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Dokumentenidentifikation DE68915796T2 22.09.1994
EP-Veröffentlichungsnummer 0326514
Titel Rauch und giftige Gase unterdrückende Zusammensetzung.
Anmelder FMC Corp. (UK) Ltd., Manchester, GB
Erfinder Gainer, James, Dr., Boothstown Worsley Manchester M28 4FU, GB;
Bentley, Robert Leonard, Dr., Urmston Manchester M31 2QJ, GB
Vertreter Tauchner, P., Dipl.-Chem. Dr.rer.nat.; Heunemann, D., Dipl.-Phys. Dr.rer.nat.; Rauh, P., Dipl.-Chem. Dr.rer.nat.; Hermann, G., Dipl.-Phys. Dr.rer.nat.; Schmidt, J., Dipl.-Ing.; Jaenichen, H., Dipl.-Biol. Dr.rer.nat.; von Uexküll-Güldenband-Menzel, A., Dr.phil. (Ph.D.); Weinberger, R., Dipl.-Chem.Univ. Dr.rer.nat.; Bublak, W., Dipl.-Chem. Univ., Pat.-Anwälte; Tremmel, H., Rechtsanw., 81675 München
DE-Aktenzeichen 68915796
Vertragsstaaten BE, CH, DE, ES, FR, GB, IT, LI, NL, SE
Sprache des Dokument En
EP-Anmeldetag 16.01.1989
EP-Aktenzeichen 898100367
EP-Offenlegungsdatum 02.08.1989
EP date of grant 08.06.1994
Veröffentlichungstag im Patentblatt 22.09.1994
IPC-Hauptklasse C08L 75/04
IPC-Nebenklasse C08G 18/42   C08G 18/40   C08G 18/00   

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft die Unterdrückung der Bildung von Rauch und giftigen Gasen bei der Verbrennung von natürlichen und synthetischen polymeren Materialien, besonders denjenigen, die Isocyanateinheiten enthalten, wie elastische und starre Polyurethanschäume, die in Einrichtungsgegenständen, Transport-, Dekoratjons-, Isolations- und Baukonstruktionen verwendet werden.

Carbonsäuren sind gut bekannte verkohltes Material erzeugende Systeme und sollen daher als rauchunterdrückende Zusätze brauchbar sein. Jedoch setzen sich saure Verbindungen mit Komponenten, die bei der Polyurethanherstellung verwendet werden, um und sind sehr schwer in einen Polyurethanschaum, insbesondere elastische Polyurethanschäume, einzubringen und sind so für den Schaumhersteller uninteressant.

Ester von Polycarbonsäuresystemen werden in der EP 75 424 als Rauch unterdrückende Zusätze für Polyurethanschäume offenbart, aber nur, wenn sie in Verbindung mit anderen Komponenten verwendet werden. Außerdem verringern Ester von Polycarbonsäuren, die von einfachen einwertigen Alkoholen abgeleitet werden, nicht die Rauchanteile bei der Verbrennung des Schaums.

Die FR-A-2210633 beschreibt Pulverbeschichtungszusammensetzungen, die einen Polyester enthalten, der durch Umsetzung einer aromatischen Dicarbonsäure, eines gesättigten Diols und gegebenenfalls eines Polyols und/oder einer Polycarbonsäure, wie Pyromellitsäure, zusammen init einem alkohol- oder phenolblockierten Polyisocyanat als Vernetzungsmittel erhalten wird.

Die US 3 431 223 beschreibt starre Polyurethanschäume, die durch Umsetzung von Polymethylenpolyphenylpolyisocyanaten mit Halbestern, die durch Umsetzung von Polyolen mit Polycarbonsäureanhydriden erhalten werden, hergestellt werden, wobei diese Halbester freie Carboxylgruppen aufweisen.

Überraschenderweise haben wir gefunden, daß bestimmte Polyester sowohl die Bildungsgeschwindigkeit als auch die Anteile von Rauch und giftigen Gasen bei der Verbrennung von Polyurethanschaum bedeutend verringern. Außerdem wirken diese Polyester allein und brauchen keinen Zusatz anderer Komponenten. Außerdem können die Polyester der vorliegenden Erfindung unter normalen Herstellungsbedingungen leicht in den Polyurethanschaum eingebracht werden.

