DE3732238C2 - Verfahren zur Herstellung von schwerentflammbaren Polyurethanschaumstoffen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von schwerentflammbaren Polyurethanschaumstoffen durch Im­ prägnierungen mit einer Mischung aus einem Carboxylgrup­ pen-haltigen Polychloroprenlatex und Aluminiumhydroxid und Vernetzung des Latex mit Zinkoxid.

Es ist bereits bekannt, die Entflammbarkeit von Schaum­ stoffen durch Behandeln mit vulkanisierbaren Elastomer­ latices herabzusetzen. Die Vulkanisation erfolgt in üb­ licher Weise mit Schwefel unter Zusatz der bekannten schwefelhaltigen Vulkanisationsbeschleuniger. Nachteilig ist die verhältnismäßig lange Vulkanisationsdauer bei hoher Vulkanisationstemperatur, die zu einer Beeinträch­ tigung der Eigenschaften des Schaumstoffs führen kann. Es hat sich auch gezeigt, daß die Verringerung der Ent­ flammbarkeit durch schwefelvernetzte Elastomerlatices nicht in allen Fällen zufriedenstellend ist.

In der DOS 26 49 222 wird ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem anorganische flammhemmende Zusätze wie Magne­ siumcarbonat oder Aluminiumoxidhydrat mit Hilfe von Elastomerlatices in einen Schaumstoff eingebracht wer­ den, um ihn schwerer entflammbar zu machen. Auch bei diesem Verfahren werden nach der Imprägnierung des Schaumstoffs die Latices mit Schwefel vernetzt, was mit den oben erwähnten Nachteilen verbunden ist.

Aus der DE-OS 27 54 313 ist bereits ein Verfahren zur Herstellung von schwerentflammbarem Polyurethanschaum durch Behandeln mit einer Mischung aus einem vernetz­ baren Elastomerlatex und einem flammhemmenden Additiv bekannt, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man den Polyurethanschaum mit einer Mischung aus einem carb­ oxylgruppenhaltigen Polychloroprenlatex und Aluminiumhy­ droxid behandelt und den Latex mit Zinkoxid oder Magne­ siumoxid vernetzt.

Danach soll der Schaumstoff imprägniert und anschließend bei einer Temperatur von etwa 100°C oder wenig darüber getrocknet werden. Bei dieser Temperatur soll die thermi­ sche Belastung des Schaumstoffs bei der Vernetzung sehr klein gehalten werden, wodurch sich darüber hinaus noch die erforderliche Zeit für die Vernetzung verkürzen soll.

Ein auf diese Weise imprägnierter und getrockneter Schaumstoff weist jedoch sehr schlechte physikalische Werte auf, wobei insbesondere die Dauergebrauchseigen­ schaften in Form beispielsweise des Druckverformungs­ restes sehr schlecht sind und damit ein solcher Schaum­ stoff als nicht brennbarer Polsterwerkstoff nicht ein­ gesetzt werden kann.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit dem ein schwerentflammbarer Schaumstoff geschaffen werden kann, dessen physikali­ schen Eigenschaften wie Zugfestigkeit und Dehnung gegenüber der ursprünglichen Schaumstoffmatrix kaum verändert sind und der darüber hinaus optimale Dauer­ gebrauchseigenschaften aufweist.

