DE3877744T2 - Flammverzoegernde polyurethanschaum-komposition enthaltend polybromierte alkylbenzole und polyarylphoshate. - Google Patents

Flammverzoegernde polyurethanschaum-komposition enthaltend polybromierte alkylbenzole und polyarylphoshate.

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DE3877744T2 DE8989900087T DE3877744T DE3877744T2 DE 3877744 T2 DE3877744 T2 DE 3877744T2 DE 8989900087 T DE8989900087 T DE 8989900087T DE 3877744 T DE3877744 T DE 3877744T DE 3877744 T2 DE3877744 T2 DE 3877744T2
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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft Polyurethanschaum- Zusammensetzungen, die Polyurethanschäume liefern, die eine verbesserte Beständigkeit gegen Verbrennen, Schwelen und Hydrolyse besitzen, und insbesondere betrifft sie Polyurethanschaum-Zusammensetzungen mit eingemischten polybromierten Alkylbenzolen und flammenhemmenden Triarylphosphaten.
  • Polyurethanschäume werden hauptsächlich zur Isolierung und Pufferung verwendet. Da sie hitzehärtbare Polymere sind, werden im allgemeinen Additive, wie flammenhemmende Stoffe, während der Polymerisation eingemischt. Eine Anlage zur Herstellung von Polyurethanschäumen ist im allgemeinen konstruiert, um Flüssigkeiten zu verarbeiten und von der Verwendung von festen flammenhemmenden Additiven wird abgeraten.
  • Obwohl sie in ihrer Funktion, des Hemmens der offenen Flammenverbrennung in einem Polyurethanschaum, wirksam sind, fördern die meisten flammenhemmenden Stoffe üblicherweise das Schwelen, den thermischen Abbau (das Versengen) und die Hydrolyse. Es ist wesentlich, daß eine oder mehrere dieser Neigungen in bestimmten Schaumtypen oder in bestimmten Anwendungsgebieten auf ein Minimum herabgesetzt werden.
  • Das ist besonders begründet für Polyurethanschaum, der aus Polyesterpolyolen hergestellt ist. Diese Polyole neigen dazu, unter feuchten Bedingungen abzubauen und schnell abzubauen, wenn Produkte des thermischen Abbaus oder Hydrolyseprodukte der flammenhemmenden Mittel anwesend sind. Es ist auch richtig, daß Polyurethanschäume für bestimmte Anwendungen, wie die Verwendung in Möbeln, die im Staate Californien verkauft werden, beständig gegen Schwelentzündung, durch Berühren mit einer Zigarette oder einer anderen Entzündungsquelle, sein müssen. Außerdem ist im Falle der auf Polyester basierenden Polyurethanschäume die hydrolytische Stabilität von Additiven ein anderes wichtiges Merkmal, das erfüllt werden muß.
  • Die Probleme des Versengens, des Schwelens und der Hydrolyse sind im Fachgebiet beschrieben worden. R.S. Rose und K.A. Hughes (Journal of Fire Retardant Chemistry, 9 155 [1982]) haben gezeigt, daß aromatische Bromverbindungen, wie Pentabromdiphenyloxid, dazu neigen, sowohl dem Versengen als auch dem Schwelen zu widerstehen. Flammenhemmende Stoffe basierend auf Pentabromdiphenyloxid werden zunehmend als flammenhemmende Stoffe für Polyurethanschäume anerkannt, zum Teil wegen der relativen Stabilität des aromatisch gebundenen Bromatoms und seiner Beständigkeit gegen thermischen und hydrolytischen Abbau. Obwohl Pentabromdiphenyloxid daher verwendet wird, haben seine hohe Viskosität, seine Neigung nach gewisser Zeit zu verfestigen und seine unbekannten Abbauprodukte seine Verwendung begrenzt.
