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DE3530519C2 - - Google Patents

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Publication number
DE3530519C2
DE3530519C2 DE3530519A DE3530519A DE3530519C2 DE 3530519 C2 DE3530519 C2 DE 3530519C2 DE 3530519 A DE3530519 A DE 3530519A DE 3530519 A DE3530519 A DE 3530519A DE 3530519 C2 DE3530519 C2 DE 3530519C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
polyol
foam
melamine
polymer
isocyanate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE3530519A
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English (en)
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DE3530519A1 (de
Inventor
Graham Derek Hickory N.C. Us Walmsley
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
INTERCHEM INTERNATIONAL S.A., LUXEMBURG/LUXEMBOURG
Original Assignee
Interchem International Sa Luxemburg/luxembourg Lu
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Interchem International Sa Luxemburg/luxembourg Lu filed Critical Interchem International Sa Luxemburg/luxembourg Lu
Publication of DE3530519A1 publication Critical patent/DE3530519A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE3530519C2 publication Critical patent/DE3530519C2/de
Granted legal-status Critical Current

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    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
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    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/16—Nitrogen-containing compounds
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    • C08K5/3467—Heterocyclic compounds having nitrogen in the ring having more than two nitrogen atoms in the ring
    • C08K5/3477—Six-membered rings
    • C08K5/3492—Triazines
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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines elastischen Polyurethanschaumes, bei dem ein Isocyanat mit einem Polyol in Gegenwart eines Treibmittels und eines feuerhemmenden Additivs umgesetzt wird.
Elastische Polyurethanschäume werden weit verbreitet als elastisch federnde Strukturmaterialien, insbesondere als elastisches Füll- oder Polstermaterial in Möbelstücken verwendet. Es ist auch bekannt, in solche Schäume flammhemmende Additive einzubringen. Es wurde jedoch gefunden, daß es schwierig ist, auf wirtschaftliche Weise eine entsprechende Feuerfestigkeit zu erreichen, ohne daß wichtige physikalische Eigenschaften, wie Elastitzität, ungünstig beeinflußt werden und ohne daß Probleme durch Rauchbildung oder schädliche Gasentwicklung auftreten, wie es beispielsweise bei herkömmlichen halogenierten Feuerhemmstoffen der Fall ist.
Die US-PS 43 85 131 beschreibt die Verwendung von Harnstoff sowie Melamin als feuerhemmende Zusatzstoffe für Polyurethane. Diese Stoffe können wirksam und wirtschaftlich sein und durch sie können durch Rauch und gefährliche Gasentwicklung auftretende Probleme vermieden werden. Harnstoff Melamin wird aber nicht dem Schaum selbst, sondern eher einem Kleber zugegeben, der zur Bindung der Partikel des vorgefertigten Schaumes verwendet wird, um die physikalischen Eigenschaften des Schaumes nicht zu beeinträchtigen.
Aus der US-PS 42 58 141 ist die Zugabe von Melamin in einen elastischen Polyurethanschaum bekannt, aber bei dem beschriebenen Verfahren muß ein spezielles Isocyanat zur Umsetzung mit dem Polyol verwendet werden.
Die GB-PS 15 85 750 beschreibt die Verwendung von Melamin in einem Polyurethanschaum, der aus herkömmlichem Polyol und Isocyanat hergestellt ist. Dabei werden aber nur feste Schäume erhalten.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines elastischen Polyurethanschaumes zu schaffen, bei dem ein wirksames und brauchbares flammhemmendes Additiv verwendet werden kann, der Schaum zufriedenstellende physikalische Eigenschaften aufweist und dabei leicht und wirtschaftlich hergestellt werden kann.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren der eingangs genannten Art gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, daß als feuerhemmendes Additiv Melamin und als Polyol ein polymermodifizierter Polyol verwendet werden, um einen hochelastischen Schaum zu erzeugen.
Es wurde gefunden, daß durch dieses Verfahren aufgrund der Wirkung des Melamins eine ausgezeichnete Feuerfestigkeit erreicht werden kann, wobei es aber auch möglich ist, ausgezeichnete physikalische Eigenschaften des Schaumes zu erzielen, und zwar dank der Verwendung des polymermodifizierten Polyols mit Melamin.
