DE3140340C2

DE3140340C2 -

Info

Publication number: DE3140340C2
Application number: DE3140340A
Authority: DE
Inventors: Ellen Weckwerth; Hermann 8940 Memmingen De Wetzel
Original assignee: Metzeler Schaum GmbH
Current assignee: Metzeler Schaum GmbH
Priority date: 1981-10-10
Filing date: 1981-10-10
Publication date: 1992-09-24
Also published as: ATA362782A; CH656516A5; AT385193B; ES263997Y; DE3140340A1; ES263997U; DE8129675U1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine flammgeschützte Ma tratze mit einem Schaumstoffanteil von mindestens 50%, die aus einem elastischen Kern und aus mehreren ver schiedenen, den Kern umgebenden elastischen Schichten aus Polyurethanschaumstoff besteht, welche von einem flammwidrigen Bezugsstoff umhüllt sind.The invention relates to a flame retardant Ma steps with a foam content of at least 50%, which consists of an elastic core and several ver different elastic layers surrounding the core made of polyurethane foam, which is made by one flame-retardant upholstery fabric.

Eine solche Matratze ist aus der US 35 12 192 be kannt. Diese Matratze besteht aus einem zentralen Fe derkern, auf dem beidseitig von innen nach außen eine Schicht aus herkömmlichem Polyurethanschaum, eine Fi berglasschicht, eine weitere dünne Polyurethanschaum schicht und schließlich eine Schicht aus einem luftun durchlässigen und nicht oder nur schwer brennbaren Be zugsstoff aufgebracht ist. Ein solcher Matratzenaufbau hat zwar den Vorteil, daß diese Matratze, solange der nicht brennbare Bezug intakt ist, nicht brennt oder weiterglimmt, weist, aber den großen Nachteil auf, daß sie wegen der Luftundurchlässigkeit des Bezuges keiner lei Feuchtigkeit aufnehmen und damit von der darauflie genden Person abführen kann, so daß es dadurch zu einem sehr unangenehmen Wärme- und Feuchtigkeitsstau kommt, der eine solche Matratze praktisch unbenutzbar macht.Such a mattress is from US 35 12 192 be knows. This mattress consists of a central foot the core, on the one side from the inside to the outside Layer of conventional polyurethane foam, a fi over glass layer, another thin polyurethane foam layer and finally a layer from an air permeable and not or hardly combustible Be tensile fabric is applied. Such a mattress structure has the advantage that this mattress, as long as the non-flammable cover is intact, does not burn or continues to glow, but has the major disadvantage that none because of the airtightness of the cover lei absorb moisture and thus from the lowing person, so that it leads to a very uncomfortable build-up of heat and moisture which makes such a mattress practically unusable.

Darüber hinaus ist aus der DE 27 54 313 A1 ein Schaum stoff bekannt, der vollständig getränkt und damit schwer entflammbar gemacht worden ist. Ein solcher Schaumstoff verliert nach der Tränkung jedoch weitge hend jede Elastizität und ist darüber hinaus sehr schwer, so daß damit eine Verwendung als Matratze prak tisch ausgeschlossen ist, da damit wesentliche Grund charakteristika einer Matratze nicht mehr gegeben sind.In addition, DE 27 54 313 A1 is a foam Known substance that is completely soaked and therefore has been made flame retardant. Such a However, foam loses a lot after soaking Any elasticity and is also very heavy, so that it can be used as a mattress table is excluded because it is an essential reason characteristics of a mattress no longer exist.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Auf gabe zugrunde, eine flammgeschützte Matratze zu schaf fen, die einerseits eine herkömmlichen Matratzen ver gleichbare Elastizität aufweist, die aber andererseits optimal flammgeschützt ist, um den erhöhten Anforderun gen, beispielsweise in Hotels, Sanatorien, Krankenhäu sern, Kasernen und auf Schiffen, voll zu genügen.In contrast, the invention is based on undertook to create a flame-retardant mattress fen, which on the one hand ver conventional mattresses has the same elasticity, but on the other hand is optimally flame-retardant to meet the increased requirements conditions, for example in hotels, sanatoriums, hospitals barracks and barracks and on ships, fully sufficient.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgese hen, daß der elastische Kern aus einem massiven Block aus flammhemmendem Polyether-Kaltschaum besteht, der allseitig von einer Schicht aus einem flammwidrig aus gerüsteten, getränkten Polyurethanschaumstoff mit einer Dicke von 5 bis 15 mm, insbesondere 10 mm, umhüllt ist, wobei das Tränken des Polyurethanschaumstoffes für die Schichten in an sich bekannter Weise durch Behandlung mit einer Mischung aus einem Carboxyl-gruppenhaltigen Polychloropren-Latex und Aluminiumhydroxid und an schließender Vernetzung des Latex mit Zinkoxid oder Magnesiumoxid erfolgt.To achieve this object, the invention provides hen that the elastic core from a solid block consists of flame-retardant polyether cold foam, which on all sides from a layer of a flame retardant armored, soaked polyurethane foam with a Thickness of 5 to 15 mm, in particular 10 mm, is covered, the soaking of the polyurethane foam for the Layers in a manner known per se by treatment with a mixture of a carboxyl group-containing Polychloroprene latex and aluminum hydroxide and on closing crosslinking of the latex with zinc oxide or Magnesium oxide takes place.

