DE3316151A1 - Verfahren zur herstellung eines gelierten schaums - Google Patents
Verfahren zur herstellung eines gelierten schaumsInfo
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Description
In der britischen Testmethode BS 5852, Teil 1, 1979 wird eine Testmethode zur Ermittlung der Entzündbarkeit von
aepolsterten Verbundsitzmaterialien durch Rauchermaterialien beschrieben. Sitzgegenstände, die in Großbritannien
seit Herbst 1982 in den Handel gebracht werden, müssen diesen Test bestehen. Der Test besteht darin, eine entzündete
Zigarette an die Verbindungsstelle zwischen Sitzfläche und Rückenlehne eines gepolsterten Sitzverbundmaterials
zu legen. Die Zigarette wird abbrennen gelassen, wobei man auf etwaige Anzeichen einer Flammenbildung oder eines zunehmenden
Glimmens innerhalb einer Zeitspanne von 1 n nach
dem Verlöschen der Zigarette achtet. Ein langsames Zunehmen des Glimmens des Schaums bedingt eine Verkohlung des Schauminneren.
Gepolsterte SitzVerbundmaterialien, die aus einem Polyurethanschaum
oder einem natürlichen Latexschaumkautschuk hergestellt werden, vermögen den Test ohne merkliche Oberflächenverkohlung
zu bestehen. Gepolsterte Sitzverbundmaterialien, die aus einem Styrol/Butadienlatex-Schaumkautschuk
oder aus einem Latexschaumkautschuk aus einer Mischung aus natürlichem und Styrol/Butadien-Latex, der weniger
als ungefähr 70 Gew.-% Naturkautschuklatex enthält, hergestellt werden, bestehen diesen Test nicht, da diese
Schäume an der Oberfläche verkohlen und nach dem Ausbrennen der Zigarette im Inneren noch weiter glühen können.
Dies hat zur Folge, daß der innere Kern des Schaums eine harte schwarze und verkohlte Masse wird. In einigen Fällen
können diese Schäume im Inneren noch weiter bis zum Erreichen der Entzündungstemperatur weiterglimmen, wobei
dann der Schaum entflammt wird.
Leider ist ein natürlicher Kautschuklatex nicht gleichmäßig,
was bei der Schaumherstellung Schwierigkeiten bedingen kann. Ferner ist natürlicher Kautschuklatex in großen Mengen nicht
so leicht verfügbar wie ein Styrol/But..dien-Latex und ist
gewöhnlich teurer. Polyurethanschäume sind leicht verfügbar, ihnen fehlt es jedoch an den Federungseigenschaften
der Schäume, die aus einem natürlichen Kautschuklatex, einem Styrol/Butadien-Latex oder Mischungen aus diesen Latices
hergestellt werden.
Es besteht daher ein Bedarf an der Entwicklung eines Styrol/Butadien-Latex,
der gegebenenfalls eine kleinere Menge Naturkautschuklatex enthalten kann und zur Herstellung eines
geformten Schaums für eine Verwendung in gepolsterten Sitzen und Matrazen verwendet werden kann, die der Einwirkung einer
entzündeten Zigarette zu widerstehen vermögen, ohne daß dabei eine Flammenbildung oder ein zunehmendes Glimmen in
Kauf zu nehmen sind.
Die GB-OS 2 075 023 lehrt die Verwendung von 5 bis 30 phr Rizinusöl in SBR- oder Polybutadienlatexschaumkautschuk
zur Verbesserung der Widerstandsfähigkeit gegenüber einer
Verkohlung. Die GB-OS 2 076 404 beschreibt die Verwendung von Thiolen, Disulfiden, aliphatischen primären Aminen,
Guanidinen oder Guanidinderivaten in einem Polybutadien- oder SBR-Latexschaumkautschuk, der bis zu 40 · Gew.-;% Naturkautschuklatex
enthält, zur Herstellung eines nichtglimmenden Schaums.