Außerdem können die Reaktionsteilnehmer relativ billig sein und bei Feuer gibt es weniger Probleme hinsichtlich von Rauchbildung oder gefährlicher Gasentwicklung.
Die Erfindung basiert auf der Tatsache, daß die Feuerbeständigkeit durch Melamin in Verbindung mit polymermodifizierten Polyolen außerordentlich stark begünstigt wird, verglichen mit Verbindungen aus nicht modifizierten Polyolen. Das bedeutet, daß die physikalischen Eigenschaften eines elastischen Schaumes von der Natur und den relativen Mengenanteilen der verschiedenen schaumbildenden Bestandteilen abhängen. Es ist insbesondere üblich, ein schaumstabilisierendes oberflächenaktives Mittel, insbesondere ein Polysiloxan-Polyalkylenoxid-Blockmischpolymerisat zuzugeben, in dem die Oxyalkylen- und Siloxanbestandteile durch direkte Kohlenstoff-zu-Silizium-Bindungen oder Kohlenstoff- zu-Sauerstoff-zu-Silizium-Bindungen vernetzt sind. Oberflächenaktive Mittel dieser Art, wirken als Schaumstabilisatoren, indem sie die Bildung der erforderlichen offenen Schaumzellen unterstützen und ein Zusammenfallen des Schaumes verhindern, bis das Produkt eine ausreichende Gelfestigkeit entwickelt hat, um selbsttragend zu sein. Es wird auf die US-PS 36 29 308 Bezug genommen, in der oberflächenaktive Polysiloxan-Polyalkylenoxid-Blockmischpolymerisate näher beschrieben sind. Die schaumstabilisierenden Eigenschaften dieser oberflächenaktiven Mittel hängen von ihrer Molekularstruktur und insbesondere von ihren Molekulargewichten in Bezug zu der Art des verwendeten Polyols ab. Wie in US-PS 36 29 308 erwähnt ist, kann das Molekulargewicht von 3000 bis 12 000 betragen. Wenn daher Polyurethanschaum aus Polyolen relativ niedriger Aktivität, beispielsweise Polyole mit einem niedrigen primären Hydroxylgehalt, oder solchen, die ein Übergewicht an sekundären Hydroxylgruppen, oder eine niedrige Aktivität als Folge von Propylenoxidendabdeckung aufweisen, ist es üblich, ein oberflächenaktives Mittel mit einem relativ hohen Molekulargewicht zu verwenden, beispielsweise ein von Union Carbide unter der Bezeichnung L-6202 angebotenes Produkt. Andererseits können bei Verwendung von hochaktiven Polyolen und relativ niedrig molekularen oberflächenaktiven Mitteln zufriedenstellende Schäume erhalten werden, d. h. solche Mittel deren Molekulargewicht näher der unteren als der oberen Grenze liegt und beispielsweise von Dow Corning unter der Bezeichnung Silicone 5043 vertrieben werden. Mit einem polymermodifizierten Polyol wird ein zufriedenstellender elastischer Schaum, insbesondere bekannt als hochelastischer Schaum, der sich besonders für Möbel eignet, üblicherweise dadurch erhalten, daß eine Verbindung aus einem relativ hochaktiven Polyol und einem relativ niedrigmolekularen oberflächenaktiven Polysiloxan-Polyalkylenoxid-Blockmischpolymerisat verwendet wird. Es wurde überraschenderweise gefunden, daß solche polymermodifizierten auf Polyol basierende Verbindungen die Feuerfestigkeit von Melamin enthaltenden Schäumen außerordentlich stark verbessern. Dies ist möglicherweise eine Folge der eigenen Brennbarkeitseigenschaften des polymermodifizierten Polyols, insbesondere wenn es zusammen mit einem niedrigmolekularen oberflächenaktiven Mittel verwendet wird. Dabei kann eine große Feuerfestigkeit mit einem relativ niedrigen Melaminanteil erreicht werden. Solche geringen Mengenanteile sind besonders vorteilhaft, da damit eine nicht annehmbare Beeinträchtigung physikalischer Eigenschaften des Schaumes, insbesondere dessen Elastizität, vermieden werden kann. Eine solche Beeinträchtigung ist bei einem hohen Melaminanteil zu erwarten. Bei einem Polyurethanschaum aus herkömmlichen nicht modifizierten Polyolen ist ein relativ hoher Melaminanteil erforderlich, um brauchbare Feuerbeständigkeit zu erzielen. Dies wiederum hätte zur Folge, daß die physikalischen Eigenschaften des Schaumes ungünstig beeinflußt werden und die Schaumdichte müßte erhöht werden, um entsprechende Polymer-zu-Füllstoff-Verhältnisse zu erhalten, wodurch wiederum die Wirtschaftlichkeit des hergestellten Schaumes leiden würde.
