlig mindre og starter spesielt meget senere, mens de fysikalske verdier i forhold til uimpregnert skumstoff idet minst bibeholdes. Derved har det bl.a. også vist seg, at trykkformningsresten bare utgjør 4%, dvs. egenskapen av et således behandlet skumstoff som seter-polstermaterial er praktisk talt ikke begrenset eller endret i forhold til et ubehandlet skumstoff.

Claims (10)

1. Fremgangsmåte til fremstilling av tungt tennbare polyuretanskumstoffer ved impregnering med en blanding av en kryssbindbar elastomerlateks og et flammehemmende additiv,karakterisert vedat et åpencellet polyuretanskumstoff impregneres med en blanding av en karboksylgruppeholdig polykloroprenlateks, et sinksalt av en polymetaborsyre og eventuelt aluminiumhydroksyd.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisertved at man impregnerer et åpencellet polyuretanskumstoff med et poretall på 10-14/cm, en luftgjennomtrengelighet på 50/150 l/min. (målt over en flate på 100 cm<2>og en tykkelse på 5 cm og et trykkfall på 10 Pa) og en romvekt på 18-60 kg/m5.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 og 2,karakterisert vedat før impregneringen er lateksen blandet med sinkoksyd som kryssbinder.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 1-3,karakterisertved at som sinksalt anvendes trisinktetraborat-pentahydrat.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 1-3,karakterisertved at som sinksalt anvendes tetrasinkdodecaborat-heptahydrat.

6. Fremgangsmåte Ifølge krav 1-5,karakterisertved at vektforholdet mellom polykloroprenlateks og sinksalt utgjør 1:1 til 1:10, spesielt 1:2 til 1:4.

7. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisertved at kloroprenlateksen med sinksaltet som faststoff anvendes i en mengde på 50-500 vekt-%, referert til skumstoffets utgangsråtetthet.

8. Fremgangsmåte ifølge krav 1-7,karakterisertved at det anvendes polykloropren med 2 til 6 mol-% innpolymeriserte enheter av acrylsyre eller metacrylsyre.

9. Fremgangsmåte ifølge krav 1-8,karakterisertved at sinksaltet erstattes inntil 50 vekt-% med aluminiumhydroksyd.

10. Anvendelse av det ifølge fremgangsmåten ifølge krav 1 til 9 dannede polyuretanskumstoff ved fremstilling av kjøretøy- og flyseter.