DE3035488C2

DE3035488C2 - Flammschutzmittel enthaltende, biegsame, rückprallelastische Polyurethanschaumstoffe und Verfahren zu ihrer Herstellung

Info

Publication number: DE3035488C2
Application number: DE3035488A
Authority: DE
Inventors: Herman Hazleton Pa. Stone
Original assignee: Tenneco Chemicals Inc
Current assignee: Tenneco Chemicals Inc
Priority date: 1979-09-19
Filing date: 1980-09-19
Publication date: 1984-05-17
Also published as: ES8107279A1; IT1128564B; JPS5850653B2; IT8049703A0; ES495144A0; US4251635A; NL8004933A; GB2058797B; FR2465757A1; CA1141096A; GB2058797A; DE3035488A1; BE885288A; FR2465757B1; AU6241080A; JPS5647418A

Description

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Biegsame, rückprallelastische bzw. federnde Polyurethanschaumstoffe werden bekanntlich durch Umsetzen von Polyolen mit organischen Polyisocyanaten in " Gegenwart von Treibmitteln und Katalysatoren hergestellt. Diese Schaumstoffe werden auf den verschiedensten Gebieten eingesetzt, beispielsweise als Unterlagen für Teppiche, Zwischenfutterstoffe, Matratzen. Kissen, Polstermaterial, Schutzpolster gegen Automo- ^W) bilunfälle und Isolierungsmaterial. Sofern die Schaumstoffe nicht mit speziellen Zusatzstoffen ausgerüstet sind, brennen sie beim Anzünden sehr leicht. Es ist bekannt, dem zu verschäumenden Reaktionsgemisch verschiedene Flammschutzmittel einzuverleiben, ins- "' besondere halogenierte Ester der Phosphorsäure. Dies hat zu einer gewissen Verbesserung der Entflammbarkeitseigenschafun geführt. Das Ausmaß des Brennens nach dem Entzünden ist vermindert, und es lassen sich sogar Schaumstoffe herstellen, die in gewissem Ausmaß selbstlöschend sind. Wärend des Brennens schmilzt der Schaumstoff, und es bilden sich tropfende, brennende Glutteilchen, die andere brennbare Stoffe entzünden können und damit zur Verbreitung des Feuers beitragen. Um diese Schwierigkeit zu überwinden, wurden den zu verschäumenden Reaktionsgemischen andere Zusätze einverleibt, um die Schaumstoffe blähend zu machen oder Verkohlungen zu bilden, sobald sie angezündet werden. Derartige Schaumstoffe unterliegen in geringerem Ausmaß der Bildung von brennenden, tropfenden Glutteilchen beim Anzünden, und sie können Verkohlungen bilden, die als thermische Isolierung wirken und auf diese Weise das weitere Ausbreiten des Feuers unterdrücken.

Aus der US-PS 36 81 273 ist die Verwendw-g eines Gemisches von stickstoffhaltigen und phosphorhaltigen Verbindungen, wie Monoammoniumphosphat, MeI-aminphosphat oder Harnstoffphosphat und eines N-Aikyiolsubstituierten Polyalkylenpolyamins als Zusatz zu üblichen zu verschäumenden Gemischen fur biegsame Folyurethanschaumstoffe bekannt. Die erhaltenen Schaumstoffe sind flammabweisend, selbstblähend und nichtbrennend.

In der US-PS 38 03 063 sind zu verschäumende Gemische für Polyurethanweichschaumstoffe beschrieben, die als Zusatz eine stickstoff- und phosphorhaltige Verbindung, wie Monoammoniumphosphat oder ein Ammoniumphosphat sowie ein Polykondensat einer poiyrnerisierten ungesättigten Fettsäure mit aliphatischen Aminen enthalten.

Aus der US-PS 40 55 522 sind isocyanuratgruppenhaltige Polyurethanschaumstoffe bekannt, die beim Anzünden zu verringerter Rauchbildung führen. Zu diesem Zweck wird dem zu verschäumenden Gemisch ein aromatischer Aldehyd in einer Menge von 3 bis 20 Gew.-%, bezogen auf eingesetztes Polyisocyanai, einverleibt. Ein Beispiel ist Benzaldehyd.