Es wurde auch gefunden, daß die Gegenwart von Melamin in einem elastischen Schaum vorteilhaft ist, da diese Verbindung das Öffnen der Zellen begünstigt.
Unter polymermodifiziertem Polyol ist ein Polyolträger gemeint, der zusätzliches polymeres Material enthält, das als ein polymerer Füllstoff wirkt, der im fertigen Polyurethanschaum die Zellenstruktur beeinflußt. Das polymere Material kann eine physikalische Dispersion oder Lösung im Polyol und/oder mit diesem chemisch verbunden sein. Bevorzugt wird eine Dispersion. Zweckmäßige polymermodifizierte Polyole sind in der GB-PS 15 01 172 und in der US-PS 43 74 209 beschrieben. Das polymermodifizierte Polyol kann demnach entweder eine Dispersion eines Polyharnstoffs und/oder Polyhydrazodicarbonamid in einer relativ hochmolekularen organischen Verbindung mit mindestens zwei Hydroxylgruppen oder eine Dispersion eines Polyadditionsproduktes, hergestellt durch Umsetzen eines Alkanolamins mit einem organischen Polyisocyanat in Gegenwart eines Polyols mit mindestens zwei Hydroxylgruppen sein. In jedem Fall beträgt der Prozentanteil von Polyharnstoff/ Polyhydrazodicarbonamid oder Polyadditionsprodukte im polymermodifizierten Polyol vorzugsweise 1 bis 35 Gew.-%, bezogen auf den Polyol.
Der Polyolträger kann irgendeine entsprechende Substanz sein, beispielsweise Polyätherpolyole mit einem Molekulargewicht im Bereich von 200 bis 10 000, wie sie bei der Polyurethanbildung bekannt ist und beispielsweise in der GB-PS 14 82 213 sowie der GB-PS 15 01 172 und US-PS 43 74 209 beschrieben sind. Solche Polyätherpolyole können durch Umsetzen von Alkylenoxiden mit aktiven Wasserstoff enthaltenden Verbindungen hergestellt werden, wobei das Molekulargewicht des Reaktionsproduktes von der Menge des umgesetzten Alkylenoxids abhängt. Der Polyätherpolyol kann eine Hydroxylnummer im Bereich von 20 bis 80 und zwei bis vier Hydroxylgruppen pro Molekül aufweisen. Besonders bevorzugt wird ein Polyol mit einem hohen Gehalt an primärem Hydroxyl, insbesondere mindestens 50% primäres Hydroxyl. Brauchbare Polyole sind im Handel erhältlich, beispielsweise das von Dow Chemicals unter Voranol 4301 vertriebene Produkt.
Wie aus der US-PS 43 74 209 bekannt ist, kann ein brauchbarer polymermodifizierter Polyol durch Umsetzen eines Alkanolamins, insbesondere Triethanolamin, mit einem organischen Polyisocyanat in Gegenwart des obengenannten Polyolträgers erhalten werden, derart, daß das Alkanolamin mindestens vorwiegend polyfunktional mit dem Isocyanat reagiert und der Polyol zumindest vorwiegend als nicht umgesetzter Träger wirkt. Das Molverhältnis von Alkanolamin zum Isocyanat kann im Bereich von 1,0 : 0,5 bis 1,0 : 1,6, insbesondere 1 : 0,8 bis 1: 1,1 liegen. Es können aber auch Verhältnisanteile von mehr als 1 : 1,6 verwendet werden, insbesondere in Gegenwart eines Kettenabbruchsmittels.
