DE3732238A1 - Verfahren zur herstellung von schwerentflammbaren polyurethanschaumstoffen - Google Patents

Description

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

Es ist bereits bekannt, die Entflammbarkeit von Schaumstoffen durch Behandeln mit vulkanisierbaren Elastomerlatices herabzusetzen. Die Vulkanisation erfolgt in üblicher Weise mit Schwefel unter Zusatz der bekannten schwefelhaltigen Vulkanisationsbeschleuniger. Nachteilig ist die verhältnismäßig lange Vulkanisationsdauer bei hoher Vulkanisationstemperatur, die zu einer Beeinträchtigung der Eigenschaften des Schaumstoffs führen kann. Es hat sich auch gezeigt, daß die Verringerung der Entflammbarkeit 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 Magnesiumcarbonat oder Aluminiumoxidhydrat mit Hilfe von Elastomerlatices in einen Schaumstoff eingebracht werden, 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 vernetzbaren Elastomerlatex und einem flammhemmenden Additiv bekannt, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man den Polyurethanschaum mit einer Mischung aus einem carboxylgruppenhaltigen Polychloroprenlatex und Aluminiumhydroxid behandelt und den Latex mit Zinkoxid oder Magnesiumoxid 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 thermische 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 Dauergebrauchseigenschaften in Form beispielsweise des Druckverformungsrestes sehr schlecht sind und damit ein solcher Schaumstoff als nicht brennbarer Polsterwerkstoff nicht eingesetzt werden kann.

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

Es wurde nun gefunden, daß schwer entflammbare Polyurethanschaumstoffe erhalten werden, wenn spezielle PUR- Schaumstoffbahnen mit einer Mischung aus einem Carboxylgruppen-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 Herstellung von schwerentflammbaren Polyurethanschaumstoffen durch Imprägnieren mit einer Mischung aus einem vernetzbaren 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 Polyurethanschaumstoff 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 Latextrockensubstanz.

Mit Vorteil wird gemäß Erfindung ein Polychloropren mit 2 bis 6 Mol-% einpolymerisierten Einheiten von Acrylsäure oder Methacrylsäure verwendet sowie dem Polychloroprenlatex 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 Hestellung 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 Mischung wird in einen derartigen Polychloroprenlatex etwa die 1- bis 5fache, bevorzugt die 1- bis 2fache, Gewichtsmenge, bezogen auf den Feststoffgehalt des Latex, an Aluminiumhydroxid eingearbeitet. Um seine Einarbeitung 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 Netzmittel 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. Halogenkohlenwasserstoffe, wie Pentabromtoluol und/oder Antimontrioxid 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 Imprägnierungsmischung 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 Carboxylgruppen des Polychloroprens. Insgesamt enthält die Mischung 5-40, 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 miteinander verträglich sein und dürfen sich in ihrer Wirkung nicht beeinträchtigen.

Die zu imprägnierenden offenzelligen Polyurethanschaumstoff-Bahnen weisen in der Regel eine Porenzahl von 10-14/cm, eine Luftduchlässigkeit 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) _n

in der vorzugsweise

n = 2-4, vorzugsweise 2, und

Q einen aliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 2-18, vorzugsweise 6-10 C-Atomen,
einen cycloaliphatischen Kohlenwasserstoffrest 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, Polyphenylpolymethylen-Polyisocyanate, wie sie durch Anilin- Formaldehyd-Kondensation und anschließende Phosgenierung erhalten und z. B. in den GB-PS 8 74 430 und 8 48 671 beschrieben werden.

Es ist auch möglich, die bei der technischen Isocyanatherstellung anfallenden Isocyanatgruppen aufweisenden Destillationsrückstände, gegebenenfalls gelöst in einem oder mehreren der vorgenannten Polyisocyanate, einzusetzen. Ferner ist es möglich, beliebige Mischungen der vorgenannten Polyisocyanate zu verwenden.

Besonders bevorzugt werden in der Regel die technisch leicht zugänglichen aromatischen Polyisocyanate, 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 anschließende Phosgenierung hergestellt werden ("rohes MDI") und Carbodiimidgruppen, Urethangruppen, Allophanatgruppen, Isocyanuratgruppen, Harnstoffgruppen oder Biuretgruppen aufweisenden Polyisocyanate ("modifizierte 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 reaktionsfähigen Wasserstoffatomen von einem Molekulargewicht in der Regel von 400-10 000. Hierunter versteht man neben Aminogruppen, Thiolgruppen oder Carboxylgruppen aufweisenden Verbindungen vorzugsweise Hydroxylgruppen aufweisende Verbindungen, insbesondere zwei bis acht Hydroxylgruppen aufweisende Verbindungen, speziell solche vom Molekulargewicht 1000 bis 5000, vorzugsweise 800 bis 3000, z. B. mindestens zwei, in der Regel 2 bis 8, vorzugsweise 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 derartiger Verbindungen können verwendet werden.