Es wurde nun gefunden, daß schwer entflammbare Polyure­ thanschaumstoffe erhalten werden, wenn spezielle PUR-Schaumstoffbahnen mit einer Mischung aus einem Carboxyl­ gruppen-haltigen Polychloroprenlatex und Aluminiumhydroxid imprägniert und in spezieller Weise getrocknet werden, wobei der Latex Zinkoxid als Vernetzer enthält.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstel­ lung von schwerentflammbaren Polyurethanschaumstoffen durch Imprägnieren mit einer Mischung aus einem vernetz­ baren Elastomerlatex und einem flammhemmenden Additiv, dadurch gekennzeichnet, daß man eine 5-50 mm dicke Bahn eines offenzelligen Polyurethanschaumstoffs mit einer Porenzahl von 10-14/cm, einer Luftdurchlässigkeit von 50-150 l/min und einem Raumgewicht von 18-60 kg/m³ mit einer Mischung aus einem Carboxylgruppen-haltigen Polychloroprenlatex und Aluminiumhydroxid imprägniert und anschließend innerhalb einer Zeit von 3-10 Minuten bei einer von 70-170°C ansteigenden Temperatur trocknet, wobei der Latex vor dem Imprägnieren mit Zinkoxid als Vernetzer versetzt worden ist.

Erfindungsgemäß bevorzugt ist, daß der Polyurethan­ schaumstoff mit der 0,01-8fachen Menge der Mischung, berechnet als Feststoff, imprägniert wird.

Vorzugsweise enthält die o.g. Mischung 7,5-30 Gew.-Teile Zinkoxid, bezogen auf 100 Gew.-Teile Latextrockensub­ stanz.

Mit Vorteil wird gemäß Erfindung ein Polychloropren mit 2 bis 6 Mol-% einpolymerisierten Einheiten von Acryl­ säure oder Methacrylsäure verwendet sowie dem Polychlo­ roprenlatex 5-30 Gew.-% Antimon-III-oxid zugesetzt.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Temperaturführung bei der Trocknung über die Schichtdicke der Polyurethanschaumstoff-Bahn dadurch konstant gehalten, daß ein warmer Luftstrom mittels Unterdruck durch den Schaumstoff durchgesaugt wird.

Gegenstand der Erfindung ist auch die Verwendung der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhältlichen schwerentflammbaren Polyurethanschaumstoffe bei der Herstellung von Fahrzeug- und Flugzeugsitzen.

Die zur Imprägnierung geeigneten Carboxylgruppen-haltigen Chloroprenpolymeren sind Copolymere aus Chloropren, Acrylsäure und/oder Methacrylsäure. Sie enthalten 1 bis 7, vorzugsweise 2 bis 6, Mol-% an einpolymerisierten Carbonsäureeinheiten. Diese Elastomeren werden in Form ihrer Latices mit einem Feststoffgehalt von 30 bis 70, vorzugsweise 40 bis 60 Gew.-% eingesetzt. Daneben können die Latices geringe Mengen üblicher Zusätze wie z. B. Methylcellulose enthalten.

Zur Herstellung der für die Imprägnierung geeigneten Mi­ schung wird in einen derartigen Polychloroprenlatex etwa die 1- bis 5fache, bevorzugt die 1- bis 2fache, Ge­ wichtsmenge, bezogen auf den Feststoffgehalt des Latex, an Aluminiumhydroxid eingearbeitet. Um seine Einarbei­ tung zu erleichtern und die Stabilität des Latex zu erhalten, werden dabei im allgemeinen 5 bis 10 Gew.-% geeigneter oberflächenaktiver Substanzen, wie z. B. äthoxylierte Alkylphenole und/oder sulfonierte Netz­ mittel wie Alkylsulfonate mitverwendet. Um eine zu starke Schaumbildung zu vermeiden, können außerdem Siliconölemulsionen zugesetzt werden.

Zusätzlich zum Aluminiumhydroxid können dem Latex auch noch andere flammhemmende Verbindungen, z. B. Halogen­ kohlenwasserstoffe, wie Pentabromtoluol und/oder Anti­ montrioxid in Mengen von 5 bis 30 Gew.-% zugesetzt werden. Antimontrioxid ist besonders geeignet, die flammhemmende Wirkung des Gemischs aus Polychloropren und Aluminiumhydroxid zu verstärken.