Mit einem derartigen Aufbau ist sichergestellt, daß die Matratze gute Gebrauchseigenschaften beibehält und daß sie zusätzlich optimal flammwidrig ausgerüstet ist.With such a structure it is ensured that the Mattress maintains good usage properties and that it is also optimally flame-retardant.

Bei einer flammgeschützten Matratze, bei der der ela stische Kern aus einem Federkorb mit einer Abdeckung besteht ist es dabei besonders zweckmäßig, wenn die Ab deckung des Federkerns aus einem flammhemmend ausgerü steten Filz besteht und einer zwischen den äußeren Deckschichten aus flammwidrigem getränkten Polyurethan schaum und der Abdeckung als Ummantelung weitere Deck schichten aus einem flammhemmenden Polyether-Kaltschaum angeordnet sind.With a flame-retardant mattress, in which the ela core from a spring basket with a cover it is particularly useful if the Ab Cover the innerspring from a flame retardant finish there is constant felt and one between the outer Cover layers made of flame-retardant impregnated polyurethane foam and the cover as a cover another deck layers of a flame-retardant polyether cold foam are arranged.

Bei einer flammgeschützten Matratze mit einer Schicht aus Glasgewebe ist es von Vorteil, wenn die Schicht aus Glasgewebe zwischen dem elastischen Kern aus flammhem mendem Polyether-Kaltschaum und den flammwidrig ge tränkten Schichten aus Polyurethanschaumstoff angeord net ist. With a flame-retardant mattress with one layer made of glass fabric it is advantageous if the layer is made of Glass fabric between the elastic core made of flame-retardant cold polyether foam and the flame retardant impregnated layers of polyurethane foam arranged is not.

An Hand einer schematischen Zeichnung sind Aufbau und Wir kungsweise von zwei Ausführungsbeispielen nach der Erfindung näher erläutert. Dabei zeigen:The structure and we are based on a schematic drawing example of two embodiments according to the invention explained in more detail. Show:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine flammgeschützte Matratze mit einem massiven Kern aus Kaltschaum als erstes Ausführungsbeispiel und Fig. 1 shows a longitudinal section through a flame-retardant mattress with a solid core of cold foam as the first embodiment and

Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine Matratze mit einem Federkern als zweites Ausführungsbeispiel. Fig. 2 shows a longitudinal section through a mattress with a spring core as a second embodiment.

Wie aus Fig. 1 zu ersehen ist, weist die Vollschaumma tratze 1 einen massiven Kern 2 aus einem flammhemmenden Kaltschaum auf. Dieser Kern 2 ist nunmehr mit einer Deckschicht 3 und einer Grundschicht 4 aus einem flammwidrig ausgerüsteten Polyurethanschaumstoff abge deckt. In gleicher Weise sind auch die Stirnseiten mit entsprechenden Schichten 5 und 6 verkleidet, sowie die in diesem Schnitt nicht zu sehenden Längsseiten. Bei einer Gesamthöhe der Matratze von etwa 120 mm kann dabei der Kern 2 eine Höhe von 100 mm und die Deckschicht 3 sowie die Grundschicht 4 jeweils eine Höhe von 10 mm aufweisen. Darüber hinaus ist auf der Oberseite der Deckschicht 3 eine ebenfalls flammgeschützt ausgerüstete Vliesschicht 7 angeordnet, um den Komfort der Matratze zu erhöhen. Die gesamte Matratze, einschließlich der Vliesschicht 7, ist dann von einem ebenfalls flammwidrig ausgerüsteten Bezugs stoff 8 umhüllt, wobei beispielsweise organisches Phos phor-Stickstoff-Polykondensat interzellar in die Fasern und den Faserverband des Bezugsdrells 8 - unter dem Han delsnamen Proban bekannt - eingelagert ist. Dabei sind auch die verwendeten Kleber zum Verbinden der einzelnen Schaumstofflagern sowie der Nähfaden für den Bezug schwer entflammbar ausgerüstet.As can be seen from Fig. 1, the Vollschaumma step 1 has a solid core 2 made of a flame-retardant cold foam. This core 2 is now covered with a cover layer 3 and a base layer 4 made of a flame-retardant polyurethane foam. In the same way, the end faces are covered with corresponding layers 5 and 6 , and the long sides not visible in this section. With a total height of the mattress of approximately 120 mm, the core 2 can have a height of 100 mm and the cover layer 3 and the base layer 4 can each have a height of 10 mm. In addition, a flame-retardant nonwoven layer 7 is arranged on the top of the cover layer 3 in order to increase the comfort of the mattress. The entire mattress, including the non-woven layer 7 , is then covered by a likewise flame-retardant reference material 8 , for example organic phosphorus nitrogen polycondensate intercellularly in the fibers and the fiber structure of the reference drill 8 - known under the trade name Proban - is stored . The glue used to connect the individual foam bearings and the sewing thread for the cover are also flame-retardant.