Folglich stellt die vorliegende Erfindung eine Zusammensetzung bereit, die einen brennbaren Polyurethanschaum umfaßt, der einen Polyester mit einem Säurewert unter 30 mg KOH/g, vorzugsweise unter 10 mg KOH/g, beinhaltet, und der abgeleitet wird von:

I[A] einer Polycarbonsäure mit 4 Carboxylgruppen oder deren Anhydrid, die vorzugsweise eine aromatische Komponente ist, und gegebenenfalls:

[B&sub1;] einer aliphatischen Dicarbonsäure mit 2 bis 16 Kohlenstoffatomen oder deren Anhydrid und/oder

[B&sub2;] einer aromatischen Dicarbonsäure mit 8 bis 16 Kohlenstoffatomen oder deren Anhydrid und/oder [B&sub3;] Trimellitsäure oder -anhydrid mit

II[C] mindestens einer aliphatischen, cycloaliphatischen oder aromatischen, vorzugsweise aliphatischen Polyhydroxykomponente mit 2 bis 8, vorzugsweise 2 bis 4 Hydroxylgruppen.

Die Säurekomponente [A] kann aromatisch sein. Beispiele geeigneter aromatischer Säurekomponenten [A] schließen Pyromellitsäure, Naphthalintetracarbonsäure, 3,3',4,4'-Benzophenontetracarbonsäure, 3,3',4,4'-Diphenyltetracarbonsäure, 3,3', 4,4'- Diphenylethertetracarbonsäure, 3,3',4,4'-Diphenylsulfontetracarbonsäure, verwandte Anhydride und halogenierte Derivate davon ein.

Die Säurekomponente [A] kann auch cyclisch nichtaromatisch, wie Tetrahydrofurantetracarbonsäure oder Anhydride davon, oder aliphatisch, wie Ethylendiamintetraessigsäure oder Anhydride davon, sein.

Die bevorzugte Säure der Komponente [A] ist aromatisch und am stärksten bevorzugt ist Pyromellitsäure oder Pyromellitsäuredianhydrid.

Die aliphatische Dicarbonsäurekomponente [B&sub1;] kann gesättigt oder ungesattigt sein und kann unsubstituiert oder mit einem/r oder mehreren Halogenatom(en), Hydroxyl- oder Aminogruppe(n) substituiert sein. Beispiele geeigneter aliphatischer Säuren schließen Oxal-, Malon-, Bernstein-, Glutar-, Adipin-, im Handel erhältliche Gemische aus Dicarbonsäuren, z.B. AGS (Gemische aus Adipin-, Glutar- und Bernsteinsäure), Pimelin-, Azelain-, Sebacin-, Äpfel-, Wein-, Dibrombernstein-, Malein-, Fumar-, Itacon-, α-Methylenglutar-, Dichlormaleinsäure und verwandte Anhydride ein. Bevorzugte aliphatische Komponenten [B&sub1;] sind gesättigte aliphatische oder hydroxysubstituierte gesättigte aliphatische oder ungesattigte aliphatische Carbonsäuren; am stärksten bevorzugt sind Malein-, Fumar-, Itacon- und Adipinsäure, Maleinsäureanhydrid, Adipinsäure im Gemisch mit anderen Dicarbonsäuren und Äpfelsäure.

Die aromatische Säurekomponente [B&sub2;] enthält 2 Carboxylgruppen und kann unsubstituiert oder durch ein oder mehrere Halogenatom(e) substituiert sein. Beispiele geeigneter Säuren schließen Phthal-, Isophthal-, Terephthalsäure, Naphthalindicarbonsäure, verwandte Anhydride und halogenierte Derivate davon, z.B. 3,5,6-Tribromtrimellitsäure oder -anhydrid ein. Die bevorzugte aromatische Saurekomponente [B&sub2;] ist Phthal-, Isophthal- oder Terephthalsäure.

Die Komponente [B&sub3;] ist Trimellitsäure oder deren Anhydrid.