  • Aromatische Phosphorsäurester wurden eine Zeitlang in Verbindung mit bromierten Diphenyloxiden als Verdünnungsmittel und/oder flammenhemmende Hilfsstoffe verwendet. Diese Verbindungen sind jedoch nicht so wirksam wie die Halogenatome-enthaltenden flammenhemmenden Stoffe.
  • Das U.S. Patent Nr. 3,850,882 offenbart eine flammenhemmende Additiveinheit aus drei Komponenten für Polyolefine, besonders Polypropylen, bestehend aus
  • a) einem halogenierten Alkylbenzol der Formel
  • wobei X ein Chlor- oder Bromatom sein kann; und Y ein Kohlenwasserstoffrest mit 1 - 20 Kohlenstoffatomen bedeutet; a eine ganze Zahl von 0 bis 3 ist; und n eine ganze Zahl von 3 bis 6 ist;
  • b) Zinnoxid; und
  • c) einem Bis-phenylalkylenkohlenwasserstoff.
  • Das Patent legt nicht nahe, daß ein solches flammenhemmendes Gemisch irgendeine Brauchbarkeit in Polyurethanschäumen besitzt, und erst recht nicht, daß das halogenierte Alkylbenzol eine solche Verwendung haben könnte.
  • Das U.S. Patent Nr. 4,129,551 offenbart nichtbrennbare Polyester-Zusammensetzungen, die ein Phosphor-enthaltendes flammenhemmendes Mehrkomponentenadditiv eingemischt haben, bestehend aus:
  • (a) einem Triarylphosphinoxid oder einem Aryl- oder Alkylester einer Arylphosphinsäure;
  • (b) einem kernbromierten Alkylbenzol; und
  • (c) gebräuchlichen Hilfsstoffen und Additiven.
  • Polyester-Zusammensetzungen auf der Grundlage dieser Mittel enthalten 0,5 - 10 Gew.-% Brom und 0,1 - 2 Gew.-% Phosphor. Unter den beschriebenen kernbromierten Alkylbenzolen ist eine Verbindung der folgenden Formel:
  • wobei x = 2 bis 5 ist, y und z jeweils 0 oder eine ganze Zahl von 1 bis 17 sind und die Summe von y + z eine ganze Zahl zwischen 7 und 17 ist.
  • Gemische dieser Mittel sind auch nahegelegt. Es ist nicht offenbart, daß das Additivgemisch irgendeine Verwendbarkeit in Polyurethanschäumen besitzt oder daß das kernbromierte Alkylbenzol allein für diesen oder für einen anderen Zweck verwendet werden kann.
  • Das U.S. Patent Nr. 4,425,447 offenbart die Verwendung von Tribromcumen als flammenhemmendes Mittel für Polyurethanschäume.
  • Das U.S. Patent Nr. 4,129,551 offenbart die Verwendung von polybromierten alkylaromatischen Verbindungen als flammenhemmende Mittel für Polyesterschäume.
  • Es ist die Hauptaufgabe der Erfindung, flammenhemmende Polyurethanschaum-Zusammensetzungen bereitzustellen, die keine Versengungs- oder Schwelungsprobleme zeigen und die eine erhöhte hydrolytische Stabilität zeigen.
  • Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, polyether- und polyesterartige Polyurethanschäume bereitzustellen, die ein überlegenes flammenhemmendes Mittel eingemischt haben.
  • Noch eine weitere Aufgabe besteht darin, polybromierte Alkylbenzole als flammenhemmende Additive in polyether- und polyesterartigen Polyurethanschaum-Zusammensetzungen zu verwenden.
