DE2208951A1 - Urethane foams with low smoke generation - Google Patents

Urethane foams with low smoke generation

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Herman Peter Oakmont; Wismer Marco Gibsonia; Pa. Doerge (V.SLA.). P
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Description

Dr. Michael Hann . 24. F-bruaDr. Michael Hann. 24. F-brua

PatentanwaltPatent attorney

635 Bad Nauheim . H / W (42J; ·.· -3·.635 Bad Nauheim. H / W (42J; ·. · -3 ·.

Burgallee 12bBurgallee 12b

PPG Industries, Inc., Pittsburgh, Pa., USA URETHANSCHAUMSTOFFE MIT EINER GERINGEN RAUCHENTWICKLUNG Priorität: USA / Ser. No. 119,952 vom 1. März 1971PPG Industries, Inc., Pittsburgh, Pa., USA LOW SMOKE URETHANE FOAM Priority: USA / Ser. No. 119,952 of March 1, 1971

Diese Erfindung bezieht sich auf Urethanschaumstoffe, die ein flammverzögerndes Mittel enthalten und deren Rauchentwicklung durch Mitverwendung von Isophthalsäure in der Mischung der Ausgangsstoffe herabgesetzt worden ist.This invention relates to urethane foams containing a flame retardant and producing smoke has been reduced by using isophthalic acid in the mixture of starting materials.

In der Technik wendet man eine steigende Aufmerksamkeit der Rauchentwicklung bei, die bei Polyurethanschaumstoffen auftritt, die flammverzögernde Mittel enthalten. Es liegt auf der Hand, dass auch ein Polyurethanschaumstoff, der nur eine geringe Verbreitung der Flamme erlaubt, Gefahren mit sich bringt, wenn bei der Berührung mit einer Flamme ausreichend Rauch auftritt, um die Bewohner eines Raumes derartig zu belästigen, dass ihnen die Sicht genommen wird oder "ihre Atmungstätigkeit beeinträchtigt wird. Es sind deshalb auch schon Methoden entwickelt worden, um die hierbei entwickelte Rauchmenge zu bestimmen, wobei eine derartige Methode, z.B. im Journal of Cellular Plastics (Januar 1967), Seiten 41 - 43 beschrieben ist. Auch das "Underwriters Laboratory" hat Prüfmethoden und Bewertungen zum Messen der Rauchentwicklung entwickelt (z.B. UL-E84 Tunnel-Prüfungen und auch UL-723).In the art, increasing attention is paid to smoke generation, that of polyurethane foams occurs that contain flame retardants. It is obvious that also a polyurethane foam that Only a small spread of the flame allowed, which poses danger if on contact with a flame there is sufficient smoke to annoy the occupants of a room to such an extent that they are unable to see or "their breathing is impaired. It Therefore, methods have already been developed to determine the amount of smoke developed in this process, whereby such a method, e.g., in the Journal of Cellular Plastics (January 1967), pages 41-43 is described. The "Underwriters Laboratory" has also developed test methods and evaluations for measuring smoke development (e.g. UL-E84 tunnel tests and also UL-723).

Es wu de nun gefunden, dass man die Menge des entwickelten Rauches bei einem Polyurethanschaumstoff, der ein phosphorhalt iges flammverzögerndes Mittel enthält, wesentlich verringern kann, ohne die anderen Eigenschaften des Schaumstoffes wesentlich zu beeinträchtigen, wenn man der Mischung der Ausgangsstoffe Isophthalsäure zugibt. Die zweckmäßigerweise in fein-verteilter Form zugegebene Isophthalsäure hat ausserdem noch die vorteilhafte Wirkung, dass sie die Ausbreitung einer Flamme bzw. eines Feuers bei einem Polyurethanschaum einschränkt. Dieses ist sehr überraschend, da die meisten Säuren entweder bei der Herabsetzung der Rauchbildung und bei der Beeinflussung des Ausbreitung eines Feuers ohne Wirkung sind oder die Eigenschaften des Schaumstoffes in hohem Ausmaß verschlechtern. Die Menge der zu verwendenden Isophthalsäure kann in Abhängigkeit von der Zusammensetzung der anderen Ausgangsstoffe in weiten GrenzenIt has now been found that the amount of smoke evolved in a polyurethane foam that contains phosphorus iges flame retardant, can significantly reduce the other properties of the foam significantly affecting the mix of the starting materials isophthalic acid. Which has isophthalic acid expediently added in finely divided form in addition, the advantageous effect that it prevents the spread of a flame or fire in the case of a polyurethane foam restricts. This is very surprising as most acids help lower either The formation of smoke and influencing the spread of a fire have no effect or the properties of the foam worsen to a great extent. The amount of isophthalic acid to be used may vary depending on the Composition of the other starting materials within wide limits

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schwanken, doch läßt sie sich durch Versuche ohne Schwierigkeiten ermitteln, wobei mindestens derartige Mengen an Isophthalsäure verwendet werden, dass eine wirksame Herabsetzung der Rauchentwicklung eintritt. Im allgemeinen werden etwa 5 bis etwa 40 Gew.% bezogen auf das Gesamtgewicht der Mischung der Ausgangsstoffe, benützt. Bevorzugt sind Mengen von etwa 15 bis etwa 25 Gew.% der Gesamtzubereitung.fluctuate, but it can be determined by experiments without difficulty, with at least such amounts of isophthalic acid used to be that effective Reduction in smoke development occurs. In general, about 5 to about 40 wt.% Based on the Total weight of the mixture of raw materials, used. Amounts of about 15 to about 25% by weight of the are preferred Total preparation.

Die Polyurethanschaumstoffe mit einer geringen Rauchentwicklung nach dieser Erfindung können beliebige schwer entflammbare Schaumstoffe sein, die man erhält, indem man ein organisches Polyisocyanat mit einem Material mit aktivem oder reaktionsfähigem Wasserstoff umsetzt, wobei diese Ausgangsstoffe ein phosphorhaltiges flammverzögerndes Mittel enthalten.The polyurethane foams with low smoke development According to this invention, any flame retardant foam can be obtained by using an organic Reacts polyisocyanate with a material with active or reactive hydrogen, these starting materials Contain phosphorus-based flame retardant.

Als Material mit aktivem Wasserstoff können beliebige Verbindungen mit reaktionsfähigem Wasserstoff verwendet werden, die als Ausgangsstoffe für die Urethanherstellung geeignet sind. Vorzugsweise ist das Material mit aktivem Wasserstoff eine organische Verbindung oder ein organisches Harz mit einem Isocyanatäquivalent zwischen etwa 70 und etwa 280. Zur Zeit werden als derartige Verbindungen Polyätherpolyole mit einem Hydroxylwert zwischen etwa 200 und etwa 800 bevorzugt, wie z.B. die Reaktionsprodukte einer Polyhydroxylverbindung mit 3 bis 8 Hydroxylgruppen und einem Alkylenoxid mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen. Die am meisten bevorzugten Polyätherpolyole bestehen im wesentlichen aus Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff.Any reactive hydrogen compounds can be used as the active hydrogen material are suitable as starting materials for urethane production. Preferably the active hydrogen material is one organic compound or resin having an isocyanate equivalent between about 70 and about 280. Currently For example, preferred such compounds are polyether polyols having a hydroxyl value between about 200 and about 800, such as the reaction products of a polyhydroxyl compound having from 3 to 8 hydroxyl groups and an alkylene oxide having from 2 to 4 carbon atoms. The most preferred Polyether polyols consist essentially of carbon, hydrogen and oxygen.

