DE60316431T2 - Mischungen von (alkylsubstituierten) triarylphosphatestern mit phosphor enthaltenden flammschutzmitteln für polyurethanschaumstoffe - Google Patents

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Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • 1. Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft flammwidrige Polyurethanzusammensetzungen, insbesondere flammwidrige, flexible Polyurethanschaumzusammensetzungen, Verfahren flammhemmender, flexibler Polyurethanschaumzusammensetzungen, aus solchen hergestellte Artikel und Flammhemmer, die Mischungen aus alkylierten Triarylphosphatestern und Phosphor-haltigen flammwidrigen Zusatzstoffen umfassen.
  • 2. Stand der Technik
  • Polyurethane sind Polymere, die durch die Reaktion eines Isocyanats und eines Hydroxyl-haltigen Materials, wie etwa Polyol, produziert werden. Polyurethane sind in vielen unterschiedlichen Formen verfügbar, auch als flexibler Schaum, der in der Regel durch die Behandlung eines Polyols mit einem Diisocyanat in Anwesenheit von Wasser und einem Katalysator gebildet wird. Diese Reaktion ergibt eine flexible Schaumzusammensetzung mit reichlich Kohlenwasserstoffbindungen, einer großen Oberfläche und einer offenen Zellstruktur. Zumindest teilweise aufgrund dieser Eigenschaften ist der flexible Polyurethanschaum extrem Verbrennungs-anfällig. Deshalb werden oft flammwidrige Zusatzstoffe verwendet, um das Risiko und die Schwere der Verbrennung des flexiblen Polyurethanschaums zu reduzieren.
  • Die allgemein in flexiblen Polyurethanschäumen benützten flammwidrigen Zusatzstoffe enthalten in der Regel Halogene. Auch flammwidrige Zusatzstoffe aus Nicht-Halogen wurden verwendet. Allerdings sind flammwidrige Zusatzstoffe aus Nicht-Halogenen möglicherweise weniger effizient als halogenierte Flammhemmer, wodurch die Verwendung höherer Anteile an flammwidrigen Zusatzstoffen angeregt wird, um diese geringere Effizienz auszugleichen. Leider kann die Verwendung höherer Anteile an flammwidrigen Zusatzstoffen zu schlechteren physikalischen Schaumeigenschaften beitragen.
  • Flammwidrige Mittel auf Triarylphosphat-Basis wurden in Thermoplast-Zusammensetzungen verwendet. Allerdings können solche Mittel einen Flüssigkeitsniederschlag auf den Spritzgiellwerkzeugen ausbilden, der sich nachteilig auf den Risswiderstand der resultierenden Thermoplastharze bei Umweltbelastungen auswirken kann.
  • Die ersten kommerziell vertriebenen Triarylphosphate wurden aus Kohlenteer gewonnen und enthielten Tricresylphosphat, Trixylylphosphat Mischungen aus Triarylphosphaten. Isopropylierte und butylierte synthetische Triarylphosphate wurden später als direkte Ersatzprodukte für Kohlenteerderivate entwickelt und wurden hauptsächlich als Weichmacher für Polyvinylchlorid-Zusammensetzungen (PVC) verwendet. Im Lauf der Entwicklung flammwidriger Anwendungen verlief der Trend bei neueren Zusatzstoffen in Richtung höherer Leistungsfähigkeit mittels höherem Phosphorgehalt und geringerer Viskosität.
  • Alkylierte Triarylphosphatester wurden viele Jahre lang als Flammhemmer für flexiblen Polyurethanschaum verwendet. Diese Ester kombinieren gute hydrolytische und thermische Stabilität mit Flammwidrigkeitseffizienz auf Basis ihres Phosphorgehalts. Triarylphosphatester werden entweder alleine oder – öfter – in Verbindung mit halogenierten Zusatzstoffen verwendet.