  • Nach der vorliegenden Erfindung wird eine flammenhemmende Polyurethanschaum-Zusammensetzung bereitgestellt, die folgendes umfaßt:
  • (a) Polyurethanschaumkomponenten:
  • (b) als ein flammenhemmendes Mittel eine wirksame Menge eines flüssigen polybromierten C&sub6;&submin;&sub1;&sub8;-Alkylbenzols, das 30 - 70 Gew.-% Brom bezogen auf das Mittel enthält; und
  • (c) ein Polyarylphosphat;
  • wobei das flüssige polybromierte C&sub6;&submin;&sub1;&sub8;-Alkylbenzol eine Verbindung der Struktur
  • ist, wobei x 3, 4 oder 5 ist, y 0 oder 1 ist, z 0 oder 1 ist, w 2 bis 4 ist, wobei R&sub1; und R&sub4; Wasserstoffatome oder Methylgruppen sind, und R&sub2;, R&sub3;, R&sub5;, R&sub6; Alkylreste mit unabhängig 1 bis 16 Kohlenstoffatomen sind und wobei die Gesamtzahl der Kohlenstoffatome in jeweils (R&sub1;, R&sub2; und R&sub3;) und (R&sub4;, R&sub5; und R&sub6;) von 5 bis 17 reicht.
  • Vorzugsweise ist das Polyarylphosphat ein Di- oder Triarylphosphat.
  • Vorzugsweise schließen die gemäß der Erfindung verwendeten polybromierten Alkylbenzole Tetra- und Pentabrom-sekundäre und -tertiäre Alkylbenzole ein, wobei der Alkylrest 6 - 18 Kohlenstoffatome enthält, und Tri- und Tetrabrom-sekundäre und -tertiäre Dialkylbenzole, wobei die Alkylreste 6 - 18 Kohlenstoffatome enthalten.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Alkylreste ein Gemisch von C&sub1;&sub0;&submin;&sub1;&sub2;-Alkylgruppen.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist das polybromierte C&sub6;&submin;&sub1;&sub8;-Alkylbenzol ein flüssiges Gemisch von C&sub1;&sub0;&submin;&sub1;&sub2;-Tetra- und Pentabromalkylbenzolen.
  • Die Zusammensetzungen der Erfindung umfassen vorzugsweise 50 bis 90 % der Polyurethanschaumkomponenten, 1 bis 25 % des polybromierten Alkylbenzols und bis zu 25 % des Polyarylphosphats, alle in Gew.-% der Zusammensetzung.
  • Gemäß der Erfindung wurde gefunden, daß flüssige polybromierte C&sub6;&submin;&sub1;&sub8;-Alkylbenzole der Strukturen (I) und (II) als flammenhemmende Polyurethanschäume verwendet werden können. Die Alkylbenzole schließen sekundäre und tertiäre Alkylbenzole und Gemische davon ein.
  • Die polybromierten Alkylbenzole sind ganz besonders nützlich bei der Herstellung von flammenhemmenden Polyurethanschäumen gemäß den im Fachgebiet bekannten verfahren. Die neuen Zusammensetzungen der Erfindung unterscheiden sich von den bekannten flammenhemmenden Polyurethanschaum- Zusammensetzungen durch verbesserte Eigenschaften.
  • Bevorzugte neue flammenhemmende Polyurethanschaum-Zusammensetzungen können durch Zusammenmischen von 50 Gew.-% bis 90 Gew.-% der Polyurethanschaumkomponenten hergestellt werden; und von 1 Gew.-% bis 25 Gew.-% des polybromierten Alkylbenzols, wobei die Prozentgehalte auf dem Gesamtgewicht des erhaltenen Gemischs dieser Komponenten basieren.
  • Die bevorzugte Zusammensetzung besteht aus 5 % bis 15 % des polybromierten Alkylbenzols. Außerdem wird das polybromierte Alkylbenzol mit bis zu 25 Gew.-% des Polyarylphosphatesters, einschließlich Triarylphosphaten und Alkyldiarylphosphaten, gemischt. Triarylphosphatester sind bevorzugt, wobei zum Beispiel Triarylphosphatester des Alkylphenyldiphenylphosphattyps, wie Kresyldiphenylphosphat, Isopropylphenyldiphenylphosphat oder t-Butylphenyldiphenylphosphat besonders bevorzugt sind. Triarylphosphate, wie Triphenylphosphat und Trikresylphosphat können auch verwendet werden. Geeignete Alkyldiarylphosphate schließen 2- Ethylhexyldiphenylphosphat ein.
