DE2734400A1

DE2734400A1 - Schwer entflammbarer polyurethanschaumstoff und verfahren zu seiner herstellung

Info

Publication number: DE2734400A1
Application number: DE19772734400
Authority: DE
Inventors: Katsuhiko Arai; Takashi Ohashi; Toru Okuyama; Masumi Saito; Ryozo Sakata; Yoshiko Taniguchi
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1976-07-30
Filing date: 1977-07-29
Publication date: 1978-02-02
Also published as: JPS5316097A; JPS575246B2; GB1580354A; US4145318A; DE2734400C2

Description

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273U0Ü

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Anmelder : BRIDGESTONE TIIiE C0I4PANY LIMITED

No. 1-1, I-Chome, Kyobashi, Chuo-Ku,Tokyo,Japan

Titel : Schv/er entflammbarer Polyurethanschaumstoff

und Verfahren zu seiner Herstellung

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Beschrei bung

Die Erfindung bezieht sich auf einen schwer entflammbaren und wenig Rauch entwickelnden, nicht schrumpfenden Polyurethanschaumstoff und auf ein Verfahren zu seiner Herstellung.

Es ist bekannt» Polyurethanschaumstoffe dadurch herzustellen» daß man Polyhydroxyverbindungen in Anwesenheit von Wasser und bzw. oder anderen Treibmitteln, Katalysatoren, oberflächenaktiven Mitteln und dergl, mit Polyisocyanaten umsetzt.

Man erhält dabei je nach der Anzahl an funktionellen Gruppen, dem Molekulargewicht und der Skelettstruktur der verwendeten Polyhydroxyverbindungen und Polyisocyanate verschiedene Arten von Polyurethanschaumstoffen, die z.B. flexibel, halbstarr oder starr sein können und weitgehend Anwendung finden zur Herstellung von Polstermaterial und Sitzen für Möbel, Fahrzeuge, Flugzeuge und Schiffe sowie in der Textil- und Bauindustrie. Im Hinblick auf diese verschiedenen Anwendungsgebiete besteht in letzter Zeit eine größere Nachfrage an schwer entflammbaren Polyurethanschaumstoffen.

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Im übrigen werden auch die gesetzlichen Bestimmungen für die Verwendung von schwer entflammbaren und wenig Rauch entwickelnden Polyurethanschaumstoffen von Jahr zu Jahr strenger und diese Tendenz besteht insbesondere hinsichtlich Polyurethanschaumstoffen, die für Motorfahrzeuge, Eisenbahnwagen, Flugzeuge und Schiffe Verwendung finden.

Es fehlt nicht an früheren Versuchen, Polyurethanschaumstoffe flammfest zu machen. Bekannt und ÜDlich ist z.B. die Verwendung von zusätzlichen Mitteln zur Verhinderung oder Verzögerung des Entflammens, wie phosphorhaltigen Verbindungen, halogen- und phosphorhalti -gen Verbindungen, Antimonoxid und anderen Metalloxiden oder von Mitteln des Reaktionstyps. Es ist auch bekannt, daß man den Polyurethanschaumstoffen durch Einführung einer wärmebeständigen Ringstruktur, z.B. einer Isozyanurat oder Imidobindung in das PolyurethanmolekUl eine weitgehende Beständigkeit gegen das Entflammen verleihen kann. Sendet man allerdings diese bekannten Methoden an, so verschlechtern sich die allgemeinen physikalischen Eigenschaften des erhaltenen Schaumstoffes und die Rauchentwicklung, wenn er doch zum Brennen kommt, erhöht sich beträchtliche Im letzterwähnten Fall leidet außerdem die Schaumstabilität und der erhaltene Schaum wird leicht starr.

Gemäß einem eigenen früheren Verfahren verwendet man zur Herstellung eines flammbeständigen und wenig Rauch entwickelnden flexiblen Polyurethanschaumstoffes eine PoIyhydroxylverbindung von niedrigem Molekulargewicht in Kombination mit einem üblichen Polyol in einer Menge von 0,5 bis 2,0 Äquivalenten je Hydroxylgruppe des Polyols*

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.j. 273U0U

Die Schaumstoffbildung erfolgt in der Wärme ohne Zusatz irgendwelcher Mittel zur Verhinderung des Entflaminens.

Der auf diese bekannte Weise erhaltene Polyurethanschaumstoff erwies sich bei dem Brenntest nach ASTM D-1692-59T als selbstverlöschend.

Allerdings bildet der auf diese Weise unter Verwendung einer Polyhydroxylverbindung von niedrigem Molekulargewicht gebildete Schaumstoff leicht geschlossene Zellen aus und neigt daher zum Schrumpfen unmittelbar nach der Schaumbi!dung.

Insbesondere bei der Massenproduktion von Rohstoff in Form von Tafeln ist es von Wichtigkeit, dieses Schrumpfen nach dem Schäumen zu verhindern und es wurden viele ernsthafte Versuche gemacht, dieses Problem zu lösen.

So sind vor allem zwei Verfahren bekannt geworden, die das Ziel haben, das Schrumpfen des Schaumstoffes auf Grund von geschlossenen Zellen zu verhindern; im einen Fall macht man von einer mechanischen Methode, dem sogenannten "Brechen" Gebrauch, im anderen Fall wird ein Mittel zum

Sprengen der Zellen, der sogenannte "Zellöffner" eingearbeitet. Diese beiden bekannten Verfahren wurden allein oder in Kombination angewandt. Das ersterwähnte Verfahren erfordert jedoch umfangreiche Einrichtungen und eine genaue Steuerung der Reaktionsbedingungen, während beim letzteren Verfahren die Zellen beim Schäumen leicht heterogen werden und sowohl die Stabilität des Schaumstoffes wie seine Beständigkeit gegen das Entflammen und die Rauchentwicklung zu wünschen übrig läßt.

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Auf eigenen Versuchen zur Verhinderung des Schrumpfens bei Schaumstoffen beruht ferner ein älteres Verfahren zur Herstellung von nicht schrumpfenden flexiblen Polyurethanschaumstoffen mit guter Beständigkeit gegen Entflammen und Rauchbildung, bei dem in das Reaktionsgemisch zur Schaumstoffbildung gewisse Arten von Ammoniumverbindungen eingearbeitet werden, die beim Erhitzen auf Temperaturen unter 100⁰C Ammoniakgas abgeben. Das Verfahren ist besonders für den Fall gedacht, daß als Teil des Polyols die oben erwähnten Polyhydroxyverbindungen von niedrigem Molekulargewicht verwendet werden. Ein Nachteil ist dabei, daß die verwendete Ammoniumverbindung in Form von kristallinen Teilchen vorliegt, die sich beim Verschäumen leicht absetzen. Auf Grund der schlechten Verteilung der Ammoniumverbindung erhält man dann einen nicht mehr einheitlichen Schaumstoff.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen nicht schrumpfenden, gegen Entflammen und Rauchbildung widerstandsfähigen Polyurethanschaumstoff mit guten allgemeinen physikalischen Eigenschaften und ein Verfahren zu dessen Herstellung bereitzustellen. Der erfindungsgemäße schwer entflammbare und beim Brennen nur wenig Rauch entwickelnde, nicht schrumpfende Polyurethanschaumstoff wird hergestellt durch Umsetzen einer Polyhydroxylverbindung aus

(A) einem Polyol mit mindestens zwei Hydroxylgruppen und einem Molekulargewicht von 1.000 bis 10.000 und

(B) einem aliphatischen Aminoalkohol von 2,1 bis 8,0 Äquivalenten je Hydroxylgruppe des Polyols (A)

mit einem organischen Polyisozyanat in Anwesenheit von Wasser und/oder anderen Treibmitteln, Katalysatoren und oberflächenaktiven Mitteln.