Es gibt einige bekannte Additive, die einem Schaummaterial
Flammfestigkeit verleihen. Anorganische flammfestmachende Mittel, wie Antimonoxid, können einer Schaummasse
zugesetzt werden. Halogen erzeugende Verbindungen, wie chloriertes Paraffinwachs, können einer Schaummasse zugegeben
werden. Die Schaummasse kann durch Zugabe eines Phosphat-flammfestmachenden
Mittels modifiziert werden. Es ist
ferner bekannt, daß die vorstehenden Additive in Kombination eingesetzt werden können.
Ein flammhemmendes Mittel kann zwar die Ausweitung einer
offenen Flamme hemmen, es kann jedoch nicht zur Verhinderung einer internen Verkohlung geeignet sein. Die Erfindung
beruht auf der Erkenntnis, daß die meisten herkömmlichen flammhemmenden Additive nicht die innere Verkohlung
eines Styrol/Butadien-Latexschaumkautschuks verhindern.
Ferner beruht die Erfindung auf der Erkenntnis, daß bestimmte organische Phosphate, Butylbenzylphthalat oder
Mischungen aus diesen Substanzen eine wesentlich verbesserte Widerstandsfähigkeit gegenüber einem inneren Verkohlen
verleihen.
Durch die Erfindung wird daher ein Verfahren zur Herstellung eines gelierten Schaums aus ungefähr 0 bis 15 Teilen,
bezogen auf das Trockengewicht, Naturkautschuk und ungefähr 100 bis 85 Teilen, bezogen auf das Trockengewicht,
eines Styrol/Butadien-Latex mit einem Styrol:Butadien-Verhältnis
von 20:80 bis 40:60 zur Verfügung gestellt. Dieses Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß dem Latex
ungefähr 10 bis 30 Gew.-Teile pro 100 Teile, bezogen auf das Trockengewicht des Latex, einer Verbindung zugesetzt
werden, die aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus einem organischen Phosphat der Formel
Il
- P — OR
-1 2
worin R ein C,.2~Alkylrest oder ein Phenylrest, der
35 gegebenenfalls mit einem C1 .-Alkylrest substituiert
ist, ist, Butylbenzylphthalat oder einer Mischung davon besteht.
Zur Verbesserung der Verarbeitbarkeit des Latex während der Herstellung des Schaums ist es vorzuziehen, eine kleine
Menge Naturkautschuklatex mit einer größeren Menge Styrol/Butadien-Polymerlatex
einzumischen. Dieses Einmischen hat keine signifikante Wirkung auf die Widerstandsfähigkeit
gegenüber einem Verkohlen des Schaums, d. h. die Zugabe der vorstehend definierten Verbindung ist erforderlich.
Der bevorzugte Latex ist eine Mischung aus ungefähr 5 bis 15 Gew.-Teilen, bezogen auf das Trockengewicht, eines
Naturkautschuklatex und entsprechend ungefähr 95 bis ungefähr 85 Teilen, bezogen auf das Trockengewicht, eines Styrol/Butadien-Polymerlatex.
Die besten Ergebnisse werden bei Einhaltung eines Trockengewichtsverhältnisses von
Naturkautschuklatex:Styrol/Butadien-Polymerlatex von ungefähr
10:90 erzielt. Der Styrol/Butadien-Polymerlatex ist ein Latex, der für die Herstellung von geformten Schaumprodukten
geeignet sain sollte. Das Verhältnis von Styrol zu Butadien in dem Latex kann zwischen ungefähr 20:80 und
ungefähr 40:60 variieren. Das bevorzugte Verhältnis von
20 Styrol zu Butadien beträgt ungefähr 30:70.
Handelt es sich bei der dem Latex zugesetzten Verbindung um ein organisches Phosphat, wie es vorstehend definiert
worden ist, dann kann R ein C^. .. ^-Alkylrest sein. Vorzugsweise
ist R ein C0 1n-Alkylrest und insbesondere ein C0-
ö — l U ο
oder C. «-Alkylrest. R kann auch ein Phenylrest sein, der
gegebenenfalls mit einem C^.-Alkylrest substituiert sein
kann. Vorzugsweise ist R Phenyl oder ein tertiärer Butyl-
phenylrest. 30
Die dem Latex zugesetzte Verbindung wird in einer Menge von ungefähr 10 bis ungefähr 30 Gew.-Teilen pro 100 Teilen,
bezogen auf das Trockengewicht des Gesamtlatex, zugegeben. Vorzugsweise schwankt die Menge der Verbindung
zwischen ungefähr 15 und ungefähr 20 Gew.-Teilen der Ver-
bindung pro 100 Teile, bezogen auf das Trockengewicht des gesamten Latex.