3. Gegebenenfalls sind weitere Ausgangskomponenten Verbindungen mit mindestens zwei gegenüber Isocyanaten 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, vorzugsweise Hydroxylgruppen und/oder Aminogruppen aufweisende Verbindungen, die als Kettenverlängerungsmittel oder Vernetzungsmittel dienen. Diese Verbindungen weisen in der Regel 2 bis 8 vorzugsweise 2 bis 4, gegenüber Isocyanaten reaktionsfähige Wasserstoffatome auf.

Auch in diesem Fall können Mischungen von verschiedenen 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 ausführlich beschrieben.

4. Als Treibmittel werden verwendet:
Wasser und/oder leicht flüchtige anorganische oder organische Substanzen. Als organische Treibmittel kommen z. B. Aceton, Ethylacetat, halogensubstituierte Alkane wie Monofluortrichlormethan, Chlordifluormethan, Dichlordifluormethan; als anorganische Treibmittel z. B. Luft, CO₂ oder N₂O, in Frage. Eine Treibwirkung kann auch durch Zusatz von bei Temperaturen über Raumtemperatur unter Abspaltung von Gasen, beispielsweise von Stickstoff, sich zersetzenden Verbindungen, z. B. Azoverbindungen wie Azodicarbonamid oder Azoisobuttersäurenitril, erzielt werden. Weitere Beispiele für Treibmittel sowie Einzelheiten über die Verwendung von Treibmitteln sind im Kunststoff-Handbuch, Band VII, herausgegeben 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, Tributylamin, N-Methylmorpholin, N-Ethyl-morpholin, N,N,N′,N′-Tetramethyl-ethylendiamin, Pentamethyl-diethylen-triamin und höhere Homologe (DE-OS 26 24 527 und 26 24 528), 1,4-Diazo- bicyclo-(2,2,2)-octan, N-Methyl-N′-dimethylaminoethylpiperazin, Bis-(dimethylaminoalkyl)- piperazine (DE-OS 26 36 787), N,N-Dimethylbenzylamin, N,N-Dimethylcyclohexylamin, N,N- Diethylbenzylamin, Bis-(N,N-diethylaminoethyl)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 33 30 782, 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, vorzugsweise Formaldehyd, oder Ketonen wie Aceton, und Phenolen in Frage.
  Gegenüber Isocyanatgruppen aktive Wasserstoffatome aufweisende tertiäre Amine als Katalysator sind z. B. Triethanolamin, Triisopropanolamin, N-Methyl-diethanolamin, N-Ethyl-Diethanolamin, N,N-Dimethyl- ethanolamin, deren Umsetzungsprodukte mit Alkylenoxiden wie Propylenoxid und/oder Ethylenoxid sowie sekundär- 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 36 20 984) beschrieben sind, in Frage, z. B. 2,2,4-Trimethyl-2-silamorpholin und 1,3- Diethylaminomethyl-tetramethyl-disiloxan.
  Als Katalysatoren kommen auch stickstoffhaltige Basen wie Tetraalkylammoniumhydroxide, ferner Alkalihydroxide wie Natriumhydroxid, Alkaliphenolate wie Natriumphenolat oder Alkalialkoholate wie Natriummethylat in Betracht. 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 Aminen, wie Dimethylamin und Aldehyden, vorzugsweise Formaldehyd, oder Ketonen wie Aceton, und Phenolen in Frage.
  Erfindungsgemäß können auch organische Metallverbindungen, insbesondere organische Zinnverbindungen, als Katalysatoren, verwendet werden. Als organische Zinnverbindungen kommen neben schwefelhaltigen Verbindungen wie Di-n- octyl-zinn-mercaptid (DE-AS 17 69 367; US-PS 36 45 927), 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. Dibutylzinndilaurat, in Betracht.
  Selbstverständlich können alle obengenannten Katalysatoren als Gemische eingesetzt werden.
  Weitere Vertreter von erfindungsgemäß zu verwendenden Katalysatoren sowie Einzelheiten über die Wirkungsweise der Katalysatoren sind im Kunststoff-Handbuch, Band VII, herausgegeben 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.-%, bezogen auf die Menge an Polyisocyanat, eingesetzt.
• b) Oberflächenaktive Zusatzstoffe, wie Emulgatoren und Schaumstabilistoren. Als Emulgatoren kommen z. B. die Natriumsalze von Ricinusölsulfonaten oder Salze von Fettsäuren mit Aminen wie ölsaures Diethylamin oder stearinsaures Diethanolamin in Frage. Auch Alkali- oder Ammoniumsalze von Sulfonsäuren wie etwa von Dodecylbenzolsulfonsäure oder Dinaphthylmethandisulfonsäure oder von Fettsäuren wie Ricinolsäure oder von polymeren Fettsäuren können als oberflächenaktive Zusatzstoffe mitverwendet werden.
  Als Schaumstabilisatoren kommen vor allem Polyethersiloxane, speziell wasserlösliche Vertreter, in Frage. Diese Verbindungen sind im allgemeinen so aufgebaut, daß ein Copolymerisat aus Ethylenoxid und Propylenoxid mit einem Polydimethylsiloxanrest verbunden ist. Derartige Schaumstabilisatoren sind z. B. in den US-PS 28 34 748, 29 17 480 und 36 29 308 beschrieben. Von besonderem Interesse sind vielfach über Allophanatgruppen verzweigte Polysiloxan-Polyoxyalkylen-Copolymere gemäß DE-OS 25 58 523.
• c) Reaktionsverzögerer, z. B. sauer reagierende Stoffe wie Salzsäure oder organische Säurehalogenide, ferner Zellregler der an sich bekannten Art wie Paraffine oder Fettalkohole oder Dimethylpolysiloxane sowie Pigmente oder Farbstoffe und Flammschutzmittel der an sich bekannten Art, z. B. Tris-chlorethylphosphat, Dimethylmethanphosphonat, Trikresylphosphat oder Ammoniumphosphat und -polyphosphat, ferner Stabilisatoren gegen Alterungs- und Witterungseinflüsse, Weichmacher und fungistatisch und bakteriostatisch wirkende Substanzen sowie Füllstoffe wie Bariumsulfat, Kieselgur, Ruß oder Schlämmkreide.
  Weitere Beispiele von gegebenenfalls erfindungsgemäß mitzuverwendenden oberflächenaktiven Zusatzstoffen und Schaumstabilisatoren sowie Zellreglern, Reaktionsverzögerern, Stabilisatoren, flammhemmenden Substanzen, Weichmachern, Farbstoffen und Füllstoffen sowie fungistatisch und bakteristatisch wirksamen Substanzen sowie Einzelheiten über Verwendungs- und Wirkungsweise dieser Zusatzmittel sind im Kunststoff-Handbuch, Band VII, herausgegeben 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 Kennzahlen von 95 bis 130, zur Umsetzung gebracht, wobei man sich oft maschineller Einrichtungen bedient, z. B. solcher, die in der US-PS 27 64 565 beschrieben werden. Einzelheiten über Verarbeitungseinrichtungen, die auch erfindungsgemäß in Frage kommen, werden im Kunststoff- Handbuch, Band VII, herausgegeben von Vieweg und Höchtlen, Carl-Hanser-Verlag, München 1966, z. B. auf den Seiten 121 bis 205 beschrieben.