  • Die Erfindung ist auf polyurethanschaum-Zusammensetzungen gerichtet, die aus Polyether und Polyesterpolyolen, Isocyanaten, wie Toluoldiisocyanat und/oder Polymethylenpolyphenyldiisocyanat, sowie Additiven, die gewöhnlich bei der Herstellung von Polyurethanschäumen verwendet werden, hergestellt werden können. Die polybromierten Alkylbenzole werden durch Zusatz von bis zu 25 Gew.-% Polyarylphosphat-Additiven bereitgestellt, um die gewünschten Ausmaße der Flammenhemmung zu erzielen.
  • Anwendungen für die Polyurethanschäume, die aus den Zusammensetzungen der Erfindung hergestellt werden, schließen Möbel, Bettzeug, Automobilzubehör, Teppichunterlagen und Verpackungen ein, die den spezifischen Brennbarkeitsvorschriften, wie dem California Bureau of Home Furnishings Bulletin 117, Motor Vehicle Safety Standard 302 und U.L.94 Horizontal Burn Test, neben anderen, entsprechen müssen, schließen aber andere Anwendungen nicht aus.
  • Die in der Erfindung verwendeten polybromierten Alkylbenzole zeigen Flüchtigkeitsverhalten und thermische Stabilitätseigenschaften, die es gestatten, sie wirkungsvoll in Urethanschäumen zu verwenden. Zusätzlich sind die polybromierten Alkylbenzole, aufgrund ihrer Zusammensetzung, gegen Hydrolyse stabil, was sie als Additive für Polyurethanschäume auf der Grundlage von Polyester, wo die hydrolytische Stabilität von großer Bedeutung ist, nützlich macht.
  • Die flammenhemmenden Additive aus polybromiertem Alkylbenzol, die gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden, sind kernhalogenierte aromatische Verbindungen der vorstehend erwähnten allgemeinen Strukturen (I) und (II). Es können Gemische dieser Verbindungen hergestellt werden und diese sind besonders bevorzugt.
  • Verbindungen der Struktur (I) sind Tetra- und Pentahalogen-sekundäre oder -tertiäre Alkylbenzole, wobei der Alkylrest 6 bis 18 Kohlenstoffatome besitzt. Verbindungen der Struktur (II) sind Tri- und Tetrahalogen-sekundäre oder -tertiäre Dialkylbenzole, wobei der Alkylrest 6 bis 18 Kohlenstoffatome besitzt.
  • Bevorzugte Verbindungen, die gemäß der Erfindung verwendet werden, sind sekundäre und tertiäre Decyl-, Undecyl-, Dodecyl-, Tridecyl- und Tetradecylbenzole, die 4 bis 5 Bromatome im Benzolkern enthalten. Anstelle von Einzelverbindungen ist es besonders bevorzugt, Gemische dieser Verbindungen zu verwenden. Im allgemeinen sind reine bromierte primäre Alkylbenzole Feststoffe. Gemische von bromierten sekundären und tertiären Alkylbenzolen sind jedoch Flüssigkeiten und besitzen wegen ihres flüssigen Zustandes einen breiteren Verwendungsbereich. Die polybromierten, überwiegend sekundären und tertiären Alkyl- und Dialkylbenzole, die gemäß der Erfindung verwendet werden, haben im allgemeinen einen Bromgehalt zwischen 30 Gew.-% und 70 Gew.-% und einen Chlorgehalt zwischen 0 und 10 Gew.-%.