Als zusätzliche flamnhemmende Schicht kann zwischen dem Kern 2 aus Kaltschaum und der oberen Deckschicht 3 bzw. ggf. auch der unteren Schicht 4 ein Glasgewebe 9 einge legt sein.As an additional flame-retardant layer, a glass fabric 9 can be inserted between the core 2 made of cold foam and the upper cover layer 3 or possibly also the lower layer 4 .

Die in Fig. 2 gezeigte Federkernmatratze 10 weist einen herkömmlichen Federkorb 11 auf, der ober- und unterseitig mit einem flammhemmend ausgerüsteten Filz 12 abgedeckt ist. Auf diesen Filz 12 sind dann zunächst Deckschichten 13 und 14 und entsprechende Stirnseiten 15 und 16 aus flamm hemmenden Kaltschaum als komfortbildender Teil der Ma tratze angeordnet. Diese Kaltschaumbereiche sind dann - wie nach dem prinzip aus Fig. 1 - mit entsprechenden Deck schichten 17 und 18 sowie entsprechenden Stirnflächen 19 und 20 aus flammwidrig ausgerüstetem Polyurethanschaum stoff allseitig umhüllt. Auf der Oberseite der Deckschicht 17 kann dann ebenfalls eine flammgeschützte Vliesschicht 21 vorgesehen werden. Insgesamt ist diese Matratze eben falls von einem flammwidrigen Bezugsstoff 22 versehen.The innerspring mattress 10 shown in FIG. 2 has a conventional spring basket 11 , which is covered on the top and bottom with a flame-retardant felt 12 . Cover layers 13 and 14 and corresponding end faces 15 and 16 of flame-retardant cold foam are then arranged on this felt 12 as a comfort-forming part of the mat. These cold foam areas are then - as on the principle of Fig. 1 - with appropriate cover layers 17 and 18 and corresponding end faces 19 and 20 of flame-retardant polyurethane foam material coated on all sides. A flame-retardant nonwoven layer 21 can then also be provided on the top of the cover layer 17 . Overall, this mattress is just provided with a flame retardant fabric 22 .

Zur flammwidrigen Ausrüstung des Polyurethanschaumstoffes dient im allgemeinen eine Imprägnierung mit carboxyl gruppenhaltigen Elastomeren, die mit Zinkoxyd oder Mag nesiumoxyd vernetzt werden können. Diese Latices werden dabei in Mischung mit flammhemmenden Verbindungen einge setzt, wozu sich beispielsweise Magnesiumcarbonat, Mag nesiumoxydhydrat und insbesondere Aluminiumhydroxyd eignen.For flame retardant finishing of the polyurethane foam is generally used to impregnate with carboxyl group-containing elastomers coated with zinc oxide or mag nesium oxide can be crosslinked. These latices will thereby mixed in with flame retardant compounds sets, for example magnesium carbonate, Mag nesium oxide hydrate and in particular aluminum hydroxide own.

Um die gestellten Anforderungen an Flammfestigkeit zu er füllen, wird der Polyurethanschaum dann mit etwa der drei- bis vierfachen Menge (gewichtsprozentual) behandelt, wo bei eine vollständige Imprägnierung am zweckmäßigsten ist. Nach der Tränkung wird die im Polyurethanschaum enthaltene Feuchtigkeit durch Trocknen bei erhöhter Temperatur ent fernt und das in den Polyurethanschaum eingebrachte Elasto mer vernetzt. Bei carboxylgruppenhaltigen Latices, die als Vernetzer Zinkoxyd oder Magnesiumoxyd enthalten, er gibt sich dabei der Vorteil, daß die Vernetzung des Elasto mers bereits bei den für die Trocknung ausreichenden Tempe raturen erfolgt, d. h. bei etwa 100°C oder wenig darüber.To meet the requirements for flame resistance the polyurethane foam is then filled with about three treated up to four times the amount (by weight) where is most appropriate for complete impregnation. After the impregnation, the one contained in the polyurethane foam Moisture by drying at elevated temperature ent distant and the elasto inserted into the polyurethane foam always connected. In the case of latices containing carboxyl groups, the contain zinc oxide or magnesium oxide as crosslinker, he there is the advantage that the networking of the Elasto already at the temperature sufficient for drying repairs are carried out, d. H. at about 100 ° C or a little above.