  • Im U.S.-Patent Nr. 4,746,682 an Green wird die Mischung von alkylierten Triarylphosphatestern mit bromiertem Diphenyloxid zur Verwendung als Flammhemmer für Polyurethan offenbart. Im U.S.-Patent Nr. 4,565,833 an Buszard et al. wird die Verwendung von isopropylierten Phosphatestern als flammwidrige Mittel in festen Polyurethanen oder Polyisocyanuraten offenbart. Diese Ester enthalten unterschiedliche Anteile an Triphenylphosphat (TPP). Die Verwendung von Triphenylphosphat war bisher wünschenswert, weil sich herausgestellt hat, dass es die Viskosität herabsetzt und zu einem höheren Phosphorgehalt beiträgt. Von Phosphor ist bekannt, dass er die Leistungsfähigkeit als Flammhemmer unterstützt.
  • Alkylierte Triphenylphosphate, die empfohlen und als Flammhemmer verwendet wurden, hatten Phosphorgehalte von mehr als 7,7 Prozent. Butylierte Phosphate, die zur Verwendung als Flammhemmer verfügbar waren und empfohlen wurden, haben einen Phosphorgehalt von mindestens 8 Prozent (AKZO-Nobel Functional Chemicals Bulletin 99-94, 1999).
  • Im U.S.-Patent Nr. 5,958,993 an Blundell et al. wird die Verwendung von Resorcinol-bis(diphenylphosphat) (RDP) zur Vermittlung flammhemmender Eigenschaften an Polyurethanzusammensetzungen offenbart.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wurde unerwarteter Weise entdeckt, dass Mischungen aus (alkylierten) Triarylphosphaten und einer Phosphorquelle mit mindestens 5 Gew.-% Phosphor eine erhöhte Leistung im Vergleich zu den einzelnen flammwidrigen Komponenten aufweisen.
  • Gemäß unterschiedlichen Merkmalen, Eigenschaften und Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung, die mit Fortschreiten der Beschreibung derselben erkennbar werden, schafft die vorliegende Erfindung eine flammwidrige Polyurethanzusammensetzung mit einem (alkylsubstituierten) Triarylphosphatester; einem Phosphor-haltigen Flammhemmer mit mindestens etwa 5 Gew.-% Phosphor, der mindestens eine monomere Phosphor-haltige Verbindung, eine dimere Phosphor-haltige Verbindung oder eine Mischung davon umfasst; und mit einer flexiblen Polyurethanschaum-Reaktionsmischung mit mindestens einem Polyol und mindestens einem Isocyanat.
  • Die vorliegende Erfindung schafft des weiteren eine flammwidrige Polyurethan-Zusammensetzung mit einer flexiblen Polyurethanschaum-Reaktionsmischung, die mindestens ein Polyol und mindestens ein Isocyanat umfasst; und mit einem flammwidrigen Zusatzstoff, der einen (alkylsubstituierten) Triarylphosphatester umfasst; und mit einem Phosphor-haltigen Flammhemmer, der mindestens eine monomere Phosphor-haltige Verbindung, eine dimere Phosphor-haltige Verbindung oder eine Mischung daraus umfasst, wobei das Verhältnis des (alkylsubstitutierten) Triarylphosphatesters zum Phosphor-haltigen Flammhemmer von etwa 95:5 bis etwa 50:50 Gewichtsprozent reicht.
  • Die vorliegende Erfindung schafft des weiteren einen flammwidrigen Zusatzstoff zur Verwendung in der Flammhemmung einer flexiblen Polyurethanschaum-Reaktionsmischung, die mindestens ein Polyol und mindestens ein Isocyanat umfasst. Der flammwidrige Zusatzstoff umfasst einen (alkylsubstituierten) Triarylphosphatester; und einen Phosphor-haltigen Flammhemmer mit mindestens etwa 5 Gew.-% Phosphor, der mindestens eine monomere Phosphor-haltige Verbindung oder dimere Phosphor-haltige Verbindung aufweist, wobei das gemeinsame Gewicht des (alkylsubstituierten) Triarylphosphatesters und des Phosphor-haltigen Flammhemmers etwa 5 bis etwa 40 Gewichtsprozent des Polyols beträgt.