Schließlich sind aus der US-PS 41 39 501 Polyurethanweichschaumstoffe mit verringerter Neigung zur Bildung tropfender, brennender Glutteilchen beim Anzünden bekannt, die durch Zusatz eines Melaminderivats, bei dem mindestens ein Wasserstoffatom durch eine Hydroxymethyl- und/oder niedere Atkoxymethylgruppe substituiert ist, in das zu verschäumende Reaktionsgemisch hergestellt worden sind. Alternativ kann dem Reaktionsgemisch auch ein halogenierter Phosphorsäureester einverleibt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Flammschutzmittel enthaltende, biegsame, rückprailelastische bzw. federnde Po'yurethanweichschaumstoffe mit verminderter Bildung tropfender brennender Glutteilchen beim Anzünden der Schaumstoffe zur Verfügung zu stellen. Diese Schaumstoffe sollen hinsichtlich ihrer nichttropfenden Eigenschaften den aus der US-PS 4139 501 bekannten Schaumstoffen qualitativ ebenbürtig sein und sich billiger herstellen lassen. Diese Aufgabe wird durch die Erfindung gelöst. Die Erfindung betrifft somit den in den Patentansprüchen gekennzeichneten Gegenstand.

Zur Herstellung der Schaumstoffe der Erfindung wird dem zu verschäumenden Gemisch als Inhibitor der Bildung tropfender, brennender Glutteilchen beim Anzünden der Schaumstoffe Benzaldehyd oder mindestens ein Keton mit 5 bis 12 Kohlenstoffatomen oder Diacetonalkohol in einer Menge von 0.8 bis 20 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteile Poiyäther- und/

oder Polyesterpolyol einverleibt Diese Inhibitoren sind im allgemeinen weniger teuer und in geringeren Mengen wirksamer als die in der US-PS 41 39 501 beschriebenen Melaminderivate.

Die Polyurethanschaumstoffe der Erfindung sind nicht steif und hart, sondern behalten im wesentlichen ihre Biegsamkeit und ihr Rückstellvermögen, Zellstruktur, Permeabilität und ihren Griff bei, wie dies bei den entsprechenden Polyurethanschaumstoffen der Fall ist, die nicht die erfindungsgemäß verwendeten Zusätze enthalten. Infolgedessen können die Schaumstoffe der Erfindung praktisch auf sämtlichen Gebieten eingesetzt werden, auf denen bisher die üblichen Weichschaumstoffe verwendet wurden. Die Schaumstoffe der Erfindung können in an sich bekannter Weise zu Plattenmaterial jeder gewünschten Dicke verarbeitet werden. Dieses Plattenmaterial läßt sich auch zur Lagerung und zum Transport rollen. Ebenso wie die bekannten Polyurethanweichschaumstoffe lassen sich die Schaumstoffe der Erfindung auf textile Flächengebilde oder Trägermaterial aus Kunststoff nach üblichen Methoden kaschieren, beispielsweise aufkleben oder flammkaschieren. Obwohl die erfindungsgemäßen Schaumstoffe das Aussehen und die Biegsamkeit üblicher Weichschaumstoffe haben, zeigen sie beim Brennen eine stark verminderte Neigung zur Bildung brennender Glutteilchen. Bekanntlich ist einer der Nachteile der üblichen Polyurethanschaumstoffe und anderer Kunstharze die Tatsache, daß sie beim Anzünden schmelzen und brennende Glutteilchen bilden, die tropfen und ein Ausbreiten der Flammen auf mdere brennbare Substanzen verursachen. Selbst wenn diese herkömr-lichen Schaumstoffe halogenierte Phosphorsäureester als flammabweisende Zusätze enthalten, könnsn si? 4ennoch tropfende, brennende Glutteilchen bilden, die andere brennbare Substanzen in der Nähe zur Entzündung bringen. Diese Nachteile werden durch die Schaumstoffe der Erfindung praktisch überwunden.