Beispiele einer geeigneten aliphatischen Komponente [C] schließen Diole, z.B. Ethylenglykol, Propylenglykol, 1,4-Butandiol, 1,6-Hexandiol, 1,10-Decandiol oder Diethylenglykol, und Polyetherdiole, z.B. Polyethylenglykol 200, Polyethylenglykol 400, Polyethylenglykol 600, Polyethylenglykol 1000, Polypropylenglykol 200, Polypropylenglykol 425, Polypropylenglykol 700, Polypropylenglykol 1000 und Dibromneopentylglykol ein. Beispiele einer geeigneten aliphatischen polyhydroxygruppenhaltigen Komponente [C] schließen Trimethylolethan, Trimethylolpropan, 1,2,6-Hexantriol, Glycerin, Pentaerythrit und Dibromneopentylglykol ein.

Beispiele einer geeigneten cycloaliphatischen Polyolkomponente [C] sind Bis-(1,2- oder 1,4-hydroxymethyl)cyclohexan, 2,2,6,6- Tetrahydroxymethylcyclohexanon oder 1,2,2,6,6-Pentahydroxymethylcyclohexan.

Beispiele einer geeigneten aromatischen Diolkomponente [C] schließen Brenzkatechin, Resorcin, Dihydrochinon, Naphthalindiole, Anthrachinondiole, Bis-(1,2- oder 1,4-hydroxymethyl)benzol, Diphenyl-4,4'-dimethanol und halogenierte Derivate davon ein.

Die bevorzugte Komponente [C] ist eine aliphatische Komponente, besonders eine, die 2 bis 6 Kohlenstoffatome enthält; am stärksten bevorzugt ist ein aliphatisches Diol oder Polyetherdiol.

Die Polyester können durch übliche Verfahren, die Fachleuten bekannt sind, wie Veresterung oder Umesterung, hergestellt werden. So kann eine Polycarbonsäure oder ein -anhydrid mit einem Diol oder Polyol bei einer Temperatur von 20ºC bis 300ºC unter Verwendung des Diols oder Polyols als Lösungsmittel oder in Gegenwart eines anderen geeigneten Lösungsmittels, wie Methylethylketon, Tetrahydrofuran oder Xylol, umgesetzt werden. Die Umsetzung kann in Gegenwart eines Katalysators, wie von Zinn- oder Titanalkoxiden, N-Methylimidazol, Triethylendianiin, Triphenylphosphin, p-Toluolsulfonsäure oder anderen Katalysatoren, die Fachleuten bekannt sind, durchgeführt werden. Falls gewünscht, kann ein Alkohol, eine einbasige Säure oder ein Säurechlorid als Abbruchmittel in üblicher Weise verwendet werden.

Die Rauch unterdrückenden Polyester der vorliegenden Erfindung können in verschiedenen Grundmaterialien verwendet werden, aber sie sind besonders für Materialien geeignet, die Isocyanatverknüpfungen beinhalten, besonders Polyisocyanurate und Polyurethane, vorzugsweise Polyurethanschäume, hauptsächlich die elastischen oder starren Schäume, die häufig auf Toluoldiisocyanat (TDI) und Diphenylmethan-4,4'-diisocyanat (MDI) basieren, und besonders die elastischen Schäume, die normalerweise auf TDI basieren, die in modernen Einrichtungsgegenständen, Anschlüssen und unbeweglichem Inventar eingesetzt werden. Diese Polyurethane können zum Beispiel sowohl auf Polyether- oder Polyesterpolyolen, Trialkanolaminen als auch aminischen Polyolen basieren, z.B. denjenigen, die von Alkylenoxidaddukten von Aminen und Ammoniak abgeleitet werden. Sie können verschiedene Treibmittel wie Wasser, Kohlendioxid und Perhalogenkohlenwasserstoffe, wie Methylenchlorid, verflüssigte Gase, die Siedepunkte unter 27ºC und über 15ºC aufweisen, oder andere inerte Gase, wie Stickstoff, als solches zugesetztes Kohlendioxid, Methan, Helium und Argon beinhalten. Geeignete anfangs verflüssigte Gase schließen aliphatische und cycloaliphatische Fluorkohlenwasserstoffe ein, die bei oder unter der Temperatur der schäumenden Masse verdampfen. Solche Gase sind mindestens teilweise fluoriert und können auch anders halogeniert sein. Beispielhaft für die bevorzugten Fluorkohlenwasserstofftreibmittel sind Trichlormonofluormethan, Dichlordifluormethan, 1,1-Dichlor-1-fluorethan, Hexafluorcyclobutan und Octafluorcyclobutan. Andere Hilfsmittel (oder Rückstände davon), die enthalten sein können, schließen Katalysatoren, z.B. Zinnverbindungen, wie Zinnoctoat, Dibutylzinnacetat und Dibutylzinnlaurat, Tenside und Emulgatoren, wie substituierte Nonylphenole, Fettsäure/Ethylenoxid-Kondensate, Alkylenoxid- Blockcopolymere oder siliciumhaltige Verbindungen, wie Poly(dimethylsiloxane) oder Poly(phenylmethylsiloxane) oder Poly(dimethylsiloxan)-Polyoxyalkylen-Pfropfcopolymere sowie vorzugsweise feuerhemmende Mittel ein; Beispiele von bevorzugten feuerhemmenden Mitteln schließen wasserhaltige Aluminiumoxide, Magnesiumhydroxid, halogen- und/oder phosphorhaltige Verbindungen einschließlich Metallsalze von Phosphonsäuren, Antimonoxide, borhaltige Verbindungen, wie Borax, Graphit, z.B. abgeschieferten Graphit, Keramik oder Melamin oder seine Derivate, wie Melaminsalze, ein. Geeignete Melaminsalze schließen Melaminborat, Melamincyanurat, Dimelaminphosphat, Melaminphosphonate, Melaminsulfonate und Melamincarboxylate, wie Melaminphthalat, Melaminstearat und Melaminoxalat ein. Wenn ein feuerhemmendes Mittel verwendet wird, kann das Verhältnis von Polyester zu feuerhemmendem Mittel in dem brennbaren Material 10:90 bis 90:10, bezogen auf das Gewicht, betragen. Falls gewünscht, können schaumschichtbildende Bestandteile, z.B. Ammoniumpolyphosphate, in der Formulierung eingeschlossen sein.