Als weiteren Bestandteil enthält die Imprägnierungs­ mischung Zinkoxid, das z. T. als Vernetzer für das Elastomere dient. Der Vernetzer ist in der Mischung in der Regel in einer Menge von 1 bis 3 Mol, vorzugsweise von 1,5 bis 2,5 Mol, enthalten, bezogen auf 1 Mol Car­ boxylgruppen des Polychloroprens. Insgesamt enthält die Mischung 5-30, bevorzugt 7,5-30 Gew.-Teile Zinkoxid, bezogen auf 100 Gew.-Teile Latextrockensubstanz.

Außer den bisher genannten Bestandteilen der Mischung kann diese noch weitere Zusätze wie z. B. Pigmente oder Alterungsschutzmittel enthalten. Selbstverständlich müssen die Bestandteile der Mischung insgesamt mitein­ ander verträglich sein und dürfen sich in ihrer Wirkung nicht beeinträchtigen.

Die zu imprägnierenden offenzelligen Polyurethanschaum­ stoff-Bahnen weisen in der Regel eine Porenzahl von 10-14/cm, eine Luftdurchlässigkeit von 50-150 l/min und ein Raumgewicht von 18-60 kg/m³ auf. Sie sind in der Regel etwa 5-50 mm dick. Zu ihrer Herstellung werden in an sich bekannter Weise folgende Komponenten umgesetzt:

• 1. Polyisocyanate, wie sie z. B. von W. Siefken in Justus Liebigs Annalen der Chemie, 562, Seiten 75 bis 136, beschrieben werden, beispielsweise solche der Formel Q (NCO)_nin der vorzugsweise
  n = 2-4, vorzugsweise 2, und
  Q einen aliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 2-18, vorzugsweise 6-10 C Atomen,
  einen cycloaliphatischen Kohlenwasserstoff­ rest mit 4-15, vorzugsweise 5-10 C-Atomen,
  einen araliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 8-15, vorzugsweise 8-13 C-Atomen,
  vorzugsweise aber
  einen aromatischen Kohlenwasserstoffrest mit 6-15, vorzugsweise 6-13 C-Atomen
  bedeutet,

z. B. 1,3- und 1,4-Phenylendiisocyanat, 2,4- und 2,6-Toluylendiisocyanat sowie beliebige Gemische dieser Isomeren, Diphenylmethan-2,4′- und/oder -4,4′-diisocyanat oder Naphthylen-1,5-diisocyanat.

Ferner kommen beispielsweise erfindungsgemäß in Frage:

Triphenylmethan-4,4′,4′′-triisocyanat, Polyphenyl­ polymethylen-Polyisocyanate, wie sich durch Anilin- Formaldehyd-Kondensation und anschließende Phos­ genierung erhalten und z. B. in den GB-PS 874430 und 848671 beschrieben werden.

Es ist auch möglich, die bei der technischen Iso­ cyanatherstellung anfallenden Isocyanatgruppen aufweisenden Destillationsrückstände, gegebenen­ falls gelöst in einem oder mehreren der vorgenann­ ten Polyisocyanate, einzusetzen. Ferner ist es mög­ lich, beliebige Mischungen der vorgenannten Poly­ isocyanate zu verwenden.

Besonders bevorzugt werden in der Regel die tech­ nisch leicht zugänglichen aromatischen Polyiso­ cyanate, z. B. das 2,4- und 2,6-Toluylendiisocyanat sowie beliebige Gemische dieser Isomeren ("TDI"), Polyphenyl-polymethylen-polyisocyanate, wie sie durch Anilin-Formaldehyd-Kondensation und anschlie­ ßende Phosgenierung hergestellt werden ("rohes MDI") und Carbodiimidgruppen, Urethangruppen, Allophanat­ gruppen, Isocyanuratgruppen, Harnstoffgruppen oder Biuretgruppen aufweisenden Polyisocyanate ("modifi­ zierte Polyisocyanate"), die sich vom 2,4- und/oder 2,6-Toluylendiisocyanat bzw. vom 4,4′- und/oder 2,4′-Diphenylmethandiisocyanat ableiten.