Zur Herstellung der Schaumstoffe der Erfindung wird dem zu verschäumenden Reaktionsgemisch mindestens ein Keton mit 5 bis 12 Kohlenstoffatomen im Molekül oder Benzaldehyd oder Diacetonalkohol oder ein Gemisch dieser Verbindungen einverleibt. Spezielle Beispiele für die Ketone sind Diäthylketon, Methylisobutylketon, Äthylbutylketon, Acetophenon, Propiophcnon, Diisobutylketon, Isobutylheptylketon, Cyclohexanon, Mesityloxid, Isophoron und 2,4-Pentandion und Diacetonalkohol. Die bevorzugten Inhibitoren sind Methylisobutylketon und Cyclohexanon.

Der Inhibitor wird in solcher Menge eingesetzt, daß die Bildung tropfender, brennender Glutteilchen beim Anzünden der Schaumstoffe unterdrückt wird. Es werden 0,8 bis 20 Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteile Polyäther und/oder Polyesterpolyol im zu verschäumenden Reaktionsgemisch verwendet. Ein bevorzugter Bereich liegt bei 1 bis 10 Gewichtsteilen, insbesondere 2 bis 6 Gewichtsteilen.

Dem zu verschäumenden Reaktionsgemisch wird ferner ein Flammschutzmittel einverleibt. Zu diesem Zweck kommen die üblichen Mittel zur Flammfestausrüstung von Polyurethanweichschaumstoffen in Frage, speziell Triester der Phosphorsäure, halogenierte Triester der Phosphorsäure und halogenierte Kohlenwasserstoffe. Spezielle Beispiele für geeignete Flammfestigkeit verleihende Verbindungen sind sind Tris-(l,3-dichlorpropyl)-phosphat, Tris-(2,3-dibrompropyl)-phosphat, 2,2-Bis-(chlormethyl)-l,3-propylen-bis-[ai-(2-chloräthyl)-phosphat], Tris-(2-chlorälhyl)-phosphat, Tris-{2-chlorpropyl)-phosphat, Bis-(dichlorpropyl)-tribromneopentylphosphat Trikresylphosphat, Kresyldiphenylphosphat chloriertes Paraffin und bromiertes Paraffin. Vorzugsweise werden halogenierte Phosphate, insbesondere Tris-(l,3-dichlorpropyl)-phosphat, eingesetzt Es können auch Gemische aus mindestens zwei der vorstehend aufgeführten Flammschutzmittel eingesetzt werden.

Das Flammschutzmittel wird in solcher Menge eingesetzt, daß die Schaumstoffe gute Flammfestigkeitseigenschaften besitzen. Im allgemeinen werden 2 bis 30 Gewichtsteile je 100 Gewichtsteile Polyäther und/oder Polyesterpolyol im zu verschäumenden Reaktionsgemisch eingesetzt. Vorzugsweise werden 5 bis 20 Gewichtsieile, insbesondere 7 bis 20 Gewichtsteile verwendet

Die in diesen Bereichen angewendete Menge an Inhibitor und Flammschutzmittel hängt vom gewünschten Ausmaß der Unterdrückung der Bildung tropfender, brennender Glutteilchen und der Flammfestigkeit der Schaumstoffe ab. Geeignete Mengen können durch einige orientierende Versuche leicht bestimmt werden.

Das zu verschäumende Gemisch kann noch weitere bekannte Zusätze und Verarbeitungshilfsmittel enthalten, beispielsweise Füllstofe, Pigmente oder andere Farbstoffe, Tenside, Schaumstabilisatoren, Zellöffner, Gleitmittel und Mikrobizide.

Als Polyole werden erfindungsgemäS Polyätherpolyole und Polyesterpolyole oder Gemische aus PoIyesterpolyolen und Polyütherpolyolen verwendet.