Die Verbindungen mit reaktionsfähigen Wasserstoff, die üblicherweise zur Herstellung von Polyurethanschaumstoffen verwendet werden, schließen als eine Klasse von Hauptvertretern verschiedene langkettige aliphatische Polyole, Polyätherpolyole, Polyesterpolyole und ähnliche Verbindungen ein. Zu den aliphatischen Polyolen, die bei dieser Erfindung verwendet werden können, gehören diejenigen Diole, die durch eine Kohlenstoffkette von 6 bis 20 oder mehr Kohlenstoffatomen getrennt sind. Da derartige Diole nur difunktionell sind, sind sie in der Regel nur in geringen Mengen als Ausgangsstoffe in den aufzuschäumenden Massen für die Her-The compounds with reactive hydrogen that are commonly used in the manufacture of polyurethane foams include, as a class of major representatives, various long chain aliphatic polyols, polyether polyols, polyester polyols and like compounds. The aliphatic polyols that can be used in this invention include those diols that can be used by a carbon chain of 6 to 20 or more carbon atoms are separated. Since such diols are only bifunctional are, they are usually only in small quantities as starting materials in the masses to be foamed for the manufacture

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stellung der neuen festen Schaumstoffe nach dieser Erfindung vorhanden. Im Sinne dieser Erfindung sind geringe Mengen an aliphatischen Diolen derartige Mengen, die weder die Steifheit des gehärteten Schaumstoffes noch seine ausgezeichnete Dimensionsbeständigkeit beeinträchtigen.position of the new solid foams according to this invention available. For the purposes of this invention, small amounts of aliphatic diols in such amounts that neither the rigidity of the cured foam nor its excellent Impair dimensional stability.

Aliphatische Triole, wie Hexantriol und Polyätherpolyole, die man durch die Oxyalkylierung von diesen aliphatischen Triolen erhält, können bei den aufzuschäumenden Zubereitungen nach der Erfindung in kleinen oder größeren Mengen verwendet werden. Bei der Erfindung werden jedoch bevorzugt auch zusätzliche Verbindungen mit reaktionsfähigem Wasserstoff verwendet, die höher als trifunktionell sind, und es ist ausserdem bevorzugt, die trifunktioneilen Polyole und Polyäther in relativ geringen Mengen zu benützen. Zu den aliphatischen Triolen, die als Komponente mit reaktionsfähigem Wasserstoff verwendet werden können, gehören aliphatische Triole mit 6 oder mehr Kohlenstoffatomen. Typische Triole sind z. B. : Trimethyloläthan, Trimethylolpropan, Glycerin, 1,2,6-Hexantriol und dergleichen. Die zur Herstellung von steifen Polyurethanschaumstoffen besonders geeigneten trifunktionellen Polyätherpolyole haben Hydroxylzahlen von größer als etwa 200 und insbesondere Hydroxylzahlen von größer als etwa 300.Aliphatic triols such as hexanetriol and polyether polyols obtained by the oxyalkylation of these aliphatic Receives triplets, can in the formulations to be foamed according to the invention in small or large amounts be used. In the invention, however, additional compounds with reactive hydrogen are also preferred used that are higher than trifunctional, and it is also preferred, the trifunctional polyols and Use polyether in relatively small quantities. Among the aliphatic triols, which are used as a component with reactive Hydrogen can be used include aliphatic triols having 6 or more carbon atoms. Typical triplets are z. B.: trimethylolethane, trimethylolpropane, glycerine, 1,2,6-hexanetriol and the like. The production of Trifunctional polyether polyols particularly suitable for rigid polyurethane foams have hydroxyl numbers of greater than about 200 and especially hydroxyl numbers of greater than about 300.

Für die Erfindung geeignete tetrafunktioneile Polyätherpolyole und Polyätherpolyole mit höherer Funktionalität können erhalten werden, indem man ein Alkylenoxid, wie Äthylenoxid, Propylenoxid oder Butylenoxid, mit einem Polyol mit 4 oder mehr freien Hydroxylgruppen umsetzt. Typische tetrafunktioneile und höherfunktionelIe Polyätherpolyole werden durch die Oxyalkylierung von z.B. den folgenden Polyolen erhalten: Pentaerythrit, Saccharose, 2,2,6,6-Tetrakis(hydroxymethyl)-cyclohexanol, Glucose, Sorbit, Mannit, abgebaute Stärken, abgebaute Cellulosen, Diglycerin, <*· -Methylglucosid und dergleichen. Wenn derartige Polyätherpolyole zur Herstellung der neuen festen Schaumstoffe nach der Erfindung verwendet werden, sollen sie zweckmäßigerweise eine Hydroxylzahl von höher als etwa 200 und insbesondere von höher als etwa 250 besitzen, wobei jedoch die besten Ergebnisse dann erhalten werden, wenn die Polyätherpolyole Hydroxylzahlen von höher als etwa 300 haben.Tetrafunctional polyether polyols suitable for the invention and polyether polyols with higher functionality can be obtained by adding an alkylene oxide such as ethylene oxide, Propylene oxide or butylene oxide, reacted with a polyol with 4 or more free hydroxyl groups. Typical tetrafunctional parts Polyether polyols with higher functionality are obtained by oxyalkylation obtained from e.g. the following polyols: pentaerythritol, sucrose, 2,2,6,6-tetrakis (hydroxymethyl) cyclohexanol, Glucose, sorbitol, mannitol, degraded starches, degraded celluloses, diglycerin, <* · -methyl glucoside and the like. When such polyether polyols are used to produce the new solid foams according to the invention they should expediently have a hydroxyl number of greater than about 200, and especially greater than about 250, but which will give the best results when the polyether polyols have hydroxyl numbers higher than have about 300.