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-Jf-

Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens lassen sich ohne irgendwelche Zusätze zur Verzögerung des Entf1ammens, wie phosphor- oder halogenhaltige Verbindungen, Polyurethanschaumstoffe herstellen, die eine besonders gute Beständigkeit gegen das Entflammen aufweisen und, falls sie dennoch zum Brennen kommen, nur sehr wenig Rauch entwickeln.

Außerdem erhält man beim erfindungsgemäßen Verfahren nicht schrumpfende Polyurethanschaumstoffe ohne daß man eine mechanische Methode, wie das sogenannte "Brechen" oder ein Mittel zur Sprengung der Zellen, einen sogenannten "Zellöffner" verwendet.

Die erfindungsgemäßen Polyurethanschaumstoffe haben außerdem, abgesehen von guten allgemeinen physikalischen Eigenschaften, eine gute Rückprallelastizität und einen verbesserten S.A.G.-Faktor und eignen sich daher besonders gut zur Herstellung von Schaumstofftafeln, die Verwendung finden als Polstermaterial, als Isolierung gegen Wärme und Schall, als Packmaterial»und zur Herstellung von Formstücken aus Schaumstoff oder von Bechersitzen für Automobile, Eisenbahnabteile, Flugzeuge und Schiffe.

Beschreibung einer bevorzugten Durchführungsform des Verfahrens:

Die erfindungsgemäß zu verwendenden Polyhydroxylverbindungen können Gemische aus einem Polyol (A) und einem aliphatischen Aminoalkohol (B) sein. Das Polyol (A) ist zweckmäßigerweise ein Polyätherpolyol, ein Polyesterpolyol oder ein Polyätheresterpolyol, wobei die Auswahl von den Eigenschaften abhängt, die der fertige Schaumstoff haben soll.

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Als Polyätherpolyol verwendet man zweckmäßigerweise ein Polyol, das erhalten wurde durch Additionspolymerisation eines Alkylenoxids, wie Äthylenoxid oder Propylenoxid, an einen Initiator mit aktiven Wasserstoff atomen, wie Propylenglycol, Glyzerin, Trimethylolpropan, 1,2,6-Hexantriol, Pentaerytrit, Athylendiamin, Sorbit oder Saccharose. Das Polyätherpolyol kann dabei ein statistisches oder ein ßlockcopolymerpolyol sein, das dann durch aufeinanderfolgende Additionspolymerisation von zwei oder mehr dieser Alkylenoxide an den Initiator hergestellt ist. Das Polyesterpolyol ist zweckinäßigerweise ein Polyol, das erhalten wurde durch Polykondensation einar mehrbasischen Säure, wie Adipinsäure, Bernsteinsäure, Maleinsäure oder Phtalsäure, mit einem aktive Wasserstoffatome enthaltenden Initiator, wie Äthylen-, Propylen- oder Üutylenglycoljoder durch Polymerisation eines Lactones unter Ringsprengung. Das Polyätheresterpolyol ist zweckmäßigerweise ein Polyol, das erhalten wurde durch Polykondensation einer mehrbasischen Säure,wie oben beschri eben, mi t einem Ätherbindungen aufweisenden Initiator, wie Diäthylenglycol oder Triäthylenglycol .

Das mittlere Molekulargewicht und die Anzahl der Hydroxylgruppen in dem Polyol werden verschieden eingestellt, je nach dem, ob der Polyurethanschaumstoff flexibel, halbstarr oder starr sein soll. Zur Herstellung von flexiblen oder halbstarren Polyurethanschaumstoffen verwendet man Polyole mit einem mittleren Molekulargewicht von 1.000 bis 10.000 und einem Hydroxylwert von 20 bis 170 mgKOH/g allein oder im Gemisch. Erfindungsgemäß werden vorzugsweise als Polyolbestandteil Polyätherpolyole verwendet,z.B. Poly(oxyalkylen)-polyole, insbesondere Poly(oxypropylen)-triol oder Poly(oxyäthylen-oxypropylen)-triol mit einem

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mittleren Molekulargewicht von 3.000 bis 6.000; man erhälts sie durch Additionspolymerisation von Propylenoxid bzw. Äthylenoxid und Propylenoxid an Glyzerin undssie werden ganz allgemein verwendet zur Herstellung der üblichen flexiblen oder halbstarren Polyurethanschaumstoffe.

Als aliphatische Aminoalkohole (B), die im Gemisch mit dem Polyol (A) verwendet werden, eignen sich besonders: Diäthynolamin, üiisopropanolamin, Triethanolamin, hydroxyäthyliertes Äthylendiamin, hydroxypropyliertes Diäthylentriamin, 2-Atnino-2-methyl-l,3-propandiol, 2-Amino-2-äthyl-l,3-propandiol und Tris(hydroxymethyl)-aminomethan. Bevorzugt sind darunter: Diethanolamin, Triäthanolamin, Di isopropanolami η und 2-Amino-2-äthyl-1,3-propandiol zur Herstellung der erfindungsgemäßen nicht schrumpfenden flexiblen Polyurethanschaumstoffe, die sich durch besondere Flammbeständigkeit und geringe Rauchentwicklung sowie hohe Schaumstabilität auszeichnen.

Würde man beim erfindungsgemäßen Verfahren anstelle des aliphatischen Aminoalkoholes einen aliphatischen Alkohol verwenden, so wäre die Herstellung des erfindungsgemäßen Polyurethanschaumstoffes nicht möglich.

Das Molekulargewicht des aliphatischen Aminoalkoholes (B) sollte mit dem Molekulargewicht des Polyols (A) abgestimmt werden. Vorzugsweise verwendet man jedoch zur Herstellung eines flexiblen oder halbstarren Polyurethanschaumstoffes einen aliphatischen Aminoalkohol mit einem mittleren Molekulargewicht von 80 bis 500 und einem Hydroxylwert von 160 bis 600 mgKOH/g allein oder im Gemisch.