Abgesehen von Zinnverbindungen umfaßt der Katalysator vorzugsweise ein Amin. Geeignete Aminkatalysatoren schließen einen oder mehrere der Folgenden ein: N,N'-Dimethylcyclohexylamin, Methyldicyclohexylamin, N-Methylmorpholin, N-Ethylmorpholin, N-Octadecylmorpholin, Triethylamin, Tributylamin, Trioctylamin, N,N,N',N'-Tetramethylendiamin, N,N,N',N'-Tetramethyl-1,3-butandiamin, Triethanolamin, N,N-Dimethylethanolamin, Triisopropanolamin, N-Methyldiethanolamin, Bis-( 2-dimethylaminoethyl)ether, Hexadecyldimethylamin, N,N-Dimethylbenzylamin, Trimethylamin, Triethylendiamin (d.h. 1,4-Diazabicyclo[2.2.2- octan]), das Formiat und andere Salze des Triethylendiamins oder Oxyalkylenaddukte der Aminogruppen von primären und sekundären Aminen und andere solche Aminkatalysatoren, wie sie auf dem Fachgebiet der Polyurethanherstellung gut bekannt sind.

Die Polyester können durch Mischen mit der Polyolformulierung, die zur Herstellung des Polyurethans verwendet wird, bevor sie mit der Isocyanatkomponente gemischt wird, eingebracht werden. Die Polyestermenge kann 5 bis 100 %, vorzugsweise 1 bis 30 %, bezogen auf das Gewicht des verwendeten Polyols, betragen.

Die Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung können in vielen verschiedenen Produkten, wie Sesseln, Sofas, Stühlen und verschiedenen anderen Formen von Sitzgelegenheiten, Matratzen, Polstern, Kissen, Schaumrückenbeschichtungen für Teppiche, Vorhängen und Textilverbundstoffen sowie Schäumen für Wärme- und Schallisolationen verwendet werden. Bei solchen Anwendungen werden sie oft in Verbundstoffen oder Baueinheiten mit einem breiten Bereich anderer Materialien einschließlich natürlicher und synthetischer Textilien, zum Beispiel Leder, Baumwolle, Wolle, Polyester, Polyamid, Acryl, Polyvinylchlorid, Polypropylen, Viskosevelours; zusätzlicher Polsterung, Zwischenschichten, Gurtbändern, Sperren und anderen verschiedenen Baumaterialien, wie Holz, Metallen, Kunststoffen, Gipskarton, Glasfasern usw. , verwendet werden. Außerdem können auch andere Maßnahmen zur Verringerung der Entflammbarkeit und der Entwicklung von Rauch und giftigem Gas, wie der Gebrauch von Zwischenschichten, Sperrschäumen und flammengehemmten Textilien, ergriffen worden sein.

