DE2809084A1

DE2809084A1 - Nichtentflammbarer polyurethanschaum und verfahren zu seiner herstellung

Info

Publication number: DE2809084A1
Application number: DE19782809084
Authority: DE
Inventors: Takumi Ishikawa; Noboru Yamaguchi; Toshio Yukuta
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1977-03-02
Filing date: 1978-03-02
Publication date: 1978-09-14
Also published as: JPS53106799A; US4221875A; GB1585750A

Description

KRAUS & WEISEfRT

PATENTANWÄLTE

DR. WALTER KRAUS DIPLOMCHEMIKER ■ DR.-ING. ANNEKATE WEISERT DIPL.-ING. FACHRICHTUNG CHEMIE IRMGARDSTRASSE 15 · D-800O MÜNCHEN 71 · TELEFON 089/797077-797078 ■ TELEX O5-212156 kpatd

TELEGRAMM KRAUSPATENT

1815 AW/My

BRIDGESTONE TIRE CO., LTD. Tokyo / Japan

Nichtentflammbarer Polyurethanschaum und Verfahren zu seiner

Herstellung

0 9' ". ./0710

Beschreibung

Die Erfindung betrifft nichtentflammbare und nichtkorrodierende Polyurethanschäume und ein Verfahren zu ihrer Herstellung. Erfindungsgemäß wird ein Gemisch aus Rohmaterialien, das eine Polyhydroxylverbindung, Polyisocyanat, ein Treibmittel etc. enthält, in Anwesenheit eines dazu zugegebenen Melaminpulvers als neues flamrnhemmendes Mittel verschäumt. Die Endprodukte sind nicht teuer und können als Struktur- bzw. Baumaterialien verwendet werden.

In der Vergangenheit wurden Polyurethanschäume vielfach auf verschiedenen Gebieten verwendet und wegen ihrer speziellen Eigenschaften sehr geschätzt. Polyurethanschäume besitzen jedoch einen sehr schwachen Punkt hinsichtlich ihrer Flammenbeständigkeit. Die Kontrolle der Flammenbeständigkeit von Polyurethanschaummaterialien ist in der Vergangenheit sehr wichtig geworden, und dadurch ist die Schwierigkeit entstanden, Polyurethanschäume technisch nichtentflammbar zu machen.

Zur Erhöhung der Flammenbeständigkeit von Polyurethanschäumen hat man bereits viele Arten von Verfahren vorgeschlagen. Das von diesen am häufigsten verwendete Verfahren ist ein Verfahren, bei dem als Flammenverzögerungsmittel eine Phosphor und Halogen enthaltende Verbindung, wie Tris(ß-chloräthyl)-phosphat, zugefügt wird. Wird dieses Verfahren jedoch zur Herstellung von nichtentflammbaren Polyurethanschäumen verwendet, so muß eine große Menge an Phosphor enthaltender Verbindung zugegeben werden und der Wert des Phosphorgehalts im Schaum liegt über etwa 1%. Es ist somit erforderlich, teure Phosphor und Halogen enthaltende Flammenverzögerungsinittel in solcher Menge.zuzugeben, die einer Menge von 10 bis 30 Gew.Teilen/100 Gew.Teile Polyhydroxylverbindung entspricht. Der so hergestellte Polyurethanschaum ist dementsprechend

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-s-5

recht teuer. Durch die weichmachende Wirkung des zugegebenen, Phosphor und Halogen enthaltenden Flammschutzmittels werden weiterhin die physikalischen Eigenschaften des Polyurethanschaums verschlechtert, insbesondere wird die Härte verringert, die Druckfestigkeit nimmt ab und die Dichte wird erhöht, so daß die physikalischen Eigenschaften des Schaums wesentlich verschlechtert sind. Die bekannten Arten von Flammschutzmitteln verflüchtigen sich, wenn sie bei erhöhter Temperatur verwendet werden, im Verlauf der Zeit, so daß ihre Wirkung abgeschwächt wird. Dadurch verschlechtert sich die Flammenbeständigkeit stark. Kürzlich wurde weiterhin bei einem durch fortschreitende Korrosion bedingten Unfall in einem Schweröltank, der mit einer Wärmeisolierung aus hartem Polyurethanschaum ausgerüstet war, festgestellt, daß der Unfall auf das Phosphor und Halogen enthaltende Flammschutzmittel als einem der Verarbeitungsmittel.., des Schaums zurückzuführen war. Dadurch hat die Verwendung von bekannten Flammschutzmitteln auf dem Gebiet der Baumaterialien für die Wärmeisolierung eine starke Hemmung erfahren.