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Die Menge an beim erfindungsgemäßen Verfahren zu verwendendem al i phati schem Aminoalkohol liegt im Bereich von 2,1 bis 8,0 Äquivalenten je Hydroxylgruppe des Polyols (A). Die Verwendung von weniger als 2,0 Äquivalenten aliphatischem Aminoalkohol (B) ist ungünstig für die Schaumstabilität und führt auch nicht zu einem Polyurethanschaumstoff mit ausreichender Flammbeständigkeit, der den Brenntest nach den A-A -Standardbedingungen besteht (Dicke der Versuchsprobe: 30 mm). Mit mehr als 8 ,0 Äquivalenten an aliphatischem Aminoalkohol kann man ebenfalls keinen guten Polyurethanschaumstoff erhalten und der Gesamt-Hydroxylwert wird beim Verschäumen groß, so daß man sehr viel Isoc/anat braucht und die Schaumstoffstabilität gering wird. Man verwendet den Aminoalkohol daher vorzugsweise in einer Menge von 3,0 bis 7,0 Äquivalenten. Die Menge an aliphatischem Aminoalkohol, bezogen auf das gemäß der vorliegenden Erfindung verwendete Polyol, kann nicht ohne weiteres dem Stand der Technik entnommen werden. Vielmehr wurde zur Herstellung eines Schaumstoffes mit hoher Rückpral!elastizität, der allgemein als "H,R.-Schaumstoff" bezeichnet wird, die Polyhydroxy!verbindung von niedrigem Molekulargewicht, wie Diäthanoi ami η und Glyzerin, zweckmäßigerweise in einer Menge von einem Äquivalent je Hydroxylgruppe eines Polyols verwendet und es bestand die Ansicht, daß die Verwendung von mehr als einem Äquivalent Diäthanoi ami η die allgemeinen physikalischen Eigenschaften des resultierenden Schaumstoffes verschlechtern würde. (Siehe TECHNICAL BULLETIN "THE ROLE OF POLYMER POLYOLS IN MODERN POLYURETHANE TECHNOLOGY" von G.K.HULL, Union Carbide Europe S.A. Chemicals and Plastics Laboratory, Genf, beim "Institute of the Plastics and Rubber Industry Symposium", 25.-26. März 1975).

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Eines der Polyisocyanate, die allgemein beim erfindungsgemäßen Verfahren Verwendung finden, ist das Tolylendiisocyanat. Insbesondere ein Tolylendiisocyanat, worin die 2,4- und 2,6-Isomeren in einem Gewichtsverhältnis von 80/20 oder 65/35 vermischt sind, ist auf Grund seiner geringen Gestehungskosten und seiner Zweckmäßigkeit bevorzugt. Rohes ToIyIendiisocyanat kann verwendet werden. Andere verwendungsfähige Polyisocyanate sind rohes Diphenyimethandi isocyanat, Biphenyldiisocyanat, Chlorphenyl-2,4-di isocyanat, ρ-Phenylendiisocyanat, Xylylendiisocyanat und Polymethylen-polyphenylIsocyanat oder Gemische aus diesen Polyisocyanaten mit Tolylendiisocyanat.

Die Menge an Polyisocyanat stellt man vorzugsweise so ein, daß man einen Isocyanatindex (NCO-Index) im Bereich von 80 bis 130 erhält, jedoch sollte dieser Isocyanatindex unter Berücksichtigung des Gleichgewichtes zwischen Flammbeständigkeit und geringer Rauchentwicklung einerseits und allgemeinen physikalischen Eigenschaften des erhaltenen Polyurethanschaumstoffes andererseits vorzugsweise im Gebiet von 95 bis 110 liegen.

Als Katalysatoren verwendet man erfindungsgemäß zweckmäßigerweise die auf diesem Gebiet bekannten Katalysatoren, wie unter anderem organometallische Verbindungen, wie Stannooctoat und Dibutylzinndilaurat; Amine, wie Triethylendiamin, Triäthylamin, N-Methylmorpholin, N-Äthylmorphoün, Tetramethylbutandiamin, Pentamethyldiäthylentriamin, N.N-Dimethyläthanolamin; und Bis-(β -dimethylaminoäthyl)-äther. Diese Katalysatoren können allein oder im Gemisch verwendet werden. Die Menge des beim

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erfindungsgemäßen Verfahren zu verwendenden Katalysators kann ohne Begrenzung nach oben innerhalb eines weiten Bereiches schwanken. Man verwendet jedoch im allgemeinen 0,01 bis 5,0 Gewichtsteile, vorzugsweise 0,01 bis 2,0 Gewichtsteile, Katalysator auf je 100 Gewichtsteile Polyol (A).

Als Zellstabilisator verwendet man erfindungsgemäß vorzugsweise ein bekanntes oberflächenaktives Mittel auf Silikonbasis, das aus den Polydialkylsiloxanen und den Polysiloxan-Polyalkylenoxid-Blockcopolymeren gewählt sein kann. Art und Menge des oberflächenaktiven Mittels auf Silikonbasis sind nicht ausschlaggebend. Die Menge liegt zweckmäßigerweise bei 0,05 bis 3,0, vorzugsweise bei 0,05 bis 2,0 Gewichtsteilen je 100 Gewichtsteile Polyol (A).

Als weiterer für das erfindungsgemäße Verfahren in Frage kommender Zusatz sei das Treibmittel erwähnt, was zur Steuerung der allgemeinen physikalischen Eigenschaften und der Dichte des resultierenden Polyurethanschaumstoffes dient. Das Treibmittel ist Wasser oder eine flüchtige Flüssigkeit mit niedrigem Siedepunkt. Falls Wasser als Treibmittel verwendet wird, setzt man es vorzugsweise in einer Menge von weniger als 5 Gewichtsteile je 100 Gewichtsteile Polyol (A) zu und man erhält dann einen Polyurethanschaumstoff mit ausreichender Beständigkeit gegen Entflammen. Als niedrigsiedende Flüssigkeit, die sich dadurch auswirkt, daß ein Wärmestau beim Verschäumen verhindert und die Dichte des Schaumstoffes gesteuert wird, kann Methylenchlorid, Chloroform, Monofluortrichlormethan, Monochlordifluormethan oder Dichlordifluormethan (einzeln für sich oder im Gemisch) verwendet werden.

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Soil die Flammbeständigkeit des erfindungsgemäß erhaltenen Polyurethanschaumstoffes noch gesteigert werden, so kann man einjübl iches Mittel zur Verhinderung des Entflamme ns, wie einen halogenieren Phosphorsäureester zusetzen. Erwähnt seien unter diesen Estern: Tris (2-chloräthyl) phospate, Tris(2-chlorpropyl)~ phosphat, Tris(2,3-dichlorpropyl)phosphat, Tris-(2-brompropyl) phosphat, Tris(2,3-dibrompropyl) phosphat, Tris(Dromchlorpropyl) phosphat, üichlorpropyl-bis-(dibrompropyl) phosphat und Poly- -chloräthyl-triphosphonat. Diese an sich bekannten Mittel können aiiein'oder im Gemisch miteinander in einer Menge von weniger als 10 Gewichtsteilen je 100 Gewichtsteile Polyol (A) verwendet werden. Außerdem können auch Pigmente oder Füllmittel zugesetzt werden.

Die Herstellung der erfindungsgemäßen Polyurethanschaumstoffe kann auf übliche Weise erfolgen. Z.B. kann im einstufigen Verfahren das Polyisocyanat einem homogenen Gemisch aus Polyol, Katalysator, oberflächenaktivem Mittel und anderen Zusätzen zugefügt werden; man kann jedoch auch nach dem sogenannten Vorpolymerisationsverfahren arbeiten, wobei ein Teil oder das ganze Polyol vorher mit der Gesamtmenge an Polyisocyanat zu einem Vorpolymer umgesetzt wird, das dann mit den anderen Komponenten, die das Schäumen verursachen, vermischt wird.

Die erfindungsgemäß erhaltenen Polyurethanschaumstoffe haben eine Dichte von 0,02 bis 0,08 g/cm³. Gegebenenfalls kann die Dichte der Schaumstoffe noch dadurch beeinflußt werden, daß man Masser, ein anderes Treibmittel

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oder eine andere Polyhydroxylverbindung von niedrigem Molekulargewicht zufügt oder daß man die Art des Polyols und/oder des Polyisocyanats entsprechend auswählt, so daß man flexible und halbstarre Polyurethanschaumstoffe erhält.