Als Polyätherpolyole kommen die verschiedensten mehrwertigen Polyäther in Frage, wie sie zur Herstellung von Polyurethanweichschaumstoffen auf PoIyätherbasis verwendet werden. Die bevorzugt eingesetzten Polyoxyalkylenpolyätherpolyole werden im allgemeinen durch Umsetzen eines Alkylenoxids, wie 1,2-Propylenoxid, mit einer Polyhydroxyverbindung als Initiator oder Starter hergestellt. Beispiele für verwendbare Initiatoren sind Glycerin, Trimethyi J2than,Trimethylolpropan, Triäthanolamin oder ein Polyäthylenglykol. Die zur Herstellung der Polyäther eingesetzten Alkylenoxide enthalten in der Regel 2 bis 4 Kohlenstoffatome. Spezielle Beispiele sind Äthylenoxid, 1,2-Propylenoxid, 1,2-butylenoxid, Trimethylenoxid und Tetramethylenoxid. Brauchbar sind ferner Poly-(aralkylenäther)-polyole, die sich von den entsprechenden Aralkylenoxiden, wie Styroloxid, allein oder im Gemisch mit einem Alkylenoxid ableiten. Im allgemeinen werden zur Herstellung der Polyätherpolyole Propylenoxid und Gemische von Propylenoxid mit Äthylenoxid eingesetzt.

Die erfindungsgemäß verwendeten Polyätherpolyole haben ein Molekulargewicht von 500 bis 6500, vorzugsweise von 2800 bis 4600, und eine durchschnittliche Hydroxylfunktionalität von 2,5 bis 3,1.

Als Polyesterpolyole kommen die üblichen Verbindungen in Frage, die zur Herstellung von Polyurethanweichschaumstoffen oder Schaumstoffen mittlerer Härte verwendet werden. Das Polyesterpolyol hat ein Molekulargewicht von mindestens etwa 400, vorzugsweise von 500 bis 5000. Die Hydroxylzahl der Verbindungen liegt dementsprechend im Bereich von 15 bis 300. Die bevorzugte durchschnittliche Hydroxylfunktionalität der Polyesterpolyole beträgt 2,2 bis 2,8.

Der Bereich der zur Herstellung von Polyurethanweichschaumstoffen der Erfindung verwendbaren Polyesterpolyole ist bekannt. Diese Polyesterpolyole können beispielsweise durch Umsetzen eines mehrwer-

tigen Alkohols mit einer Polycarbonsäure hergestellt werden. Jede Komponente kann 2 bis 36 Kohlenstoffe im Molekül enthalten. Als Polycarbonsäuren kommen auch die entsprechenden Säureanhydride oder Säurehalogenide oder Alkylester als Vorläufer in Frage. Die bevorzugten Carbonsäuren sind Dicarbonsäuren mit 4 bis 36 Kohlenstoffatomen im Molekül. Spezielle Beispiele für bevorzugte Polycarbonsäuren sind aromatische Carbonsäuren, wie Phthalsäure, Terephtalsäure, Isophthalsäure und Tetrachlorphthalsäure, cycloaliphatische Carbonsäuren, wie dimerisierte Linolsäure, mit Maleinsäure oder Fumarsäure umgesetzte ungesättigte Carbonsäuren sowie Cyclohexan-l,4-diessigsäure, und insbesondere aliphatische Carbonsäuren, wie Itaconsäure, Oxidipropionsäure, Bernsteinsäure, Glutarsäure, Adipinsäure, Azelainsäure, Korksäure und Sebazinsäure und deren Gemische. Die Polyesterpolyole können auch aus den entsprechenden Lactonen, wie γ-Butyrolacton oder ε-Caprolaton, beispielsweise durch Selbstkondensation mittels eines Diols oder Triols als Initiator hergestellt werden. Der mehrwertige Alkohol zur Herstellung der Poiyeslerpoiyoie besieht im allgemeinen aus einem Gemisch eines zweiwertigen und eines dreiwertigen Alkohols. Vorzugsweise wird ein Gemisch von Polyolen verwendet, bei dem der überwiegende Anteil eine Funktionalität von 2 und der untergeordnete Anteil eine Funktionalität von 3 hat.