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Aueβer aliphatischen Polyolen und aliphatischen .Polyätherpolyolen können auch Polyesterharze mit Hydroxylgruppen für die Herstellung der festen Polyurethanschaumstoffe nach der Erfindung verwendet werden. Man erhält derartige Polyesterharze, indem man einen Überschuß eines Polyols mit einer Polycarbonsäure, insbesondere einer D!carbonsäure, umsetzt. Als Polyole können dabei typischerweise verwendet werden: Äthylenglycol, Propylenglycol, Butylenglycol, Glycerin, Trimethylolpropan, Trimethylelfthan, 1,2,6-Hexantriol, Pentaerythrit, Diäthylenglycol, Dipropylenglycol und dergleichen. Typische Dicarbonsäuren für dieses Gebiet schließen ein: Adipinsäure, Bernsteinsäure, Azelainsäure, Phthalsäure, Isophthalsäure, Terephthalsäure, Chlorendicsäure, Tetrabromphthalsäure und dergleichen und auch die entsprechenden Anhydride, so weit diese vorkommen. Es können auch langkettige dimere Säuren verwendet werden, um für die Erfindung geeignete Polyole zu erhalten, z.B. durch Veresterung mit Polyolen, insbesondere Diolen, wie Äthylenglycol und dergleichen. Für die Zwecke dieser Erfindung sollen geeignete Polyester zweckmäßig eine minimale Hydroxylzahl von etwa 200 haben, bevorzugt von etwa 250, wobei aber die besten Ergebnisse mit denjenigen Polyestern erhalten werden, die Hydroxylzahlen von mehr als etwa 300 haben.In addition to aliphatic polyols and aliphatic .Polyether polyols, polyester resins with hydroxyl groups can also be used can be used for the production of the solid polyurethane foams according to the invention. One obtains such Polyester resins, by reacting an excess of a polyol with a polycarboxylic acid, in particular a dicarboxylic acid. The polyols can typically be can be used: ethylene glycol, propylene glycol, butylene glycol, glycerine, trimethylolpropane, trimethylolfthan, 1,2,6-hexanetriol, pentaerythritol, diethylene glycol, dipropylene glycol and the like. Typical dicarboxylic acids for this field includes: adipic acid, succinic acid, azelaic acid, phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, chlorenedic acid, tetrabromophthalic acid, and the like and also the corresponding anhydrides, as far as they occur. Long-chain dimer acids can also be used in order to obtain polyols suitable for the invention, e.g. by esterification with polyols, especially diols, such as ethylene glycol and the like. For the purposes of this invention, suitable polyesters should expediently have a minimum hydroxyl number of about 200, preferably of about 250, however, the best results are obtained with those polyesters which have hydroxyl numbers greater than about 300 to have.

Eine andere geeignete Klasse von Polyolen, die bei der Erfindung verwendet werden können, sind Tr!alkanolamine von geeignetem Molekulargewicht und die Alkylenoxid-Addukte davon, die durch Umsetzung mit Alkylenoxiden entstehen. Beispiele von Trialkanolaminen von niedrigerem Molekulargewicht schließen Triethanolamin, Triisopropanolamin und Tributanolamin ein. Die Alkylenoxid-Addukte, die verwendet werden können, sind bevorzugt diejenigen, bei denen der Oxyalkylenanteil 2-4 Kohlenstoffatome enthält.Another suitable class of polyols that can be used in the invention are trialkanolamines from suitable molecular weight and the alkylene oxide adducts thereof formed by reaction with alkylene oxides. Examples of lower molecular weight trialkanolamines include triethanolamine, triisopropanolamine, and tributanolamine. The alkylene oxide adducts that are used are preferred are those in which the oxyalkylene moiety contains 2-4 carbon atoms.

Eine andere Klasse von geeigneten Polyolen, die verwendet werden kann, sind die Alkylenoxidaddukte von Mono- und Polyaminen und auch von Ammoniak. Diese Verbindungen können als aminische Polyole bezeichnet werden.Another class of suitable polyols that can be used are the alkylene oxide adducts of mono- and polyamines and also of ammonia. These connections can are referred to as aminic polyols.

Die Mono- und Polyamine werden vorzugsweise mit Alkylenoxiden umgesetzt, die 2-4 Kohlenstoffatome enthalten, z.B. mit Äthylenoxid, 1,2-Epoxypropan, den Epoxybutanen und Mischungen davon. Zu den für diese Umsetzung mit Alkylenoxiden geeigneten Mono- und Polyaminen gehören u. a. Methylamin, Äthyl-The mono- and polyamines are preferably reacted with alkylene oxides containing 2-4 carbon atoms, e.g. Ethylene oxide, 1,2-epoxypropane, the epoxybutanes and mixtures thereof. The mono- and polyamines suitable for this reaction with alkylene oxides include, inter alia. Methylamine, ethyl

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anin, Isopropylarain, Butylamln, Benzylamin, Anilin, Toluidine, Naphthylamine, Äthylendiamin, Diäthylentriainin, Triäthylentetramln, 1,3-Butandlamin, 1,3-Propandiamin, 1,4-Butandiamin, 1,2- , 1,3- f 1.4- , 1,5 und 1,6-Hexandiamin t Phenylendiamine, Toluoldiamine, Naphthalindiamine und dergleichen. Von den Verbindungen der vorstehenden Gruppen sind von besonderes Interesse u. a. Ν,Ν,Ν1,Nf-Tetrakis(2-hydroxyäthyDäthylendiamin, Ν,Ν,Ν1,N'-Tetrakis(2-hydroxypropyl)äthylendiamin, Ν,Ν,Ν*,Nl-Pentakis(2-hydroxypropyl)-diäthylentriamin, Phenyldiisopropanolamin und die Addukte von höheren Alkylenoxiden mit Anilin und dergleichen. Andere Verbindungen dieser Art, die eine besondere Erwähnung verdienen, sind die Alkylenoxidaddukte von Anilin oder substituierten Anilln/Formaldehyd-Kondensationsprodukten.anine, isopropylarain, butylamine, benzylamine, aniline, toluidine, naphthylamine, ethylenediamine, diethylenetriamine, triethylenetetramine, 1,3-butanedlamine, 1,3-propanediamine, 1,4-butanediamine, 1,2-, 1,3- f 1.4- , 1,5 and 1,6-hexanediamine t phenylenediamines, toluenediamines, naphthalenediamines and the like. Of the compounds of the above groups of particular interest are Ν, Ν, Ν 1 , N f -Tetrakis (2-hydroxyäthyDäthylenediamine, Ν, Ν, Ν 1 , N'-tetrakis (2-hydroxypropyl) ethylenediamine, Ν, Ν, Ν *, N l -pentakis (2-hydroxypropyl) diethylenetriamine, phenyldiisopropanolamine and the adducts of higher alkylene oxides with aniline, etc. Other compounds of this type which deserve special mention are the alkylene oxide adducts of aniline or substituted aniline / formaldehyde condensation products.

Andere Materialien mit aktivem Wasserstoff, die in den neuen Urethanschaumstoffen nach dieser Erfindung verwendet werden können, sind Phenol-Fonaaldehyd-Kondensationsprodukte, aminische Verbindungen, wie Qläthanolamln, Triäthanolamin und dergleichen. Ein anderes Material, das bei der Herstellung der Schaumstoffe nach dieser Erfindung verwendet werden kann, ist Rizinusöl und seine Derivate. Weiterhin sind als Ausgangsstoffe die Oxalkylierungsprodukte von Polyaminpolyamid-Verbindungen geeignet, wie man sie bei der Umsetzung von Dicarbonsäuren mit Polyaminen erhält.Other active hydrogen materials used in the new urethane foams of this invention are phenol-formaldehyde condensation products, amine compounds, such as lethanolamine, triethanolamine and the same. Another material used in making the foams of this invention is castor oil and its derivatives. Furthermore, the oxyalkylation products of Polyamine polyamide compounds suitable as they are at the reaction of dicarboxylic acids with polyamines.

Es liegt auf der Hand, dass dort, wo die Verbindung mit aktivem Wasserstoff Halogen, wie Brom oder Chlor, oder Stickstoff enthält, eine geringere Menge an Phosphor erforderlich ist, als bei Verwendung von Verbindungen mit aktivem Wasserstoff, die nur aus Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff bestehen, da die genannten Elemente dazu beitragen, die Flammwidrigkeit zu erhöhen.It is obvious that where the connection is with active hydrogen containing halogen, such as bromine or chlorine, or nitrogen, a smaller amount of phosphorus is required is, as when using compounds with active hydrogen, consisting only of carbon, hydrogen and oxygen exist, since the elements mentioned help to increase the flame retardancy.