Die folgenden Beispiele veranschaulichen die Erfindung.

Beispiel 1:

763 g (3,5 mol) Pyromellitsäuredianhydrid und 3710 g (35 mol) Diethylenglykol werden in das mit einem leistungsfähigen Rührer ausgestattete Umsetzungsgefäß eingebracht und unter einem Stickstoffstrom langsam auf 200ºC (± 5º) erhitzt. Das Gemisch wird bei dieser Temperatur erhitzt und Kondensationswasser wird bei einer Kolonnenkopftemperatur von 100ºC (± 5º) von der Umsetzungsmasse abdestilliert. Die Umsetzung wird durch Säurewertbestimmungen überwacht. Beim Säurewert von 20 mg KOH/g werden 2,4 g Dibutylzinnoxid zugesetzt und das Erhitzen wird fortgesetzt, bis der Säurewert 5 mg KOH/g erreicht. Überschüssiges Diethylenglykol wird unter vermindertem Druck entfernt, wobei 1973 g Produkt, Säurewert 8,3 mg KOH/g, als braunes viskoses Öl erhalten werden.

Beispiele 2 bis 29:

Das in Beispiel 1 angegebene Verfahren wird unter Verwendung der in Tabelle 1 aufgestellten Umsetzungspartner wiederholt. Wenn ein Gemisch aus Säuren oder Anhydrid gezeigt wird, wird ein 1:1 molares Gemisch verwendet. In Beispiel 4 wird ausreichend 2-Ethylhexanol verwendet, um den Säurewert auf 8,0 mg KOH/g zu vermindern.

Tabelle 1
Umsetzungskomponenten Beispiel Säurewert (mg KOH/g) Säure Polyol [C] PMDA + Äpfelsäure PMDA + Bernsteinsäure PMDA + Adipinsäure PMA + Äpfelsäure PMA + Bernsteinsäure PMA + Adipinsäure BP-DA + Adipinsäure THFTA + Adipinsäure DPD + Adipinsäure PMDA = Pyromellitsäuredianhydrid MA= Maleinsäureanhydrid TMA - Trimellitsäureanhydrid PMA = Pyromellitsäure TMAC = Trimellitsäure THF-DA = Tetrahydrofurandianhydrid BP-DA = Benzophenondianhydrid EDTA = Ethylendiamintetraessigsäure THFTA = Tetrahydrofurantetracarbonsäure DPD = Diphenyldianhydrid EG = Ethylenglykol

PEG = Polyethylenglykol

PG = Propylenglykol

PPG = Polypropylenglykol

DEG = Diethylenglykol

DBNPG = Dibromneopentylglykol

DBS = Dibrombernsteinsäure

Die Wirksamkeit der Polyesterzusammensetzung beim Verringern der Anteile von Rauch und giftigem Gas, die beim Verbrennen von elastischem Polyurethanschaum entwickelt werden, wird durch die folgenden Beispiele veranschaulicht.

Beispiel 34:

Ein elastischer Polyurethanschaum wird unter Verwendung der folgenden Formulierung hergestellt.

Gewichtsteile Polyetherpolyol¹ Wasser N,N-Dimethylethanolamin Zinnoctoat Silikontensid² Toluoldiisocyanat 80:20 (TDI) ¹Caradol 48/2 von Shell Chemicals ²Polyurax SC 246 von BP Chemicals

Das Polyol, Wasser, N,N-Dimethylethanolamin und Silikontensid werden unter Verwendung eines Vierblattkreiselrührers bei 2000 U/min miteinander vermischt.

Das Zinnoctoat wird zugesetzt und fünf Sekunden gerührt. Schließlich wird schnell vorher gewogenes TDI zugesetzt. Das Gemisch wird 5 Sekunden gemischt, dann in eine Form gegossen. Man läßt den Schaum aufgehen, dann wird er 24 Stunden bei 23ºC und 50% relativer Luftfeuchtigkeit gelagert.