Die Beispiele, in denen die Teile Gewichtsteile bedeuten, erläutern die Erfindung näher.

In den Beispielen wurden die allgemeinen physikalischen Eigenschaften gemäß JIS K6301 und K6401 gemessen. Der Brenntest wurde durchgeführt gemäß ASTM D-1692-59T, MVSS3O2 und A-A-Standard. Mit A-A-Standard wird die Testmethode bezeichnet, nach der die Beständigkeit von Material für einen Eisenbahnwagen gegen Entflammen bestimmt wird; die Methode entspricht den Vorschriften des Japanischen Verkehrsministeriums und wird wie folgt durchgeführt;

Das zu testende Musterstück ist 257 mm lang und 181 mm breit. Das Musterstück wird in einem Winkel von 45° eingespannt und darunter werden 0,5 cm Äthylalkohol in einer Schale derart auf einem Wärmeisolator, wie Kork, angeordnet, daß der Abstand zwischen der Rückfläche des Schaumstoff-Musterstückes in der Mitte und der Mitte der Alkoholschale 25,4 mm beträgt. Der Äthylalkohol wird dann angezündet und völlig verbrannt. Die Flammbeständigkeit wird beurteilt durch Beobachtung des Brennzustands des Musterstückes daraufhin ob ein Entflammen eingetreten ist oder nicht; beurteilt wird ferner die Menge an Rauchentwicklung, der Zustand der Flamme und das Weiterbrennen des Musterstückes unter Bestehenbleiben der Flamme, die Aschenbildung und die Verformung des Musterstückes. Beim

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folgenden Beispiel hatte das Teststück eine Dicke von 30 mm. Von Beständigkeit gegen das Entflammen kann gesprochen werden, wenn die in der folgenden Tabelle angegebenen Bedingungen erfüllt sind.

Brennstadium	Stärke	nach Verlöschen	Aschen-	Verformung
Entzünden Flamm- Rauch	der	Weiter	bildung
bildung menge	Flamme	bestehen
		der
	die Flam	Flamme	keine	Verformung
tritt tritt mittel	- keine		von der
ein ein	me gent Flamme		Mitte nach
	ni ent überl mehr		der Kante,
	den oberen)		im Mittel
	Teil des		teil des
	Muster-		Musterstücks
	stUckes		ist ein
	hinaus		Loch ent
			standen

Die Bestimmung der Rauchentwicklung wurde wie folgt durchgeführt:

Ein Gramm eines Musterschaumstoffes wurde in einem elektrischen Ofen (Innendurchmesser 100 mm, Tiefe 250 mm) mittels einem elektrischen Heizdraht von 3 KW in einem Luftstrom mit einem Druck von 0,5 kg/cm und einer Durchstreichgeschwindigkeit von 2,0 l/min verbrannt und der entwickelte Rauch in einer Büchse von 50 x50 χ50 cm aufgefangen. Der Maximalwert des Verlöschungskoeffizienten je Gewichtseinheit der Probe wird gemessen mit einem photoelektrischen Detektor und ausgedrückt als "Rauchentwicklungs-Koeffizient" C_Smax(m" ). Die Fähigkeit des betreffenden Schaumstoffes zur Unterdrückung des Rauchens wurde beurteilt anhand des Rauchentwicklungs-Koeffiiienten. Je niedriger der Wert für diesen Koeffizienten ^&^n^SOr t*S^hf?£ d^{st d}^^e ^h^S^i* ^zur

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Unterdrückung des Rauchens.

Bei spiel 1:

Es wurde ein Poly(oxyäthylen-oxypropylen)triöl verwendet, bei dem 60 bis 70 % des gesamten Hydroxylgehaltes primäre Hydroxylgruppen waren und das ein mittleres Molekulargewicht von eta 5.300 und einen Hydroxydwert von 32 aufwies. (Geschützte Handelsbezeichnung FA-703, Hersteller: Sanyo Chemical Industries, Ltd.). Zu 100 Gewichtsteilen des Triols wurden langsam 3,0 Gewichtsteile (entsprechend 4,0 Äquivalenten, berechnet auf die Hydroxylgruppen des Triols) Diäthanoiamin, 3,0 Teile Wasser, 0,3 Teile einer Lösung von Triäthylendiamin in Dipropylenglycol (Handelsbezeichnung DABCO 33 LV, Hersteller: Houdry Process Corp.) als Aminkatalysator, 0,1 Teile einer Lösung von 70 Teilen Bis(ß-Diinethylami noäthyl )äther in 30 Teilen Dipropylenglycol, ebenfalls als Aminkatalysator, 0,1 Teile N-Methylmorpholin (ebenfalls als Aminkatalysator), 0,15 Teile Stannooctoat als Katalysator und 0,6 Teile eines handelsüblichen oberflächenaktiven Mittels auf Silikonbasis (Handelsbezeichnung F-121, Hersteller: Shinetsu Chemical Co., Ltd.) zugefügt; das resultierende Gemisch wurde etwa 30 Sekunden lang verrührt.

Anschließend wurde das homogene Gemisch mit hoher Geschwindigkeit mit 52,5 Teilen (NCO-Index: 97,6) Tolylendiisocyanat (2,4-Isomer/2,6-Isomer=80/20) verrührt; Es begann eine Reaktion, auf Grund derer das Reaktionsgemisch in etwa 5 Sekunden (Aufrahmzeit) eine rahmartige Beschaffenheit annahm. Es wurde sofort in eine Papierform ausgegossen, wo das rahmartige Gemisch zu schäumen begann; die Schaumbildung war

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nach 90 Sekunden (Schäumzeit) abgeschlossen.

Es wurde ein Polyurethanschaumstoff mit nur wenigen geschlossenen Zellen erhalten, der eine hohe Rückprallelastizität aufwies und nicht schrumpfte.

Der wie oben erhaltene Polyurethanschaumstoff hatte eine Ausdehnung der Brennstelle von 32 mm und war selbstverlöschend in voller Obereinstimmung mit dem Brenntest nach ASTM D-1692-59T; der Ausfall des Entflammungstests nach MVSS-302 und die Beurteilung nach A-A-Standard waren beide positiv. Der Rauchentwicklungs-Koeffizient C_Smax des Schaumstoffes war 0,67 m , was niedriger ist als der Wert von 0,87 m des üblicherweise verwendeten Polyurethanschaumstoffes und der Wert von 1,03 m eines flammsicher gemachten Polyurethanschaumstoffes, der auf übliche Weise bereitet worden war durch Zugabe von 25 Teilen Tris-(2,3-dichlorpropyl)-phosphat als Entflammungsverzögerer . Die Rauchentwicklung war bei dem erhaltenen Schaumstoff sehr gering.

Die allgemeinen physikalischen Eigenschaften des resultierenden Schaumstoffes wurden gemessen gemäß JIS K6301 und 6401. Der Schaumstoff hatte eine Dichte von 0,0318 g/cm ,

einen 25 %-ILD-Wert von 5,9 kg, einen 65 %-ILD-Wert von

16,7 kg, eine Zugfestigkeit von 0,70 kg/cm , eine Bruchdehnung von 100 %, eine Reißfestigkeit von 0,31 kg/cm, eine Rückprallelastizität von 57 % und eine Erholung nach Druck (50 % Ablenkung, 7O⁰C, 22 h) von 3,5 X.