  • Die vorliegende Erfindung umfasst des weiteren ein Verfahren zur Herstellung flammwidriger flexibler Polyurethanzusammensetzungen, das den Schritt des Hinzufügens zu einer flexiblen Polyurethanschaum-Reaktionsmischung von etwa 5 bis etwa 40 Gewichtsprozent des Polyols eines flammwidrigen Zusatzstoffes umfasst, der Folgendes umfasst: einen (alkylsubstituierten) Triarylphosphatester; und einen Phosphor-haltigen Flammhemmer mit mindestens etwa 5 Gew.-% Phosphor, der mindestens eine monomere Phosphor-haltige Verbindung oder dimere Phosphor-haltige Verbindung aufweist.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Die Erfindung betrifft flammwidrige flexible Polyurethanschaumzusammensetzungen und Verfahren zur Flammhemmung flexibler Polyurethanschäume. Die Zusammensetzungen umfassen eine ansonsten entflammbare flexible Polyurethanschaummischung und einen flammwidrigen Zweikomponenten-Zusatzstoff. Der flexible Polyurethanschaum kann jede bekannte, industriell gefertigte Polyurethanzusammensetzung sein. Solche flexible Polyurethanschaummischungen enthalten im allgemeinen mindestens ein Polyol und mindestens ein Isocyanat. Der flammwidrige Zweikomponenten-Zusatzstoff umfasst allgemein einen oder mehrere (alkylsubstituierte) Triarylphosphatester (Komponente A) und einen Phosphorhaltigen flammwidrigen Zusatzstoff mit mindestens 5 Gew.-% Phosphor (Komponente B), der mindestens eine monomere oder dimere Phosphor-haltige Verbindung enthält.
  • Beispiele (alkylsubstituierter) Triarylphosphatester, die gemäß der vorliegenden Erfindung zur Verwendung als Komponente A geeignet sind, sind durch die unten dargestellte allgemeine Struktur (I) gegeben, wobei R unabhängig entweder eine lineare oder verzweigte C1 bis C6 Alkylgruppe und n eine Ganzzahl von 0, 1 oder 2 ist.
  • Figure 00050001
  • Allgemein enthalten die für die vorliegende Erfindung benützten alkylierten Triarylphosphatester von etwa 6 Gew.-% bis etwa 9 Gew.-% Phosphor, abhängig vom Alkylierungsgrad. Besondere Beispiele (alkylsubstituierter) Triarylphosphatester mit der Struktur (I), die zur Verwendung als Komponente A geeignet sind, umfassen: Tricresylphosphat, butyliertes Triphenylphosphat, isopropyliertes Triphenylphosphat und Triphenylphosphat. Beispiele (alkylsubstituierter) Triarylphosphatester, die sich als besonders brauchbar als Komponente A erwiesen haben, umfassen isopropylierte Triphenylphosphate. Es ist zu beachten, dass Komponente A eine reine Verbindung sein kann, wie beispielsweise 4-Isopropylphenyl-(diphenylphosphat). Die Komponente A kann auch eine Mischung alkylierter Triarylphosphate umfassen, in der jeder einzelne Ring 0, 1 oder 2 Isopropylgruppen enthalten kann. Eine Mischung (alkylsubstituierter) Triarylphosphatester, die die erwünschten Ergebnisse als Komponente A erzielt hat, ist beispielsweise ein gemischtes isopropyliertes Triphenylphosphat, das etwa 8,6% Phosphor enthält, und auch etwa 35 Gew.-% nicht-alkylierten Triphenylphosphat. Dieser spezielle (alkylsubstituierte) Triarylphosphatester wird unter der Markenbezeichnung Reofos® 35 verkauft und ist bei der Great Lakes Chemical Corp. erhältlich.
  • Der als Komponente B verwendete, Phosphor-haltige, flammwidrige Zusatzstoff kann jede Monomer- oder Dimer-haltige, Nicht-Halogen-haltige Phosphorquelle sein, die mindestens etwa 5 Gew.-% Phosphor enthält und die nicht ein durch die allgemeine Struktur (I) oben repräsentierter Triarylphosphatester ist. Nicht-halogenierte Phosphorquellen mit weniger als etwa 5 Gew.-% Phosphor können ebenfalls verwendet werden, es wurde jedoch festgestellt, dass exzessiv hohe Mengen solcher Phosphorquellen notwendig sein können, um das gewünschte Ausmaß an Flammwidrigkeit zu schaffen.