Die Latexmasse, die das Additiv enthält, kann in herkömmlicherweise
für die Herstellung eines geformten Schaums aufgemischt werden. Die Latexmasse kann daher mit herkömmlichen
Füllstoffen vermischt werden. Zur Herstellung von geformten Schäumen für Sitzverbundmaterialien können Füllstoffe
in Mengen von bis zu 80 Gew.-Teilen des Füllstoffs pro 100 Teile, bezogen auf das Trockengewicht des Latex,
zugegeben werden, Die Oualität des geformten Schaumes verbessert sich gewöhnlich mit geringer werdenden Füllstoffmengen.
Der Füllstoffgehalt kann daher auf weniger als ungefähr 60 Gew.-Teile des Füllstoffs pro 100 Teile, bezogen
auf das Trockengewicht des Latex, herabgesetzt werden. Die bevorzugte Füllstoffmenge beträgt ungefähr 40 Gew.-Teile
des Füllstoffs pro 100 Teile, bezogen auf das Trockengewicht des Latex. Der Füllstoff kann aus jedem herkömmlichen Füllstoff
bestehen, beispielsweise aus Ton oder einem feinverteilten Siliziumdioxid oder Glimmer. Ein flammhemmender
Füllstoff kann ebenfalls allein oder als zusätzlicher Füllstoff verwendet werden. Der Füllstoff kann beispielsweise
ein flammhemmendes Metallhydrat, wie Aluminiumtrihydrat, sein, das Wasser bei relativ niedrigen Temperaturen frei-
25 setzt.
Der erfindungsgemäße Latex kann in jeder herkömmlichen
Weise verformt werden. Zwei geeignete Gelierungsmittel sind Natriumsilikofluorid und Ammoniumacetat. Die Bedingungen
zur Herstellung von geformten gelierten Schäumen sind bekannt.
Die nachfolgenden Ausführungen beschreiben eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung, ohne sie zu beschränken.
35
Es wird eine Reihe von Schäumen mit einem Durchmesser von 2 0 cm und einer Dicke von 6 cm unter Anwendung herkömmlicher
Methoden zur Herstellung von geformtem Schaum hergestellt. Der Latex wird mit 40 Teilen Füllstoff pro
100 Teile, bezogen auf das Trockengewicht des Latex, vermischt. Der Füllstoff besteht aus Aluminiumtrihydrat. Ein
Tuchstück wird dann auf der Oberseite des Schaums mit Nadeln befestigt, so daß der Schaum und das Tuch in engem
Kontakt sind.
10
10
Der Schaum wird dann in eine zugfreie Umgebung eingebracht und eine entzündete Zigarette wird auf den zentralen Teil
der Oberfläche des bedeckten Schaums aufgelegt und die Zigarette abbrennen gelassen. Um den Test zu bestehen, sollte
der Schaum nach dem Erlöschen der Zigarette nicht weiterbrennen und auch keinerlei Anzeichen einer inneren Verkohlung
zeigen. Der Schaum wird zur Feststellung einer evtl. inneren Verkohlung aufgeschnitten. Die Ergebnisse gehen
aus der Tabelle I hervor. In der Tabelle I bezieht sich der Begriff "phr" auf die Additivgewichtsmenge pro 100
Teile des Latex, bezogen auf dessen Trockengewicht. Wird eine Latexmischung verwendet, dann bezieht sich die dem
Latex vorangehende Zahl auf die Menge des Latex, bezogen auf das Trockengewicht, in dieser Mischung. So ist "10 NRL/
go PL 341" eine Mischung aus 10 Gew.-Teilen Naturkautschuklatex
und 90 Teilen, bezogen auf das Trockengewicht, PL 34.1. PL 341 ist ein Styrol/Butadien-Latex, der von der Polysar
International S.A. unter dem Warenzeichen POLYSAR Latex in den Handel gebracht wird. Electrofine S 70 ist ein Wa-
30 renzeichen für ein chloriertes Paraffinwachs.