• 2. Ausgangskomponenten sind ferner Verbindungen mit mindestens zwei gegenüber Isocyanaten reaktions­ fähigen Wasserstoffatomen von einem Molekularge­ wicht in der der Regel von 400-10.000. Hierunter versteht man neben Aminogruppen, Thiolgruppen oder Carboxylgruppen aufweisenden Verbindungen vorzugs­ weise Hydroxylgruppen aufweisende Verbindungen, insbesondere zwei bis acht Hydroxylgruppen aufwei­ sende Verbindungen, speziell solche vom Molekular­ gewicht 1000 bis 5000, vorzugsweise 800 bis 3000, z. B. mindestens zwei, in der Regel 2 bis 8, vor­ zugsweise aber 2 bis 4, Hydroxylgruppen aufweisende Polyester, Polyether, Polythioether, Polyacetale, Polycarbonate und Polyesteramide, wie sie für die Herstellung von homogenen und von zellförmigen Polyurethanen an sich bekannt sind, und wie sie z. B. in der DE-OS 34 30 285 auf den Seiten 10-18 ausführlich beschrieben werden. Mischungen derar­ tiger Verbindungen können verwendet werden.
• 3. Gegebenenfalls sind weitere Ausgangskomponenten Verbindungen mit mindestens zwei gegenüber Iso­ cyanaten reaktionsfähigen Wasserstoffatomen und einem Molekulargewicht von 32 bis 399. Auch in diesem Fall versteht man hierunter Hydroxylgruppen und/oder Aminogruppen und/oder Thiolgruppen und/ oder Carboxylgruppen aufweisende Verbindungen, vor­ zugsweise Hydroxylgruppen und/oder Aminogruppen aufweisende Verbindungen, die als Kettenverlänge­ rungsmittel oder Vernetzungsmittel dienen. Diese Verbindungen weisen in der Regel 2 bis 8 vorzugs­ weise 2 bis 4, gegenüber Isocyanaten reaktions­ fähige Wasserstoffatome auf.
  Auch in diesem Fall können Mischungen von verschie­ denen Verbindungen mit mindestens zwei gegenüber Isocyanaten reaktionsfähigen Wasserstoffatomen mit einem Molekulargewicht von 32 bis 399 verwendet werden.
  Beispiele für derartige Verbindungen werden z. B. in der DE-OS 34 30 285 auf den Seiten 19-23 aus­ führlich beschrieben.
• 4. Als Treibmittel werden verwendet:
  Wasser und/oder leicht flüchtige anorganische oder organische Substanzen. Als organische Treibmittel kommen z. B. Aceton, Ethylacetat, halogensubstitu­ ierte Alkane wie Monofluortrichlormethan, Chlordi­ fluormethan, Dichlordifluormethan, als anorganische Treibmittel z. B. Luft, CO₂ oder N₂O, in Frage. Eine Treibwirkung kann auch durch Zusatz von bei Tempe­ raturen über Raumtemperatur unter Abspaltung von Gasen, beispielsweise von Stickstoff, sich zerset­ zenden Verbindungen, z. B. Azoverbindungen wie Azo­ dicarbonamid oder Azoisobuttersäurenitril, erzielt werden. Weitere Beispiele für Treibmittel sowie Einzelheiten über die Verwendung von Treibmitteln sind im Kunststoff-Handbuch, Band VII, herausge­ geben von Vieweg und Höchtlen, Carl-Hanser-Verlag, München 1966, z. B. auf den Seiten 108 und 109, 453 bis 455 und 507 bis 510 beschrieben.