  • Phosphorquellen, die gemäß der vorliegenden Erfindung zur Verwendung als Komponente B geeignet sind, umfassen Phosphate, Phosphonate, Phosphinate, Phosphite und Phosphanoxide. Diese Phosphorquellen können unterschiedliche Alkyl-, Aryl- oder Alkarylgruppen enthalten, vorausgesetzt dass die Größe der Gruppe nicht dazu führt, dass der Phosphorgehalt niedriger ist als etwa 5 Gew.-%. Die Phosphor-haltigen flammwidrigen Zusatzstoffe können monomere, dimere und/oder oligomere Phosphorquellen umfassen, vorzugsweise jedoch eine substanzielle Menge monomerer und/oder dimerer Phosphorquellen.
  • Phosphor-haltige flammwidrige Zusatzstoffe, die sich besonders gut zur Verwendung als Komponente B eignen, umfassen Phosphate und Phosphonate mit einem oder zwei Phosphoratomen pro Molekül. Beispiele umfassen Triethylphosphat, Tris(2-ethylhexyl)phosphat, Dimethylmethylphosphonat, Dimethylpropylphosphonat und Isodecyldiphenylphosphat. Phosphor-haltige flammwidrige Zusatzstoffe, mit denen die gewünschten Ergebnisse gemäß der vorliegenden Erfindung erzielt wurden, umfassen Resorcinol- bis(diphenylphosphat) (RDP), Tri-n-butylphosphat (TBP) und Tri-iso-butylphosphat (TiBP).
  • Die Komponenten A und B werden in Verhältnissen verwendet, die sich leicht bestimmen lassen, so dass die optimale Ausgewogenheit der Eigenschaften gewährleistet ist. Diese Verhältnisse der Komponente A zur Komponente B sind allgemein von etwa 95:5 bis etwa 50:50 Gew.-%, insbesondere von etwa 95:5 bis etwa 80:20. Verhältnisse von etwa 90 Gew.-% der isopropylierten Triphenylphosphate zu etwa 10 Gew.-% des Resorcinol-bis(diphenylphosphats), Tri-n-butylphosphats oder Tri-iso-butylphosphats haben erfahrungsgemäß die gewünschten Ergebnisse gemäß der vorliegenden Erfindung erbracht.
  • Grundsätzlich können flexible Polyurethanschaumzusammensetzungen gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt werden, indem ein Isocyanat mit einem Polyol in Anwesenheit eines Schaumbildners und einer Mischung aus (alkylsubstituierten) Triarylphosphatestern und Phosphor-haltigen flammwidrigen Zusatzstoffen zur Reaktion gebracht wird. Die Komponenten A und B können vorkombiniert werden, bevor sie zur Polyurethanschaum-Reaktionsmischung hinzugefügt werden, so dass die kombinierten Komponenten A und B als einzelnes flammwidriges Zusatzstoff-Paket bereitgestellt werden können. Die Komponenten A und B können aber auch einzeln zu den Reaktionsteilnehmern der Polyurethan-Reaktionsmischung hinzugefügt werden. Bei Verwendung als vorkombiniertes Paket wird die Kombination A plus B in der Regel in einer Menge von etwa 5 bis etwa 40 php ("parts per hundred polyol" Teile pro hundert Polyol) verwendet, basierend auf dem in der Polyurethanschaum-Reaktionsmischung verwendeten Polyol.
  • Die Mischungen aus den (alkylsubstituierten) Triarylphosphatestern und Phosphor-haltigen Flammhemmern der vorliegenden Erfindung können in Verbindung mit anderen herkömmlichen Zusatzstoffen verwendet werden, die in Polyurethanschaumzusammensetzungen wie Katalysatoren, oberflächenaktiven Stoffen, Vernetzungsmitteln, Farbstoffen, Füllstoffen usw. benützt werden. Des weiteren können die Mischungen aus den (alkylsubstituierten) Triarylphosphatestern und Phosphor-haltigen Flammhemmern der vorliegenden Erfindung in anderen Arten von Polymerzusammensetzungen zur Herstellung synthetischer Polymere, wie beispielsweise Thermoplast-Polymere, einschließlich Polyurethane, verwendet werden.