Zu den organischen Polyisocyanaten, die mit den Verbindungen mit aktivem Wasserstoff unter Bildung der Polyurethanschaumstoffe umgesetzt werden können, gehören u.a. folgende:Among the organic polyisocyanates that react with the compounds with active hydrogen to form the polyurethane foams can be implemented include the following:

Toluoldiisocyanat, Chlorphenyl-2,4-diisocyanat, Äthylendiisocyanat, 1,4-Tetramethylendiisocyanat, Paraphenylendiisocyanat, Hexamethylendiisocyanat und dergleichen.Toluene diisocyanate, chlorophenyl-2,4-diisocyanate, ethylene diisocyanate, 1,4-tetramethylene diisocyanate, paraphenylene diisocyanate, Hexamethylene diisocyanate and the like.

Es ist zwar möglich, die vorstehenden Diisocyanate unmittelbar mit dem Material mit aktivem Wasserstoff unter Bildung von Schaumstoffen umzusetzen, doch werden bevorzugt Vorpolymere von diesen Diisocyanaten hergestellt, wenn sie für dieAlthough it is possible to form the above diisocyanates directly with the active hydrogen material of foams to implement, but prepolymers of these diisocyanates are preferred if they are used for the

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Erzeugung von steifen oder harten Schaumstoffen, verwendet werden.Production of rigid or hard foams, used will.

Wenn es erwünscht ist, die Polyurethanschaumstoffe direkt aus einem organischen Polyisocyanat und einem Material mit aktivem Wasserstoff ohne Erzeugung eines Vorpolymeren herzustellen, werden bevorzugt mehrkernige Polyisocyanate der folgenden Art benutzt:If desired, the polyurethane foams directly of an organic polyisocyanate and an active hydrogen material without producing a prepolymer to produce, polynuclear polyisocyanates of the following type are preferably used:

Diphenyldiisocyanat, Triphenyldiisocyanat, 3,3'-Dimethyl-4,4lblphenylendlisocyanat, 3,3'-Dimethoxy-4,4'-biphenylendiisocyanat, Polymethylen-polyphenylisocyanat, Diphenylmethan-4,41-diisocyanat, Triphenylmethantriisocyanat, 1,5-Naphthalindiisocyanat, 3,3*-Dimethyldiphenylmethan-4,4'-diisocyanat und dergleichen.Diphenyl diisocyanate, triphenyl diisocyanate, 3,3'-dimethyl-4,4 l b-phenylene diisocyanate, 3,3'-dimethoxy-4,4'-biphenylene diisocyanate, polymethylene-polyphenyl isocyanate, diphenylmethane-4,4 1 -diisocyanate, triphenylmethane triisocyanate, 1,5- Naphthalene diisocyanate, 3,3 * -dimethyldiphenylmethane-4,4'-diisocyanate and the like.

Von den bevorzugten Polyisocyanaten wurde gefunden, dass die besten Ergebnisse erzielt werden, wenn die polymeren Polyisocyanate eine Funktionalität von größer als 2,0 besitzen. Beispiele von polymeren Polyisocyanaten schließen die folgenden Verbindungen ein:Of the preferred polyisocyanates, it has been found that the best results are achieved when the polymeric polyisocyanates have a functionality greater than 2.0. Examples of polymeric polyisocyanates include the following compounds:

Rohes Diphenylmethan-4,4'-diisocyanat, das üblicherweise als rohes 11MDI" bezeichnet wird und eine Funktionalität von etwa 2,5 bis 2,6 hat. Obwohl es möglich ist, feste organische Polyisocyanate bei der vorliegenden Erfindung zu verwenden, indem man sie vor der Umsetzung mit den anderen Ausgangsstoffen für die Schaumstoffe schmilzt, werden bevorzugt flüssige organische Polyisocyanate benützt.Crude diphenylmethane-4,4'-diisocyanate, commonly referred to as crude 11 MDI "and having a functionality of about 2.5 to 2.6. Although it is possible to use solid organic polyisocyanates in the present invention by using it melts before the reaction with the other starting materials for the foams, liquid organic polyisocyanates are preferably used.

Ein anderes organisches Polyisocyanat, das besonders geeignet ist, ist rohes Tolylendiisocyanat, das üblicherweise als rohes "TDI" bezeichnet wird und etwa 85% TDI und etwa 15% an einem polymeren Diisocyanat enthält und eine Funktionalität von etwa 2,1 hat.Another organic polyisocyanate that is particularly useful is crude tolylene diisocyanate, commonly known as raw "TDI" is called and about 85% TDI and about 15% on a polymeric diisocyanate and has a functionality of about 2.1.

Als besonders geeignet wurde Polymethylen-polyphenylisocyanat, das hier als "PAPI" bezeichnet wird und eine Isocyanat-Funktionalität von größer als etwa 2,4 hat, ermittelt.Polymethylene polyphenyl isocyanate, which is referred to here as “PAPI” and has an isocyanate functionality of greater than about 2.4, has been found to be particularly suitable.

Bei der Herstellung der Polyurethanschaumstoffe setzt man etwa 1 Äquivalent des Materials oder Harzes mit aktivem Wasserstoff mit einem Äquivalent eines organischen Polyisocyanates um. Häufig ist es vorteilhaft, eine kleine Menge von einem Urethankatalysator zuzusetzen und üblicherweise werden den Zubereitungen der Ausgangsstoffe für die Schaumstoffherstellung geeignete Emulgatoren und Treibmittel zugesetzt.In the production of the polyurethane foams one uses about 1 equivalent of the active hydrogen material or resin with one equivalent of an organic polyisocyanate. It is often beneficial to use a small amount of a urethane catalyst to add and usually Suitable emulsifiers and blowing agents are added to the preparations of the starting materials for foam production.

2 0 9 8 3 8/10682 0 9 8 3 8/1068

Der relative Anteil des für die Polyurethanschaumstoffe verwendeten organischen Isocyanates kann innerhalb weiter Grenzen verändert werden. In der Regel wird die Isocyanatkomponente in einer Menge verwendet, die etwa einer reaktionsfähigen Isocyanatgruppe für jedes reaktionsfähige Wasser» stoffaton der anderen Verbindung entspricht, wobei diese Verbindung üblicherweise ein Polyol, ein Polyamin oder eine ähnliche Verbindung mit reaktionsfähigem Wasserstoff ist. Einige der organischen Polyisocyanate neigen aber dazu sich zu verflüchtigen und deshalb kann es wünschenswert sein, derartige Verluste zu kompensieren. Man kann meist innerhalb eines Bereiches von 0,5 bis etwa 2 Äquivalent organisches Polyisocyanat pro Äquivalent der Polyolkomponente in dem fertigen Material arbeiten, doch können auch kleinere oder größere Mengen mit guten Ergebnissen verwendet werden. Um bei der letzten Härtung der Polyurethan» harze die Ausbildung der Polyurethanumsetzungen zu fördern, werden in der Regel Katalysatoren zugegeben. Zu derartigen Katalysatoren gehören z.B. tertiäre Amine von Hydroxy!aminen 9 organische Zinnsalze und dergleichen. Nachstehend wird eine unvollständige Liste derartiger bekannter Katalysatoren gegeben tThe relative proportion of the organic isocyanate used for the polyurethane foams can be varied within wide limits. In general, the isocyanate component is used in an amount stoffaton as a reactive isocyanate group on each reactive hydrogen "corresponding to the other compound, said compound is usually a polyol, a polyamine or a similar V e rbindung with reactive hydrogen. However, some of the organic polyisocyanates tend to volatilize and it may therefore be desirable to compensate for such losses. Most of the time one can work within a range of 0.5 to about 2 equivalents of organic polyisocyanate per equivalent of the polyol component in the finished material, but smaller or larger amounts can be used with good results. In order to promote the formation of the polyurethane reactions during the final curing of the polyurethane resins, catalysts are generally added. Such catalysts include, for example tertiary amines, hydroxy! 9 amines, organic tin salts and the like. An incomplete list of such known catalysts is given below