• 5. Gegebenenfalls werden als Hilfs- und Zusatzmittel mitverwendet:
  • a) Katalysatoren der an sich bekannten Art, z. B. tertiäre Amine, wie Triethylamin, Tributyl­ amin, N-Methylmorpholin, N-Ethyl-morpholin, N,N,N′,N′-Tetramethyl-ethylendiamin, Penta­ methyl-diethylen-triamin und höhere Homologe (DE-OS 26 24 527 und 26 24 528), 1,4-Diaza­ bicyclo-(2,2,2)-octan, N-Methyl-N′-dimethyl­ aminoethylpiperazin, Bis-(dimethylaminoalkyl)­ piperazine, (DE-OS 26 36 787), N,N-Dimethyl­ benzylamin, N,N-Dimethylcyclohexylamin, N,N- Diethylbenzylamin, Bis-(N,N-diethylamino­ ethyl)adipat, N,N,N′N′-Tetramethyl-1,3- butandiamin, N,N-Dimethyl-β-phenylethylamin, 1,2-Dimethylimidazol, 2-Methylimidazol, monocyclische und bicyclische Amidine (DE- OS 17 20 633), Bis-(dialkylamino)alkyl-ether (US-PS 3330 782, DE-AS 0 30 558, DE-OS 18 04 361 und 26 18 280) sowie Amidgruppen (vorzugsweise Formamidgruppen) aufweisende tertiäre Amine gemäß den DE-OS 25 23 633 und 27 32 292). Als Katalysatoren kommen auch an sich bekannte Mannichbasen aus sekundären Aminen, wie Dimethylamin, und Aldehyden, vor­ zugsweise Formaldehyd, oder Ketonen wie Ace­ ton, und Phenolen in Frage.
    Gegenüber Isocyanatgruppen aktive Wasserstoff­ atome aufweisende tertiäre Amine als Katalysa­ tor sind z. B. Triethanolamin, Triisopropanal­ amin, N-Methyl-diethanolamin, N-Ethyl-Dietha­ nolamin, N,N-Dimethyl-ethanolamin, deren Um­ setzungsprodukte mit Alkylenoxiden wie Propy­ lenoxid und/oder Ethylenoxid sowie sekundar­ tertiäre Amine gemäß DE-OS 27 32 292.
    Als Katalysatoren kommen ferner Silaamine mit Kohlenstoff-Silizium-Bindungen, wie sie z. B. in der DE-PS 12 29 290 (entsprechend der US-PS 3620 984) beschrieben sind, in Frage, z. B. 2,2,4-Trimethyl-2-silamorpholin und 1,3- Diethylaminomethyl-tetramethyl-disiloxan.
    Als Katalysatoren kommen auch stickstoff­ haltige Basen wie Tetraalkylammoniumhydroxide, ferner Alkalihydroxide wie Natriumhydroxid, Alkaliphenolate wie Natriumphenolat oder Al­ kalialkoholate wie Natriummethylat in Be­ tracht. Auch Hexahydrotriazine können als Katalysatoren eingesetzt werden (DE-OS 17 69 043), sowie Amidgruppen (vorzugsweise Formamidgruppen) aufweisende tertiäre Amine gemäß den DE-OS 25 23 633 und 27 32 292). Als Katalysatoren kommen auch an sich bekannte Mannichbasen aus sekundären Amine, wie Dime­ thylamin und Aldehyden, vorzugsweise Formal­ dehyd, oder Ketonen wie Aceton, und Phenolen in Frage.
    Erfindungsgemäß können auch organische Metall­ verbindungen, insbesondere organische Zinnver­ bindungen, als Katalysatoren, verwendet wer­ den. Als organische Zinnverbindungen kommen neben schwefelhaltigen Verbindungen wie Di-n- octyl-zinn-mercaptid (DE-AS 17 69 367; US-PS 3645 927), vorzugsweise Zinn(II)-salze von Carbonsäuren wie Zinn(II)-acetat, Zinn(II)- octoat, Zinn(II)-ethylhexoat und Zinn(II)- laurat, und Zinn(IV)-Verbindungen, z. B. Di- butylzinndilaurat, in Betracht.