  • Die flammwidrigen flexiblen Polyurethanschäume der vorliegenden Erfindung sind verwendbar als Polsterungsmaterialien in Wohnmöbeln und Kraftfahrzeugen und in anderen Anwendungen, bei denen die Nutzung flexibler Schaumstoffmaterialien üblich ist.
  • Die Merkmale und Eigenschaften der vorliegenden Erfindung werden in nicht einschränkenden Beispielen nachstehend weiter illustriert.
  • BEISPIEL 1
  • Zubereitung und Prüfung hochdichter (28,8 kg/m3) Polyurethanschaum-Proben
  • In diesem Beispiel wurden flexible Polyurethanschaum-Proben zubereitet, die eine Dichte von 28,8 kg/m3 aufwiesen und einen flammwidrigen Einkomponenten-Zusatzstoff oder den flammwidrigen Zusatzstoff der vorliegenden Erfindung enthielten. Die Formulierungen zur Produktion der Schaum-Proben enthalten die in Tabelle 1 aufgelisteten flammwidrigen Zusatzstoffe zusammen mit Toluendiisocyanat (TDI) mit einem Index* von 110 und folgende Reaktionsteilnehmer:
    56,6 OH Polyetherpolyol (Hydroxy Nr. 56,6; Molekulargewicht 3000) 100,00 Gew.-Teile
    Wasser 3,50 Gew.-Teile
    Amin-Katalysator (Dabco 8264)** 0,50 Gew.-Teile
    Silikon-Surfaktant (Osi L-620)*** 1,00 Gew.-Teile
    Zinn-Katalysator (Dabco T-9)** 0,51 Gew.-Teile
    • * Der Mess-'Index' ist ein Maß für die Menge an Reaktionsmittel, das für eine stöchiometrische Reaktion mit der Summe aller aus Polyol und Wasser anwesenden Hydroxylanteile in der Reaktionsmischung erforderlich ist. Ein Index 100 steht für eine Stöchiometrie von 1:1. Ein Index 110 bedeutet einen 10-prozentigen Überschuss von Reaktionsmittel für die Summe der anwesenden Hydroxyle.
    • ** Dabco 8264 und Dabco T-9 sind erhältlich bei: Air Products & Chemicals Inc., 7201 Hamilton Boulevard, Allentown, PA 18195 (USA).
    • *** Osi L-620 ist ein Polyalkalenoxid-Methylsiloxan-Copolymer, erhältlich bei: Crompton Corporation, American Lane, Greenwich, CT, 06831 (USA).
  • Die Schaum-Proben wurden durch Mischen des Polyols und des flammwidrigen Zusatzstoffs zubereitet. Die restlichen Komponenten der Formulierung – ausgenommen das Isocyanat – wurden hinzugefügt und in die Polyol/Flammhemmer-Mischung eingerührt. Schließlich wurde das Isocyanat hinzugefügt und in die Mischung eingerührt. Die Reaktionsmischung wurde dann in einen Behälter geleert und konnte sich vollständig ausdehnen. Der Behälter mit dem ausgedehnten Schaum wurde 30 Minuten (1800 Sek.) lang in einen belüfteten 110°C-Ofen gestellt, um das Aushärten zu beschleunigen. Die Schaumproben wurden aus den Behältern entfernt und bei Umgebungsbedingungen vor den Prüfungen mindestens vierundzwanzig Stunden gelagert. Die resultierenden Schaum-Proben hatten sämtlich ähnliche Dichten von etwa 28,8 kg/m3 und ähnliche Porositäten von etwa 56,6 L/Min Luftdurchlass.