Es ist auch möglich, einen polymermodifizierten Polyol zu verwenden, wie er in der GB-PS 15 01 172 beschrieben ist. Ein solcher Polyol wird erhalten, indem Isocyanat mit Polyaminen, die primäre und/oder sekundäre Aminogruppen und/oder Hydrazine und/oder Hydrazide enthalten, in Gegenwart eines Polyätherpolyols mit vorwiegend primären Hydroxylgruppen umgesetzt wird. Ein polymermodifizierter Polyol dieser Art ist im Handel erhältlich und wird von der Mobay Chemical Corporation unter der Bezeichnung Multranol 9225 angeboten.
Irgendein entsprechendes organisches Polyisocyanat kann bei der Herstellung des polymermodifizierten Polyols verwendet werden, wie es in den obengenannten Patentschriften 15 01 172 und 43 74 209 beschrieben ist. In gleicher Weise kann irgendein organisches Polyisocyanat, wie es beispielsweise aus den Patentschriften 15 01 172 und 43 74 209 oder GB-PS 14 53 258 bekannt ist, bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung von Polyurethan eingesetzt werden. Bevorzugt wird die als TDI bekannte Substanz (ein Gemisch der Isomeren 2,4 und 2,6 Toluoldiisocyanat), obwohl sich auch die unter MDI bekannte Substanz (Polymethylenpoly- phenylisocyanat) eignet, die durch Kondensation von Anilin mit Formaldehyd und anschließender Phosgenierung erhalten wird. MDI-Addukte und MDI-Derivate können auch verwendet werden.
Das Treibmittel kann Wasser enthalten, das mit dem Isocyanat reagiert. Zweckmäßig handelt es sich dabei um 1,6 : 4,6 Gewichtsteile Wasser, bezogen auf 100 Teile polymermodifiziertem Polyol. Es kann auch ein organisches Treibmittel in einem Verhältnis von 0 : 20 Gewichtsteilen zugegeben werden, beispielsweise ein halogenierter Kohlenwasserstoff mit einem Siedepunkt von weniger als 100°C bei Atmosphärendruck (vorzugsweise weniger als 50°C), beispielsweise Trichlorfluormethan oder Dichlorfluormethan oder Methylenchlorid.
Ferner können auch die für die Herstellung von Polyurethanschaum üblichen Additive zugegeben werden, beispielsweise Katalysatoren, wie tertiäre Amine (z. B. Triethylendiamin) und organische Zinnverbindungen (z. B. Zinnoctoat und Dibutyl-zinn-dilaurat), vernetzte oder kettenförmige Verbindungen, (z. B. Diethanolamin, Triethanolamin, Ethylenglykol und andere häufig verwendete Stoffe), Füllstoffe, Schaumstabilisatoren, oberflächenaktive Mittel und dergleichen.
Wie weiter oben näher erläutert ist, enthält die bevorzugteste Zusammensetzung eine oberflächenaktive schaumstabilisierende Verbindung, die ein Polysiloxan-Polyalkylenoxid- Blockmischpolymerisat ist (beispielsweise ein wasserlösliches Polydimethylsiloxan-Polyalkylenoxid- Mischpolymerisat gemäß der US-PS 36 29 308). Es handelt sich um eine niedrigmolekulare Art, die üblicherweise bei der Herstellung von hochelastischen Schäumen aus hochaktiven Polyol-Ausgangsstoffen verwendet wird. Eine typische Verbindung dieser Art wird von Dow Corning unter Silicone 5043 angeboten. Das oberflächenaktive Mittel kann in irgendwelchen entsprechenden Mengenanteilen zugegeben werden, beispielsweise 0,5 : 3 Gewichtsteilen, bezogen auf 100 Teile Polyol.
Der Melaminanteil kann im Bereich von 15 bis 150 Gewichtsteilen, pro 100 Teilen polymermodifiziertem Polyol, oder sogar nur 1 Gewichtsteil zugegeben werden. Ein bevorzugter Bereich liegt zwischen 50 bis 150 Gewichtsteilen, obwohl der Melamin-Anteil von den besonderen Bedingungen für die Feuerfestigkeit abhängt und in manchen Fällen ist ein Melamin-Anteil außerhalb des bevorzugten Bereiches auch brauchbar.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann in irgendeiner zweckmäßigen Weise mit entsprechenden Misch- und Formgeräten durchgeführt werden. Die Bestandteile können gleichzeitig miteinander gemischt oder, falls gewünscht, können einige Bestandteile vorgemischt werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich insbesondere für die Herstellung hochelastischer Schäume für die Möbelindustrie, es ist aber nicht auf diese beschränkt.