Tetramethyläthylendiamin (wasserfrei) (TMÄDA) Tetramethylguanidin (TMG)
Tetramethyl-1,3-butandiamin (TMBDA) Triäthylendiamin der Formel:
Tetramethylethylenediamine (anhydrous) (TMÄDA) Tetramethylguanidine (TMG)
Tetramethyl-1,3-butanediamine (TMBDA) triethylenediamine of the formula:

Dimethyläthanolamin (DMÄA)Dimethylethanolamine (DMÄA)

Zinnester, wie Zinn-II-Oleat, Zinn-II-Octoat, Dibutylzinndilaurat, Dibutylzinndiacetat und dergleichen.Tin esters, such as tin (II) oleate, tin (II) octoate, Dibutyl tin dilaurate, dibutyl tin diacetate and the like.

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Anstelle dieser Katalysatoren können zahlreiche andere Katalysatoren verwendet werden. Die Menge der verwendeten Katalysatoren kann im Bereich'von etwa 0,05 bis etwa 5% oder aehr, bezogen auf das Gesamtgewicht der verwendeten Polyole ausmachen. Mischungen der vorhin genannten und / oder anderen Katalysatoren können ebenfalls benützt werden.Numerous other catalysts can be used in place of these catalysts. The amount of used Catalysts can range from about 0.05 to about 5% or more, based on the total weight of the polyols used. Mixtures of the aforementioned and / or other catalysts can also be used.

Um der Polyol-Polyisocyanat-Mischung eine schaumförmige oder zellartige Struktur zu verleihen, wird ein geeignetes Blähmittel oder Treibmittel oder eine Mischung derartiger Mittel zugesetzt oder in situ erzeugt. Als derartige Mittel sind insbesondere flüssige, aber relativ leicht flüchtige halogenierte Kohlenwasserstoffe geeignet, wie die folgenden perhalogenierten Kohlenwasserstoffe, die 1, 2 oder bis zu 4 Kohlenstoffatomen enthalten. Derartige Mittel schließen z.B. die folgenden ein:To the polyol-polyisocyanate mixture a foam-like or to impart cellular structure becomes a suitable blowing agent or propellant or a mixture of such Agent added or generated in situ. Such agents are in particular liquid, but relatively easily volatile Halogenated hydrocarbons suitable, such as the following perhalogenated hydrocarbons, the 1, 2 or up to 4 Contain carbon atoms. Such agents include, for example, the following:

CCl3FCCl 3 F CHCl2FCHCl 2 F CCl2F2 CCl 2 F 2 CClF3 CClF 3 C2Cl2F4 C 2 Cl 2 F 4 CHClF2 CHClF 2

Die halogenierten Kohlenwasserstoffe mit ein und zwei Kohlenstoffatomen sind bevorzugt und von diesen sind ganz besonders Trichlormonofluormethan und Dichlordifluormethan für eine großtechnische Anwendung geeignet. Diese Mittel werden als Flüssigkelten in Mengen von etwa 10% oder weniger bis etwa 20% oder mehr, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zubereitung zu den Polyol-Polyisocyanatmischungen zugegeben oder auch einer oder mehreren Komponenten der Zubereitung. Sie werden im wesentlichen in der flüssigen Mischung verflüchtigt, um die Zellbildung herbeizuführen. Anschließend wird die Mischung in dem zellförmigen Zustand ausgehärtet.The halogenated hydrocarbons having one and two carbon atoms are preferred and of these, trichloromonofluoromethane and dichlorodifluoromethane are most particularly suitable for a large-scale application. These remedies are called liquid celes in amounts of about 10% or less to about 20% or more, based on the total weight of the preparation for the polyol-polyisocyanate mixtures added or one or more components of the preparation. You will essentially be in the liquid Mixture evaporates to induce cell formation. Subsequently, the mixture becomes in the cellular state hardened.

Obwohl die halogenierten Kohlenwasserstoffe als Treibmittel besonders geeignet sind, wenn sehr gute Isoliereigenschaften erwünscht sind, können auch andere Treibmittel, wie Wasser, Kohlendioxid und dergleichen, bei der Erfindung verwendet werden.Although the halogenated hydrocarbons are particularly suitable as blowing agents if they have very good insulating properties If desired, other blowing agents such as water, carbon dioxide, and the like can also be used in the invention will.

Um eine möglichst gleichförmige Verteilung der verschiedenen Komponenten des flüssigen Systems zu erreichen und um die gewünschte Zellbildung sicherzustellen, kann ein Emulgator und / oder ein anderes oberflächenaktives Mittel der Mischung beigefügt werden. Diese Materialien haben nur einen physikalischen Einfluß und sind durchaus nicht immer erforderlich,In order to achieve the most uniform possible distribution of the various components of the liquid system and around the To ensure the desired cell formation, an emulsifier and / or another surface-active agent can be added to the mixture attached. These materials only have a physical influence and are by no means always necessary,

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insbesondere dann, wenn Schaumstoffe von höherer Dichte hergestellt werden. Es gibt sehr viele derartiger Produkte und in Handel sind mehrere hundert solcher Produkte erhält* lieh. Einige von diesen sind in der Veröffentlichung "DETERGENTS AND EMULSIFIERS — UP TO DATE" veröffentlicht von John W. McCutcheon, Inc., 475 Fifth Avenue, New York, New York, beschrieben.especially when foams of higher density getting produced. There are very many such products and several hundred such products are available in stores * borrowed. Some of these are published in the publication "DETERGENTS AND EMULSIFIERS - UP TO DATE" by John W. McCutcheon, Inc., 475 Fifth Avenue, New York, New York.