Aus den obigen Resultaten geht hervor, daß der erfindungsgemäße Polyurethanschauinstoff außerordentlich beständig gegen das Entflammen ist und, falls er doch zum Brennen kommt, sehr wenig Rauch entwickelt; seine Rückprallelastizität ist hoch und der S.A.G.-Faktor, der sich auf die

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to 2734A00

Beschaffenheit des Schaumes bezieht, ist verbessert. Beispiele 2 und 3 und Vergleichsbeispiele 1 bis 3

Gemäij Beispiel 1 wurde ein Schaumstoff hergestellt, wobei jedoch die iienge an Uiäthanolami η gemäß Tabelle I geändert wurde.

Die allgemeinen physikalischen Eigenschaften der resultierenden Schaumstoffe und der Resultate des Brenntests sind in Tabelle I aufgeführt.

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T a b e 1 1 e I

Vergleichsbeispiel

Vergleichs- Beispiel Beispiel beispiel ;

31

Z CO TO

m σ

	Zusammen setzung	Polyol (Teile)	1	2,0	2	3	2	3
		Diäthanolamin	100	2,0	100	100	100	100
		(Hydroxyläquivalentverhältn. ) Wasser	-	33,1	2,0	4,0	6,4	10,0
		DABCO 33LV	(O) 3,0	97,6	(1,0) 3,0	(2,0) 3,0	(3,3) 3,0	(5,1) 3,0
		A-1	-	9	0,3	0,3	0,3	0,1
		N-Methylmorpholin	-	47	0,15	0,15	0,15	0,1
-ο		Stannooctoat	-	tritt ein	0,4	0,4	0,4	0,1
O		Silicon-Netzmittel (F-121)	ent	-	0,07	0,10	0,20
co	Verhalten	TDI-80	flamm bar	0,3	0,3	0,3	2,0
OO cn	beim	(NCO-Index)		37,9	42,8	48,5	57,3
	Schäumen	Aufrahmzeit in s.	positiv	97,6	97,6	97,6	97,6
O σ>		Schäumzeit in s.	negativ	6	6	5	4
		Schrumpfen	103	97	88	67
	Brenn- Test	Beurteilung nach ASTM-1692-591	tritt ein	tritt ein	tritt nicht	ein
			selbstver	selbstver	selbstver	selbstver
		Länge der Brennstrecke mm	löschend	löschend	löschend	löschend
	Beurteilung nach MVSS-302	72	40	39	36
	Beurteilung nach A-A-Standard (Dicke des Musterstücks 30 mm)	positiv	positiv	positiv	positiv *°
	negativ	negativ	positiv	positiv ^ O

"Ni VO

Tabelle I (Fortsetzung)

Vergleichs- Vergleichs- Vergleichsbeispiel beispiel beispiel

1 2 3

Beispiel Beispiel

Rauch-Entwick lung

Smax

0,89

0,80

0,77

0,62

0,77

Physika-

«° lische
oo

oo Eigen-

>^ schäften

Dichte (g/cm³)

25 % ILD kg/200 mm Durchm. 65 % ILD kg/200 mm Durchm.

(kg/cm²)

00

(kg/cm)

Zugfestigkeit Bruchdehnung Reißfestigkeit Rückprallelastizität Erholung nach Druck (%) (50 % Ablenkung, 7O⁰C, 22 h)

0,0312	0,0338	0,0310	0,0335	0,0330
9,00	4,10	4,70	7,60	5,40
19,50	11,80	13,75	18,20	18,50
1,17	0,82	0,71	0,82	0,87
330	140	135	95	100
0,84	0,29	0,34	0,32	0,32
43	59	60	67	59
9,63	' 5,90	2,86	■ 2,15	4,60

* Verhältnis von Hydroxylaquivalent von Diäthanolamin, berechnet auf die Hydroxylgruppen des Polyols

-fr-CD

273U0Q 22>

Aus den in Tabelle 1 aufgeführten Resultaten geht hervor, daß bei Verwendung eines aliphatischen Ami rioal kohols von weniger als 2,0 Äquivalenten, berechnet auf die Hydroxylgruppen des Polyols, die Schaumstabilität gering ist und der resultierende Schaumstoff zum Schrumpfen neigt. Ferner ist bei dem resultierenden Polyurethanschaumstoff der Brenntest nach A-A-Standard negativ, obgleich dieser Schaumstoff den Brenntest nach ASTM D-1692-59T und MVSS-302 besteht. Verwendet man mehr als 2,1 Äquivalente an aliphatischem Aminoalkohol, so hat der erhaltene Polyurethanschaumstoff, wie gefunden wurde, eine ausgezeichnete Beständigkeit gegen Entflammen und entwickelt beim Brennen wenig Rauch. Die allgemeinen physikalischen Eigenschaften, wie der ILD-Wert, die Rückprall elastizität, die Erholung nach üruckanwendung und dergl. sind verbessert.

Es ist daher ein wesentliches Merkmal des erfindungsgemäßen Verfahrens, den aliphatischen Aminoalkohol in einer Menge zu verwenden, die innerhalb des angegebenen Verhältnisses liegt, damit der Schaumstoff den für Polstermaterial bei der Eisenbahn vorgeschriebenen Brenntest nach A-A-Standard besteht.

Beispiel 4:

Es wurde nach Beispiel 2 gearbeitet, wobei jedoch in diesem Fall 2,5 Teile Wasser und 53,5 Teile (NCÜ-Index: 96,7) TDI-80 verwendet wurden. Beim Verschäumen betrug die Aufrahmzeit 5 Sekunden, die Verschäumzeit 110 Sekunden und es entwickelten sich gesunde Bläschen. Man erhielt einen nicht schrumpfenden Polyurethanschaumstoff mit einheitlicher Zellstruktur, der

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273U0Q

eine gute Rückpral1eiastizitat aufwies.

Beim Brenntest zeigte sich, daß der Schaumstoff eine Brennstrecke von 37 mm hatte und selbstverlöschend im Sinne von ASTM D-1692-59T war; beim Brenntest nach MVSS-3O2 und dem A-A-Standard wurden positive Resultate erzielt. Der Rauchentwicklungs-Koeffizient Cr war 0,75 m und der Schaumstoff entwickelte nur wenig Rauch. Er hatte eine Dichte von 0,0385 g/cm³, einen 25 %-ILD-Wert von 8,0 kg, einen 65 Ä-ILD-Wert von 21,6 kg, eine Zugfestigkeit von 0,67 kg/cm , eineBruchdehnung von 90 %, eine Reißfestigkeit von 0,36 kg/cm, eine Rückprallelastizität von 65 % und eine Erholung nach öruck (50 % Ablenkung, 70⁰C, 22 h) von 2,0 %.

Beispiele 5 bis 8:

Es wurde nach Beispiel 1 gearbeitet, wobei jedoch in diesem Fall die Art und Menge des Polyisocyanates und die Katalysatormenge gemäß Tabelle II geändert worden waren.

Man erhielt nicht schrumpfende Schaumstoffe mit hoher Rückprallelastizität und ausgezeichneter Flammbeständigkeit, die wenig Rauch entwickelten.