Dieses Gemisch von zweiwertigen und dreiwertigen Polyolen wird verwendet und ergibt eine durchschnittliche Funktionalität zwischen 2 und 3. Eine Funktionalität von mehr als 2 ist erwünscht, um eine Vernetzung bei der Umsetzung des Polyesterpolyols mit dem organischen Polyisocyanat unter Bildung starker, aber biegsamer Schaumstoffe zu erreichen. Es wurde festgestellt, daß es günstiger ist, diese weitere Funktionalität durch Verwendung von dreiwertigen oder höheren Polyolen in untergeordneter Menge bei der Herstellung der Polyesterpolyole zu erhalten.

Die Polyesterpolyole können auch Ätherbindungen enthalten, beispielsweise Polyester, die aus Dipropy- w lenglykol Hergestellt werden. Der wesentliche Charakter dieser Polyester ist jedoch der eines Esters.

Im erfindungsgemäßen Verfahren kör.nen die üblichen organischen Polyisocyanate verwendet werden. Sie enthalten mindestens zwei Isocyanatgruppen im Molekül. Vorzugsweise hat das Isocyanatgemisch eine Isocyanatfunktionalität von 2,0 bis 3,0. Geeignete organische Polyisocyanate sind aromatische Polyisocyanate allein oder im Gemisch mit aliphatischen, cycloaliphatischen oder heterocyclischen Polyisocyanaten.

Die aromatischen Diisocyanate sind im allgemeinen zur Herstellung von Polyurethanen aus Kostengrüniien und aus anderen Gründen bevorzugt. Insbesondere die Toluylendiisocyanat-Isomeren v/erden technisch zur Schaumstoffherstellung nach dem kontinuierlichen Einstufenverfahren eingesetzt. Für bestimmte Zwecke werden jedoch auch andere Polyisocyanate, insbesondere die aliphatischen Polyisocyanate, Araikylpolyisocyanate und Cycloalkylpolyisocyanate, gegebenenfalls im Gemisch mit Toluylendiisocyanaten, verwendet. t>o Die Aralkylpolyisocyanate, aliphatischen Polyisocyanate und cycloaliphatischen Polyisocyanate sind besonders brauchbar, wenn es auf Beständigkeit gegen Abbau und Verfärbung durch Oxidation oder Licht ankommt. Die nichtaromatischen Polyisocyanate sind im allgemeinen allein nich·. so brauchbar, sie können jedoch ;n Kombination mit den anderen Typen fur Spezialzwecke verwendet v/erden.

Spezielle Beispiele fur verwendbare organische Polyisocyanate sind n-Butylendiisocyanat, Methylendiisocyänat, m-Xylyldiisocyanat, p-Xyiyldiisocyanat, Cyclohexyl-l^diisocyanat, Dicyclohexylmethan-4,4'-diisocyanat, m-Phenylendiisocyanat, p-Phenylendiisocyanat, 3-(a-IsocyanatoäthyI)-phenylisocyanat, 2,6-DiäthylbenzoI-l,4-diisocyanat, Diphenyldimethylmethan-4,4'-diisocyanat, Äthylidendiisocyanat, Propylen-l,2-diisocyanat, Cyclohexylen-l^-diisocyanat, 2,4-Toluylendiisocyanat, 2,6-Toluylendüsocyanat, 3,3'-Dimethyl-4,4'-biphenylendiisocyanat, 3,3'-Dirnethoxy-4,4'-biphenylendiisocyanat, 3,3'-Diphenyl-4,4'-biphenylendiisocyanat, 4,4-Biphenylendiisocyanat, 3,3'-Dichlor-4,4'-biphenylendiisocyanat, 1,5-Naphthylendiisocyanat, Isophorondiisocyanat, m-Xylylendiisocyanat, Triazintriisocyanat, Triketotrihydrotris-(isocyanatophenyl)-triazin und Tris-(isocyanatophenyl)-methan.