Der Schaum wird in 5 g (± 0,2 g) wiegende Würfel geschnitten und die beim Verbrennen erzeugte Rauchmenge wird wie folgt unter Verwendung einer Standardrauchkammer Aminco NBS, die in ASTM E662 beschrieben ist, aber unter Verwendung eines modifizierten Testverfahrens gemessen. Die Schaumprobe wird auf ein von einem Stativ getragenes Drahtnetz innerhalb der Rauchkammer gesetzt und mit einem Streichholz angezündet. Jede Schaumprobe wird in dreifacher Ausfertigung geprüft. Die mittlere spezifische optische Dichte wird bei Zeiten von einer Minute (D&sub1;), zwei Minuten (D&sub2;) und drei Minuten (D&sub3;) ab dem Zündzeitpunkt berechnet. Die mittlere maximale spezifische optische Dichte, die für die Rußablagerung auf den Linsen korrigiert ist, [Dmax (korr.)] wird auch aufgezeichnet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 angegeben.

Beispiele 35 bis 64:

Proben von elastischem Polyurethanschaum, die die Polyesterzusammensetzungen der vorliegenden Erfindung enthalten, werden unter Verwendung des Verfahrens des Beispiels 34 mit annähernd der gleichen Menge der Polyesterzusammensetzung hergestellt, die vor Zusatz des Zinnoctoats und TDI's in das Gemisch gemischt wird. Die verwendeten Mengen sind in Tabelle 2 als Teile pro hundert Teile Polyol (php) gezeigt.

Obwohl diese Polyesterzusammensetzungen ohne Notwendigkeit für irgendwelche wesentlichen Änderungen an dieser Formulierung verwendet werden können, wird Fachleuten bewußt sein, daß kleine Veränderungen, z.B. an den Katalysatoranteilen, vorgenommen werden können, um die Eigenschaften des hergestellten Schaums zu regulieren.

Proben des erhaltenen Schaums werden hergestellt und geprüft, wobei das in Beispiel 34 beschriebene Verfahren befolgt wird, und die so erhaltenen Werte der optischen Dichte sind in Tabelle 2 angegeben.

Tabelle 2
Optische Dichten Beispiel Nr. Produkt des Beispiels Menge (php) Kontrolle

Die in Tabelle 2 angegebenen Ergebnisse zeigen, daß ein Einbringen der Polyester der Erfindung in den elastischen Polyurethanschaum (Beispiele 35 - 64) die Gesamtmenge an Rauch, die während der Verbrennung gebildet wird, im Vergleich zum unbehandelten Schaum (Beispiel 34) verringert, wie durch Dmax (korr.) gemessen wird. Außerdem haben die Polyester die Wirkung, daß sie die Geschwindigkeit, bei der der Rauch erzeugt wird, bedeutend verringern, wie durch die Werte der optischen Dichte nach 1, 2 und 3 Minuten (D&sub1;, D&sub2; und D&sub3;) gemessen wird.

Beispiel 65 - 73:

Maschinell hergestellte Proben von elastischem Polyurethanschauin wurden unter Verwendung der Formulierungen in Tabelle 3 hergestellt.

Tabelle 3
Formulierung Caradol 48/2 Wasser N,N-Dimethylethanolamin Zinnoctoat Polyurax SC 246 Kühlmittel 11 Polyester des Beispiels 1 Polyester des Beispiels 12 (gelöst in 20 Gew.-% Dichlormethan) Schaumdichte kg m&supmin;³

Proben von jedem Schaum wurden zu Polstern geschnitten. Ein Sitzpolster von 45 x 50 x 10 cm, eine Rückenlehne von 45 x 50 x 10 cm und zwei Armlehnen von 45 x 25 x 10 cm wurden zu einer Sesselform zusammengesetzt und von einem Stahlsesselgestell abgestützt. Die Sitz- und Rückenlehnenpolster wurden auf einer festen Mineralfaserplattenverkleidung abgestützt. Der Schaum wurde unbedeckt und entweder mit Viskosevelours- oder Polypropylenbezügen geprüft, wie in Tabelle 4 aufgeführt. Im Fall des polypropylenbezogenen Schaums wurden nur zwei Polster (Rückenlehne und eine Armlehne) verbrannt.