Die allgemeinen physikalischen Eigenschaften der Schaumstoffe und die Testresultate gehen aus Tabelle II hervor.

709885/1068

ZS

	Tabelle	II	(Hydroxyläquivalenzver-	Beurteilung nach ASTMD	(4,0) 3,0	1A-49 719	273U0Q	93	100
		Beisp.5	hältnis)	1692-59T	0,3		Beisp.7 Beisp.8		8,0
	Polyol (Teile)	100	DABCO 33LV	Brennstrecke (mm)	0,1	Beisp,6 ]	100	positiv
	Diäthanolamin	8,0	A-1		0,1	100	8,0		(4,0) 3,0
7iieom_		N-Methylmorpholin	Beurteilung nach	0,15	8,0			0,35
iiUu CiIU	Stannooctoat	MVSS-302	-		(4,0) 3,0	positiv	-
men— setzung	Dibutylzinndilaurat	Beurteilung nach A-A-	0,6	(4,0) 3,0	0,3		0,3
	oberfl.akt.Mittel auf	Standard (Dicke des		0,3	0,1		-
	Siliconbasis (F-121)	Musterstückes 30 mm)	26,3	0,1	0,3	0,88	0,05
	TDI-80		26,3	0,1	-		0,6
	TDI-65*	Smax ^^m '	-	0,15	0,05
	44V**		97,6	-	0,6	45,2
	NCO-Index	6	0,6		-
	Aufrahmzeit in s.	54		32	11,3
	ten beim Schäumzeit in s.	tritt	-	-	97,6
	Schäumen Schrumpfen	nicht	52,5	32	6
		ein	-	97,6	62
		selbst	97,6	6	tritt
Verhal		ver löschend	6	41	nicht
		30	62	tritt	ein
		tritt	nicht	selbst
Rtoyi τι —	positiv	nicht	ein	ver löschend
		ein	selbst-	65
Test		selbst-	ver- ver- Iöschend4öschend
	positiv		33	positiv

		positiv
Rauch-	0,78		positiv
entwik-
lung	positiv
		0,64

0,78

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-vtfa-

1A-49 719

273U0Q

T a b el 1 e II (Fortsetzung)

Beisp.5 Beisp.6 Beisp.7 Beisp.8

Dichte (g/cm³) 0,0320 0,0339 0,0414 0,0347

Physi- ^{25% ILD k}g/^200mm $ kausche ^{65% ILD k}g/^200mm $ Eigen- Zugfestigkeit (kg/cm²) 0,78 schäften dehnung (%) ■ Reißfestigkeit(kg/cm) Rückprallelastizität

(%) 62 61 66 65 Erholung nach Druck

(%) 2,60 2,40 3,15 2,61 (50% Ablenkung, 70°C,
22 h)

7,50	9,75	9,25	6,30
19,50	24,20	27,60	19,50
0,78	0,64	0,79	0,70
25	90	80	90
0,37	0,34	0,33	0,28

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273U0Q

Beispiele 9 bis 11 und Vergleichsbeispiele 4 bis 5:

Es wurde nach Beispiel 1 gearbeitet, wobei die Zusammensetzung der zu verschäumenden Gemische aus Tabelle III hervorgeht, die auch die physikalischen Eigenschaften der Schaumstoffe und die Resultate der Brenntests zeigt.

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Tab eile III

	ο	Verhalten	Polyol (Teile)	Beispiel	oberflächenaktives Mittel auf Silicon	0,6	Beispiel	Beispiel	Vergleichs-	Vergleichs-
	CD	beim	niedrigmolare Polyhydroxylverbindung		basis (F-121)	48,4			beispiel	beispiel
	OO	Schäumen		9	TD1-80	90	10	11	4	5
	^C		(Hydroxyläquivalenzverhältnis)	100 A \	NCO-Index	8	100	100	100	100
	c>		Wasser	TEA^1;	Aufrahmzeit in s.	80	TEA	AEPD²)	GLC³)	TMP ^;
Zusammen	σ>		DABCO 33LV	11,36	Schäumzeit in s.	tritt	11,36	9,07	7,02	10,20
setzung	OO		A-1	(4,0)	Schrumpfen	(4,0)	(4,0)	(4,0)	(4,0)
	N-Methylmorpholin	3,0	Beurteilung nach ASTMD 1692-59T	3,0	3,0	3,0	3,0
	Stannooctoat	0,25	0,25	0,3	0,3	0,3
-	-	0,15	0,15	0,2
0,3	0,3	0,4	0,4	0,4
0,05	0,05	-	0,05	-

0,6	0,6	0,5	0,3
52,5	52,5	52,5	52,5
97,6	97,6	97,6	97,6
8	4	19	7
85	60	90	80
nicht	ein	tritt ein	tritt ein ι⁶
selbst-	selbst-	selbst-	VO selbst-

verlöschend

verlöschend verlöschend verlöschend

Brenn-	Brennstrecke (mm)	76	68	42	58	52	X- X-
Test	Beurteilung nach MVSS-302	positiv	positiv	positiv	positiv	positiv	G O
	Beurteilung nach A-A-Standard (Dicke des Musterstückes 30 mm)	positiv	posotiv	positiv	negativ	negativ

	Rauchent	^CSmax ^(m"¹⁾	T a b e 1 1	, 22h)	e III (Fortsetzung)	Beispiel	Beispiel	Vergleichs	Vergleichs
	wicklung	OJJl α Jv		Beispiel			beispiel	beispiel
		Dichte			10	11	4	5
	physika	25 % ILD kg/200mm		9	0,76	0,70	0,81	0,75
	lische	65 % ILD kg/200mm		0,58
	Eigen	Zugfestigkeit			0,0364	0,0313	0,0337	0,0341
	schaften	Bruchdehnung	(g/cm³)	0,0372	4,55	7,40	6,25	7,10
		Reißfestigkeit	Durehm.	3,85	15,30	21,35	16,70	20,25
		Rückprallelastizität	Durchm.	11,80	0,45	1,07	0,62	0,73
		Erholung nach Druck	(kg/cm^)	0,42	120 1	20	95	100
O CD		(50 % Ablenkung, 70⁰C	00	110	0,18	0,40	0,19	0,24 ₍
00		(kg/cm)	0,17	36	60	60	62 ΛΟ V 19 A
OD cn		(*)	48	5,52	5,88	2,43	3,96 * V
		00	4,54
O

Triäthanolamin 2-Amino-2-äthyl-1,3-propandiol Glyzerin Trimethylolpropan

> ι

-P-VO

-0 _i VO

273U0Q 30

Bei spiele 12 bis 16:

Es wurde wiederum nach Beispiel 1 gearbeitet, wobei die Zusammensetzung der zu verschaumenden Gemische aus der Tabelle IV hervorgeht. Die erhaltenen nicht schrumpfenden Schaumstoffe hatten eine hohe Rückprallelastizität und eine ausgezeichnete Beständigkeit gegen Entflammen und entwickelten wenig Rauch.

Die allgemeinen Eigenschaften der Schaumstoffe und die Resultate der brenntests gehen aus Tabelle IV hervor.