Beispiele von oberflächenaktiven Mitteln, die verwendet werden können, sind z. B. die sogenannten "Pluronics", die als Kondensate von Äthylenoxid mit einer hydrophoben Basis aus der Kondensation von Propylenoxid mit Propylenglycol beschrieben worden sind. Sie besitzen Molekulargewichte im Bereich von etwa 2000 bis etwa 8000 und sollen der folgenden Struktur entsprechen:Examples of surfactants that can be used are e.g. B. the so-called "Pluronics", which have been described as condensates of ethylene oxide with a hydrophobic base from the condensation of propylene oxide with propylene glycol. They have molecular weights in the range of about 2,000 to about 8,000 and should correspond to the following structure:

Eine andere Klasse von oberflächenaktiven Mitteln umfasst die sogenannten "Tetronics", die aus der Anlagerung von Propylenoxid an Äthylendiamin entstehen mit nachfolgender Anlagerung von Äthylenoxid. Diese Verbindungen entsprechen der folgenden Struktur:Another class of surfactants includes the so-called "tetronics", which result from the accumulation of Propylene oxide on ethylene diamine is formed with the subsequent addition of ethylene oxide. These connections correspond of the following structure:

HO(C2H4O)t(C3H6OHO (C 2 H 4 O) t (C 3 H 6 O

NCH2CH2NNCH 2 CH 2 N

Eine andere gut geeignete Klasse von oberflächenaktiven Mitteln umfasst die sogenannten "Tweens", die als Monoester von höheren Fettsäuren, wie Laurinsäure, Stearinsäure und ölsäure, und Polyoxäthylen-sorbitan bekannt sind. Eine andere Klasse von oberflächenaktiven Mitteln, die zur Aufrechterhaltung der Zellstruktur beim Aufschäumen und Härten von Polyurethanharzen sich als sehr geeignet erwiesen hat, wird von löslichen, flüssigen Derivaten von Silikonen gebildet. Ein derartiges Produkt entspricht etwa der StrukturAnother well-suited class of surfactants includes the so-called "tweens", which are known as monoesters of higher fatty acids, such as lauric acid, stearic acid and oleic acid, and polyoxyethylene sorbitan are known. Another Class of surfactants used to maintain cell structure during foaming and hardening of Polyurethane resins have proven to be very suitable, is formed from soluble, liquid derivatives of silicones. Such a product roughly corresponds to the structure

R'»Si R '»Si

O(R9SiO)r(CnH2nO)zR""O (R 9 SiO) r (C n H 2n O) z R ""

20983 8/106 820983 8/106 8

In dieser Formel sind R1" und RIMI einwertige Kohlenwasserstoffreste, wogegen Rq ein zweiwertiger Kohlenwasserstoffrest ist; p, q und r sind ganze Zahlen von mindestens 1, die aber auch wesentlich höher sein können, z.B. 2, J, 4, 5, 6 oder höhere Zahlen bis etwa 20; η ist eine ganze Zahl von etwa 2 bis etwa 4 und ζ ist eine ganze Zahl von mindestens 5 oder eine höhere Zahl, z.B. 6, 7, 8, 9, 10 oder größer bis etwa 25. Eins von diesen Produkten ist im Handel als "Dow-Corning 199" bekannt. Ein anderes ebenfalls sehr geeignetes oberflächenaktives Mittel auf Silikonbasis ist das sogenannte "Silikon L-521" entsprechend der folgenden Formel:In this formula, R 1 "and R IMI are monovalent hydrocarbon radicals, whereas R q is a divalent hydrocarbon radical; p, q and r are integers of at least 1, but they can also be significantly higher, e.g. 2, J, 4, 5, 6 or higher numbers up to about 20; η is an integer from about 2 to about 4 and ζ is an integer of at least 5 or a higher number, e.g. 6, 7, 8, 9, 10 or more up to about 25. One of these products is known commercially as "Dow-Corning 199". Another also very suitable silicone surfactant is the so-called "Silicone L-521" according to the following formula:

A (C3H6O) C4H9 A (C3H6O) C 4 H 9

C2H5 Si O (—SiO—)—(C2H4O) -(C3H6O) C4H9 C2H5 Si O (-SiO -) - (C 2 H 4 O) - (C 3 H 6 O) C4H9

/50 V 750/ 50 V 750

C2H4O F 3H6O] C4H9 C 2 H 4 OF 3H 6 O] C 4 H 9

Es können auch andere oberflächenaktive Mittel verwendet werden, insbesondere flüssige und / oder lösliche nicht-ionische Mittel dieser Art. Die oberflächenaktiven Mittel, die hier auch als Schaumerzeuger bezeichnet werden können, werden , zweckmaßigerweise in Mengen von etwa 0,1 bis etwa 3 Gew.-% verwendet, bezogen auf die Mischung der Polyolkomponente und der organischen Polyisocyanat-Komponente. Bei verhältnismäßig schweren Schaumstoffen, z.B. solchen mit einer Dichte von 0,080 bis 0,096 g / ecm und höher, kann auf die Verwendung der Schaumerzeuger überhaupt verzichtet werden. Die Schaumstoffe nach dieser Erfindung sind selbstverlöschend gemäß den Bestimmungen nach ASTM D-1962-59T. Im allgemeinen liegt der Mindestgehalt an Phosphor bei etwa 0,5 bis etwa 2%, in Abhängigkeit von der Zusammensetzung der Mischungen. t Other surface-active agents can also be used, in particular liquid and / or soluble non-ionic agents of this type. The surface-active agents, which can also be referred to here as foam generators, are conveniently used in amounts of about 0.1 to about 3 wt. -% used, based on the mixture of the polyol component and the organic polyisocyanate component. In the case of relatively heavy foams, for example those with a density of 0.080 to 0.096 g / ecm and higher, the use of the foam generator can be dispensed with at all. The foams of this invention are self-extinguishing as determined by ASTM D-1962-59T. In general, the minimum phosphorus content is from about 0.5 to about 2%, depending on the composition of the mixtures. t