  • Die in der Erfindung verwendeten polybromierten Alkylbenzole können durch direkte Bromierung des entsprechenden nicht-bromierten Stoffes hergestellt werden, indem man einen Überschuß an flüssigem Brom als Reaktionsmedium verwendet, Bromchlorid als Bromierungsmittel und ein Antimonhalogenid als Katalysator verwendet, wie es im U.S. Patent Nr. 4,832,873 beschrieben ist.
  • Wie vorstehend erwähnt, ist die Verwendung von Gemischen von einzelnen polybromierten Benzolen bevorzugt, und diese Gemische können aus Gemischen von entsprechenden Alkylbenzolen stammen. Die Gemische von einzelnen polybromierten Alkylbenzolen, die am stärksten bevorzugt sind, sind aus dem zusätzlichen Grund so bevorzugt, daß die entsprechenden Kohlenwasserstoffgemische leicht erhältliche Zwischenprodukte in der Waschmittelindustrie sind.
  • In der Erfindung verwendete besonders bevorzugte polybromierte Alkylbenzole sind die Tetra- und Pentabromderivate der sekundären, geradkettigen Alkylbenzole der Struktur (III):
  • wobei R&sub7; und R&sub8; unabhängig voneinander lineare Alkylreste sind, die 1 bis 12 Kohlenstoffatome enthalten und wobei, wenn sie zahlenmäßig kombiniert werden, R&sub7; und R&sub8; zwischen 9 und 13 Kohlenstoffatome enthalten, hauptsächlich 9 und 11 Kohlenstoffatome, und wobei R&sub7; zu etwa 25 bis 35 % die Methylgruppe ist. Ein solches sekundäres, geradkettiges Alkylbenzol ist von Monsanto Co. unter dem Warenzeichen "DODANE S" im Handel erhältlich, es ist ein Gemisch von sekundären Monoalkylbenzolen, worin der Alkylrest hauptsächlich die Undecyl- und Dodecylgruppe ist.
  • Ein anderes bevorzugtes polybromiertes Alkylbenzol stammt von einem sekundären, geradkettigen Alkylbenzol der Formel (III), wobei die zahlenmäßige Kombination von R&sub7; und R&sub8; zwischen 9 und 11 Kohlenstoffatomen beträgt, und wobei R&sub7; zu etwa 10 bis 15 % die Methylgruppe ist. Ein solches bevorzugtes Alkylbenzol ist von Monsanto Co. unter dem Warenzeichen "ALKYLATE 215" im Handel erhältlich, es ist ein Gemisch von sekundären Monoalkylbenzolen ähnlich dem "DODANE S".
  • Noch ein anderes bevorzugtes polybromiertes Alkylbenzol stammt aus einem tertiären, verzweigtkettigen Alkylbenzol der Formel (IV):
  • wobei R&sub9; und R&sub1;&sub0; unabhängig voneinander Alkylreste sind, die 1 bis 9 Kohlenstoffatome enthalten, und wobei die zahlenmäßige Kombination von R&sub9; und R&sub1;&sub0; hauptsächlich 8 bis 11 Kohlenstoffatome beträgt. Ein solches tertiäres Alkylbenzol, in dem R&sub9; und R&sub1;&sub0; typischerweise nichtlineare Alkylreste sind, ist von Monsanto unter dem Warenzeichen "DODANE H" erhältlich, es ist ein Gemisch von tertiären, verzweigtkettigen Monoalkylbenzolen, wobei der Alkylrest hauptsächlich die Dodecylgruppe ist.