Da bei der oben erwähnten Verwendung von Phosphor und Halogen enthaltenden Verbindungen als Flammschutzmittel verschiedene Fragen und Probleme auftreten, besteht ein großer Bedarf nach Verfahren, durch die Polyurethanschäume Flammbeständigkeit erhalten, ohne daß Phosphor und Halogen enthaltende Verbindungen verwendet werden müssen.

Die Anmelderin hat überraschenderweise gefunden, daß preisgünstiges Melaminpulver mit großer Wirkung verwendet werden kann, um Polyurethanschaum Flammenbeständigkeit verleiht. Die Verwendung von Verbindungen, die einen Triazinring enthalten, als ein Verarbeitungshilfsmittel für Polyurethanschaum wurde bereits vorgeschlagen z.B* in den JA-OSen 141 650/75, 84 844/76 und 16 461/76. Bei diesen bekannten Verfahren werden die einen Triazinring enthaltenden Ver-

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bindungen als Bestandteil des Schaums verwendet, um die Ermüdungsbeständigkeit des Polyurethanschaums gegenüber wiederholter Beanspruchung daran zu verbessern, und es war in der Vergangenheit nicht bekannt, daß Melaminpulver bei Polyurethanschaum eine ausgezeichnete Flammenschutzwirkung besitzt» Die Anmelderin hat Melaminpulver zu den üblichen Rezepturen für harte bzw. starre Polyurethanschäume anstelle von Phosphor und Halogen enthaltenden Verbindungen als Flammschutzmittel zugegeben und konnte somit harte Polyurethanschäume herstellen, die eine ausgezeichnete Flammenbeständigkeit aufweisen und deren physikalische Eigenschaften sich nur wenig verändern.

Die Erfindung betrifft Polyurethanschäume (nichtentflammbare Polyurethanschäume), die als Baumaterial, Strukturmaterial, Wärmeisolationsmaterial etc. verwendet werden, und ebenfalls ein Verfahren zu ihrer Herstellung. Die Erfindung betrifft insbesondere nichtentflammbare bzw. feuerbeständige Polyurethanschäume, die durch Vermischen einer Polyhydroxylverbindung und einem Polyisocyanat mit Melaminpulver als Flammschutzmittel und Schäumen des Reaktionsgemisches in Anwesenheit eines Treibmittels hergestellt werden. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung dieser Art von Polyurethanschäumen, bei dem dem Polyurethanschaum Flammenbeständigkeit durch Einarbeitung eines Melaminpulvers in ihn verliehen wird.

Erfindungsgemäß wird das Melaminpulver als Flammschutzmittel in Polyurethanschäume eingearbeitet, die durch Umsetzung einer Polyhydroxylverbindung und eines Polyisocyanats miteinander in Anwesenheit eines Treibmittels hergestellt werden. Der so hergestellte Polyurethanschaum besitzt eine ausgezeichnete Feuerbeständigkeit, und seine physikalischen Eigenschaften sind kaum geändert. Verglichen mit den bekannten Polyurethanschäumen, die teure und korrodierende

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Phosphor und Halogen enthaltende Flammschutzmittel enthalten, kann der erfindungsgemäße Polyurethanschaum mit niedrigerem Preis angeboten werden, bedingt durch die Verwendung des billigen Melaminpulvers. Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, einen neuen, flammenbeständigen Polyurethanschaum zu schaffen, der besonders nützlich sein soll, keine Korrosion verursachen soll und außerdem einen niedrigen Preis besitzen soll.

Erfindungsgemäß soll ein Verfahren zur leichten und billigen Herstellung von Polyurethanschäumen mit ausgezeichneter Flammenbeständigkeit zur Verfügung gestellt werden, durch Vermischen einer Po^hydroxylverbindung und eines PoIyisocyanats mit Melaminpulver und Unterwerfen des Gemisches einer Schäumungsreaktion in Anwesenheit eines Schäumungsmittels.