Die Mischung zur Imprägnierung der Polyurethanschaumstoff-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 Feststoffaufnahme 10 bis 800%, vorzugsweise 15 bis 450%, des ursprünglichen Schaumstoffgewichts beträgt. Der Schaumstoff 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 entfernt und gleichzeitig das in den Schaumstoff eingebrachte Elastomere vernetzt. Es ist ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßenn Verfahrens, daß die Vernetzung des Elastomeren bereits bei den für die Trocknung ausreichenden Temperaturen erfolgt, d. h. innerhalb einer Zeit von 3 bis 10 Minuten bei einer ansteigenden Temperatur 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 Polyurethanschaumstoffe 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 Aluminiumhydroxid 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 Gewichtsanteile Trockensubstanz beziehen:

100 Tle. carboxylierter Choroprenlatex
200 Tle. Aluminiumhydroxid
 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 Antimontrioxid diese Wirkung noch verstärkt; das Zinkoxid dient als Vernetzer für den Chloroprenlatex und das Melamin wird als zusätzliches Carbonisierungshilfsmittel verwendet.

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% 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 Umsetzung 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 geprüft, 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 Gewichtsverlust von 4,5% und erfüllte damit die Anforderungen der oben genannten Prüfvorschrift.

Claims (7)

1. Verfahren zur Herstellung von schwerentflammbaren Polyurethanschaumstoffen durch Imprägnieren mit einer Mischung aus einem vernetzbaren 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.

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 Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung 5-30 Gew.-Teile Zinkoxid bezogen auf 100 Gew.-Teile Latextrockensubstanz, enthält.

4. Verfahren nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß Polychloropren mit 2 bis 6 Mol-% einpolymerisierten Einheiten von Acrylsäure oder Methacrylsäure verwendet wird.

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

6. Verfahren gemäß Anspruch 1-5, dadurch gekennzeichnet, 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.

7. Verwendung der nach den Verfahren gemäß Anspruch 1 bis 6 erhaltenen Polyurethanschaumstoffe bei der Herstellung von Fahrzeug- und Flugzeugsitzen.