DE2609181A1

DE2609181A1 - Verfahren zur herstellung eines rauchhemmenden polyisocyanurat-schaumstoffs

Info

Publication number: DE2609181A1
Application number: DE19762609181
Authority: DE
Inventors: Kaneyoshi Ashida; Shoichi Ohkubo; Masaaki Ohtani
Original assignee: Mitsubishi Kasei Corp
Current assignee: Mitsubishi Kasei Corp
Priority date: 1975-03-07
Filing date: 1976-03-05
Publication date: 1976-09-30
Also published as: DE2609181C2; US4072636A; GB1502701A

Description

76-1588 A

MITSUBISHI CHEMICAL INDUSTRIES, ITD., Tokyo , Japan

Verfahren zur Herstellung eines rauchhemmenden Polyisocyanurat-

Schaumstoffs

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines rauchhemmenden Polyisocyanurat-Schaumstoffs, welcher die Eigenschaften einer geringen Rauchentwicklung, einer geringen Zerreißbarkeit, einer ausgezeichneten Hitzefestigkeit, einer ausgezeichneten Flammfestigkeit und des Fehlens von Jeglicher Zerplatzungs- oder Zerstäubungsneigung (einer Eigenschaft, welche sich bei Berührung mit einer Flamme im Zerstäuben oder Verspritzen von Pulverteilchen äußert) hat.

Polyisocyanurat-Schaumstoffe werden hergestellt durch Vermischen und Rühren von einem organischen Polyisocyanat, einem Isocyanat-Trimerisierungskatalysator und einem Treibmittel, und, falls erforderlich, einem oberflächenaktiven Mittel (japanische Patentanmeldung Nr. 33910/1970 und 2269/1971). Polyisocyanurat-Schaumstoffe haben eine ausgezeichneteWärmebe· ständigkei't und eine ausgezeichnete Flammfestigkeit. Sie zeigen jedoch die Nachteile einer beträchtlichen Zerreibbarkeit oder Zerbröckelbarkeit, sowie eine Neigung bei Berührung mit einer Flamme, zu zerbersten oder zu zerplatzen und im Anfangsstadium einer Berührung mit einer Flamme Rauch zu entwickeln. Zur Behebung dieser Nachteile wurden verschiedenste Verfahren zur Herstellung von modifizierten Polyisocyanurat-Schaumstoffen vorgeschlagen, z. B. die Verwendung eines Polyäthers als Modifiziermittel (japanische

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Patentanmeldungen Nr. 42386/1971 und 2269/1971); die Verwendung eines Polyesters als Modifiziermittel (japanische Patentanmeldung Nr. 28919/1972); die Einverleibung von Polyoxazolidon-Verknüpfungen (japanische Patentanmeldung Nr. 32800/1974); die Einverleibung eines Polyäther-Polyols mit einem Molekulargewicht von mehr als 200 und eines Diols mit einem Molekulargewicht von weniger als 200 als Modifiziermittel (japanische ungeprüfte Patentanmeldung Nr. 101497/1973); die Verwendung eines Prekondensats eines Xylolharzes (japanische Patentanmeldung Nr. 32757/1972); die Einführung von Polycarbodiimid-Verknüpfungen (japanische Patentanmeldung Nr. 4591/1971); die Einführung von Urethan-Verknüpfungen und von Carbodiimid-Verknüpfungen (japanische Patentanmeldung Nr.. 30796/1972). Die modifizierten Polyisocyanurat-Schaumstoffe haben eine verringerte Zerreibbarkeit und eine geringere Neigung zu ,zerbersten oder zu zerplatzen. Dies ist auf die Modifizierung zurückzuführen. Sie haben jedoch immer noch den Nachteil einer herabgesetzten Flammfestigkeit und einer herabgesetzten Flammhemmung sowie einer starken Rauchentwicklung. Bisher wurde noch kein Verfahren vorgeschlagen, welches gleichzeitig die folgenden vier wesentlichen vorteilhaften Eigenschaften erbringt, nämlich eine geringe Rauchentwicklung _f eine geringe Zerreiblichkeit, eine große Flammfestigkeit und eine große flammhemmende Wirkung.

Die Erfinder haben nun Verfahren zur Herstellung von Polyisocyanurat-Schaumstoffen mit diesen vier Eigenschaften untersucht,

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines Polyisocyanurat-Schaumstoffs mit den genannten vier Eigenschaften, nämlich einer geringen Rauchentwicklung, einer geringen Zerreibbarkeit, einer großen Flammfestigkeit und einer großen flammhemmenden Wirkung aufzu-2Q.gen, welcher darüber hinaus keine Neigung zum Zerplatzen oder Zerbersten bei Flammenberührung hat.

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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zur Herstellung eines Polyisocyanurat-Schaumstoffs gelöst, bei dem man ein organisches Polyisocyanat in Gegenwart eines Treibmittels mit einem Isocyanat-Trimerisierungskatalysator, einem oberflächenaktiven Mittel und einem Modifiziermittel und Zusatzstoffen umsetzt, wobei die Reaktion in Gegenwart eines Organosilicats der Formel

Si(OR)₄ oder R_nSi(OR¹)₄__n

durchgeführt wird, wobei R und R' gleich oder verschieden sind und aliphatische, alicyclische oder aromatische Kohlenwassers tpffgruppen mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen bedeuten, welche Substituenten tragen können und wobei vier der Reste R gleich oder verschieden sein können und wobei η eine ganze Zahl von 1 bis 3 bedeutet.

Die erfindungsgemäß eingesetzten Organosilicate der Formeln Si(OR)₄ oder R_nSi(OR')₄__n

haben aliphatisch?, alicyclische oder aromatische Kohlenwasserstoff gruppen mit vorzugsweise 1 bis 12, speziell weniger als 7 und insbesondere weniger als 5 Kohlenstoffatomen. Sie können Substituenten tragen, z. B. ein Halogenatom oder eine Carbonsäureestergruppe, welche gegenüber Isocyanat inert ist oder eine Hydroxylgruppe, Oxylangruppe oder Amidgruppe, welche gegenüber Isocyanatgruppen aktiv sind. Typische Organosilicate der Formel Si(OR). umfassen Tetramethylsilicat, Tetraäthylsilicat, Tetraisopropylsilicat, Tetra-n-butylsilicat, Tetra-isobutylsilicat, Tetra-namylsilicat, Tetra-n-heptylsilicat, Tetra-n-octylsilicat, Tetrakis(2-äthylhexyl)-silicat, Tetrakis(ß-chloräthyl)-silicat, Tetrakis(ß-oxyäthyl)-silicat, Tetra-allylsilicat, Triäthylisoamylsilicat, Dimethyl-diisoamylsilicat, Diäthyl-diisoamylsilicat, Äthyl-triisoamylsilicat, Tetra-isoamylsilicat, Trimethyl-äthylsilicat, Dimethy1-diäthylsilicat, Methyl-

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triäthylsilicat, Tetra-cyclohexyl-silicat, Tetraphenylsilicat, Tetrabenzylsilicat, Tetrakis(ß-phenäthyl)-silicat, Tetrakis(4-"bromphenyl)-silicat, Te trakis (4-t er t-amylphenyl)-silicat, Tetra(oc-naphthyl)-silicat, Tetra(o-tolyl)-silicat, Tetra(m-tolyl)-silicat, Tetra(p-tolyl)-silicat, Tetraglycidylsilicat, Tetrakis(a-äthoxycar"bonyläthyl)-silicat oder dgl.