Bei der vorliegenden Erfindung gibt es hinsichtlich der Polyhydroxylverbindung, des Polyisocyanats und des Treibmittels keine besonderen Einschränkungen, und man kann irgendwelche derartige Verbindungen verwenden, die in der Vergangenheit zur Herstellung von Polyurethanschaum verwendet wurden. Beispielsweise kann man als Polyhydroxylverbindung alle bekannten Verbindungen verwenden, einschließlich solcher Polyester, die durch Veresterung einer mehrbasischen Säure, wie Adipinsäure, und eines polyhydrischen Alkohols hergestellt werden, solcher Polyäther, die durch Addition eines Alkylenoxids, wie Äthylenoxid oder Propylenoxid, an Äthylenglykol, Glycerin, Propylenglykol, Diäthylentriamin, aromatischen Diaminen, Saccharose, Sorbit u.a. hergestellt werden, und weiterhin solcher Verbindungen, die zwei oder mehrere Hydroxylgruppen am Molekülende enthalten. Als Polyisocyanat kann man weiter aromatische Isocyanate, wie Tolylendiisocyanat, Diphenylmethandiisocyanat, alicyclische Isocyanate, wie hydriertes Tolylendiisocyanat, aliphatische Isocyanate,

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wie Hexamethylendiisocyanat, usw. verwenden. Als Treibmittel kann man Wasser (Kohlendioxid), Trichlormonofluormethan, Methylendichlorid, Pentan, Luft etc. verwenden.

Die oben erwähnten Polyhydroxylverbindungen, das PoIyisocyanat und das Treibmittel können in Anwesenheit eines Amins, eines Katalysators, wie eine OrganoZinnverbindung, eines oberflächenaktiven Mittels, wie Silikonharz, und eines Aktivators, die als Hilfsmittel zugegeben werden und die normalerweise bei der Herstellung von Polyurethanschäumen verwendet werden, eingesetzt werden.

Erfindungsgemäß wird zu den obigen Bestandteilenein Melamin der Formel

N N

! ti

NH₉-C C-KH₉ (1)

in Pulverform als Flammschutzmittel bzw. Flammenverzögerungsmittel zugegeben. Durch die Zugabe des Melaminpulvers wird der Polyurethanschaum mit einer ausgezeichneten Flammenbeständigkeit versehen. Obgleich die Menge an zugegebenem MeI-aminpulver nicht besonders beschränkt ist, ergeben größere Mengen an zugefügtem Melaminpulver eine bessere Flammenbeständigkeit. Bei der Herstellung von Polyurethanschäumen wird bei der Zugabe des Melaminpulvers die Art des Rohmaterials für den Polyurethanschaum und ebenfalls die Menge an zugegebenem Melaminpulver entsprechend dem Grad der Flammenbeständigkeit wie auch in Abhängigkeit von den erforderlichen physikalischen Eigenschaften ausgewählt, da die Flammenbeständigkeit von einem Polyurethanschaumprodukt hauptsächlich von der Art des Polyurethanschaum-Rohmaterials, insbesondere von der chemischen Struktur der Polyhydroxylverbindung, des PoIy-