  • Noch ein anderes bevorzugtes polybromiertes Alkylbenzol stammt von einem sekundären, geradkettigen Dialkylbenzol der Formel (V):
  • wobei R&sub1;&sub1;, R&sub1;&sub2;, R&sub1;&sub3; und R&sub1;&sub4; unabhängig voneinander lineare Alkylreste sind, die 1 bis 10 Kohlenstoffatome enthalten, und wobei, wenn sie zahlenmäßig kombiniert sind, R&sub1;&sub1; und R&sub1;&sub2; oder R&sub1;&sub3; und R&sub1;&sub4;, hauptsächlich 11 Kohlenstoffatome enthalten. Ein solcher Stoff, der bis zu 10 % Monoalkylbenzole enthält, ist von Pilot Chemical Co. unter dem Warenzeichen "ARISTOL E" erhältlich, es ist ein Gemisch von sekundären Dialkylbenzolen, wobei der Alkylrest hauptsächlich die Dodecylgruppe ist. Andere im Handel erhältliche Alkylbenzole können natürlich auch bromiert werden und dann gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
  • Die in der vorliegenden Erfindung verwendeten polybromierten Alkylbenzole sind hochsiedende Flüssigkeiten, nicht flüchtig, thermisch stabil, gegen Hydrolyse stabil und flammenhemmend. Sie können in Polyurethanschaum-Zusammensetzungen der Erfindung während der Formulierung eingemischt werden, wie es den Fachleuten vertraut ist.
  • Der Umfang der vorliegenden Erfindung schließt das Einmischen anderer Additive in die Zusammensetzung ein, soweit sie ein besonderes Endergebnis beeinflussen. Diese Additive schließen, ohne Einschränkung, Wärmestabilisatoren, andere flammenhemmende Mittel, Lichtstabilisatoren, Weichmacher, Pigmente, Konservierungsmittel, Ultraviolettstabilisatoren, Füllstoffe, Antioxidantien, antistatische Mittel und andere Stoffe ein, die den Fachleuten gut bekannt sind, wie sie, zum Beispiel, in Modern Plastic Encyclopedia, Vol. 63, No. 10A, McGraw-Hill, Inc. (1986) beschrieben sind.
  • Die vorstehend beschriebenen anderen Zusatzstoffe, die in der Zusammensetzung der Erfindung angewendet werden können, können in jeden Mengen verwendet werden, die nicht tatsächlich die Eigenschaften der Zusammensetzung ungünstig beeinflussen werden. Im allgemeinen wird eine solche Menge von etwa 0 bis etwa 80 % basierend auf dem Gesamtgewicht der Zusammensetzung betragen.
  • Polybromierte Alkylbenzole stellen, aus verschiedenen Gründen, einen Fortschritt gegenüber den zum Stand der Technik gehörenden flammenhemmenden Mitteln auf Basis von Diphenyloxid für Polyurethanschäume dar, während sie die wichtigen Vorteile behalten. Polybromierte Alkylbenzole sind an sich flüssig. Ihre Viskosität kann durch Verändern der Alkylkette beeinflußt werden. Reagenzien zur Bromierung gibt es reichlicher, verschiedenartig und billig verglichen mit Diphenyloxid. Das Fehlen eines phenolischen Sauerstoffatoms vermindert die Notwendigkeit der toxikologischen Prüfung und schließt eine mögliche Stelle für einen chemischen Angriff oder Abbau aus. Gleichzeitig werden die Vorteile des aromatischen Bromatoms in einer verstärkten Form beibehalten.
    • Beispiele
  • Die folgenden Präparate und Beispiele werden ausgeführt, um die Erfindung zu erläutern und sollten nicht als Begrenzung des Umfangs der Erfindung ausgelegt werden. Alle Bestandteile sind in Gew. -% angegeben, wenn es nicht anders bezeichnet ist.
  • Hauptsächlich polybromierte Dodecylbenzole wurden nach einem Verfahren hergestellt, das in den Beispielen des U.S. Patents Nr. 4,832,873 offenbart ist. Die Beispiele der polybromierten Alkylbenzole, die in den folgenden Beispielen verwendet werden, wurden durch Bromierung von DODANE S hergestellt und enthielten etwa 60 % Brom (hergestellt nach dem Verfahren im Beispiel 1 des vorstehend erwähnten U.S. Patents Nr. 4,832,873). Dieser Stoff war bemerkenswert stärker als flammenhemmendes Mittel wirksam als Stoffe mit niedrigerem Bromgehalt und er ist gemäß der Erfindung bevorzugt. Nach der Erfindung werden die polybromierten höheren Alkylbenzole mit Triarylphosphaten gemischt.