Die Erfindung wird anhand der folgenden Beispiele 1 bis 17 näher erläutert. Die Beispiele 2, 3, 4 bis 6 und 9 bis 17 betreffen das erfindungsgemäße Verfahren. Die Beispiele 1, 7, 8 und 14 sind Vergleichsbeispiele, bei denen nicht nach der Erfindung gearbeitet wurde.
Beispiel 1
Es wurden folgende Bestandteile verwendet:
Die Bestandteile wurden in einem Hochdruck-Mischkopf bei einer Leistung von 68 kg/Min. gemischt, um einen Schaumstoff mit den Abmessungen 76 cm×91 cm×30 cm (Breite×Länge×Höhe) zu erhalten. Am nächsten Tag wurde der Schaum geprüft und folgende Ergebnisse erhalten:
Dichte
39 kg/m³ (2.43 pcf)
ILD 25%Biegung 25,7 kg (56.6 lbs)
Zugfestigkeit 78 Pa (11.3 psi)
Reißfestigkeit 0,21 kg/cm (1.2 lbs/in.)
Rückfederung 38%
Sauerstoffindex 21,70%
Zusammendrückbarkeit 90% Biegung 17,5%
Beispiel 2
Ein polymermodifizierter Polyol wurde wie folgt hergestellt (im wesentlichen in der US-PS 43 74 209 beschrieben). 81,6 kg (180 lbs) eines Glyzerins - ausgegangen von Polyäther aus Propylenoxid mit 9% Ethylenoxid auf eine Hydroxylnummer 56 und eine primäre Hydroxylnummer von etwa 50% gebracht (z. B. das von Dow Chemicals angebotene Voranol 4301), wurde heftig gerührt und 4,4 kg (10.24 lbs) Triethanolamin zugegeben. Fünf Sekunden später wurden 4,6 kg (10.24 lbs) TDI (80% 2 : 4 und 20% 2 : 6) und wiederum fünf Sekunden später 0,027 kg (0.06 lbs) Dibutylzinndilaurat zugefügt. Alle diese Bestandteile hatten eine Temperatur von 20 bis 22°C. Es fand eine schnelle Reaktion statt und die Temperatur der Reaktionsteilnehmer stieg auf etwa 40°C. Es wurde eine weiße, stabile Dispersion erhalten, die ein polymermodifizierter Polyol war. Aus diesem polymermodifizierten Polyol wurde durch Mischen folgender Bestandteile ein Polyurethanschaum hergestellt:
Diese Bestandteile wurden in einen Hochdruck-Mischkopf bei einer Gesamtleistung von 68 kg/Min. (150 lbs/min) eindosiert. Beim Schäumen bildete sich ein Schaumstoffblock mit den Abmessungen 76 cm×91 cm×25,4 cm (30″ breit×36″ lang×10″ hoch). Am nächsten Tag wurde der Schaum geprüft und es wurden folgende Ergebnisse erhalten:
Dichte
46 kg/m³ (2.88 pcf)
ILD 25%Biegung 12,2 kg (26.8 lbs)
Zugfestigkeit 50,4 Pa (7.3 psi)
Reißfestigkeit 0,19 kg/cm (1.05 lbs/in)
Elastizität 45%
Sauerstoff-Index 31,0%
Zusammendrückbarkeit 90% Biegung 11,0%
Der bemerkenswerteste Unterschied zwischen Beispiel 1 und Beispiel 2 war der erheblich höhere Wert des Sauerstoffindexes in Beispiel 2 (ein Test, der den Prozentgehalt an Sauerstoff mißt, der zur Unterstützung der Verbrennung erforderlich ist). Auch das Melamin in Beispiel 1 lag 25% ILD über dem normalen, in Möbelpolstern akzeptablen Niveau. Jeder Versuch, den Sauerstoffindex durch Erhöhung der Melaminbeschickung zu verbessern, würde einen weiteren Anstieg des ILD und entsprechend eine Beeinträchtigung anderer physikalischer Eigenschaften bewirken.