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isocyanats bzw. des oberflächenaktiven Silikonmittels, abhängt. Beispielsweise ist ein sich selbst löschender PoIyurethanschaum zu erhalten, wie es in den folgenden Vergleichsbeispielen und Beispielen beschrieben wird, wenn Diphenylmethandiisocyanat als Polyisocyanat und Actocol GR-71 (Takeda Chemicals, Handelsname), eine Art von aromatischem Amin-Polyolderivat, als Polyhydroxylverbindung verwendet werden. Wird ein ähnliches aromatisches Aminderivat, Nippolan N-56 (Nihon Polyurethane, Handelsname) oder Nisso NE-450 (Nihon Soda, Handelsname), eine Art eines Saccharosederivats eines Polyols, als Polyhydroxy1verbindung verwendet, so ist der erhaltene Polyurethanschaum leicht entzündlich. Wenn der Grad der Flammenbeständigkeit der Polyurethanschäume nur so sein soll, daß sie selbstlöschend sind, wird das Melaminpulver in einer geringen Menge (z.B. 20 Gew.Teile/100 Gew.Teile Polyhydroxylverbindung) beigemischt, und wenn der Polyurethanschaum so verbessert sein soll, daß er nicht brennt, wird das Melaminpulver in vergleichsweise großer Menge (z. B. 60 Gew.Teile) beigemischt. Wenn Diphenylmethandiisocyanat als Polyisocyanat verwendet wird, bewirkt ein Ersatz von Diphenylmethandiisocyanat durch Tolylendiisocyanat, daß das Produkt unabhängig von der Formulierungsrezeptur, gemäß der ein Flammenschutz erreicht werden soll, entflammbar wird. In einem solchen Fall ist es möglich, die Menge an Melaminpulver, die zu dem Polyurethanschaum zugegeben wird, beliebig zu erhöhen, so daß er nichtentflammbar wird. Zur Herstellung von Polyurethanschäumen aus Polyhydroxylverbindung, Polyisocyanat und anderen Zusatzstoffen und dem zugegebenen, oben erwähnten Melaminpulver als Flammenschutzmittel kann man irgendein Verfahren verwenden, das allgemein für die Herstellung von Polyurethanschaum verwendet wird. Beispielsweise kann man das "one-shot" (einstufige) Verfahren und das Präpolymerverfahren verwenden, entweder unter Niedrigdruckschäumen oder unter Hochdruckschäumen, abhängig von der Praktikabilität des Schäumens. Entsprechend diesen Verfahren und der Verwendung des Produktes

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-v-

/lfr .

kann die Rezeptur so ausgewählt werden, daß harte, semiharte oder flexible Polyurethanschaumprodukte gebildet werden. Für die Art der Zugabe des Melaminpulvers gibt es keinerlei Beschränkungen, und es kann in Form eines homogenen Vorgemisches verwendet werden, das zuvor durch Vermischen mit der Polyhydroxy1verbindung hergestellt wird, oder es kann als Suspension verwendet werden, die durch Zugabe von PoIyisocyanat erhalten wird. Ein Verfahren, bei dem Melaminpulver als unabhängiger Bestandteil verwendet wird, kann ebenfalls verwendet werden, wobei das Pulver mit anderen Bestandteilen bei der Stufe der Herstellung des Polyurethanschaums unter Bildung einer homogenen Dispersion vermischt wird.

Nachdem die Rohmaterialien für die Herstellung eines vorbestimmten Polyurethanschaums zusammen nach bekannten Verfahren vermischt wurden, reagieren die Polyhydroxylverbindung und das Polyisocyanat miteinander unter Schäumen in Anwesenheit eines Treibmittels und des Melaminpulvers, das in dem Reaktionsgemisch dispergiert vorhanden ist, und es wird ein Polyurethanschaum gebildet, in den Melaminpulver eingebettet bzw. eingearbeitet bzw. eingelagert ist. Der so erhaltene Polyurethanschaum besitzt eine ausgezeichnete Flammenbeständigkeit bzw. Nichtentflammbarkeit, bedingt durch die spezielle Flammenbeständigkeit, die durch den Einfluß des darin enthaltenen Melaminpulvers erzeugt wird. Er kann somit als Strukturmaterial bzw. Baumaterial und für ähnliche Anwendungen, bei denen eine Flammenbeständigkeit erforderlich ist, verwendet werden.

Wie zuvor beschrieben, besitzt der erfindungsgemäß hergestellte Polyurethanschaum eine ausgezeichnete Flammenbeständigkeit, bedingt durch das in ihm enthaltene Melaminpulver, das besonders wirksam ist, Polyurethanschäume schwer entflammbar zu machen, und außerdem tritt keine Verschlechterung in seinen physikalischen Eigenschaften bei der Zugabe des

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-S-

Melaminpulvers auf. Die bekannten, Phosphor und Halogen enthaltenden Flammschutzmittel können durch Verdampfen im Verlauf der Zeit verlorengehen, und dadurch kann sich die Flammenbeständigkeit verschlechtern. Bei dem erfindungsgemäßen Schaum kann kein Verdampfen des Melaminpulvers stattfinden, und daher verschlechtert sich bei dem erfindungsgemäßen Schaum die Flammenbeständigkeit nicht, und es findet auch keine Korrosion statt, wie bei Phosphor und Halogen enthaltenden Flammenschutzmitteln. Durch die Zugabe des billigen Melaminpulvers können Polyurethanschäume mit Flammenbeständigkeit zu niedrigem Preis leicht hergestellt werden.