Das bevorzugte Treibmittel zur Herstellung von Polyurethanweichschaumstoffen ist Wasser. Wasser hat den Vorteil der niedrigen Kosten und der Stabilität be: der Schaumstoffherstellung. Die Umsetzung des Wassers mit dem Pöiyiäücyanat liefert nicht nur das Treibgas, sondern führt auch zur raschen Entstehung von Harnstoffgruppen enthaltenden Polymeren, die dazu beitragen, das Treibgas bei der Schaumstoffherstellung im Sthaum zu halten. Bei Verwendung von Wasser wird es in Mengen von 0,5 bis 6 Gewichtsprozent, bezogen aufdas Gesamtgewicht der eingesetzten Polyatherund/ oder Polyesterpolyole, verwendet. Treibmittel, die nicht mit den Isocyanatgruppen reagieren, können zusammen mit Wasser oder anstelle von Wasser verwendet werden. Zu diesen Treibmitteln gehören Verbindungen, die bei der exotherm verlaufenden Polyadditionsreaktion verdampfen. Die verschiedenen verwendbaren Treibmittel sind auf diesem Gebiet bekannt. Andere Treibmittel, die vorzugsweise bei der Herstellung von Polyurethanschaumstoffen verwendet werden, sind bestimmte halogensubstituierte aliphatische oder cycloaliphatische Kohlenwasserstoffe mit Siedepunkten zwischen -40° C und +40° C, einschließlich Methylenchlorid, flüchtige Fluorkohlenstoffverbindungen, vvie Trichlormonofluormethan, Dichlordiflüormethan und l-ChIor-2-fluoräthan, niedrigsiedende Kohlenwasserstoffe, wie n-Propan, Cyclopropan, Butan, Isobutan, Pentan, Hexan und Cyclohexan, sowie deren Gemische.

Im allgemeinen enthält das Reaktionsgemisch zur Herstellung der Polyurethanschaumstoffe auch einen Katalysator. Beispiele für verwendbare Katalysatoren sind tertiäre Amine und Metallsalze, wie N-Alkylmorpholine, z. B. N-Äthyimorpholin, Ν,Ν-Dialkylcyclohexylamine, wobei die Alkylreste z. B. Methyl-, Äthyl-, Propyl- oder Butylgmppen sind, Trialkylamine, wie TrFiiiiylamin, Tripropylamin, Tributylamin und Triamylamin, Triäthylendiamin, Bis-(2-dimethylaminoäthyl)-äther und Ν,-N-Dimethylaminixühyl-N'N'-dimethylaminopropyläthyi sowie z. B. Wismut-, Blei-, Titan-, Eisen-, Antimon-, Uran-, Cadmium-, Kobalt-, Aluminium-, Quecksilber-, Zink-, Nickel-, Cer-, Vanadium-, kupfer-, Mangan-, Zirkon- und Zinnverbindungen. Zinnverbindungen sind besonders wertvoll. Spezielle Beispiele sind Zinn(II)-octoat, Zinn-2-äthylhexoat, Zinn(II)-oleat, Dibutytzinnbis-(2-äthylhexoal) und Dibutylzinndilaurat. Der Katalysator wird in den üblichen Mengen verwenden.

Im allgemeinen enthält das Re;'!:ti'jnsgemi.ich /ur ller.->ic!lung der PolyuretluinschauinstolTe auch ein J'ensid. vorzugsweise eine OrKanosiliciumvcihinduiig,