Typische Organosilicate der Formel RSi(OR¹), umfassen Methyltriäthoxysilan CH₅Si (OC₂H₅).,, Butyltrimethoxysilan C₄HgSi(OCH₅)₃, Äthyl-tri-n-"butoxysilan C₂H₅Si(OC₄Hg)₅, Methyltriamyloxysilan CH₅Si(OC₅H.,..).,, Phenyl-tri-isopropoxysilan CgHcSi(O-IsO-C₅H₇)₅, Methyltriphenoxysilan CH₅Si(OC₆H₅)₅, Allyltriäthoxysilan CH₂=CH.CH₂Si(OC₂H₅)₅, Vinyl-tris(ß-methoxyäthoxy)-silan CH₂=CHSi(OCH₂CH₂OCH₅)₅, f -Glycidoxypropyl-trimethoxysilan CH₂-CH-CH₂O(CH₂)₅Si(OCH₅)

^O ß-(3,4-Epoxycyclohexyl)-äthyltrimethoxysilan

i( OCH₃J₃,

-Methacry1oy1oxypropyl-trimethoxysilan

CH₀=C-C-O(CH₀)^Si(OCH,)

^d / If ^ά * ⁵^

N-(ß-Aminoäthyl)- f-aminopropyl-trimethoxysilan H₂₂₂ (CH₂)₅Si(OCH₅)₅, Äthyldimethoxypropoxysilan C₂H₅Si(OCH J₂ Yinyldiallyloxymethoxysilan CH₂=CHSi(OCH₂-CH=CH₂)₂(OCH₅), Vinyltriäthoxysilan CH₂=CHSi(OC₂H₅)₅, Phenyltriäthoxysilan C₆H₅Si(OC₂H₅)₅ oder dgl.

Typische Organosilicate der Formel R₂Si(OR¹)₂ umfassen Dimethyl-diäthoxysilan (CH₅)₂Si(OC₂H₅)₂, Dirnethyl-di-n-prop oxysilan (CH₅)₂Si(0-nC₅H₇)₂, Ditolyl-diäthoxysilan (CH₅C₆H₄)₂Si(OC₂H₅)₂, Dimethyl-diglycidoxysilan (CH₅)₂Si(ocH₂-q|i-CH₂)₂,

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[N-(ß-Aminoäthyl)- f -aminopropyl]-methyldimethoxysilan

)₅

CH₅
Diphenyldipropoxysilan (CgH₅)pSi(OC-H₇)₂·

Typische OrganosiliGate der Formel R₅Si(OR') umfassen Trimethyläthoxysilan (CH₅KSi(OC₂H₅), Trimethyl-n-butoxysilan (CHj)₅Si(O-Ii-C₄Hg), Trimethylphenoxysilan (J( Triäthyl(ß-ehloräthoxy)-silan (CJ( Trimethyl(ß-hydroxyäthoxy)-silan

Unter den oben genannten Organosilicaten sind diejenigen der Formeln Si(OR)₄ und RSi(OR'), "bevorzugt und diejenigen der Formeln Si(OC₂H₅)₄; CH₂=CHSi(OC₂H₅J₅ und CH₅Si(OC₂H₅)₅ besonders bevorzugt.

Man kann die Organosilicate einzeln oder in Mischungen einsetzen.

Die genannten Organosilicate können leicht durch Dehydrohalogenierung von Siliciumtetrahalogeniden oder Organohalogen silanen mit einwertigen Alkoholen oder Phenolen hergestellt werden. Die Menge des Organosilicats bezogen auf den PoIyisocyanurat-Schaum beträgt vorzugsweise 0,2 - 3 Gew.-^, insbesondere 0,5 - 1,7 Gew.-$ und speziell 0,7 - 1,5 Gew.-96, berechnet als Si. Wenn z.'B. Tetraäthylsilicat in einer Menge von 0,2 Gew.-$, berechnet als Si, dem Schaumstoff einverleibt wird, so beobachtet man wesentliche Verbesserungen der Rauchentwicklung und der Flammfestigkeit, sowie eine Elirainierung der Zerberstungs- oder Zerplatzungsneigung. Wenn der Schaum jedoch längere Zeit von einer Flamme berührt wird, so stellt man eine geringe Deformation fest. Wenn man nun aber 0,5 Gew.-$> des Organosilicats, berechnet als Si, (3,7 Gew.-^, berechnet als Tetraäthylsilicat), zusetzt, so ist die Neigung zur Deformation wesentlich reduziert. Wenn man 0,7 bis 1,5 Gew.-%, berechnet als Si, zusetzt (5,2 bis 11,1 Gew.-#, berechnet als Tetraäthylsilicat), so wird im wesentlichen

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keine Deformation festgestellt. Was die Rauchentwicklung anbelangt, so wird durch Zusatz des Organosilicats in einer Menge von mehr als 0,5 Gew.-^, berechnet als Si, eine ausreichende Rauchunterdriickung erzielt, wobei bei Berührung mit einer Flamme noch eine geringe Menge eines· weißen Rauchs entwickelt wird. Dieser erhebliche rauchunterdruckende Effekt war nicht vorhersehbar, da bei Berührung eines herkömmlichen unmodifizierten Polyisocyanurat-Schaumstoffs oder eines herkömmlichen modifizierten Polyisocyanurat-Schaumstoffs durch eine Flamme eine große Menge schwarzen Rauchs entwickelt wird, bis die Oberflächenschicht verkohlt ist. Der Mechanismus der rauchunterdrückenden Wirkung der Organosilicate ist noch nicht vollständig geklärt. Die Organosilicate gemäß vorliegender Erfindung lösen sich jedoch leicht in den Ausgangsmaterialien auf. Es wird daher angenommen, daß die Organosilicate gleichförmig molekular in dem Schaumstoff verteilt sind. Wenn nun dieser Schaumstoff einer Flamme ausgesetzt wird, so führt die gleichförmig verteilte Siliciumkomponente zu einer Unterdrückung der Rauchentwicklung. Anorganische SiLieiumverbindungen wie SiOp werden nicht in den Ausgangsmaterialien aufgelöst und sie werden daher ungleichmäßig in dem Schaumstoff verteilt. Es wird angenommen, daß diese ungleichförmige Verteilung im Schaumstoff die Ursache für die inadäquate Rauchunterdrückung ist. .