Überraschenderweise wurde gefunden, daß Melaminpulver Polyurethanschaum, wie oben erwähnt, Flammenbeständigkeit verleiht und daß Melaminpulver zur Erzeugung von flammenbeständigen bzw. schwer entflammbaren Polyisocyanuratschäumen verwendet werden kann. Es wurde weiterhin gefunden, daß als Flammenschutzmittel für diese Polyurethanschäume und PoIyisocyanuratschäume eine Gruppe von Derivaten von Triazin enthaltenden Verbindungen verwendet werden kann, die durch die allgemeine Formel

Αι

AA

dargestellt ist, in der A NHCH₂OH, N(CH₂OH)₂ etc. bedeutet.

Die folgenden Beispiele und Vergleichsbeispiele erläutern die Erfindung.

Beispiele 1 bis 14

Gemäß der in Tabelle I angegebenen Rezeptur werden 150 g Polyol zuerst in einen Papierbecher abgewogen,und dann

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werden die erforderlichen Mengen an Katalysator, oberflächenaktivem Silikonmittel "bzw. Wasser zugegeben. Nach dem Rühren während etwa 10 see mit einem Rührer der Propellerart werden zu dem Gemisch weiter die erforderlichen Mengen an Melaminpulver und Trichlormonofluormethan zugegeben, und dann wird durch Rühren während etwa 1 min gut homogenisiert. Zu dem so erhaltenen, homogenen, flüssigen Gemisch wird die erforderliche Menge an rohem Diphenylmethandiisocyanat gegeben, und dann wird mit hoher Geschwindigkeit gerührt. Es beginnt so eine Reaktion und das Reaktionsgemisch wird cremeartig, im allgemeinen nach etwa 15 see oder so (Cremezeit). Wenn das Reaktionsgemisch in diesem Zustand vorliegt, wird es schnell auf eine Papierform von 250 χ 250 χ 200 cnr gegossen und es beginnt zu schäumen, und das Steigen des Schaums ist nach etwa 150 see oder so beendigt (Ansteigzeit = rise-time).

So erhaltene, harte Polyurethanschäume werden bei Zimmertemperatur während etwa einer Woche stehengelassen und anschließend werden ihre allgemeinen Eigenschaften geprüft und der Brenntest wird durchgeführt. Man erhält die in Tabelle I aufgeführten Ergebnisse»

Vergleichsbeispiele.1 bis 7

Auf gleiche Weise, wie bei den Beispielen beschrieben, ausgenommen, daß auf die Zugabe von Melaminpulver verzichtet wurde, erfolgt das Schäumen, und harte Polyurethanschäume wurden entsprechend der Rezeptur von Tabelle I hergestellt. In Tabelle I sind weiterhin die Versuchsergebnisse, die man bei der Prüfung der physikalischen Eigenschaften erhält, und die Ergebnisse des Brennversuchs aufgeführt.

Aus den Ergebnissen des Brennversuchs von Tabelle I ist erkennbar, daß die Flammenbeständigkeit von harten Polyurethanschäumen sehr stark von der Art des verwendeten Polyols abhängig ist.