    Selbstverständlich können alle obengenannten Katalysatoren als Gemische eingesetzt werden.
    Weitere Vertreter von erfindungsgemäß zu ver­ wendenden Katalysatoren sowie Einzelheiten über die Wirkungsweise der Katalysatoren sind im Kunststoff-Handbuch, Band VII, herausge­ geben von Vieweg und Höchtlen, Carl-Hanser-Verlag, München 1966, z. B. auf den Seiten 96 bis 102 beschrieben.
    Die Katalysatoren werden in der Regel in einer Menge zwischen etwa 0,001 und 10 Gew.-%, bezo­ gen auf die Menge an Polyisocyanat, einge­ setzt.
  • b) Oberflächenaktive Zusatzstoffe, wie Emulgato­ ren und Schaumstabilisatoren. Als Emulgatoren kommen z. B. die Natriumsalze von Ricinusöl­ sulfonaten oder Salze von Fettsäuren mit Ami­ nen wie ölsaures Diethylamin oder stearinsau­ res Diethanolamin in Frage. Auch Alkali- oder Ammoniumsalze von Sulfonsäuren wie etwa von Dodecylbenzolsulfonsäure oder Dinaphthyl­ methandisulfonsäure oder von Fettsäuren wie Ricinolsäure oder von polymeren Fettsäuren können als oberflächenaktive Zusatzstoffe mit­ verwendet werden.
    Als Schaumstabilisatoren kommen vor allem Polyethersiloxane, speziell wasserlösliche Vertreter, in Frage. Diese Verbindungen sind im allgemeinen so aufgebaut, daß ein Copoly­ merisat aus Ethylenoxid und Propylenoxid mit einem Polydimethylsiloxanrest verbunden ist. Derartige Schaumstabilisatoren sind z. B. in den US-PS 2834 748, 2917 480 und 3629 308 beschrieben. Von besonderem Inter­ esse sind vielfach über Allophanatgruppen ver­ zweigte Polysiloxan-Polyoxyalkylen-Copolymere gemäß DE-OS 25 58 523.
  • c) Reaktionsverzögerer, z. B. sauer reagierende Stoffe wie Salzsäure oder organische Säure­ halogenide, ferner Zellregler der an sich be­ kannten Art wie Paraffine oder Fettalkohole oder Dimethylpolysiloxane sowie Pigmente oder Farbstoffe und Flammschutzmittel der an sich bekannten Art, z. B. Tris-chlorethylphosphat, Dimethylmethanphosphonat, Trikresylphophat oder Ammoniumphosphat und -polyphosphat, fer­ ner Stabilisatoren gegen Alterungs- und Wit­ terungseinflüsse, Weichmacher und fungista­ tisch und bakteriostatisch wirkende Substanzen sowie Füllstoffe wie Bariumsulfat, Kieselgur, Ruß oder Schlämmkreide.
    Weitere Beispiele von gegebenenfalls erfin­ dungsgemäß mitzuverwendenden oberflächen­ aktiven Zusatzstoffen und Schaumstabilisatoren sowie Zellreglern, Reaktionsverzögerern, Sta­ bilisatoren, flammhemmenden Substanzen, Weich­ machern, Farbstoffen und Füllstoffen sowie fungistatisch und bakteriostatisch wirksamen Substanzen sowie Einzelheiten über Verwen­ dungs- und Wirkungsweise dieser Zusatzmittel sind im Kunststoff-Handbuch, Band VII, heraus­ gegeben von Vieweg und Höchtlen, Carl-Hanser-Verlag, München 1966, z. B. auf den Seiten 103 bis 113 beschrieben.