ί 209838/ 1068 ί 209838/1068

- n " ■ 22D8951- n "■ 22D8951

Die zum Flammfestmachen verwendete Phosphorverbindung kann in For« einer reaktionsfähigen oder einer nicht-reaktionsfähigen Phosphorverbindung vorliegen. Die reaktionsfähige Phosphorverbindung kann entweder eine Phosphorverbindung mit aktiven Wasserstoffatomen sein, wie ein Polyol, oder ein phosphorhaltiges Isocyanat. Daraus ergibt sich, dass das Verhalten der Phosphorverbindung bei der Bildung der Polyurethane von der Art der in ihr enthaltenen Gruppen abhängt. Wie sich aus dieser Schilderung ergibt, ist die Auswahl der einzelnen Mittel für die Herstellung von flammwidrigen Polyurethanschaumstoffen nicht erfindungswesentlich, sondern die Erfindung ist in der Verwendung der Fumarsäure bei der Herstellung der flanmwidrigen phosphorhaltigen Polyurethanschaumstoffe zu sehen, wodurch die Rauchbildung derartiger Schaumstoffe bei einem Brand oder bei der Berührung mit einer Flamme wesentlich herabgesetzt wird. Als phosphorhaltige Verbindungen können zahlreiche Verbindungen den Polyurethanschaumstoffen zugesetzt werden. Derartige phosphorhaltige Zusatzstoffe sind in der Technik bekannt und es sind in der Patentklasse 260, Unterklasse 2.5 der V.St.A. zahlreiche Beispiele dieser Phosphorverbindungen beschrieben worden. Es erscheint deshalb nicht erforderlich, alle möglichen Materialien dieser Art aufzuzählen, da Verbindungen dieser Art dem Fachmann aus dem bekannten Stand der Technik ohne weiteres zugänglich sind. Die phosphorhaltigen Polyole können sich z.B. von der phosphorigen Säure, Phosphonsäure, Phosphorsäure oder Pyr©phosphorsäure ableiten. Die Polyole dieser Säuren können in einer Vielzahl von Verfahren hergestellt werden, z.B. durch Umsetzung der Säuren mit Alkylenoxiden oder mit durch Halogen-substituierten Alkylenoxiden oder durch Veresterung dieser Säuren oder durch Umesterung von Säureestern mit Polyalkylenglycolen und Polyoxyalkylenglycolen. Eine besonders geeignete Gruppe von Polyolen dieser Art ist das Oxyalkylierungsprodukt von einem Säureester aus einer Oxysäure des Phosphors und einem einwertigen Alkohol entsprechend den Angaben in dem Patent der V.St. 3 407 150. Andere phosphorhaltige Polyole, die verwendet werden können, schließen Diäthyl-Ν,Ν1-diäthanolaminomethyl-phosphonat (Fyrol i+ 6), Bis(hydroxypolypropoxypropyl)-N,N'-diäthanolaminomethyl-phosphonat, Tris(hydroxypropyl)phosphat, Trisfoctakis(2-hydroxypropyl)saccharosej phosphit, Trisdipropylenglycolphosphit, Tr is ft etrakis ( 2-hydroxypropyl )»i-methylglycos idj phosphit ein.The phosphorus compound used for flame-proofing can be in the form of a reactive or a non-reactive phosphorus compound. The reactive phosphorus compound can be either a phosphorus compound having active hydrogen atoms, such as a polyol, or a phosphorus-containing isocyanate. It follows that the behavior of the phosphorus compound in the formation of the polyurethanes depends on the type of groups it contains. As can be seen from this description, the selection of the individual means for the production of flame-retardant polyurethane foams is not essential to the invention, but the invention is to be seen in the use of fumaric acid in the production of the flame-resistant, phosphorus-containing polyurethane foams, whereby the smoke formation of such foams in a fire or is significantly reduced when it comes into contact with a flame. Numerous compounds can be added to the polyurethane foams as phosphorus-containing compounds. Such phosphorus-containing additives are known in the art and are in patent class 260, subclass 2.5 of the V.St.A. numerous examples of these phosphorus compounds have been described. It therefore does not seem necessary to enumerate all possible materials of this type, since compounds of this type are readily available to the person skilled in the art from the known prior art. The phosphorus-containing polyols can be derived, for example, from phosphorous acid, phosphonic acid, phosphoric acid or pyrophosphoric acid. The polyols of these acids can be prepared in a variety of processes, for example by reacting the acids with alkylene oxides or with halogen-substituted alkylene oxides or by esterifying these acids or by transesterifying acid esters with polyalkylene glycols and polyoxyalkylene glycols. A particularly suitable group of polyols of this type is the oxyalkylation product of an acid ester of an oxyacid of phosphorus and a monohydric alcohol as described in the patent of V.St. 3 407 150. Other phosphorus-containing polyols that can be used include diethyl Ν, Ν 1 -diethanolaminomethyl phosphonate (Fyrol i + 6), bis (hydroxypolypropoxypropyl) -N, N'-diethanolaminomethyl phosphonate, tris (hydroxypropyl) phosphate, Trisfoctakis (2-hydroxypropyl) sucrose phosphite, trisdipropylene glycol phosphite, Tris ft etrakis (2-hydroxypropyl) i-methylglycos id phosphite.

2098 3 8/10682098 3 8/1068

Flamnverzögernde phosphorhaltige Mittel ohne reaktionsfähige Gruppen sind z.B. Tris(chloräthyl)phosphat, Tris(chlorpropyl)-phosphat, Tris(2,3-dichlorpropyl)phosphat, Tris(2,3-dibrompropyl)phosphat, Bis(beta-chloräthyl)vinylphosphat.Flame retardants containing phosphorus without reactive Groups are e.g. tris (chloroethyl) phosphate, tris (chloropropyl) phosphate, tris (2,3-dichloropropyl) phosphate, tris (2,3-dibromopropyl) phosphate, bis (beta-chloroethyl) vinyl phosphate.

Als Beispiele für phosphorhaltige Polyisocyanate seien das Äthyl-diisocyanat der phosphorigen Säure, C-H5P(O)(NCO)2;Examples of phosphorus-containing polyisocyanates are ethyl diisocyanate of phosphorous acid, CH 5 P (O) (NCO) 2 ; das Phenyl-diisocyanat der unterphosphorigen Säure, C2H5P(NCO)2 genannt.the phenyl diisocyanate of hypophosphorous acid, called C 2 H 5 P (NCO) 2 .

In den folgenden Beispielen werden einige zur Zeit bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung näher erläutert. Alle Angaben über Teile und Prozentsätze sind Gewichtsangaben, wenn nicht ausdrücklich etwas anderes angegeben ist.In the following examples, some are currently preferred Embodiments of the invention explained in more detail. All information Parts and percentages are given by weight, unless expressly stated otherwise.

Beispiel 1example 1

Bei diesem Beispiel wurde ein Saccharose-Polyätherpolyol verwendet, wie es in den US-PS 3 085 085, 3 153 002 und 3 222 357 zum Beispiel beschrieben ist. Dieses Produkt war auf Basis von einem Mol Saccharose, 0,4 Mol Diäthylentriamin, 14,5 Mol Propylenoxid und 4 Mol Äthylenoxid aufgebaut und hatte einen OH-Wert von 470.This example used a sucrose polyether polyol such as that described in U.S. Patents 3,085,085, 3,153,002, and 3,222,357. This product was based on one mol of sucrose, 0.4 mol of diethylenetriamine, 14.5 mol of propylene oxide and 4 mol of ethylene oxide and had an OH value of 470.

Als Polyisocyanat wurde ein ρ,ρ'-Diphenylmethandiisocyanat (NCO-20) mit einer Funktionalität von 2,5 bis 2,6 und einem NCO-Äquivalent von 133 verwendet.A ρ, ρ'-diphenylmethane diisocyanate was used as the polyisocyanate (NCO-20) with a functionality of 2.5 to 2.6 and an NCO equivalent of 133 was used.

Als flammverzögernder Zusatzstoff diente Diäthyl-N,N'-diäthanolaminomethylphosphonat. Diethyl N, N'-diethanolaminomethylphosphonate was used as the flame retardant additive.

Es wurde folgender Ansatz hergestellt:The following approach was made:

GewichtsteileParts by weight

Polyol (wie vorstehend) 57,2Polyol (as above) 57.2

flammverzögerndes Mittel (wie vorstehend) 6,4flame retardant (as above) 6.4

oberflächenaktives Silikon 1,0surface-active silicone 1.0

Dibutylzinndiacetat 0,4Dibutyl tin diacetate 0.4

Trichlormonofluormethan 35,0Trichloromonofluoromethane 35.0

209838/1068209838/1068

Alle diese Schaumstoffe erhält man durch Aufschäumen von 100 Teilen des Ansatzes mit einer Mischung aus 90 Teilen des angeführten Isocyanate mit 32 Teilen fein-verteilter Isophthalsäure. Der Ansatz des Polyols befand sich beim Mischen bei
einer Temperatur von 20° C (68° F) und die Mischung des Isocyanats bei 23,9° C (75° F). Alle aufschäumbaren Mischungen
wurden für 6 Sekunden gemischt.
All of these foams are obtained by foaming 100 parts of the batch with a mixture of 90 parts of the stated isocyanate with 32 parts of finely divided isophthalic acid. The batch of the polyol was with the mixing
a temperature of 20 ° C (68 ° F) and the mixture of isocyanate at 23.9 ° C (75 ° F). All foamable mixtures
were mixed for 6 seconds.