Mit derart flammwidrig ausgerüstetem Polyurethanschaum stoff aufgebaute Matratzen haben die strengen Brandtest methoden beispielsweise nach dem California-Test 121 und dem PSA-Crib-Test No. 7 voll bestanden.With such flame-retardant polyurethane foam Mattresses made of fabric have passed the strict fire test methods, for example, according to the California test 121 and PSA Crib Test No. 7 passed.

Nach dem California-Test wird ein einem Papierkorb ähnli cher Metallbehälter mit geknülltem Zeitungspapier gefüllt und dicht unterhalb der Matratze entzündet. Der Test gilt dabei als erfüllt, wenn in den ersten 10 min. nach dem Entflammen des Papiers ein Gewichtsverlust der Ma tratze von weniger als 10% zu verzeichnen ist, wenn während des Tests oberhalb der Matratze weniger als 260°C gemessen werden, und wenn im Testraum weniger als 1000 ppm Kohlenmonoxyd-Konzentration auftritt.After the California test, a wastebasket becomes similar cher metal container filled with crumpled newspaper and ignited just below the mattress. The test is considered fulfilled if in the first 10 min. to the flaming of the paper a weight loss of the Ma is less than 10% if less than during the test above the mattress 260 ° C, and if less in the test room than 1000 ppm carbon monoxide concentration occurs.

Bei dem durchgeführten Test ergab sich ein Gewichtsver lust von weniger als 10%, der Temperaturanstieg betrug 2°C und die CO-Konzentration 40 ppm.The test carried out gave a weight comparison desire of less than 10%, the temperature rose 2 ° C and the CO concentration 40 ppm.

Beim PSA-Crib-Test wird eine Fichtenholzkrippe defi nierter Größe mit Holzwolle gefüllt, auf die Matratze ge stellt und dort entzündet. Die zu erfüllenden Bedingungen sind im Grunde die gleichen wie beim California-Test. Als Testergebnis wurde dabei ebenfalls ein Gewichtsverlust von weniger als 10% und ein Temperaturanstieg von 18°C ermittelt.In the PSA crib test, a spruce crib is defi size filled with wood wool, placed on the mattress poses and ignites there. The conditions to be met are basically the same as the California test. As The test result was also a weight loss less than 10% and a temperature rise of 18 ° C determined.

Damit sind beide Tests voll erfüllt worden, wobei die er mittelten Werte weit unter den zulässigen Maximalwerten lagen.This means that both tests have been fully met, with the averaged values far below the permissible maximum values were.

Durch den beschriebenen Aufbau der Matratze und die ver wendeten Materialien ist also ein hoher Komfort gewähr leistet, wobei gleichzeitig ein optimaler Brandschutz durch Verwendung eines von Hause aus flammhemmenden, aber hochelastischen Schaumstoffs und einer gesondert flamm widrig ausgerüsteten Schaumstoffschicht sichergestellt ist.Due to the described structure of the mattress and the ver The materials used are therefore extremely comfortable provides, while at the same time an optimal fire protection by using an inherently flame retardant, however highly elastic foam and a separate flame badly equipped foam layer ensured is.

Claims

1. Flame-retardant mattress with a foam part of at least 50%, which consists of an elastic core and from several different, the core-surrounding elastic layers of polyurethane foam material, which are covered by a flame-retardant fabric, characterized in that the elastic core ( 2 ) consists of a solid block of flame-retardant cold polyether foam, which is coated on all sides by a layer ( 3-6 ) made of a flame-retardant, impregnated polyurethane foam with a thickness of 5 to 15 mm, in particular 10 mm, where the impregnation of the polyurethane foam for the layers in a manner known per se by treatment with a mixture of a carboxyl group-containing polychloroprene latex and aluminum hydroxide and then the crosslinking of the latex with zinc oxide or magnesium oxide.

2. Flame-retardant mattress according to claim 1, wherein the elastic core consists of a spring basket with a cover, characterized in that the cover ( 12 ) of the spring core ( 11 ) consists of a flame-retardant felt and one between the outer cover layers ( 17-20 ) made of flame-retardant, impregnated polyurethane foam and the cover ( 12 ) as a covering, further cover layers ( 13-16 ) made of a flame-retardant polyether cold foam are arranged.

3. Flame-retardant mattress according to claim 1 with a layer of glass fabric, characterized in that the layer ( 9 ) of glass fabric between the elastic core's ( 2 ) made of flame-retardant polyether cold foam and the flame-retardant layers ( 3-6 ) made of polyurethane foam is arranged.