die auch als Silicon-Tensicl bezeichnet wird. Bekanntlieh haben Silicon-Tenside mehrere Funktionen bei der Herstellung der Schaumstoffe, wie die Unterdrückung des Zusammenfallen des Schaums und die Steuerung der Porengröße. Die Silicon-Tenside enthalten eine oder mehrere hydrophobe Gruppen sowie eine oder mehrere hydrophile Gruppen. Die hydrophoben Gruppen enthalten eine Mehrzahl von Siliciumatomen. im allgemeinen in Form von Silicon-Einheiten. Die hydrophilen Gruppen bestehen im allgemeinen aus einer Mehrzahl von Oxyalkylenresten in Form einer Kette von sich wiederholenden Einheiten. Bei einem Typ von Silicon-Tensiden besteht das Hauptgerüst des Moleküls aus einer Kette von Siloxangruppen, an denen hydrophile Polyoxyalkylengruppen hängen. Bei einem anderen Typ bilden Ketten von alternierenden Polysiloxanpigmenten und Polyoxyalkylensegmenten das Rückgrad des Moleküls. Bei einer dritten weniger üblichen Gruppe wird das Poiymerrückgrui aus citici Küntcüstoff-KohlenstolT-Kette gebildet, an die Siliciumatome und langkettige hydrophile Gruppen gebunden sind Die verschiedenen Typen der Organosilicium-Tenside zur Herstellung von Polyurethan-Schaumstoffen sind bekannt und in der Literatur ausführlich beschrieben. Das Organüsilicium-Tensid wird im allgemeinen in einer Menge von 0,01 bis 1 Gewichtsteil pro 100 Gewichisteile Polyäther und/oder Polyesterpolyol verwendet. Es können jedoch auch geringere oder größere Mengen eingesetzt werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann nach den üblichen Methoden durchgeführt werden, einschließlich dem Prepolymer-, Quasiprepolymer- und Einstufenverfahren, dem diskontinuierlichen Verfahren oder kontinuierlichen Verfahren. Vorzugsweise werden die Schaumstoffe kontinuierlich nach dem Einstufenverfahren in Form großer Blöcke mit rechteckigem oder krsisfcirüigem Querschnitt hergest?!!t₄ die zu Plattenmaterial geeigneter Dicke verarbeitet werden können. Beispielsweise sind Schaumstofformteile mit kreisförmigem Querschnitt in der US-PS 38 74 988 beschricben. Die Polyurethanschaumstoffe können praktisch vollständig offenzellig sein, wie sie in der US-PS 37 48 288 oder der US-PS 38 84 848 beschrieben sind, oder es können netzartige Schaumstoffe nach den üblichen Verfahren hergestellt werden. Die Schaumstoffe können auch teilweise offenzellig oder vorwiegend geschlossenzellig sein.

Die nachstehenden Beispiele erläutern die Erfindung. Teile und Prozentangaben beziehen sich auf das Gewicht, sofern nichts anderes angegeben ist.

Die Schaumstoffe werden auf ihr Verhalten beim Brennen nach einer Modifikation der Prüfnorm UL 94 (Standard for Tests for Flammability of Plastic Materials for Parts in Devices an Appliances, Underwriters Laboratories Inc.) geprüft. Die Modifikation der Prüfnorm UL 94 besteht in der Bestimmung der Brennzeit. Beim Standardtest wird die Brennzeit 60 Sekunden nach dem Anzünden bestimmt, während im modifizierten Test die Brennzeit vom Beginn des Anzündens bestimmt wird.

In Tabelle I sind in tabellarischer Form die Rezepturen für den Vergleichsversuch I und die Beispiele 1 bis 3. die das Verfahren der Erfindune schildern, zusammeneefaßt.

Tabelle I Beispiel

bzw. Vergleichsversuch

Polyester aus Diiithylen- 100,0 100,0 100,0 100,0 glykol, Adipinsäure
und Trimethyloläthan;
OH-Zahl 56

2,4-/2,6-Toluylen- 50,1 50,1 50,1 50,1

diisocyanat-Gemiseh
65:35

schwarze Pigment- 7,45 7,45 7,45 7,45

dispersion in einem
organischen Träger

Gemisch von modili- 2,0 2,0 2,0 2,0

zierten Fettsäureestern

und einem Silicon

Wasser 3,7 3,7 3,7 3,7

N-Cocosmorpholin 0,8 0,8 0,8 0,8

weißes Mineralöl 0,2 0,2 0.2 0,2

N-Äthy!morpholin 0,5 0,5 0,5 0,5

N-Hexadecyldimethyl- 0,3 0,3 0,3 0,3 amin

Zinn(II)-octoat 1,5 1,5 1,5 1,5

Tris-(l,3-dichlorpropyl)- 20,0 20,0 20.0 20,0 phosphat

Methylisobutylketon - 5.0 -

Cyclohexanon - - 5,0 -

Benzaldehyd - - - 5,0

Der Index dieser Beispiele beträgt 111.