Eigenschaften des SchaumstoffesProperties of the foam

Dichte (open blow core) 1,8 - 2,0Density (open blow core) 1.8 - 2.0

Dimensionsstabilität (Volumänderung in %)Dimensional stability (volume change in%)

eine Woche bei 65,6° C (150° F) (relative Feuchtigkeit 95%) 9,8one week at 65.6 ° C (150 ° F) (relative humidity 95%) 9.8

eine Woche bei 93° C (200° F) (relative Feuchtigkeit 95%) 7,5one week at 93 ° C (200 ° F) (relative humidity 95%) 7.5

eine Woche bei -26,7°C (-16<> F) (relative Feuchtigkeit 95%) -0,5one week at -26.7 ° C (-16 <> F) (relative humidity 95%) -0.5

Druckfestigkeit 1,8 kg/cm2 Compressive strength 1.8 kg / cm 2

(25,78 psi)(25.78 psi)

Bei einem Brandversuch zeigte dieser Schaumstoff eine Herabsetzung der Rauchentwicklung von mindestens 30% im Vergleich zu einem Schaumstoff aus den gleichen Ausgangsstoffen, aber ohne Isophthalsäure.In a fire test, this foam showed degradation the smoke development of at least 30% compared to a foam made from the same raw materials, but without Isophthalic acid.

Durch weitere Versuche wurde festgestellt, dass auch bei Benutzung der anderen, in der Beschreibung genannten Isocyanate, wasserstoffhaltige reaktionsfähige Materialien und Phosphorverbindungen ähnliche Ergebnisse erhalten werden. In ähnlicher Weise können auch andere Zusatzstoffe benutzt werden, wie Treibmittel, Emulgator, Katalysator und dergleichen.Through further tests it was found that even when in use the other isocyanates mentioned in the description, hydrogen-containing reactive materials and phosphorus compounds similar results can be obtained. In a similar way, other additives can also be used, such as blowing agent, emulsifier, catalyst and the like.

209838/106 8209838/106 8

Claims (1)

Patentansprüche ; Claims ; Verfahren zur Herstellung eines Polyurethan-Schaumstoffes mit geringer Rauchentwicklung, dadurch gekennzeichnet, daß manProcess for the production of a polyurethane foam with low smoke development, characterized in that one (A) ein organisches Polyisocyanat,(A) an organic polyisocyanate, (B) ein mit dem Polyisocyanat unter Polyurethanbildung umsetzungsfähiges Material mit reaktionsfähigem Wasserstoff,(B) a material which can react with the polyisocyanate to form polyurethane reactive hydrogen, (C) ein phosphorhaltiges flammverzögerndes Material,(C) a phosphorus-containing flame retardant material, (D) feinverteilte Isophthalsäure und(D) finely divided isophthalic acid and (E) ein Treibmittel umsetzt.(E) a propellant converts. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß (B) ein Isocyanatäquvivalent von etwa 70 bis 280 hat und (D) in einer Menge von etwa 5 bis 40 %, bezogen auf das Gesamtgewicht der Ausgangsstoffe, anwesend ist.2. The method according to claim 1, characterized in that (B) an isocyanate equivalent of about 70 to 280 and (D) in an amount of about 5 to 40%, based on the total weight of the starting materials, is present. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß (B) ein Polyätherpolyol einschließt, das das Umsetzungsprodukt einer Polyhydroxylverbindung mit 3 bis 8 Hydroxylgruppen und eines Alkylenoxids mit 2 bis A- Kohlenstoffatomen im Molekül ist.3. The method according to claim 1, characterized in that that (B) includes a polyether polyol which is the reaction product of a polyhydroxyl compound with 3 to 8 hydroxyl groups and an alkylene oxide having 2 to A carbon atoms in the molecule. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß (B) einen Hydroxylwert von etwa 200 bis etwa 800 hat und (D) in einer Menge von etwa 5 bis etwa 40 %, bezogen auf das Gesamtgewicht der Ausgangsstoffe, vorhanden ist.A method according to claim 3, characterized in that (B) has a hydroxyl value of about 200 to about 800 and (D) in an amount of about 5 to about 40%, based on the total weight of the starting materials, is available. 209 8 38/1068209 8 38/1068 5. Verfahren nach Anspruch 4 , dadurch gekennzeichnet, daß das Treibmittel (E) ein halogenierter Kohlenwasserstoff ist.5. The method according to claim 4, characterized in that that the propellant (E) is a halogenated hydrocarbon is. 6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyol ein Saccharosepolyätherpolyol enthält. 6. The method according to claim 4, characterized in that the polyol contains a sucrose polyether polyol. 7· Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Treibmittel (E) ein halogenierter Kohlenwasserstoff ist.7. The method according to claim 6, characterized in that that the propellant (E) is a halogenated hydrocarbon. 8. Verfahren nach Anspruch 1, dadxirch gekennzeichnet, daß man eine Mischung umsetzt aus8. The method according to claim 1, characterized by that one converts a mixture from (A) einem organischen PoIyisocyanat,(A) an organic polyisocyanate, (B) einem mit dem Polyisocyanat unter Polyurethanbildung umsetzungsfähigen organischen Material und mit reaktionsfähigem Wasserstoff und einem Isocyanatäquivalent von etwa 70 bis etwa 28O1 (B) an organic material capable of reacting with the polyisocyanate to form polyurethane and with reactive hydrogen and an isocyanate equivalent of about 70 to about 280 1 (C) einem phosphorhaltigen flammverzögernden Mittel,(C) a phosphorus-containing flame retardant agent, (D) etwa 15 bis etwa 25 % Isophthalsäure, bezogen auf das Gesamtgewicht der Ausgangsstoffe,(D) about 15 to about 25% isophthalic acid by weight on the total weight of the raw materials, (E) einem Treibmittel und(E) a propellant and (F) einem Emulgator für die Mischung.(F) an emulsifier for the mixture. 9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß (B) ein Polyätherpolyol ist, das das Umsetzungsprodukt einer PolyhydroxylVerbindung mit 3 bis 9. The method according to claim 8, characterized in that (B) is a polyether polyol which is the reaction product of a polyhydroxyl compound with 3 to 209838/ 1 068209838/1 068 8 Hydroxylgruppen und einem Alkylenoxid mit 2 bie 4- Kohlenstoffatomen pro Molekül ist.8 hydroxyl groups and an alkylene oxide having 2 bie 4 carbon atoms per molecule. 10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß (B) einen Hydroxylwert von etwa 250 hat.10. The method according to claim 9, characterized in that that (B) has a hydroxyl value of about 250. 11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Treibmittel (E) ein halogenierter Kohlenwasserstoff ist.11. The method according to claim 10, characterized in that that the propellant (E) is a halogenated hydrocarbon. 12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyol ein Saccharosepolyatherpolyol ist.12. The method according to claim 10, characterized in that the polyol is a sucrose polyether polyol is. 13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Treibmittel (E) ein halogenierter Kohlenwasserstoff ist.13. The method according to claim 12, characterized in that that the propellant (E) is a halogenated hydrocarbon. r, r,r, r,
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