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Tab eile IV

	Zusammen	-j	Verhalten	Polyol (Teile)	Beispiel Beispiel	13	selbst	44	Beispiel	Beispiel	Beispiel	46	J₄ £ -
	setzung	ο (O	beim	Diäthanolamin	12	GP-3000	verlöschend	positiv	14	15	16	positiv	positiv ^
		00	Schäumen	(Hydroxyläquivalenzverhältnis)	GP-3000^1;	100 12,0	41	positiv	FA-702²^	FA-702	HF-511^3J	positiv	positiv
		00 CTi		Wasser	100 8,0	(3,4)	positiv	100 8,0	100 8,0	100 8,0
			DABCO 33LV	(2,3)	2,5	positiv	(3,4)	(3,4)	(2,9)
	O	Brenn-	A-1	3,0	0,3	3,0	3,0	3,0
	OO	Test	N-Methylmorpholin	0,3	0,3	0,7	0,7	0,7
		Stannooctoat	0,25	0,4	0,2	0,2	0,6DABCO WT*
		oberflächenaktives Mittel auf Sili	0,4	0,15	0,3	0,3	0,4
		conbasis (F-121)	0,10		0,05	0,04	0,03
	TDI-80		2,0
	NCO-Index	2,0	60,8	1,0	1,0	0,1 V
	Aufrahmzeit in s.	55,9	97,0	53,5	56,5	54,5
	Schäumzeit in s.	97,0	4	97,6	103	97,6
	Schrumpfen	5	90	4	4	5
	Beurteilung nach ASTMD-1692-59T	110	tritt nicht ein	74	76	80
		tritt nicht ein	tritt nicht ein	tritt nicht ein	tritt nicht ^ ein ι
O	Brennstrecke (mm)	selbst-	selbst-	selbst- ^
W ζ	Beurteilung nach MVSS-302	verlöscterriverlöschend verlöschend^ ^
	Beurteilung nach A-A-Standard (Dicke des Musterstückes 30 mm)	37
TJ	positiv
=CTED	positiv

Tabelle IV (Fortsetzung)

Beispiel 12

Beispiel 15

Beispiel
14

Beispiel
15

Beispiel
16

Rauch-Entwick lung

Smax

0,88

0,80

0,76

0,70

0,77

Physikalische

oEigen-CO OO 00

schäften

Dichte (g/cnr)	0,0310	0,0353	0,0351	0,0346	0,0320	1
25 96 ILD kg/200 mm Durchm.	5,50	8,85	5,00	5,40	3,10	r 3 ■» 7
65 96 ILD kg/200 mm Durchm.	14,20	20,60	19,10	19,20	15,80
Zugfestigkeit (kg/cm	) 0,55	0,26	0,50	0,60	0,70
Bruchdehnung (96)	125	60	80	80	150
Reißfestigkeit (kg/cm)	0,32	0,22	0,23	0,34	0,54
Rückprallelastizität (96)	57	54	60	53	50
Erholung nach Druck (56)	3,95	5,53	6,02	9,80	8,40 *
(50 96 Ablenkung, 70⁰C,
22 h)

* Triäthylendiaminderivat 'Poly(oxypropylen)triol (Hydroxylwert: 56)

2) 'Poly(oxypropylen-oxyäthylen)tetraol (Hydroxylwert: 38) 'Polyioxypropylen-oxyäthylenjtriol (Hydroxylwert: 45)

VO -J VO

OJ

O
O

273440Q - >f -

Beispiele 17 bis 21 und Vergleichsbeispiele 6 bis 8:

Es wurde wiederum nach Beispiel 1 gearbeitet, wobei die Zusammensetzung der zu verschäumenden Gemische in Tabelle V aufgeführt ist. Wie ersichtlich, wurde ein Polyolgemisch aus gleichen Teilen Poly (oxyäthylen-oxypropylen)-triol FA-703 und Poly(oxypropylen-oxyäthylen)triol mit einem Hydroxylwert von 56 (geschützte Handelsbezeichnung: Propylen 333, Hersteller: Daiichi Kogyo Seiyaku Co. Ltd.) verwendet.

Die physikalischen Eigenschaften und die Resultate der Brenntests gehen aus Tabelle V hervor.

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Tabelle V

Vergl. Vergl. Vergl. Beispiel Beispiel Beispiel Beispiel Beispiel

beispiel beispiel beispiel

7 8 17 18 19 20 21

Polyo^FA-703 (Teile)	50	50	50	50	50	50	50	50	k	1A-49
'■ Zusam- Polyol, Propylen 333	50	50	50	50	50	50	50	50
j men- Diethanolamin	-	2,0	4,0	6,4	8,0	10,0	6,4	6,4
Setzung (Hydroxyläquivalenzverh.)	(0)	(0,7)	(1,5)	(2,4)	(2,9)	(3,7)	(2,4)	42,4)
Wasser	3,0	3,0	3,0	3,0	3,0	3,0	2,5	4,0
DABCO 33LV	0,3	0,3	0,3	0,3	0,3	0,3	0,3	0,3
-* A-1	0,15	0,15	0,15	0,15	0,15	0,15	0,15	0,15
co N-Methylmorpholin	0,4	0,4	0,4	0,4	0,4	0,4	0,4	0,4
O₀ Stannooctoat	0,2	0,05	0,05	0,04	0,05	0,05	0,05	0,04
^ oberfl.aktives Mittel auf
-» Siliconbasis (F-121)	2,0	2,0	2,0	2,0	2,0	2,0	2,0	2,0
S TDI-80	36,9	41,1	45,4	50,4	53,9	58,2	45,4	60,5
⁰⁰ " NCO-Index	103	101	99,3	97,7	96,8	96,0	96,9	98,6
Verhal- Aufrahmzeit in s	6	6	5	5	4	4	5	5
ten beim Schäumzeit in s	67	110	97	118	112	117	110	127
Schäumen Schrumpfen	tritt ein	tritt ein	tritt ein	tritt nicht ein	tritt nicht ein	tritt nicht ein	tritt nicht ein	tritt nicht ein

Tabelle V (Fortsetzung)

Vergl,- Verglr Verglr beispiel beispiel beispiel

Beispiel Beispiel Beispiel Beispiel Beispiel

CO OO

co

en

el
oo

	Beurteilung nach 1692-59T	ASTMD-	6	7	8	17	18	19	20	21
Brenn-	Beurteilung nach	■ mvss- 302	ent flamm bar	selbst ver löschend	selbst ver löschend	selbst ver löschend	selbst ver löschend	selbst ver löschend	selbst ver löschend	selbst ver löschend
Test	Beurteilung nach Standard (Dicke < Musterstückes 30	A-A- Ie s mm)	positiv	positiv	positiv	positiv	positiv	positiv	positiv	positiv
		negativ	negativ	negativ	positiv	positiv	positiv	positiv	positiv

Rauchent-
wicklung

Smax

0,94

0,92

0,83

0,71

0,77

0,71

0,74

Dichte (g/cm³) 0,0324 Physi- 25 % ILD kg/200mm 0 11,65 kaiische 65 % ILD kg/200mm 0 24,65 Eigen- Zugfestigkeit (kg/cm²) 1,12 schäften Bruchdehnung (,%) 210

Reißfestigkeit (kg/cm) 0,76 Rückprallelastizität(%)30 Erholung nach Druck (#)4,71 (50 % Ablenkung, 7O⁰C, 22 h)

0,0322	0,0339	0,0343	0,0320	0,0322	0,0399	o,	0255	_i
5,90	5,90	6,05	5,50	4,60	8,15	4,	60	59^
15,10	16,90	16,20	15,50	14,90	22,10	1*,	00
0,72	0,86	0,87	0,90	0,80	0,89	1,	02
130	130	110	170	110	100	175	.τ ο — c
0,42	0,39	0,46	0,50	0,46	0,44	0,
47	50	57	54	55	62	54
8,27	5,22	3,85	6,00	6,37	2,80	6,

Beispiel 22:

Es wurde gemäß Beispiel 1 gearbeitet, wobei jedoch in diesem Fall 10,1 Teile (entsprechend 4,0 Äquivalente, berechnet auf die Hydroxylgruppen des Polyols) Diisopropanolamin und 0,15 Teile N-Methylmorpholin (Aminkatalysator) verwendet wurden. Beim Verschäumen betrug die Aufrahmzeit 3,0 Sekunden, die Schäumzeit 42 Sekunden und man erhielt einen nicht schrumpfenden Polyurethanschaumstoff mit guter Rückprallelastizität, der nur wenig geschlossene Zellen aufwies.