Polymeres
Additiv
Schaum brennt nach der Verlöschung der Zigarette
Bemerkung
1. 100 NRL
2. 10 NRL/90 PL 341
3. 10 NRL/90 PL 341
4. 10 NRL/90 PL 341
5. 100 PL 341
6. 10 NRL/90 PL 341
7. 10 NRL/90 PL 341
8. 10 NRL/90 PL 341
9. 10 NRL/90 PL 341
10. 10 NRL/90 PL 341
11. 10 NRL/90 PL 341
12. 10 NRL/90 PL 341
13. 10 NRL/90 PL 341
14. 10 NRL/90 PL 341
15. 50 NRL/50 PL 341
keines nein
keines ja
20 phr Butylbenzylphthalat nein 15 phr Butylbenzylphthalat nein
20 phr Isodecyldiphenylphosphat nein
10 phr Electrofine S 70 ja
20 phr Electrofine S 70 nein
15 phr Electrofine S 70, 5 phr Sb3O3 ja
20 phr Isodecyl - nein
diphenylphosphat
15 phr Isodecyl·- nein
diphenylphosphat
5 phr Sb2O3, 15 phr nein
Isodecy laiphenylphosphat
10 phr aromatisches öl, 15 phr nein
Isodecy ldiphenylphosphat
10 phr Electrofine S 70, nein
15 phr Isodecyldiphenylphosphat
10 phr Electrofine S 70, nein
5 phr Sb2O3, 15 phr
Isodecylaiphenylphosphat
keines ja
Keine Verkohlung, ein gewisses Schmelzen der Oberfläche Das Brennen schreitet mit viel Rauch
fort. Es bildet sich eine tiefe Verkohlung aus. Leichte Verkohlung, nicht dicht.
Mäßige Verkohlung, etwas dicht. Leichte Verkohlung, nicht dicht, ein gewisses Oberflächenschmelzen
wie im Falle 2. Tiefe dichte Verkohlung Wie im Falle 2, jedoch eine geringere ^
Brenngeschwindigkeit Sehr leichte Verkohlung, offen, nicht ι
dicht, ein gewisses Schmelzen der Oberfläche
Teilweise dichte Oberflächenverkohlung
Teilweise dichte Oberflächenverkohlung
Wie im Falle 10.
Leichte Verkohlung. Offen, nicht dicht
Wie im Falle 10.
Wie im Falle 10.
Wie im Falle 2.
Claims (2)
1. Verfahren zur Herstellung eines gelierten Schaums aus
ungefähr 0 bis 15 Teilen, bezogen auf das Trockengewicht, natürlichem Kautschuk und ungefähr 100 bis 85
Teilen, bezogen auf das Trockengewicht, eines Styrol/ Butadien-Latex mit einem Styrol:Butadien-Verhältnis
von 20:80 bis 40:60, dadurch gekennzeichnet, daß dem Latex ungefähr 10 bis 30 Gew.-Teile pro 100 Teile,
bezogen auf das Trockengewicht des Latex, einer Verbindung zugesetzt werden, die aus der Gruppe ausgewählt
wird, die aus einem organischen Phosphat der Formel
OR
— P
D-8000 München 86, Siebertstraße 4 · POB 860 720 · Kabel: Muebobat ■ Telefon (089) 4740
Telecopier Infotec 6400 B - (089) 4740 08 · Telex 5-24285
worin R ein Cfi_.. „-Alkylrest oder ein Phenylrest, der
gegebenenfalls mit einem C. _.-Alkylrest substituiert
ist, ist/ Butylbenzylphthalat oder einer Mischung davon besteht.
5
5
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Naturkautschuk in einer Menge von ungefähr
10 Gew.-Teilen und der SBR in einer Menge von ungefähr 90 Gew.-Teilen vorliegt und die Verbindung in
einer Menge von 20 Teilen pro 100 Teilen, bezogen auf das Trockengewicht des natürlichen und des SBR-Latex,
vorliegt.
15
20
25
30
35
Applications Claiming Priority (1)
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ID=9273823
Family Applications (1)
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-
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