    • Beispiel I
  • Ein elastischer Polyurethanschaum wurde unter Verwendung der folgenden Formulierung, die ein Polyetherpolyol enthält, hergestellt. Der Gehalt des flammenhemmenden Mittels eines jeden Schaums ist unter der Formulierung eingetragen. Dieser Schaum ist für den für Möbel- und Bettzeuganwendungen typisch.
  • Zwei verschiedene flammenhemmende Mittel wurden in diese Formulierungen eingemischt. Das erste ist hauptsächlich ein polybromiertes Dodecylbenzol, das etwa 60 % Brom enthält (in der nachstehenden Tabelle als Verbindung A2 gekennzeichnet) und das zweite ist ein Triarylphosphat (Kresyldiphenylphosphat).
  • Außerdem wurde, als Kontrollbeispiel, Schaum ohne ein flammenhemmendes Mittel hergestellt. Ein Versuch, ein anderes Vergleichsbeispiel zu formulieren, in dem die 16 Teile Kresyldiphenylphosphat eingemischt werden, war erfolglos, da ein Schaum mit befriedigenden physikalischen Eigenschaften nicht erzeugt werden konnte.
  • Die Beispiele wurden gemäß dem Verfahren, das in Teil A des California Bulletin 117 Test eingeführt wurde, geprüft. Die Formulierungen und Versuchsergebnisse sind in den Tabellen I und II angegeben. Tabelle I Schaumformulierung Bestandteile Polyetherpolyol (Dow Chemical Voranol 3010) Wasser Aminkatalysator (Abbott Labs Polycat 70) Zinnkatalysator (M&T T-10) Silikon-Tensid (Union Carbide L-5810) Toluoldiisocyanat "Fluorocarbon 11" Flammenhemmendes Mittel 4 oder 9 (mit flammenhemmendem Mittel) verschieden Tabelle II (CAL 117 Brennbarkeit*) Beispiel Nummer Flammenhemmendes Mittel Dichte kg/m³ (lbs/ft³) Durchschnittliche Brennzeit 16 Teile A2 16 Teile 80/20 A2 /Triarylphosphat Sekunden - Nachlassen Sekunden - beendet * Die angewendete Prüfung ist ein Teil A California Bulletin 117 Test.
    • Beispiel II
  • Beispiele von elastischem Polyurethanschaum wurden durch Verwenden der nachstehenden Formulierung, die ein Polyesterpolymer enthält, hergestellt. Der Gehalt des flammenhemmenden Mittels jedes Schaums und die Versuchsdaten sind in den Tabellen III und IV angegeben. Dieser Schaum ist typisch für Automobilzubehör-Verwendungen. Die Beispiele wurden gemäß Motor Vehicle Safety Standard 302 geprüft. Tabelle III Schaumformulierung Bestandteile Polyetherpolyol (Witco-Fomrez 53) Wasser N-Ethylmorpholin Silikon-Tensid (Union Carbide L-536) Zinnkatalysator (M&T T-10) Toluoldiisocyanat Flammenhemmendes Mittel verschieden * mit flammenhemmendem Mittel Tabelle IV (MVSS-302 Brennbarkeit **) Beispiel Nummer Flammenhemmendes Mittel Dichte kg/m³ (lbs/ft³) Durchschnittliche Brennzeit 9 Teile A2 9 Teile 4:1 A2 /Triarylphosphat Sekunden - Nachlassen beendet ** Geprüft nach Motor Vehicle Safety Standard 302.