Beispiel 3
Der Versuch gemäß Beispiel 2 wurde wiederholt, mit Ausnahme, daß der polymermodifizierte Polyol durch Multranol 9225 - ein polymermodifizierter Polyol hergestellt und vertrieben durch "Mobay" Chemical Corporation, Pittsburgh PA und in der GB-PS 15 01 172 beschrieben - ersetzt wurde. Es wurde ein wie oben beschriebener Schaumstoffblock hergestellt, der ebenfalls einen Sauerstoffindex von 30 bis 31% aufwies.
Die weiteren Beispiele veranschaulichen, daß die Brenn- oder Entflammbarkeit der Schäume nicht nur eine Funktion der verwendeten Melaminmenge ist, sondern auch vom Polyol und den oberflächenaktiven Mitteln abhängt.
Aus allen obengenannten Ansätzen wurden Schäume hergestellt, mit Ausnahme des Beispiels 14, wo die Wirksamkeit des Polyols nicht ausreichte, um mit dem oberflächenaktiven Mittel 5043 umgesetzt zu werden. Der Schaum fiel zusammen, und zwar als Folge des "falschen" oberflächenaktiven Mittels für den Polyol. Daraus wird offensichtlich, wie wichtig es ist, einen polymermodifizierten Polyol zu verwenden, um einen Schaum zu erhalten, der sowol feuerhemmend als auch physikalisch annehmbar ist.
Vergleiche der Werte der Sauerstoffindices des hergestellten Schaumes zeigen, daß Beispiel 4 mit 50 Teilen Melamin den gleichen Sauerstoffindex hatte wie Beispiel 8, das dreimal so viel Melamin enthielt.
ILD (erforderliche Belastung, um den Schaum 25% zu verformen) betrug 13,6 kg in Beispiel 4, aber 26 kg in Beispiel 8.
Die größere Melaminmenge, die erforderlich war, um dem Sauerstoffindex zu entsprechen, ergab einen unannehmbar hohen ILD und einen Dichteanstieg von 40,8 kg/m³ auf 70,7 kg/m³.
Beispiel 15
Ein weicherer Schaum als in Beispiel 4 aber gleicher Dichte wurde aus folgenden Bestandteilen hergestellt:
P. I.
100,00
TDI 105 Index
Wasser 2,40
Methylenchlorid 7,50
DEOA LF 1,00
33 LV 0,35
T-12 0,20
Thermolin 101 2,00
DC-5043 2,00
Melamin 100,00
ILD betrug 23,0 (verglichen mit 30,00) aber der Sauerstoffindex war der gleiche bei 31,0.
Beispiel 16
Beispiel 15 wurde wiederholt, aber das TDI wurde durch MDI (Polymethylen, Polyphenylisocyanat) ersetzt, d. h. es wurden folgende Bestandteile verwendet:
P. I.
100,00
MDI 105 Index
Wasser 2,40
Methylenchlorid 7,50
DEOA LF 1,00
33 LV 0,35
T-12 0,20
Thermolin 101 2,00
DC-5043 2,00
Melamin 100,00
Aufgrund der größeren Wirksamkeit von MDI, verglichen mit TDI, war ein Anstieg des ILD und der Dichte des Schaumes festzustellen, aber der Sauerstoffindex blieb gleich bei 31,0.
Diese Ergebnisse zeigten, daß die Feuerhemmung - gemessen durch den Sauerstoffindex - für eine spezifische Dichte und ein konstantes polymermodifiziertes Polyol/Melamin Verhältnis konstant war, trotz der unterschiedlichen Ansätze, um ILD zu ändern. Auch eine Änderung der Art des Isocyanats änderte den Sauerstoffindex für eine gegebene Zubereitung nicht.
Beispiel 17
Eine Produktmenge Schaum wurde aus folgenden Bestandteilen hergestellt:
P. I.
100,00
Melamin 100,00
tri-(β-Chlorethyl)phosphat (Warenzeichen Fyrol Cef) 5,00
TDI 105 Index
Wasser 2,00
33 LV 0,22
DEOA LF 0,80
T-12 0,110
DC-5043 1,80
Methylenchlorid 9,00
Schaumstoffblöcke mit einer Breite×Höhe von 183 cm×71 cm wurden hergestellt.