  • Die Proben wurden dann unter Verwendung des "Cal 117" Tests geprüft, um die Flammwidrigkeitseigenschaften zu testen. Der "Cal 117" Test ist ein vertikaler Brandtest, der im Technical Bulletin Nr. 117 des State of California Department of Consumer Affairs, Bureau of Home Furnishings "REQUIREMENTS, TEST PROCEDURE AND APPARATUS FOR TESTING THE FLAME RETARDANCE OF RESILIENT FILLING MATERIALS USED IN UPHOLSTERED FURNITURE, Januar 1980, beschrieben ist, welches diesem Dokument durch Bezugnahme einverleibt sei.
  • In Tabelle 1 sind die Eigenschaften von Schaumproben mit den Mindestmengen flammwidriger Zusatzstoffe für das Bestehen des Cal-117-Tests aufgelistet. Bei den Proben 1-6 handelt es sich um Vergleichsproben, bei denen flammwidrige Einkomponenten-Zusatzstoffe verwendet wurden. Bei den Proben 7-14 wird eine (alkylsubstituierte) Triarylphosphatester-/Phosphor-haltige flammwidrige Mischung gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet. Wie in Tabelle 1 dargestellt, zeigten die Proben, welche die flammwidrige Zweikomponentenmischung der vorliegenden Erfindung verwenden, eine Steigerung der Flammwidrigkeits-Effizienz und benötigten weniger flammwidrige Zusatzstoffe (im vergleich mit dem flammwidrigen Einkomponenten-Zusatzstoff), um die Flammhemmung zu bewirken.
    TABELLE 1
    Probe Nr. Flammwidriger EinkomponentenZusatzstoff Menge des flammwidrigen Zusatzstoffes Ergebnis
    1. Reofos® 35 12 OK
    2. Reofos® RDP 18 OK
    3. Reomol® TiBP > 18 OK
    4. Reomol® TBP > 18 OK
    5. Reomol® TOP > 18 OK
    6. Kronitex® TCP 14 OK
    Flammwidriger Zweikomponenten-Zusatzstoff (Komponente A: Komponente B)
    7. Reofos® 35/RDP (90:10) 9 OK
    8. Reofos® 35/RDP (Verh. 80:20) 11 OK
    9. Reofos® 35/RDP (Verh. 70:30) 18 OK
    10. Reofos® 35/TiBP (Verh. 90:10) 9 OK
    11. Reofos® 35/TBP (Verh. 90:10) 9 OK
    12. Reofos® 35/Reomol" TOP (90:10) 9 OK
    13. Kronitex® TCP/RDP (90:10) 9 OK
    14. Kronitex® TCP/TiBP (90:10) 9 OK
    • Reofos® 35 = Isopropylierte Triarylphosphate
    • Reofos® RDP = Resorcinol-bis-(diphenylphosphat)
    • Reomol® TiBP = Tri-isobutylphosphat
    • Reomol® TBP = Tri-n-butylphosphat
    • Reomol® TOP = Tris(2-ethylhexyl)phosphat
    • Kronitex® TCP = Tricresylphosphat
  • BEISPIEL II
  • Herstellung und Prüfung von Polyurethanschaum-Proben geringer Dichte (19,2 kg/m3)
  • Flammwidrige Polyurethanschaum-Proben wurden zubereitet, die eine Dichte von 19,2 kg/m3 und eine Porosität von 169 L/Min. Luftdurchlass aufwiesen und einen flammwidrigen Einkomponenten-Zusatzstoff oder den flammwidrigen Zweikomponenten-Zusatzstoff der vorliegenden Erfindung enthielten. Die Proben wurden mit dem oben in Beispiel I beschriebenen Verfahren mit den in Tabelle 2 aufgeführten flammwidrigen Zusatzstoffen und der folgenden Formulierung hergestellt:
    56,6 OH Polyetherpolyol (Hydroxy-Nr. 56,6; Molekulargewicht 3000) 100,00 Gew.-Teile
    Wasser 6,20 Gew.-Teile
    Amin-Katalysator (Dabco 8264)* 0,50 Gew.-Teile
    Silikon-Surfaktant (Osi L-620)** 1,00 Gew.-Teile
    Zinn-Katalysator (Dabco T-9)* 0,56 Gew.-Teile
    • * Dabco 8264 und Dabco T-9 erhältlich bei: Air Products & Chemicals Inc. 7201 Hamilton Boulevard, Allentown, PA 18195, (USA)
    • ** Osi L-620 ist ein Polyalkalenoxid-Methylsiloxan-Copolymer, erhältlich bei: Crompton Corporation, American Lane, Greenwich, CT, 06831 (USA).