  • Die Prüfung der Hydrolysestabilität wurde mit einem auf Polyester basierenden Schaum ausgeführt, der aus der vorstehenden Formulierung hergestellt wurde. Der Verlust der Zugfestigkeit bei 93,3ºC (200ºF) und 100 % relativer Feuchtigkeit nach einer bestimmten Zeit war das verwendete Merkmal zum Messen des Hydrolysewiderstands. Die Prüfungsdaten sind in Tabelle V angegeben. Tabelle V Beispiel Nummer Flammenhemmendes Mittel Dichte kg/m³ (lbs/ft³) Zugfestigkeit N/m² (lbs/in²) 11 Teile 4:1 A2/Triarylphosphat
  • Die in den Tabellen I, II und III angegebenen Daten beweisen, daß die in der Erfindung verwendeten polybromierten höheren Alkylbenzole in Kombination mit Polyarylphosphaten wirksame flammenhemmende Mittel für Polyurethanschäume basierend auf Polyester- und Polyethertyp Polyolen sind.

Claims (8)

1. Flammenhemmende Polyurethanschaum-Zusammensetzung, die
(a) Polyurethanschaum-Komponenten,
(b) als flammenhemmendes Mittel eine wirksame Menge eines flüssigen polybromierten C&sub6;&submin;&sub1;&sub8;-Alkylbenzols mit 30 bis 70 % Brom, bezogen auf das Gewicht des Mittels; und
(c) ein Polyarylphosphat umfaßt,
wobei das flüssige polybromierte C&sub6;&submin;&sub1;&sub8;-Alkylbenzol eine Verbindung der Struktur
ist, wobei x 3, 4 oder 5 ist, y 0 oder 1 ist, z 0 oder 1 ist, w 2 bis 4 ist, wobei R&sub1; und R&sub4; Wasserstoffatome oder Methylgruppen sind, und R&sub2;, R&sub3;, R&sub5;, R&sub6; Alkylreste mit unabhängig 1 bis 16 Kohlenstoffatomen sind und wobei die Gesamtzahl der Kohlenstoffatome in jedem der Reste (R&sub1;, R&sub2; und R&sub3;) und (R&sub4;, R&sub5; und R&sub6;) von 5 bis 17 reicht.
2. Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das Polyarylphosphat ein Triarylphosphat ist.
3. Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die Polyurethanschaum-Komponenten ein Polyetherpolyol einschließen.
4. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das flüssige polybromierte C&sub6;&submin;&sub1;&sub8;-Alkylbenzol ein flüssiges Tetra- oder Pentabrom-sek. -C&sub6;&submin;&sub1;&sub8;-alkylbenzol ist.
5. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das flüssige polybromierte C&sub6;&submin;&sub1;&sub8;-Alkylbenzol ein Tri- oder Tetrabrom-sek.- oder tert. -di-C&sub6;&submin;&sub1;&sub8;-alkylbenzol ist.
6. Zusammensetzung nach Anspruch 4 oder 5, wobei die Alkylreste ein Gemisch aus C&sub1;&sub0;&submin;&sub1;&sub2;-Alkylresten sind.
7. Zusammensetzung nach Anspruch 4 oder 5, wobei das flüssige polybromierte C&sub6;&submin;&sub1;&sub8;-Alkylbenzol ein flüssiges Gemisch aus C&sub1;&sub0;&submin;&sub1;&sub2;-Tetra- und Pentabromalkylbenzolen ist.
8. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Zusammensetzung 50 bis 90 % der Polyurethanschaum- Komponenten, 1 bis 25 % des flüssigen polybromierten C&sub6;&submin;&sub1;&sub8;-Alkylbenzols und bis zu 25 % des Triarylphosphats, bezogen auf das Gewicht der flammenhemmenden Polyurethanschaum-Zusammensetzung, umfaßt.
DE8989900087T 1987-10-09 1988-10-06 Flammverzoegernde polyurethanschaum-komposition enthaltend polybromierte alkylbenzole und polyarylphoshate. Expired - Fee Related DE3877744T2 (de)

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