Der Brenntest ergab, daß der Schaumstoff eine Brennstrecke von 39 mm aufwies und selbstverlöschend gemäß ASTM D-1692-59T war; die Brenntests gemäß MVSS-302 und A-A-Standard bestand er mit positivem Resultat. Der Rauchentwicklungs-Koeffizient C_Smax betrug 0,77 m und die Rauchentwicklung war gering. Der Schaumstoff hatte eine Dichte von 0,0294 g/cm³, einen 25 X-ILD-Wert von 4,1 kg, einen 65 %-ILD-Wert von 18,3 kg, eine Zugfestigkeit von 0,80 kg/cm , eine Bruchdehnung von 14 2, eine Reißfestigkeit von 0,47 kg/cm, eine Rückprallelastizität von 58 % und eine Erholung nach Druck (50 % Ablenkung, 7O⁰C, 22 h) von 7,44 %.

Zusammenfassend kann gesagt werden, daß aus einer Gegenüberstellung der der Erfindung entsprechenden Beispiele mit den Vergleichsbeispielen hervorgeht, daß die Verwendung eines aliphatischen Aminoalkohols Innerhalb des erfindungsgemäß beanspruchten Mengenverhältnisses sich deutlich dahingehend auswirkt, daß die entstehenden Polyurethanschaumstoffe wesentlich widerstandsfähiger gegen das Entflammen sind und, falls sie doch zum Brennen kommen, nur wenig Rauch entwickeln.

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273U0Q

Sämtliche erfindungsgemäßen Schaumstoffe hatten außerdem eine sehr gute RückpralIeIastiiität und günstige allgemeine physikalische Eigenschal

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ORIGINAL INSPECTED

Claims

I)H. ΙΧΙί. V. W MKSTlI O KK MO(Kt MONCII HN IM) IMI. K. ν. TKCII M ANNs< " wκ·«ι KKSTiMssi: z I)II. IN«;. I). MKIlHKNS .. I.KK..N ms»» im-.···»■ Ull'l.. l.Nii. H.COKT7. "' " ^4"7" _ Tlll.VMiHA M >t K : ΓΑΤΕ NTAN W Λ LTK 1A-49719 Anmelder:Bridgestone Tire Patentansprüche

1. Schwer entflammbarer, nicht schrumpfender Polyurethanschaumstoff, hergestellt durch Umsetzen eines organischen Polyisocyanates mit einer Polyhydroxylverbindung, bestehend

(A) einem Polyol mit mindestens zwei Hydroxylgruppen und einem mittleren Molekulargewicht von 1.000 bis 10.000 und

(B) einem aliphatischen Aminoalkohol,

in Anwesenheit von Wasser und bzw. oder anderen Treibmitteln, Katalysatoren und oberflächenaktiven Mitteln, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge/alipatischem Aminoalkohol (B) 2,1 bis 8,0 Äquivalente je Hydroxylgruppe des Polyols (A) beträgt.

2. Polyurethanschaumstoff nach Anspruch 1, dadurch g e kennzeichnet, daß das Polyol (A) ein Molekulargewicht von 3.000 bis 6.000 und einen Hydroxylwert von 20 bis 170 mgKOH/g hat.

3. Polyurethanschaumstoff nach Anspruch 1, dadurch g e kennzeichnet, daß das Polyol (A) ein Polyätherpolyol, ein Polyesterpolyol oder ein Polyätheresterpolyol oder ein Gemisch aus den erwähnten Polyolen ist.

4. Polyurethanschaumstoff nach Anspruch 1, dadurch g e kennzeichnet, daß das Polyol(A) ein Polyätherpolyol ist, das erhalten wurde durch Additionspolymerisation e-ines Initiators mit aktiven Wasserstoffatomen an ein oder mehrere Alkylenoxide.

709885/1068

ORIGINAL INSPECTED

273U0Q

5. Polyurethanschaumstoff nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyätherpolyol Poly(oxypropylen)triol ist.

6. Polyurethanschaumstoff nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyätherpolyol Poly(oxyäthylen-oxypropylen)triol ist.

7. Polyurethanschaumstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der aliphatische Aminoalkohol Diethanolamin, Diisopropanolamin, Triäthanolamin, ein hydroxyäthyliertes Äthylendiamin, ein hydroxypropyliertes Diäthylentriami n, 2-Aini no-2-methyl-1,3-propandiol , 2-Amino-2-äthyl-1,3-propandiol oder Tris(hydroxymethyl)aminomethan oder ein Gemisch aus zwei oder mehreren dieser Verbindungen ist,

8. Polyurethanschaumstoff nach Anspruch 7, dadurch g e kennzei ch nee t , daß der aliphatische Aminoalkohol Diäthanolamin, Triäthanolamin, Diisopropanolamin oder 2-Amino-2-äthyl-l,3-propandiol oder ein Gemisch aus zv/ei oder mehr dieser Veroindungen ist.

9. Polyurethanschaumstoff nach einem der vorangehenden Ansprüche,dadurch gekennzeichnet, daß die Menge an al iphati schein Aminoalkohol (B) 3,0 bis 7,0 Äquivalente je Hydroxylgruppe des Polyols (A) beträgt.

10. Polyurethanschaumstoff nach einem der vorangehenden Ansprüche,dadurch gekennzeichnet, daß das organische Polyisocyanat Tolylendiisocyanat und bzw. oder Diphenyl methandiisocyanat ist.

7098BS/106Θ

273U0Q

11. Verfahren zur Herstellung der schwer entflammbaren, beim Brennen wenig Rauch entwickelnden und nicht schrumpfenden Polyurethanschaumstoffe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man ein organisches Polyisocyanat in Gegenwart von Wasser und bzw. oder anderen Treibmitteln, Katalysatoren und oberflächenaktiven Mitteln umsetzt mit einer Polyhydroxylverbindung, bestehend aus

(A) einem Polyol mit mindestens zwei Hydroxylgruppen, das ein Molekulargewicht von 1.000 bis 10.000 aufweist, und

(B) einem aliphatischen Aminoalkohol,

wobei die Menge an aliphatischem Aminoalkohol (B) 2,1 bis 8,0 Äquivalente je Hydroxylgruppe des Polyols (A) beträgt.

709RRP-/ 1068