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- to -

Wenn Actocol GR-71 (Takeda Chemicals, Handelsname), eine Art aromatisches Aminderivat eines Polyols, verwendet wird, zeigen die Ergebnisse beim Brenntest, daß die Schäume der Vergleichsbeispiele 1 und 2 bereits selbstlöschend sind. Entsprechend den erfindungsgemäßen Beispielen 1 bis 4 wird jedoch durch die Zugabe des Melaminpulvers die Selbstauslöschbarkeit wesentlich verbessert (die Brennentfernung wird wesentlich kürzer), und man kommt sehr nahe an die Bewertung für die Nichtentflammbarkeit bzw. -brennbarkeit. Bei der Verwendung von Nippolan N-506 (Nihon Polyurethane, Handelsname) andererseits, das eine Art von aromatischem Aminderivat-Polyol ist, zeigen die Ergebnisse vom Brenntest eine Entflammbarkeit, wie aus den Vergleichsbeispielen 3 und 4 folgt. Gibt man zu harten Polyurethanschäumen, die als entflammbar gelten, Melaminpulver erfindungsgemäß hinzu (Beispiele 5 bis 9), so wird eine wesentliche Verbesserung erhalten, und die Schäume werden selbstlöschend oder nichtbrennend. Der Grad der Flammenbeständigkeit, der in Beispiel 5 erhalten wird, gemäß dem 20 Teile Melaminpulver zugegeben werden, ist fast gleich, wie bei Vergleichsbeispiel 5, bei dem 10 Teile bekanntes Flammenschutzmittel TCEP [Tris(ß-chloräthyl)-phosphat] zugegeben werden. Im Falle der Verwendung von Nisso NE-450 (Nihon Soda, Handelsname), einer Art von Saccharose-Polyolderivat, kann der Vorteil der vorliegenden Erfindung eindeutig erkannt werden, wenn man die Vergleichsbeispiele 6 und 7 mit den Beispielen 10 bis 14 bei dem Brenntest vergleicht.

Alle oben erwähnten Beispiele zeigen die Neuheit und industrielle Nützlichkeit der vorliegenden Erfindung, gemäß der Polyurethanschäume . schwer oder nicht entflammbar gemacht, werden können, ohne daß es erforderlich ist, bekannte Phosphor und Halogen enthaltende Flainmenschutzmittel zu verwenden, und indem man Melaminpulver, das in industrieller Hinsicht sehr billig ist, zugibt.

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Tabelle I ^(PHR)

Beispiel ^___ Vergleichsbeispiel

1 2 3 4 12 3 4

Polyol

Actocol GR-71Ü) 100 100 100 100 100 100

Nippolan-N-506 (2) 100 100

Nisso NE-450 (3)

Flammenschutzmittel

Melaminpulver 20 40 60 100

TCEP (4)

ο Katalysator

ω DABCO-33LV (5) 1,5 1,5

Aminoalkohol 2 M' (6)

" C-Cat (7) 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8

^ Neostann U-100 (8) 0,17 0,17

° Oberflächenaktives Mittel

Silikon SH-193 (9)

ο Silikon F-317 (10) 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5

Silikon L-542O(11) 1,5 1,5

Treibmittel

Wasser 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 2,0 2,0

Asahiflon 11SS (12) 38 46 54 67 40 32 60 28,5

Polyisocyanat

Millionate MR (13) 147,0 147,0 147,0 147,0 147,0 147,0 141,2 141,2

(NCO Index) 110 110 110 110 110 110 108 108 qo

Tabelle I (Fortsetzung)

Beispiel Vergleichsbeispiel

1 2 '34 1 ■· ■ 23 , , ^: ' Physikalische Eigenschaften

Schaumdichte (g/cm³) O,0261 0,0244 0,0259 0,0248 0,0228 0,0260 0,0212 0,0265

Wärmeleitfähigkeit
(Kcal/m.h,⁰C) 0,0174 0,0186 0,0176 0,0201 0,0181 0,0174 0,0204 0,017ß

Dimensionsstabilität in ,

der Kälte (%)
-20°C χ 24 h

Il (14) -0,4 -0,3 0 -0,4 -3,7 0,1 -8,8 -0,5

co i. (15) ■ . : -2,6 -0,5 -0,8 0,4 -23,8 -0,6 -27,2 -2,9

cd Dimensionsstabilität in

oo der Wärme (^) 70⁰C χ 24 h

ω κ (14) ' ' -0,6 -0,6 -0,6 -0,9 -0,5 -0,4 -0,9 -0,3,

^ 1 (15L. ' - '_ · ¹>° ¹>° T>° 1»9 1,2 1,0 7,0 0,8 £

° Druckfestigkeit (kg/cm²) 1,76 1,44 1,41 0,90 1,28 1,64 0,74 1,62 -^ · ■»4 CA

-α Modul der Druckelastizi-

o tat (kg/cm²) 54,9 50,7 46,9 33,1 38,6 52,2 28,9 59,3

Brenntest ASTM D-1692-59T

Bewertung (16) SE SE NB NB SE SE B. B ■

Brennentfernung (*«~~) 6 5 ■ 32 36 100 100

Brennzeit (sec) 8 13 20 20 27 23

Tabelle I (Fortsetzung)