Die Reaktionskomponenten werden z. B. nach dem an sich bekannten Einstufenverfahren, dem Präpolymerverfahren oder dem Semipräpolymerverfahren, in der Regel bei Kenn­ zahlen von 95 bis 130, zur Umsetzung gebracht, wobei man sich oft maschineller Einrichtungen bedient, z. B. sol­ cher, die in der US-PS 2764 565 beschrieben werden.

Einzelheiten über Verarbeitungseinrichtungen, die auch erfindungsgemäß in Frage kommen, werden im Kunststoff-Handbuch, Band VII, herausgegeben von Vieweg und Höcht­ len, Carl-Hanser-Verlag, München 1966, z. B. auf den Seiten 121 bis 205 beschrieben.

Die Mischung zur Imprägnierung der Polyurethanschaum­ stoff-Bahnen die aus einem Polychloroprenlatex durch Zugabe der obengenannten Bestandteile erhalten wird, liegt in Form einer Dispersion oder Suspension vor, mit einem Feststoffgehalt von 40 bis 80, vorzugsweise von 60 bis 70 Gew.-%. Die Menge der Mischung, mit der der zu imprägnierende Schaumstoff behandelt wird, richtet sich im wesentlichen nach den Anforderungen hinsichtlich des Brandverhaltens, die der behandelte Schaumstoff später erfüllen muß. Im allgemeinen wird der Schaumstoff mit einer solchen Menge, d. h. der 0,1- bis 8fachen Menge, der Mischung behandelt, daß seine Feststoff­ aufnahme 10 bis 800%, vorzugsweise 15 bis 450%, des ursprünglichen Schaumstoffgewichts beträgt. Der Schaum­ stoff kann entweder (vorzugsweise) vollständig oder teilweise, z. B. nur in der Oberfläche, imprägniert werden. Für eine vollständige Imprägnierung wird der Schaumstoff mit der Mischung getränkt, z. B. indem man ihn darin eintaucht und einen Überschuß der Mischung durch Abquetschen entfernt. Falls nur eine Imprägnierung der Oberfläche beabsichtigt ist, kann die Mischung auch durch Sprühen in den Schaumstoff eingebracht werden. Ferner ist eine Behandlung auch durch Beschichtung oder Einsaugen der Mischung mittels Unterdruck möglich.

Nach der Behandlung wird die im Schaumstoff enthaltene Feuchtigkeit durch Trocknen bei erhöhter Temperatur ent­ fernt und gleichzeitig das in den Schaumstoff einge­ brachte Elastomere vernetzt. Es ist ein besonderer Vor­ teil des erfindungsgemäßen Verfahrens, daß die Vernet­ zung des Elastomeren bereits bei den für die Trocknung ausreichenden Temperaturen erfolgt, d. h. innerhalb einer Zeit von 3 bis 10 Minuten bei einer ansteigenden Tempe­ ratur von etwa 70-170°C, und damit weniger Zeit benötigt als bei der bisher üblichen Schwefelvulkanisation. Die thermische Belastung des Schaumstoffs bei der Vernetzung kann dadurch klein gehalten werden.

Die so flammgeschützten Polyurethanschaumstoffe sind praktisch nicht-schmelzend.

Die erfindungsgemäß hergestellten Polyurethanschaum­ stoffe werden z. B. als Polstermaterial, vor allem in Fahrzeug- und Flugzeugsitzen, angewendet.

Das folgende Beispiel erläutert die Erfindung:

Beispiel

Eine PUR-Schaumstoff-Bahn von 13 mm Dicke (wobei der Schaumstoff in konventioneller Weise durch Umsetzung von Toluylendiisocyanat mit einem Polyetherpolyol einer OH-Zahl 56 in Gegenwart von Wasser als Treibmittel und üblichen Aktivatoren und Stabilisatoren hergestellt wurde) und einem Raumgewicht von 20 kg/m³ wurde mit einer Mischung aus carboxyliertem Chloroprenlatex und Aluminumhydroxid im Verhältnis 1 : 2 zu 400% seines Eigengewichts getränkt, so daß sich ein Schaumstoff vom Raumgewicht 100 kg/m³ ergab. Das verwendete Tränkmittel wies die nachstehende Rezeptur auf, wobei die jeweils genannten Teile-sich auf die entsprechenden Gewichtsan­ teile Trockensubstanz beziehen:

100 Tle. carboxylierter Choroprenlatex
200 Tle. Aluminumhydroxid
10 Tle. Chlorparaffin
15 Tle. Antimontrioxid
15 Tle. Zinkoxid
5 Tle. Melaminharz.