Man kann bei dem erfindungs gemäß en Verfahren Organosilicate zusetzen, welche keine reaktiven Substituenten tragen. Diese sind inert gegenüber allen Komponenten des Polyisocyanurat-Schaums und sie zeigen eine höhere Löslichkeit. Somit kann man eine gleichförmige Lösung dadurch erzielen, daß man die Organosilicate entweder mit dem Katalysator oder mit dem oberflächenaktiven Mittel oder mit dem Modifiziermittel vermischt, oder aber mit einer Mischung derselben, oder mit dem Polyisocyanat. Wenn man andererseits Organosilicate mit reagierenden Substituenten verwendet, so werden diese zuvor mit den Komponenten, ausgenommen das Polyisocyanat, vermischt und zur Reaktion gebracht. Die erfindungsgemäß eingesetzten

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— V —

Organosilicate führen zu (a) einer ausgezeichneten rauchunterdrückenden Wirkung ; (t)) einer Eliminierung der Zerberstungsneigung; (c) einer oberflächenaktiven Wirkung. Es besteht auch eine günstige Wirkung hinsichtlich der Gleichförmigkeit des Schaums. Diese Wirkung ist jedoch geringfügig schwächer als die entsprechende Wirkung eines handelsüblichen oberflächenaktiven Mittels vom Organosilicontyp für Polyurethanschaum. Man kann durch Verwendung der Organosilicate einen Schaum mit feinen Zellhohlräumen erhalten, ohne daß man ein oberflächenaktives Mittel vom Organosilicontyp einsetzt. Ferner führt die Verwendung von Organosilicaten zu (d) einer solubilisierenden Wirkung (die löslichkeit eines Isocyanat-Trimerisierungskatalysators vom Alkalimetallsalztyp wird erhöht, wodurch die Trimerisierung beschleunigt wird) oder dgl. Der Zusatz der Organosilicate führt neben der Unterdrückung der Rauchentwicklung zu einer Reihe von unvorhersehbaren Effekten.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren setzt man organische Polyisocyanate ein. Dabei handelt es sich um organische Verbindungen mit zwei oder mehreren NGO-Gruppen in einem Molekül, und insbesondere um aliphatische und aromatische PoIyisocyanat-Monomere, sowie Mischungen derselben und um modifizierte Verbindungen derselben. Typische aliphatische Polyisocyanate sind Hexamethylendiisocyanat, Isophorondiisocyanat, Dicyclohexylmethandiisocyanat, Methylcyclohexandiisocyanat oder dgl. Typische aromatische Polyisocyanate sind Toluylendiisocyanat(2,4- und/oder 2,6-Isomere), Diphenylmethandiisocyanat, Bitoluylendiisocyanat, Kaphthylendiisocyanat (z. B. 1,5-Naphthylendiisocyanat), Triphenylmethantriisocyanat, Dianisidindiisocyanat, Xylylendiisocyanat, Tri(isocyanatphenyl)thiophosphat, mehrkernige Polyisocyanate der Formel (I)

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NCO

NCO „

CiL·

NCO

CH,

s n

(D

(wobei η eine ganze Zahl von 0 bis 10 ist) (rohes MDI oder polymeres Isocyanat), hergestellt durch Umsetzung von Phosgen mit einem Kondensationsprodukt von Anilin und Formaldehyd; undestilliertes Toluylendiisocyanat und Polyisocyanate mit Isocyanurat-Ringen, welche durch Umsetzung eines organischen Dihalogenids mit einem Metallsalz der Cyansäure herstellbar sind, z. B. Verbindungen der Formel (II)

—N

N—

2p+l

p+2

(II)

/P

(wobei R einen zweiwertigen Kohlenwasserstoffrest bedeutet und wobei ρ eine ganze Zahl von 1 bis 6 bedeutet) (beschrieben in der japanischen ungeprUften Patentanmeldung Ur. 51396/1974; in der japanischen Patentanmeldung Nr. 31998/1973; 7269/1972; und 8309/1971).

Man kann bei dem erfindungsgemäßen "Verfahren auch modifizierte Produkte der Polyisocyanat-Monomeren einsetzen, z. B. Polyisocyanate mit Biuret-Yerknüpfungen, mit Allophanat-Verknüpfungen, mit Isocyanurat-Verknüpfungen, mit Carbodiimid-Verknüpfungen, mit Oxazolidon-Verknüpfungen, mit Amid-Verknüpfungen, mit Imid-Verknüpfungen oder dgl., welche durch Modifizierung der genannten Polyisocyanate herstellbar sind (japanische Patentanmeldung Nr. 880/1973; 5636/1974; und 32800/1974 und japanische ungeprüfte Patentanmeldung 197/1971).

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Die modifizierten Polyisocyanate umfassen ferner Prepolymere mit endständigen NCO-Gruppen; hergestellt durch Umsetzung eines Polyols mit einem Äquivalent oder einer überschüssigen Menge Polyisocyanat, z. B. Polyisocyanate mit Urethan-Verknüpfungen, hergestellt durch Umsetzung von Trimethylolpropan mit /^y xfiisocyanat im Molverhältnis 1:3 oder mehr; sowie Prepolymere, hergestellt durch Umsetzung einer kleinen Menge eines Polyols mit einem polymeren Isocyanat in herkömmlicher Weise. Bei den bevorzugt eingesetzten Polyisocyanaten handelt es sich um aromatische Polyisocyanate, insbesondere Polyisocyanate der Formeln (i) oder (II) sowie um modifizierte Produkte derselben. Optimale organische Polyisocyanate sind polymere Isocyanate der Formel (I) und modifizierte Produkte derselben.

Man kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren herkömmliche Treibmittel einsetzen, welche üblicherweise zur Herstellung von Urethanschaum und Isoeyanurat-Schaum verwendetwgrden. Typische Treibmittel umfassen (a) inerte Lösungsmittel mit niedrigem Siedepunkt, wie Trichlor-mono fluorine than, Dichlordi fluorine than, Dibromtetrafluoräthan, Trichlortrifluoräthan, Methylenchlorid, Pentan, Trichloräthan, Benzol, η-Hexan oder dgl.; (b) Verbindungen, welche durch Umsetzung mit einem Isocyanat Kohlendioxid bilden, z. B. Wasser, Hydratwasser enthaltende Verbindungen, Nitroalkane,Aldoxime, Säureamide, enolisierbare Verbindungen oder dgl.; (c) Verbindungen, welche durch thermische Zersetzung aufgrund der Reaktionswärme der Schaumbildung Gas entwicklen, z. B. Natriumbicarbonat, Ammoniumbicarbonat, Azobisisobutyronitril, Azoaminobenzol, Dinitrosopentamethylen-tetramin oder dgl. Bevorzugte Treibmittel sind Verbindungen der Gruppe (a) und ein optimales Treibmittel ist Trichlormonofluormethan.

Die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren einsetzbaren Isocyanat-Trimerisierungskatalysatoren können Verbindungen sein, welche für die Trimerisierung der Isocyanatgruppen eine katalytische Aktivität haben. Es ist bevorzugt, einen Katalysator einzu-

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setzen, welcher eine große Aktivität hinsichtlich der Beschleunigung der Irimerisierung aufweist, da die Reaktion zur Bildung des Schaums gewöhnlich "bei Zimmertemperatur gestartet wird und "bevorzugt innerhalb kurzer Zeit, z. B. innerhalb 1 "bis 5 min "beendet wird. Die Isocyanat-Trimerisierungskatalysatoren mit denen eine Verfestigung des PoIyisocyanats bei 100 ⁰C innerhalb 10 min möglich ist, sind besonders bevorzugt. Solche Katalysatoren sind in den japanischen Patentanmeldungen Nr. 2799/1960; 5838/1965; 16669/1969; 13257/1971; 15298/1961; 25017/1961; 31531/1971; 33577/1971; 37503/1971; 41393/1971; 41610/1971; 36038/1972; 35720/1973; und in den japanischen ungeprüften Patentanmeldungen Kr. 29491/1972; 49898/1973 und 81996/1973 beschrieben.