Beispiel Vergleichsbeispiel

5 b Y 8 5 ^{fa 7}

Rezeptur (PHR)

PoIyöl

Actocol GR-71 (1)

Nippolan N-506C2) 100 100 100 100 100

Nisso. NE-450 (3) 100 100

Flammenschutzmittel

Melaminpulver 20 40 40 60
^ TCEP (4) 10

ο Katalysator

<° DABCO-33LV (5) 1,0 1,0 1,5 1,2 1,5 1,0 1,2

°° Aminoalkohol 2M (6) 1,2 2,0 1,5 1,2 1,5

C-Cat (7) ·

^ Neostann U-100 (8) 0,15 0,17 ^

Oberflächenaktives Mittel . ^

2» Silikon SH-193 (9) 1,5 2,0 1,5 1,5 1,5

ο Silikon F-317 (10)

Silikon L-542O(11) 1,5 1,5

Treibmittel

Wasser 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0

Asahiflon 11 SS (12) 60 70 44 78 28,5 60 30

Polyisocyanat

Millionate MR (13) 144,4 144,4 144,4 144,4 141,2 155,1 155,1

(NCO Index) 110 110 110 110 108 110 110 HH

CD CO Ca)

Physikalische 'Eigenschaften Schaumdichte (g/cnr) Wärmeleistfähigkeit (Kcal/m.h.⁰C) Dimensionsstabilitat in der Kälte (Ji) -20⁰C χ 24 h Il (14)

ι Os) ■ ; Dimensionsstabilität in der Wärme (%) 7O⁰C χ 24 h

Il (14)

1 (15) ,

Druckfestigkeit (kg/cm ) Modul der Druckelastizität (kg/cm²) Brennen ASTM D-1692-59T Bewertung (16) Brennentfernung (mm) Brennzeit (see)

Tabelle I (Fortsetzung) Beispiel Vergleichsbeispiel

0,0214 0,0212 0,0250 0,0213 0,0278 0,0204 0,0273 0,0208 0,0229 0,0198 0,0228 0,0175 0,0204 0,0184

-0,5 -4,6	-0,5 2,6	-0,3 -0,3	-0,6 2,7	-0,3 -0,6	-6,4 -27,5	-0,1 -0,5	λ¹
-1,7 8,1	-1,5 4,6	-0,8 ' 1,6	-2,0 5,9	-0,4 0,4	-1,5 4,2	-0,7 0,6
0,67	0,73	1,41	0,61	1,48	0,97	2,24
25,9	30,9	52,7	26,6	60,7	33,8	72,1
SE	NB	SE	NB	SE	B	B	GO O CO O OO
22		4		17	100	100
16		15		11	27	26

Tabelle I (Fortsetzung)

Beispiel
9 10 11 12 13 14

Rezeptur (PHR)

Polyol

Actocol GR-71(1) Nippolan-N-506 (2) Nisso NE-4-50 (3)

Flammenschutzmittel Melaminpulver TCEP (4)

Katalysator

DABC0-33LV (5) 1,5 C-Cat (7)

Neostann U-100 (8) Aminoalkohol 2M (6) 2,0

Oberflächenaktives Mittel Silikon SH-193 (9) 3,0 Silikon F-317 (10) Silikon L-5420(11)

Treibmittel

Wasser 2,0

Asahiflon 11SS (12)

Polyisocyanat

Millionate MR (13) 144,4 155,1 155,1 155,1 155,1 155,1 (NCO Index) 110 110 110 110 110 110

Physikalische Eigenschaften

Schaumdichte (g/cm³) 0,0219 0,0212 0,0216 0,0264 0,0218 0,0219

Wärmeleitfähigkeit

(Kcal/m.h.⁰C) 0,0219 0,0212 0,0216 0,0186 0,0225 0,0220

DimensionsStabilität in der Kälte (%) χ 24 h

100	100	100	100	100
20	40	40	60	100
1,0	1,0	1,5	1,0	1,5
1,2	1,2	1,5	1,2	2,0
1,5	1,5	2,0	1,5	3,0
2,0 65	2,0 70	2,0 44	2,0 78	2,0 95