Das eingesetzte Chlorparaffin dient dabei als Flammschutz für die entstehenden Pyrolysegase, wobei das Antimontri­ oxid diese Wirkung noch verstärkt; das Zinkoxid dient als Vernetzer für den Chloroprenlatex und das Melamin wird als zusätzliches Carbonisierungshilfsmittel ver­ wendet.

Der so imprägnierte Schaumstoff wurde bei folgenden Temperaturen getrocknet:

• 1) bei 90°C
• 2) bei 150°C
• 3) ansteigend von 70°-150°C während 5 min (erfindungsgemäß).

Eine Prüfung des Druckverformungsrestes (DVR) nach DIN 53 572 (50 Y. Verformung; 70°C; 22 h) ergab folgende Werte:

Mit diesem mit vorstehender Rezeptur getränkten und gemäß 3) getrockneten Schaumstoff wurde ein PUR-Weichschaumstoff, der in konventioneller Weise durch Umset­ zung von Toluylendiisocyanat mit einem Polyetherpolyol einer OH-Zahl von 56 hergestellt worden ist und ein Raumgewicht von 40 kg/m³ aufweist, ummantelt und gemäß der Prüfvorschrift für Fluggastsitze FAR 25 853 c ge­ prüft, d. h. mit einem Kerosin-Brenner mit einer Flamme von 1035°C zwei Minuten lang aus einer Entfernung von 102 mm beflammt.

Der Prüfkörper hatte nach der Beflammung einen Gewichts­ verlust von 4,5% und erfüllte damit die Anforderungen der oben genannten Prüfvorschrift.

Claims (6)

1. Verfahren zur Herstellung von schwer entflammbaren Polyurethanschaum­ stoffen, bei dem der Polyurethanschaumstoff mit einer Mischung aus ei­ nem carboxylgruppenhaltigen Polychloroprenlatex, Aluminiumhydroxid und als Vernetzer Zinkoxid imprägniert und anschließend getrocknet wird, da­ durch gekennzeichnet, daß eine 5-50 mm dicke Bahn eines offenzelligen Polyurethanschaumstoffes mit einer Porenzahl von 10-14 Poren/cm, einer Luftdurchlässigkeit von 50-150 l/min und einem Raumgewicht von 18-60 kg/m³ mit der Mischung imprägniert wird, die 5-30 Gewichtsteile Zinkoxid bezogen auf 100 Gewichtsteile Latextrockensubstanz enthält, und daß an­ schließend innerhalb einer Zeit von 3-10 Minuten bei einer von 70-170°C ansteigenden Temperatur getrocknet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Polyurethanschaumstoff-Bahn mit der 0,01- bis 8fachen Menge der Mischung, berechnet als Feststoff, imprägniert.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-2, dadurch gekennzeichnet daß Polychloropren mit 2 bis 6 Mol-% einpolymeri­ sierten Einheiten von Acrylsäure oder Methacryl­ säure verwendet wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet daß dem Polychloroprenlatex 7,5-30 Gew.-% Antimon- III-oxid zugesetzt werden.

5. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeich­ net, daß die Temperaturführung bei der Trocknung über die Schichtdicke der Polyurethanschaumstoff-Bahn dadurch konstant gehalten wird, daß ein warmer Luftstrom mittels Unterdruck durch den Schaumstoff durchgesaugt wird.

6. Verwendung der nach den Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5 erhaltenen Polyurethanschaumstoffe bei der Herstellung von Fahrzeug- und Flugzeugsitzen.