  • Die resultierenden Polyurethanschaum-Proben wurden unter Anwendung des in Beispiel I beschriebenen und zitierten Cal 117 Tests getestet. In Tabelle 2 sind die Eigenschaften der Schaum-Proben dargestellt, welche die Mindestmenge flammwidriger Zusatzstoffe enthalten, die für ein Bestehen des Cal-117-Tests erforderlich sind. Insbesondere ist die Probe 1 ein Vergleichsbeispiel, bei dem Reofos® 35 alleine als Flammhemmer zur Polyurethanmischung hinzugefügt wurde. In den Proben 2-5 wurde eine Zweikomponenten-Mischung eines (alkylsubstituierten) Triarylphosphatester-/Phosphor-haltigen Flammhemmers gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet. Wie in Tabelle 2 dargestellt, zeigten die Triarylphosphatester-/Phosphor-haltigen flammwidrigen Mischungen eine Steigerung der Flammwidrigkeitseffizienz bei gleichzeitig weniger zur Erzielung der Flammwidrigkeit benötigten flammwidrigen Zusatzstoffen (verglichen mit Reofos® 35 allein).
    TABELLE 2
    Probe Nr. Flammwidriger Zusatzstoff (Komponente A:Komponente B) Menge (Teile/hundert Polyol) Ergebnis
    1. Reofos® 35 30 OK
    2. Reofos® 35/TiBP (90:10) 22 OK
    3. Reofos® 35/RDP (90:10) 22 OK
    4. Reofos® 35/RDP (80:20) 24 OK
    5. Reofos® 35/RDP (70/30) 28 OK
  • Auch wenn die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf bestimmte Mittel, Materialien und Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, können einschlägig bewanderte Fachpersonen ohne Probleme die wesentlichen Merkmale der vorliegenden Erfindung erkennen, und es lassen sich unterschiedliche Änderungen und Modifikationen vornehmen, um die unterschiedlichen Nutzungen und Merkmale anzupassen, ohne das Prinzip und den Geltungsbereich der vorliegenden Erfindung gemäß vorangehender Beschreibung zu verlassen.

Claims (18)

  1. Flammwidrige, flexible Polyurethanschaumzusammensetzung, die aus mindestens einem Polyol und mindestens einem Isocyanat gebildet ist, wobei die flammwidrige Polyurethanzusammensetzung Folgendes umfasst: (A) ein Alkyl-substituiertes Triarylphosphatester, ausgewählt aus Tricresylphosphat, butyliertem Triarylphosphat und isopropyliertem Triarylphosphat; (B) einen weiteren flammwidrigen Zusatzstoff, ausgewählt aus Triethylphosphat, Tris(2-ethylhexyl)phosphat, Isodecyldiphenylphosphat, Resorcinol-bis(diphenylphosphat), Tri-n-butylphosphat, Tri-iso-butylphosphat oder einer Mischung daraus.
  2. Zusammensetzung gemäß Anspruch 1, worin das kombinierte Gewicht von Komponente A und Komponente B von 5 bis 40 Gewichtsprozent des Polyols beträgt.
  3. Zusammensetzung gemäß Anspruch 1, worin das Verhältnis der Komponente A zur Komponente B von 95:5 bis 50:50 Gewichtsprozent reicht.
  4. Zusammensetzung gemäß Anspruch 3, worin das Verhältnis der Komponente A zur Komponente B von 95:5 bis 80:20 Gewichtsprozent reicht.
  5. Zusammensetzung gemäß Anspruch 1, worin die Komponente A ein gemischtes isopropyliertes Triphenylphosphat umfasst, das etwa 8,6% Phosphor enthält und zusätzlich etwa 35 Gewichtsprozent nicht-alkyliertes Triphenylphosphat besitzt.