Il (14) -0,3

I (15) 1,7

Dimensionsstabilität in der Wärme (%) 70⁰C χ 24 h

II (14) -1,3 1 (15) . 8,2

Druckfestigkeit

(kg/cm²) 0,50

Modul der Druckelastizität (kg /cm^) 21,9

-0,3 1,5	-0,3 2,4	0 -1,5	-0,5 2,1	-0,3 0,8
-1,4 *5_te*	-1,6 5,5	-0,9 2,3	-1,6 5,6	-1,6 6,4
0,86	0,82	1,47	0,82	0,59
33,2	32,5	57,6	31,0	23,6

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Tabelle 1 (Portsetzung) Beispiel

9 10 11 12 13

Brenntest ASTM

Bewertung (16) NB SE SE NB NB NB Brennentfernung(mm)" 59 11 Brennzeit (see) 40 12

Bemerkungeni

(1) Handelsname, Produkt der Takeda Chemicals, aromatisches Aminderivat-Polyol, OH Zahl = 495 bis 465 mg KOH/g Polyol; .

(2) Handelsname, Produkt der Nihon Polyurethane, aromatisches Aminderivat-Polyol, OH-Zahl =410 bis 390 mg KOH/g Polyol;

(3) Handelsname, Produkt der Nihon Soda, Saccharosederivat-Po lyol , OH-Zahl = 465 bis 435 mg KOH/g Polyol;

(4) Tris(ß-chloräthyl)-phosphat;

(5) Handelsname, hergestellt von Sankyo Airproducts, Triäthylendiamin/Dipropylenglykol (Gewichtsverhältnis 1/2);

(6) Handelsname, Produkt der Nihon Nyukazai, Dimethyläthanolamin;

(7) Handelsname, Produkt der Kao Sekken, Ν,Ν,Ν',Ν'-Tetramethylpropylendiamin/N,N,N',N",N"-Pentamethyldiäthylentriamin (Gewichtsverhältnis 7/3);

(8) Handelsname, Produkt der Nitto Kasei, Dibutylzinndilaurat;

(9) Handelsname, Produkt der Tore Silicone, oberflächenaktives Silikonmittel;

(10) Handelsname, Produkt der Shinetsu Silicone, oberflächenaktives Silikonmittel;

(11) Handelsname, Produkt der Nihon Unicar, oberflächenaktives Silikonmittel;

(12) Handelsname, Produkt der Asahi Glass, Trichlormonofluormethan;

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(13) Handelsname, Produkt der Ninon Polyurethane, rohes Diphenylmethandiisocyanat;

(14) DimensionsStabilität in der Richtung des Schäumens ;

(15) Dimensionsstabilität in der Richtung senkrecht zu der des Schäumens;

(16) Bewertung:

B = brennend

SE = selbstlöschend

NB - nichtbrennend

Ende der Beschreibung

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Claims

1815 Patentansprüche

1. Polyurethanschaum, dadurch gekennzeichnet, daß er durch Umsetzung einer Polyhydroxylverbindung mit einem PoIyisocyanat in Anwesenheit eines Treibmittels hergestellt worden ist und als Flammschutzmittel zugegebenes Melaminpulver enthält.

2. Polyurethanschaum nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Polyhydroxylverbindung ein Polyester ist.

3· Polyurethanschaum nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Polyhydroxylverbindung ein Polyäther ist.

4. Polyurethanschaum nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Polyhydroxylverbindung eine Verbindung ist, die zwei oder mehrere Hydroxylgruppen am Ende des Moleküls enthält.

5· Polyurethanschaum nach einem der Ansprüche 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Isocyanat ein aromatisches Isocyanat ist.

6. Polyurethanschaum nach einem der Ansprüche 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Isocyanat ein alicyclisches Isocyanat ist.

7. Polyurethanschaum nach einem der Ansprüche 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Isocyanat ein aliphatisches Isocyanat ist.

ORIGINAL INSPECTED 809837/0710

©* Verfahren zur Herstellung eines Polyurethanschaums, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Polyhydroxylverbindung mit einem Polyisocyanat in Anwesenheit eines Treibmittels
unter Bildung eines Polyurethanschaums umsetzt und schäumt, wobei man dem Gemisch aus Polyhydroxylverbindung und Polyisocyanat Melaminpulver als Flammschutzmittel zugibt.

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