Typische Isocyanat-trimerisierende Katalysatoren umfassen (a) tertiäre Amine, z. B. Triäthylamin, K,£P ,W-Tris(dime thylaminopropyl)-hexahydrotriazin, 2,4,6-Tris(dimethylami nomethyl)-phenol, Tetramethyl-äthylendiamin, Diazabicyclo-alkan (z. B. DABCO), Mannichbase, hergestellt durch Reaktion von Formaldehyd, Dirnethylamin und Phenol oder von Phenol mit einem Alkylsubstituenten, Cycloamidine oder dgl.; (b) Mischungen des tertiären Amins und eines Promotors, wie Äthanol, Mono-n-substituierten Carbaminsäureestern, Wasser, aliphatischen Aldehyden, tertiären Iminen, Benzoylperoxid, Äthylencarbonat, a-Diketone (z. B. Diacetyl) und verschiedenen Epoxyverbindungen; (c) tertiäre Phosphine, wie Triäthylphosphin; (d) Alkalimetallsalze von Imiden, wie Kaliumphthalimid, Natriumsuceinimid oder dgl.; (e) organische Oniumverbindungen, wie Tetraäthylammoniumhydroxid, Benzyltriäthylammoniumhydroxid, Tetraäthylphosphoniumhydroxid, Trimethylsulfoniumhydroxid, (quaternäre Hydroxide mit U,P,S, As oder Sb) und Verbindungen der Formel (III)

N-CH₂-CH-OH ( III )

+ I

OH OH CH₃

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(f) Äthylenimine, wie N-Butyläthylenmimin, 2-Hydroxyäthyläthylenimin oder dgl.; (g) Metallsalze von Carbonsäuren, wie Kaliuinaeetat, Kalium-2-äthylhexanoat, Blei-2-äthylhexanoat, ITatriumbenzoat, Kaliumnaphthenat, Zinnoctanoat oder dgl.; (h) "basische anorganische Verbindungen wie Kaliumcarbonat, Calciumhydroxid, Bariumoxid, Kaliumhydroxid, Natriumhydroxid oder dgl.; (i) Alkoholate und Phenolate, wie Natriummethoxid, Kaliumphenolat, Natriumtrichlorphenolat oder dgl.; (j) Ti- und Sb-Verbindungen, wie Tetra-butyltitanat, Tri-nbutylantimonoxid oder dgl.; (k) ,Friedel-Crafts-Katalysatoren, wie Zinkchlorid, Zinnchlorid, Eisen-II-chlorid, Antimonpentachlorid, Aluminiumchlorid, Bortrifluorid oder dgl.; (l) Alkalimetall-Komplexe wie Alkalimetall-Komplexe von Salicylaldehyd, Acetylaceton, o-Hydroxyacetophenon oder Chinizarin; Alkalimetall-Komplexe von vierwertigen Borverbindungen, wie T(R¹O)_xBOR²-]" M⁺ (wobei M ein Alkalimetall bedeu-

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tet und wobei R und R eine einwertige organische Gruppe bedeuten) oder dgl.

Es ist nicht stets erforderlich, ein oberflächenaktives Mittel bei dem erfindungsgemäßen Verfahren einzusetzen. Es ist jedoch bevorzugt, zur Erzielung einer gewünschten Schaumstruktur ein oberflächenaktives Mittel zuzusetzen. Man kann als oberflächenaktive Mittel nicht-ionische oberflächenaktive Mittel, anionische oberflächenaktive Mittel und kationische oberflächenaktive Mittel einsetzen. Bevorzugt verwendet man Organopolysiloxan-Polyoxyalkylen-Copolymere (japanische Patentanmeldungen-Ur. 10543/1960; 13344/1961; 8850/1962; 347/1963; 7149/1963; 1850/1964; 20537/1964; 24731/1964; 12190/1965; 2719/1967; 3117/1967; 3798/1967; 4997/1967; 11678/1967 und 13635/1967). Es ist auch bevorzugt, Vinylsilan-Polyoxyalkylenpolyol-Copolymere einzusetzen (japanische Patentanmeldungen ITr. 12310/1965; 3559/1966; 5954/1966 und 5955/1966).

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Man kann ferner andere Zusatzstoffe einsetzen. Typische Zusatzstoffe sind flammhemmende Mittel, wie phosphorhaltige organische Verbindungen, halogenhaltige organische Verbindungen, halogenhaltige Harze, Antimonoxid, Zinkoxid, Aluminiumhydroxid oder dgl.; färbende Mittel, wie Pigmente und Farbstoffe und anorganische Füllstoffe, wie Talkum, Diatomeenerde, Graphit; Glasfasern und andere anorganische Füllstoffe.

Typische Verfahren zur Herstellung von Polyisocyanurat-Schaum können wie folgt eingeteilt werden:

(a) Ein organisches Polyisocyanat wird mit einem Trimerisierungs-Katalysator, einem Treibmittel und einem oberflächenaktiven Mittel vermischt und die Mischung wird geschäumt.

(b) Ein modifizierter Polyisocyanurat-Schaum wird hergestellt, indem man entweder ein zuvor modifiziertes Polyisocyanat (hergestellt durch Umsetzen eines mehrkernigen Polyisoc yanats mit einem Modifiziermittel) mit einem Trimerisierungskatalysator, einem Treibmittel, einem oberflächenaktiven Mittel usw. vermischt (Prepolymer-Verfahren) oder indem man ein unmodifiziertes mehrkerniges Polyisocyanat, ein Modifiziermittel, einen Trimerisierungskatalysator, ein Treibmittel, ein oberflächenaktives Mittel usv/. gleichzeitig vermischt und schäumt (einstufiges Verfahren).

(c) Man kann auch ein Polyol, welches einen Isocyanurat-Ring aufweist, mit Polyisocyanat, Treibmittel, oberflächenaktivem Mittel und einem urethan-bildenden Katalysator vermischen und schäumen. Man kann nach Belieben eines der Verfahren (a),

(b) oder (c) auswählen.

Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, nach dem Verfahren (a) zu arbeiten und ein Polyisocyanat ohne ein Modifiziermittel 'in Gegenwart des Organosilicats umzusetzen oder nach dem Verfahren (b) zu arbeiten und dabei ein modifiziertes Polyisocyanat in Gegenwart des Organosilicats umzusetzen. Das Verfahren (a) ist das bevorzugte

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Verfahren. Ein nach dem Verfahren (c) herstellbarer Polyisocyanurat-Schaum hat eine relativ geringe Wärmebeständigkeit und Flammfestigkeit und führt im Vergleich zu Produkten des Verfahrens (a) und (b) zu einer gewissen Rauchentwicklung. Als Modifiziermittel zur Herstellung des modifizierten PoIyisocyanurat-Schaums für das Verfahren (b) kommen Polyäther-Polyole in Präge, sowie Polyester-Polyole, Polyepoxide, Polyesteramide, Polyamine, Polycarbonsäuren, flüssige Dienpolymere mit endständigen Hydroxylgruppen, Öle und Fette mit Hydroxylgruppen und Phenolharz-Prepolymere (Novolak und Resol). Zum Zwecke der Modifizierung setzt man das Modifiziermittel in einer derartigen Menge zu, daß das Äquivalent-Verhältnis der NCO-Gruppen zum Modifiziermittel vorzugsweise mehr als 3

/und insbesondere 5-20 beträgt. Das Verfahren zur Herstellung von Polyisocyanurat-Schaumstoff unter Verwendung von Modifiziermitteln vom Polyäther-Typ ist in der japanischen Patentanmeldung Nr. 42386/1971 beschrieben. Verfahren zur Herstellung von Polyisocyanurat-Schaumstoffen unter Verwendung von Modifiziermitteln vom Polyester-Typ sind in der japanischen Patentanmeldung Nr. 28919/1972 beschrieben. Verfahren zur Herstellung von Polyisocyanurat-Schaumstoff unter Verwendung von Modifiziermitteln vom PoIycarbonsäure-Typ oder vom Polycarbonsäureanhydrid-Typ sind in der japanischen Patentanmeldung Nr. 42386/1971 beschrieben. Japanische Patente bezüglich des Verfahrens zur Herstellung von modifizierten Polyisocyanurat-Schaumstoffen und bezüglich der Isocyanat-Trimerisierungskatalysatoren sind in "Plastic Material", Band 16, Nr. 1, Seite 56 (1975) genannt.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Dabei wurde die Bewertung der erhaltenen Polyisocyanurat-Schaumstoffe nach folgenden Methoden vorgenommen.

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Rauchentwicklung

Die Rauchentwicklung wurde gemäß ASTM D 2843-70 gemessen (XP-2-Rauchkammer-Test). Hierzu wird eine Testprobe mit den Abmessungen 50 mm χ 50 mm χ 50 mm in einem Kasten verbrannt und die Konzentration des in dem Kasten gebildeten Rauchs wird durch die prozentuale Lichtverdunkelung angegeben. Die maximale prozentuale Lichtverdunkelung und die Zeitdauer bis zum Erreichen der maximalen prozentualen Lichtverdunkelung werden gemessen. Ein geringerer Wert der maximalen prozentualen Lichtverdunkelung und eine längere Zeitdauer bis zum Erreichen der maximalen prozentualen Lichtverdunkelung zeigt eine geringere Rauchentwicklung an.

Flammfestigkeit

Die Flammfestigkeit wird gemäß Bureau of Mines, Report of Investigation Nr. 6366 (1964) gemessen. Hierbei wird die Zeitdauer gemessen, welche bis zum Hindurchtreten einer scharfen Flamme durch eine Testprobe verstreicht. Je langer die Flammenpenetrationszeit ist, umso höher ist die Flammfestigkeit.

Oberflächenentflammbarkeit

Die Oberflächenentflammbarkeit wird nach dem Butler-Chimney-Test (Krueger 0.A. jr. et al, J. Cellular Plastics, Band 3, Seite 497 (1967)) gemessen. Die Oberflächenentflammbarkeit wird durch die Retention in Gew.-^ ausgedruckt. Höhere Werte zeigen eine geringere Entflammbarkeit an. Eine Testprobe mit den Abmessungen 18,75 mmx 18,75 mmx 100 mm wird verwendet. Somit erhält man Werte, welche um etwa 10 $ kleiner sind als die Werte, welche mit Testproben einer normalen Länge von 250 mm erhalten werden.

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- 15 Zerbröckelbarkeit

Die Zerbröckelbarkeit oder Zerreibbarkeit wird gemäß ASTM C-421 gemessen, und zwar nach einer 10-minütigen Behandlung und ausgedrückt als prozentualer Gewichtsverlust Niedrigere Werte zeigen eine geringere Zerreiblichkeit oder Brüchigkeit an.

Gehalt an Si

Im folgenden "bezeichnet der Ausdruck Si-$ das Gewichtsverhältnis der Si-Komponente des Organosilicats zu den Gesamtkomponenten des Schaumstoffs.

Beispiel 1

100 g polymeres Isocyanat (Warenname: Isonat-580; 140 NCO-. Äquivalente; hergestellt durch Upjon Co.) werden mit 22 g Trichlormonofluormethan vermischt, wobei eine Lösung A erhalten wird. Andererseits vermischt man 10 g Tetraäthylsilieat (Tetraäthoxysilan) (0,98 %, berechnet als Si und bezogen auf das Gesamtgewicht des Schaums), 2 g eines oberflächenaktiven Mittels vom Silicon-Typ (Warenname: SH-193, hergestellt durch Toray Silicone Co. Ltd.), 1,OgF,N¹,N"-Tris(dimethylaminopropyl)-hexahydro-sym-triazin (HHT) und 2,0 g einer 30^-igen • Äthylenglycollösung von Kaliumacetat,wobei man eine Lösung B erhält. Die Lösung A und die Lösung B werden in einen Papierbecher gegeben und die Mischung wird heftig gerührt, wobei ein Schaumstoff mit einer Dichte von 0,035 g/cm gebildet wird. Dieser Schaumstoff hat die folgenden charakteristischen Eigenschaften. Wenn der Schaum eine Flamme berührt, so kommt es nicht zu einem Zerbersten des Schaums und im wesentlichen nicht zu einer Deformation oder Expansion.

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Rauchentwi cklung:

(a) maximale prozentuale Licht Verdunkelung 90 i°

(b) Zeit "bis zum Erreichen der maximalen prozentualen Lichtverdunkelung 40 see

Oberflächenentflammbarkeit:

prozentuale G-ewichts-Retention 84 f<>

Flammfestigkeit:

Plarnriienpenetrationszeit 85 min

Nachflammdauer; 0 see

Zerreibbarkeit:

io Gewichtsverlust 58 fo

Zum Vergleich wird nach dem gleichen Verfahren ein Schaum hergestellt, wobei man jedoch von den genannten Komponenten das Tetraäthylsilicat wegläßt. Das erhaltene Produkt zeigt eine erhöhte Rauchentwicklung. Die maximale prozentuale Lichtverdunklung "beträgt 96 i° und die Zeitdauer "bis zum Erreichen der maximalen prozentualen Lichtverdunkelung "beträgt 30 see. V/enn der Schaumstoff eine Plamme "berührt, so kommt es zu einer Deformation und zu einem Zerbersten sowie zu einer Expansion des Schaums und es wird ein schwarzer Rauch entwickelt.