Vergleichsversuch I ist eine bekannte Rezeptur, die keinen Inhibitor zur Unterdrückung der Bildung tropfender Glutteilchen enthält. Die Beispiele 1 bis 3 erläutern Rezepturen der Erfindung. In sämtlichen Beispielen werden federnde Weichschaumstoffe mit gleichmäßiger Zellstruktur erhalten. Die Entflammbarkeitseigenschaften der Schaumstoffe werden nach der modifizierten Prüfnorm UL 94 bestimmt. Die Ergebnisse sind in Tabelle II zusammengefaßt. Tabelle II

Beispiel

bzw. Vergleichsversuch

Durchschnittliche 58.7 71.9 60,5 56,3

Brennzeit. Sek.
durchschnittliche 4.95 7,25 5.5 5,2

Brennlänge. cm

Tropfenbildung + - - -

Verkohlung -

Während des Verbrennens bilden sich aus dem Schaumstoff gemäß Vergleichsversuch I tropfende, brennende Glutteilchen. Beim Verbrennen der Schaumstoffe gemäß den Beispielen 1 bis 3 bildet sich keine Verkohlung, und es entstehen keine tropfenden, brennenden Gluiteilchen.

Claims

Patentansprüche:

1. Flammschutzmittel enthaltende, biegsame, rückprallelastische Polyurethanschaumstoffe mit verminderter Bildung tropfender, brennender Glutteilchen beim Anzünden, erhalten durch Umsetzung mindestens eines Polyätherpolyols mit einem Molekulargewicht von 500 bis 6500 mit einer durchschnittlichen Hydroxylfunktionalität von 2,5 bis 3,1 und/oder eines Polyesterpolyols mit einem Molekulargewicht von mindestens etwa 400 mit mindestens einem organischen Polyisocyanat in Gegenwart von Treibmitteln, Katalysatoren und mindestens einem üblichen Flammschutzmittel für Polyurethanweichschaumstoffe sowie gegebenenfalls eines Tensids unter Zusatz von 0,8 bis 20 Gewichtsteilen Benzaldehyd oder mindestens eines Ketons mit 5 bis 12 Kohlenstoffatomen oder von Diacetonalkohol oder eines Gemisches dieser Verbindungen pro 100 Gewichtsteiie Poiyäther- und/oder Foiyesterpoiyoi.

2. Polyurethanschaumstoffe nach Anspruch 1, erhalten unter Zusatz von Methylisobutylketon.

3. Polyurethanschaumstoffe nach Anspruch 1, erhalten unter Zusatz von Cyclohexanon.

4. Verfahren zur Herstellung der Polyurethanschaumstoffe nach Anspruch 1 durch Umsetzung mindestens eines Polyätherpolyols mit einem Molekulargewicht von 500 bis 6500 und mit einer durchschnittlichen Hydroxylfunktionalität von 2,5 bis 3,1 und/oder eines Polyesterpolyols mit einem Molekulargewicht von mindestens etwa 400 mit mindestens ejaem organischen Polyisocyanat in Gegenwart von Treibmitteln, Katalysatoren und mindestens einem üblichen Flammschutzmittel für Polyurethanweichschaumstoffe sowie gegebenenfalls eines Tensids, dadurch gekennzeichnet, daß man dem zu verschäumenden Gemisch 0,8 bis 20 Gewichtsteile Benzaldehyd oder mindestens eines Ketons mit 5 bis 12 Kohlenstoffatomen oder von Diacetonalkohol oder eines Gemisches dieser Verbindungen pro 100 Gewichtsteile Poiyäther- und/oder Polyesterpolyol zusetzt.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß man als Keton Methylisobutylketon verwendet.

6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß man als Keton Cyclohexanon verwendet.

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