Bei der Prüfung wurden folgende Ergebnisse erhalten:
Dichte
56,8 kg/m³ (3.55 lbs/cu. ft.)
ILD 15 kg (33.0 lbs)
Rückfederung 51%
Zusammendrückbarkeit 90% Biegung <12%
Sauerstoffindex 32,0
California Technical Bulletin 117 offene Flamme bestanden (pass)
Schwelen - Gewichts-% erhalten 99,2%
Strahlenplattentest (ASTM E-602) <25,0
Flammverteilungsindex durch South West Research Institute 1″ dick (2,54 cm) 5. California Technical Bulletin 133 (draft specification) @ unbedeckt bestanden (pass)
bedeckt bestanden (pass)
Boston Fire Department Chair Test @ unbedeckt bestanden (pass)
bedeckt bestanden (pass)
UL 94 HF (Versicherer Labortest) bestanden (pass)
MVSS 302 (Kraftfahrzeug-Sicherheits-Standardtest) bestanden (pass)
NY/NJ Port Authority @ a) 25.853b (FAA) bestanden (pass)
b) ASTM E-162 bestanden (pass)
California Technical Bulletin 121 bestanden (pass)
Die obengenannten California Technical Bulletin Tests betreffen Prüfungen, die vom Bureau of Home Furnishing, State of California V. St. A festgesetzt sind. Der Schaum des Beispiels, der diesen Tests unterworfen wurde, erfüllte die Standardbedingungen und einige oder alle der Teststandards hätten mit weniger Melamin leicht erfüllt werden können. Es ist daher verständlich, daß die in den verschiedenen Beispielen angegebenen Melaminmengen nur als Erläuterungen dienen. Es sind in der Tat verschiedene Mengen innerhalb des obengenannten Bereiches (1% bis 150%) möglich, wobei die Menge jeweils vom Teststandard abhängt, der erreicht werden soll. Bei geringeren Anforderungen an die Feuerfestigkeit kann mit extrem geringen Mengen an Melamin ausgekommen werden. Werden sehr hohe Anforderungen gestellt, können große Mengen Melamin verwendet werden.
Schäume gemäß den erfindungsgemäßen Beispielen können mit einer Dichte von 32 bis 128 kg/m³ (2,0-8,0 pcf) hergestellt werden.
Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Beispiele beschränkt.

Claims (10)

1. Verfahren zur Herstellung eines elastischen Polyurethanschaumes, bei dem ein Isocyanat mit einem Polyol in Gegenwart eines Treibmittels und eines feuerhemmenden Additivs umgesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß als feuerhemmendes Additiv Melamin und als Polyol ein polymermodifizierter Polyol verwendet werden, um einen hochelastischen Schaum zu erzeugen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens 50% der Hydroxylgruppen des Polyols primäre Hydroxylgruppen sind.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der verwendete polymermodifizierte Polyol aus einer Dispersion eines polymeren Stoffes in einem Träger-Polyol besteht, der zumindest vorwiegend nicht mit dem polymeren Stoff reagiert.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der polymere Stoff ein Polyadditionsprodukt aus einem Alkanolamin und einem Isocyanat ist.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Alkanolamin Triethanolamin ist.
6. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der polymere Stoff ein Reaktionsprodukt aus einem Isocyanat mit einem Polyamin und/oder einem Hydrazin und/oder einem Hydrazid ist.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der polymere Stoff in einer Menge von 1 bis 35 Gewichts-%, bezogen auf den Polyol verwendet wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Melamin in einer Menge von 1 bis 150 Gewichts-%, bezogen auf Polyol, verwendet wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß Melamin in einer Menge von 50 bis 150 Gewichts-%, bezogen auf Polyol, verwendet wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein oberflächenaktiver Schaumstabilisator in Form eines niedrigmolekularen Polysiloxan-Polyalkylenoxid- Blockmischpolymerisats zugegeben wird.
DE19853530519 1984-08-30 1985-08-27 Verfahren zur herstellung eines elastischen polyurethanschaumes Granted DE3530519A1 (de)

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