  6. Zusammensetzung gemäß Anspruch 1, worin die Komponente B mindestens eines aus Triethylphosphat, Tris(2-ethylhexyl)phosphat und Isodecyldiphenylphosphat umfasst.
  7. Zusammensetzung gemäß Anspruch 1, worin die Komponente B mindestens eines aus Resorcinol-bis(diphenylphosphat), Tri-n-butylphosphat und Tri-iso-butylphosphat umfasst.
  8. Verfahren zur Herstellung einer flammwidrigen, flexiblen Polyurethanzusammensetzung, einschließlich des Schrittes der Reaktion mindestens eines Polyols und mindestens eines Isocyanats in Anwesenheit von 5 bis 40 Gewichtsprozent (auf Basis des Polyols) eines gemischten Flammschutzmittels, umfassend: (A) mindestens eines aus Tricresylphosphat, butyliertem Triphenylphosphat, isopropyliertem Triphenylphosphat; und (B) einen weiteren flammhemmenden Zusatzstoff, ausgewählt aus Triethylphosphat, Tris(2-ethylhexyl)phosphat, Isodecyldiphenylphosphat, Resorcinol-bis(diphenylphosphat), Tri-n-butylphosphat, Tri-isobutylphosphat oder einer Mischung daraus.
  9. Verfahren gemäß Anspruch 8, das des weiteren den Schritt einer Vorkombinierung der Komponente A und der Komponente B zur Herstellung eines flammhemmenden Zusatzstoffes umfasst, bevor der flammhemmende Zusatzstoff zur flexiblen Polyurethanschaumreaktionsmischung hinzugefügt wird.
  10. Verfahren gemäß Anspruch 8, worin das Verhältnis der Komponente A zur Komponente B von 95:5 bis 80:20 Gewichtsprozent beträgt.
  11. Verfahren gemäß Anspruch 8, worin die Komponente A ein gemischtes isopropyliertes Triphenylphosphat umfasst, das etwa 8,6% Phosphor enthält und auch etwa 35 Gewichtsprozent nicht-alkyliertes Triphenylphosphat umfasst.
  12. Verfahren gemäß Anspruch 8, worin die Komponente B mindestens eines aus Triethylphosphat, Tris(2-ethylhexyl)phosphat und Isodecyldiphenylphosphat umfasst.
  13. Verfahren gemäß Anspruch 8, worin die Komponente B mindestens eines aus Resorcinol-bis(diphenylphosphat), Tri-n-butylphosphat und Tri-iso-butylphosphat umfasst.
  14. Verwendung als Flammschutzmittel für einen flexiblen Polyurethanschaum aus der Kombination von: (A) mindestens einem von Tricresylphosphat, butyliertem Triphenylphosphat, isopropyliertem Triphenylphosphat; und (B) einem weiteren flammhemmenden Zusatzstoff, ausgewählt aus Triethylphosphat, Tris(2-ethylhexyl)phosphat, Isodecyldiphenylphosphat, Resorcinol-bis(diphenylphosphat), Tri-n-butylphosphat, Tri-iso-butylphosphat oder einer Mischung daraus.
  15. Verwendung gemäß Anspruch 14, worin das Verhältnis der Komponente A zur Komponente B von 95:5 bis 80:20 Gewichtsprozent ist.
  16. Verwendung gemäß Anspruch 14, worin die Komponente A ein gemischtes isopropyliertes Triphenylphosphat umfasst, das etwa 8,6% Phosphor enthält und auch etwa 35 Gewichtsprozent nicht-alkyliertes Triphenylphosphat umfasst.
  17. Verwendung gemäß Anspruch 14, worin die Komponente B mindestens eines aus Triethylphosphat, Tris(2-ethylhexyl)phosphat und Isodecyldiphenylphosphat umfasst.
  18. Verfahren gemäß Anspruch 14, worin die Komponente B mindestens eines aus Resorcinol-bis(diphenylphosphat), Tri-n-butylphosphat und Tri-iso-butylphosphat umfasst.
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