Beispiel 2

Man arbeitet nach dem Verfahrens des Beispiels 1, wobei man die gleichen Komponenten unter den gleichen Bedingungen einsetzt, außer daß man 2,0 g Tetraäthylsilicat (Si-$ = 0,21 %)

■ ^

pp em-

setzt. Man erhält einen Schaum mit einer Dichte von 0,035 g/cm mit einer Zeitdauer bis zur Entwicklung von Creme-Konsistenz von 17 see und mit einer Anstiegszeit oder Schäumzeit von 50 see. Der gebildete Schaumstoff hat die folgenden charakteristischen Eigenschaften:

Rauchentwicklung;

(a) 89 %

31 see

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Oberflächenentflammbarkeit: 84,5 f°

Plammfestigkeit: 120 min

Nachflaromdauer: O sec

Zerreibbarkeit: 66 $.

Wenn der Schaumstoff eine Flamme "berührt, so wird kein Zerberstungsvorgang festgestellt und es kommt nur zu einer geringfügigen Deformation.

Beispiel 3

97 g polymeres Isocyanat (Warenname: Isonat 580; hergestellt durch Upjon Co.) werden mit 3,0 g Polyepoxid (Warenname: Epikote 819, hergestellt durch Shell Chem. Go.) vermischt und während 2 h bei 100 ⁰C umgesetzt, wobei man ein mit Polyoxazolidon modifiziertes polymeres Isocyanat erhält. 100 g des modifizierten polymeren Isocyanats werden mit 22 g Trichlormonofluormethan vermischt, wobei eine Lösung A erhalten wird. Andererseits vermischt man 10,0 g Tetraäthylsilicat, 1,0 g HHT (Si-$ = 1,0 ^) und 2,0 g Ithylenglycollösung von Kaliumacetat gemäß Beispiel 1, wobei eine Lösung B erhalten wird. Die Lösung A und die Lösung B werden bei 18 ⁰C vermischt und heftig gerührt, wobei ein Schaum mit einer Dichte von 0,043 g/cm gebildet wird. Die Zeitdauer bis zur Erreichung von Creme-Konsistenz beträgt 20 see und die Schäumzeit beträgt 45 see. Der Schaumstoff hat die folgenden charakteristischen Eigenschaften:

Rauchentwicklung:

(a) 95 io

(b) 52 see Oberflächenentflammbarkeit: 79 % fflammfestigkeit: 50 min Nachfla.mmdauer: 3 see Zerreibbarkeitt 32 io.

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- 18 Beispiel 4

Das Verfahren des Beispiels 1 wird wiederholt, wobei man die gleichen Komponenten unter den gleichen Bedingungen einsetzt, außer daß man 10 g Tetraglycidylsilicat (Si-/& = 0,6 io) anstelle von Tetraäthylsilicat einsetzt. Man erha.lt einen Schaumstoff mit einer Dichte von 0,053 g/cm . Die Zeitdauer bis zur Erreichung von Creme-Konsistenz beträgt 1 0 see und die Schäumzeit oder Aufblähzeit beträgt 35 see. Der Schaumstoff zeigt keine Berstneigung und wird beim Erhitzen

nicht
mit einer Flamme/deformiert oder expandiert. Er hat die

folgenden charakteristischen Eigenschaften:

Rauche ntwi cklung:

(a) 73 fo

(b) 55 see Oberflächenentflammbarkeit: 83 % Flammfestigkeit: 92 min Uachflammdauer: . 0 see Zerreibbarkeit: 60 fi.

Beispiel 5

Man arbeitet nach dem Verfahren des Beispiels 1 unter den gleichen Reaktionsbedingungen und den gleichen Komponenten, außer daß man das oberflächenaktive Mittel vom Silicon-Typ (SH-193) wegläßt. Man erhält einen starren Schaum mit

•z

einer Dichte von 0,033 g/cm . Der Schaum hat im wesentlichen die gleiche Flammfestigkeit und die gleiche geringe Neigung zur Rauchentwicklung wie der Schaumstoff des Beispiels Somit entwickelt das zugesetzte Tetraäthylsilicat eine gewünschte oberflächenaktive Wirkung.

Beispiel 6

Man arbeitet nach dem Verfahrens des Beispiels 1 unter den gleichen Bedingungen und unter Verwendung der gleichen

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26Ü91B1

Komponenten, außer der Verwendung von 8,0 g Tetraphenylsilicat (Si~$ = 0,42 io) anstelle von 10 g Tetraäthylsilicat. Man erhält einen Schaum mit einer Dichte von 0,038 g/cm bei 18 ⁰C und bei einer Zeitdauer bis zur Erreichung von Creme-Konsistenz von 12 see und bei einer Aufblähzeit oder Auftreibzeit von 17 see. Der Schaum hat die folgenden charakteristischen Eigenschaften:

Rauchentwicklung:

(a) 95 1°

(b) 42 see Oberflächenentflammbarkeit: 83,3 1° Nachflammdauer: 0 see Zerreibbarkeit: 92 %.

Beispiel 7

100 g eines polymeren Isocyanate (Warenname: Isonat-580 mit 140 NGO-Äquivalenten, .hergestellt durch Upjon Co.) werden mit 22 g Trichlormonofluormethan vermischt, wobei man eine Lösung A erhält. Andererseits vermischt man 10 g Phenyltriäthoxysilan [CgHcSiCOCgH^J (Si-$ = 0,85 #), 2 g eines oberflächenaktiven Mittels vom Silicon-Typ (Warenname: SH-193, hergestellt durch Torey Silicone Co. Ltd.), 1,0 g HHT und 2,0 g einer 30%-igen Lösung von Kaliumacetat in Äthylenglycol, wobei man eine Lösung B erhält.

Die Lösung A und die Lösung B werden in einen Papierbecher gegeben und die Mischung wird heftig gerührt, wobei ein Schaumstoff mit einer Dichte von 0,031 g/cm⁵ bei 17 ⁰C erhalten wird. Die Zeitdauer bis zur Erreichung von Creme-Konsistenz beträgt 18 see und die Aufblähzeit oder Anstiegszeit beträgt 60 see. Wenn der Schaumstoff mit einer Flamme berührt wird, so zeigt er keine Zerberstneigung und wird im wesentlichen nicht deformiert. Der Schaum hat die folgenden charakteristischen Eigenschaften.

B09840/0964

Rauchentwi cklung:

(a) 96 $>

(b) 42 sec Oberflächenentflammbarkeit: 82 $> Flammfestigkeit: 70 min ÜTachf lammdauer: 0 sec Zerreibbarkeit: 78 $>.

Beispiel 8

Man verarbeitet nach dem Verfahren des Beispiels 7 unter den gleichen Bedingungen und unter Verwendung der gleichen Komponenten außer der Verwendung von 10 g Methyltriäthoxysilan /CH₃Si(OC₂H₅)JI (Si-# = 1,13 ^) anstelle von Phenyltriäthoxysilan. Ferner ändert man die Menge der Äthylenglycollösung des Kaliumacetats von 2,0 auf 4,0 g. Man erhält einen Schaumstoff mit einer Dichte von 0,053 g/cm bei einer Zeitdauer bis zur Erreichung von Creme-Konsistenz von 10 see und bei einer Anstiegszeit von 35 see. Der Schaum zeit keine Zerberstneigung. Der Schaumstoff hat die folgenden Eigenschaften:

Rauchentwicklung:

(a) 97 %

(b) 46 see Oberflächenentflammbarkeit: 67,4 °β> Flammfestigkeit: 63 min Nachf lammdauer: 3 see Zerreibbarkeit: 45 %.

Beispiel 9

Man arbeitet nach dem Verfahren des Beispiels 7 unter Verwendung der gleichen Komponenten und unter den gleichen Bedingungen, außer daß man 11,5 g G-lycidoxypropyltrimethoxysilan I CH₀-CH-CH₉O(CH₉),Si(OCH,)7
^O

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-$ = 0,99 i°) anstelle des Phenyltriäthoxysilans einsetzt. Man erhält einen Schaumstoff mit einer Dichte von 0,033 g/cm Die Zeitdauer bis zur Erreichung von Creme-Konsistenz beträgt 10 see. Die Anstiegszeit beträgt 35 see. Der Schaumstoff zeigt keine Zerberstneigung und wird beim Erhitzen mit einerFlamme Flamme im wesentlichen nicht deformiert und expandiert. Der Schaumstoff zeigt die folgenden Eigenschaften:

Rauchentwi cklung:

(a) ' 96 Io

(b) 52 see Oberflächenentflammbarkeit; 82 $> Flammfestigkeit; 97 min Uachflammdauer; 0 see Zerreibbarkeit: 65 Jo.

Beispiel 10

Man arbeitet nach dem Verfahren des Beispiels 7, wobei man unter den gleichen Bedingungen arbeitet und die gleichen Komponenten zusetzt, außer daß man 10,0 g Vinyltris(ß-methoxyäthoxy)~silan ^CH₂=CHSi(OCH₂CH₂OCH₃)J (Si-^ =0,73 $) anstelle von Phenyltriäthoxysilan einsetzt. Man erhält einen Schaum mit einer Dichte von 0,033 g/cm . Die Zeitdauer bis zur Erreichung von Creme-Konsistenz beträgt 22 see und die Anstiegszeit beträgt 60 see. Der Schaumstoff hat die nachstehenden charakteristischen Eigenschaften. Er zeigt keine Zerberstneigung und wird beim Berühren mit einer Flamme nur geringfügig expandiert und deformiert.

Rauchentwicklung;;

(a) 94 fo

(b) 61 see Oberflächenentflammbarkeit: 82 fi Flammfestigkeit: 145 min Eachflammdauer; 0 see Zerreibbarkeit: 65 56.

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Beispiel 11

97 g polymeres Isocyanat (Warennarae: Isonat 580, hergestellt durch Upjon Co.) werden mit 3,0 g Polyepoxid (Warenname: Epikote 819, hergestellt durch Shell Chera. Co.) vermischt und bei 100 ⁰C während 2 h umgesetzt, wobei man ein mit Polyoxazolidon modifiziertes polymeres Isocyanat erhält.

100 g des modifizierte:; polymeren Isocyanats werden mit 22 g Trichlorfluormethan vermischt, wobei eine Lösung A erhalten wird. Andererseits vermischt man 10,0 g Methyltriäthoxysilan (Si-$ = 1,17 1°), 1,0 g HHT und 2,0 g einer Lösung von Kaliumacetat in Äthylenglycol (gemäß Beispiel 7), wobei eine Lösung B erhalten wird. Die Lösung A und die Lösung B werden vermischt und heftig gerührt, wobei ein Schaum in einer Dichte von 0,043 g/cm erhalten wird. Die Zeitdauer bis zur Erreichung von Creme-Konsistenz beträgt 20 see und die Anstiegszeit beträgt 45 see. Der Schaumstoff hat die folgenden charakteristischen Eigenschaften:

Rau chen twi cklung:

(a) 94 1o

(b) 50 see Oberflächenentflammbarkeit: 78 % Flammfestigkeit: 49 min Nachflammdauer: 3 see Zerreibbarkeit: 28 #.

Beispiel 12

Man arbeitet nach dem Verfahrens des Beispiels 1, und zwar unter den gleichen Bedingungen und mit den gleichen Komponenten, außer daß man 10 g Vinyltriäthoxysilan [CH₂=CHSi(OC₂H₅) (Si-$ = 1,1, i°) anstelle von Tetraäthylsilicat einsetzt.

Man erhält einen Schaumstoff mit einer Dichte von 0,036 g/cm "bei 15 - 16 ⁰C und bei einer Zeitdauer bis zur Erreichung

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von Creme-Konsistenz von 22 see und einer Anstiegszeit von 60 see. Der Schaumstoff hat die nachstehenden charakteristischen Eigenschaften. Zum Vergleich sind die charakteristischen Eigenschaften eines ohne Verwendung von Vinyltriäthoxysilan hergestellten Schaumstoffs in Klammern angegeben.

Rauchentwicklung: (a)

Bsp. 12	Vgl.
98 io	(96 io)
41,3 see	(34 see)
86,5 $>	(81 f>)
135 min	(70 min)
0 see	(0 see)
60 jo	(65 #).

Oberflächenentflammbarkeit: Flammfestigkeit: Hachflammdauer: Zerreibbarkeit:

Beispiel 13

Man arbeitet nach dem Verfahren des Beispiels 1 mit den gleichen Reaktionsbedingungen und unter Einsatz der gleichen Komponenten, außer daß man 10 g. Tetrakis(ß-oxyäthyl)-silicat J^Si(OC₂H₄OH)₄I (Si-96 = 0,76 #) anstelle von Tetraäthylsilicat einsetzt. Ferner ändert man die Menge des Trichlormonofluormethans von 22 g auf 20 g. Man erhält einen Schaumstoff mit einer Dichte von 0,031 g/cm . Dieser Schaumstoff hat die folg. charakteristischen Eigenschaften:

Rauchentwicklung:	90 $> 45 see 75 %
(a) (D) Oberflächenentflammbarkeit:	70 min
Flammfestigkeit:	0,5 see
Nachflammdauer:	67 *.
Z err e ibbarke i t:

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Vergleichsbeispiel 1

Es wird ein Schaumstoff unter Verwendung einer anorganischen Siliciumverbindung hergestellt. Man arbeitet dabei nach dem Verfahrens des Beispiels 1 unter Anwendung der gleichen Reaktionsbedingungen und der gleichen Verbindungen, außer daß man 3 g SiOp anstelle von Tetraäthylsilieat einsetzt. Ferner ändert man die Menge des Trichlormono fluorine thans von 22 g auf 20 g. Man erhält einen Schaumstoff mit einer Dichte von 0,025 g/cm bei 15-16 C, wobei die Zeitdauer bis zur Erreichung von Creme-Konsistenz 10 see und wobei die Anstiegszeit 60 see beträgt. Der Schaumstoff hat die nachstehenden charakteristischen Eigenschaften. Zum Vergleich stellt man einen Schaumstoff mit einer Dichte von 0,036 g/cm nach dem obigen Verfahren her, wobei man jedoch 5 g Tetraäthylsilicat anstelle des Si0„ einsetzt. Die Zeitdauer bis* zur Erreichung von Creme-Konsistenz beträgt 15 see und die Anstiegszeit beträgt 45 see. Der erhaltene Schaumstoff hat die nachstehend in Klammern angegebenen Eigenschaften.

Rauchentwi cklung:	Vgl.Bsp. 1	Vgl.
(a)	97 io	(90 io)
ω	28 see	(40 see)
Oberflächenentflammbarkeit:	72 io	(83,8 #)
Flammfestigkeit:	48 min	(85 min)
Nachflammdauer:	0,5 see	(0 see)
Zerreibbarkeit:	95,5 #	(58*).

Die Menge an Si in Gew.-$, bezogen auf das Gesamtgewicht des Schaumes beträgt 1,11 * im Falle von SiO₂ und 0,53 * im Falle von Tetraäthylsilicat und der Si-%-Wert des Schaums unter Verwendung von SiOp ist höher als der entsprechende Wert des Schaums unter Verwendung von Tetraäthylsilicat. Die Eigenschaften des unter Verwendung von SiOp erhaltenen Schaums sind jedoch schlechter. Man erkennt aus diesem Beispiel deutlich, daß die rauchunterdruckenden Wirkungen nicht nur von Si-$ abhängen, sondern auch vom Zustand des im Schaum

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dispergierten oder verteilten Si. Beispiele 14 und 15

Man arbeitet nach dem Verfahrens des Beispiels 1 unter Anwendung der gleichen Reaktionsbedingungen und unter Verwendung der gleichen Komponenten, wobei man jedoch die Mengen an Tetraäthylsilicat, HHT und der 30^-igen Lösung von Kaliumacetat in Äthylenglycol gemäß der Tabelle 1 ändert. Man erhält jeweils einen Schaumstoff, dessen Eigenschaften in Tabelle zusammengestellt sind.

Tabelle 1

Beispiel Fr. 14 15

Si(OG H.), (g) 20 30

^ά ^ ⁴ (Si-Ji =1,80 °/o) (Si-/* = 2,52 °/o)

HHT (g) 2 2

30^-ige Lösung
von CE₅COOK in

Äthylenglycol (g) 4 4

Charakteristische Eigenschaften

Schaumdichte (g/cw?) 0,207 0,262

Rauchentwicklung

(a) 99 # 97 ^cß>

(b) 90 see 94,3 see

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

[y. Verfahren zur Herstellung eines rauchhemmenden

Polyisocyanurat-Schaurnstof f s durch Umsetzung eines organischen Polyisocyanate in Gegenwart eines Treibmittels und eines Isocyanat-Trimerisierungskatalysators, dadurch gekennzeichnet, daß man die Umsetzung in Gegenwart eines Organosilicats der Formel Si(OR). oder R Si(OR¹)/ durchführt, wobei R und R' gleich oder verschieden sein können und aliphatische, alicyclische oder aromatische Kohlenwasserstoffgruppen mit vorzugsweise 1-12 Kohlenstoffatomen bedeuten, welche einen Substituenten tragen können und wobei η eine ganze Zahl von 1 bis 3 bedeutet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Organosilicat der Formel Si(OR). in einer Menge von 0,2-3 Gew.-^, berechnet als Si des Organosilicats und bezogen auf das Gewicht des Schaumstoffs einsetzt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Organosilicat der Formel RSi(OR¹)~ in einer Menge von 0,2-3 Gew.-^, berechnet als Si des Organosilicats und bezogen auf das Gewicht des Schaumstoffs einsetzt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man ein organisches Polyisocyanat einsetzt, welches durch Umsetzung von Phosgen mit einem Kondensationsprodukt von Anilin und Formaldehyd erhalten wurde.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man ein modifiziertes Polyisocyanat einsetzt, welches erhalten wurde durch-Umsetzung eines Polyisocyanats mit einem Modifiziermittel, vorzugsweise einem Polyäther-Polyol, einem Polyester-Polyol, einem Polyepoxid, einem Polyester-Amid, einem Polyamin, einer Polycarbsonäure,

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einem flüssigen Dien-Polymeren mit endständigen Hydroxylgruppen, einem Öl oder Fett mit Hydroxylgruppen und einem Phenolharz-Prepolyineren.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 Ms 5, dadurch gekennzeichnet, daß man das Organosilicat mit dem Isocyanat-Trimerisierungskatalysator vermischt und die Mischung mit dem Polyisocyanat und dem Treibmittel vermischt.
7. Verfahren nach einem der Anspräche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man das Organosilicat mit dem Isocyanat-Trimerisierungskatalysator,dem Treibmittel und den anderen Zusatzstoffen vermischt und die erhaltene Mischung mit dem Polyisocyanat vermischt.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Organosilicat der Formel Si(OR)₄ oder RSi(OR¹)* einsetzt, wobei R und R' eine aliphatische Kohlenwasserstoffgruppe mit vorzugsweise 2 bis 5 Kohlenstoffatomen bedeutet.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß man das Organosilicat in einer Menge von 0,5 -1,7 Gew.-$, berechnet als Si des Organosilicats und bezogen auf das Gewicht des Schaumstoffs einsetzt.
10. Polyisocyanurat-Schaumstoff, gekennzeichnet durch einen Gehalt eines Organosilicats der Formel Si(OR). oder R_nSi(OR') A_n, wobei R und R' gleich oder verschieden sein können und eine aliphatische, alicyclische oder aromatische Kohlenwasserstoffgruppe mit vorzugsweise 1-12 Kohlenstoffatomen bedeuten, welche einen Substituenten tragen können und wobei η eine ganze Zahl von 1-3 bedeutet in einer Menge von 0,2-3 Gew.-^, berechnet als Si des Organosilicats und bezogen auf das Gewicht des Schaumstoffs.

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11. Polyisocyanurat-Schaumstoff nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch einen Gehalt an einem Organosilicat der Formel Si(OR)., wo"bei R eine aliphatische Kohlenwasserstoff gruppe mit 1-12 Kohlenstoffatomen "bedeutet.
12. Polyisocyanurat-Schaumstoff nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis des Si des Organosilicats zum G-ewieht des Schaumstoffs 0,5 - 1,7 i> "beträgt.
13. Polyisocyanurat-Schaumstoff nach einem der Anspräche 10 bis 12, gekennzeichnet durch einen Gehalt an einem Organosilicat der Formel Si(OR). und/oder RSi(OR'),*.
14. Polyisocyanurat-Schaumstoff nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß R und R¹ gleich oder verschieden sind und aliphatische Kohlenwasserstoffgruppen mit 1-12 Kohlenstoffatomen "bedeuten, welche einen Substituenten tragen können.
15. Polyisocyanurat-Schaumstoff nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß R eine aliphatische Kohlenwasserstoff gruppe mit 2-5 Kohlenstoffatomen ist, welche einen Substituenten tragen kann.
16. Polyisocyanurat-Schaumstoff nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis des Si des Organosilicats zu den Gesamtkomponenten des Schaumstoffs 0,7 - 1,5 beträgt.

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