Die zusammengesetzten Sessel wurden in einer Brandversuchseinrichtung aufgestellt, die aus einer sich in einen Korridor (12 m x 1,2 m x 2,5 m) öffnenden Kammer (4 m x 3 m x 2,5 m) bestand. Türen mit einstellbaren Lamellen wurden am Ende des Korridors und am äußeren Eingang zur Testkammer angebracht und diese Türen wurden verwendet, um die Luftzufuhr zur Probe in der Testkammer zu steuern. Ein Beobachtungsraum wurde so angebracht, daß es möglich war, die Testkammer während der Versuche zu photographieren und Fernmessungen der Gaskonzentrationen und Rauchverdunkelung vorzunehmen. In den Außenwänden wurden zusätzliche Einblickfenster zur Beobachtung bereitgestellt.

Eine Raufe Nummer 5, wie im Britischen Standard BS 5852 beschrieben, wurde als Zündquelle verwendet und auf der Rückseite des Sitzpolsters neben der Rückenlehne angebracht. Ein Streichholz wurde verwendet, um die Raufe anzuzünden.

Die Raucherzeugung von den Sesseln wurde unter Verwendung einer vertikal befestigten Lichtschranke, die aus einer glühenden Wolframlichtquelle und einer Siliciumchip-Photozelle mit ihren jeweiligen Kollimator- und Fokussierungslinsen besteht, gemessen. Die Ausgangsspannung aus dem System wurde kontinuierlich unter Verwendung eines computerisierten Datenaufzeichnungssystems überwacht. Die Beziehung zwischen Ausgangsspannung und optischer Dichte des Mediums, die eine Verdunkelung im Lichtweg des Systems verursacht, wurde durch Eichung mit Standardgraufiltern bestimmt. Messungen wurden an der Tür zwischen dem Korridor und der Kammer und im Korridor durchgeführt. Die Messungen wurden über die optische Dichte (D) durchgeführt, eine Einheit, die vom Beerschen Gesetz abgeleitet und als

D = log&sub1;&sub0;F&sub0;/F

ausgedrückt wird, wobei

F&sub0; = Lichtintensität an der Photozelle in Abwesenheit von Rauch

F = Lichtintensität an der Photozelle in Gegenwart von Rauch ist.

Außerdem wurde eine Gassammelleitung in den Beobachtungsraum gelegt, die eine kontinuierliche Überwachung von Sauerstoff-, Kohlenmonoxid- und Kohlendioxidspiegeln in der Kammer ermöglicht. Die Tests wurden in dreifacher Ausfertigung ausgeführt. Die Mittelwerte der optischen Dichte (D) des Rauchs im Korridor sind graphisch in den Abbildungen 1 - 3 gezeigt. Die Kohlenmonoxidanteile sind in den Abbildungen 4 - 6 angegeben. Diese Ergebnisse zeigen eindeutig, daß ein Einbringen des Polyesters in den Schaum die Geschwindigkeit der Raucherzeugung, die erzeugte Rauchmenge und die entwickelte Kohlenmonoxidmenge bedeutend verringert. Diese Verringerungen werden bei der Verbrennung von unbedecktem Schaum und, wenn entweder Viskosevelours- oder Polypropylenbezüge verwendet werden, beobachtet.

Tabelle 4
Beispiel Nr. Formulierung Bezug Keiner Viskosevelours Polypropylen

Beispiele 74 - 77:

Proben von elastischem Polyurethanschaum, die die Polyesterzusammensetzung der vorliegenden Erfindung und andere flammenhemmende Zusätze enthalten, werden unter Verwendung des Verfahrens des Beispiels 34 hergestellt. Die Polyesterzusammensetzung und ein anderes Flammschutzmittel werden vor Zusatz des Zinnoctoats und TDI's in das Gemisch gemischt. Die verwendeten Mengen sind in Tabelle 5 als Teile pro hundert Teile Polyol (php) gezeigt.

Beispiele Polyester des Beispiels Menge php Flammschutzmittel Melaminborat Melamin Cyanursäure Zinkborat

Proben des Schaums werden hergestellt und geprüft, wobei dem in Beispiel 34 angegebenen Verfahren gefolgt wird, und die so erhaltenen Werte der optischen Dichte sind in Tabelle 6 angegeben.

Tabelle 6
Spezifische optische Dichte Beispiel


Anspruch[de]

1. Zusammensetzung umfassend einen brennbaren Polyurethanschaum, der einen Polyester mit einem Säurewert unter 30 mgKOH/g beinhaltet, der erhältlich ist durch Umsetzung von

I[A) einer Polycarbonsäure mit 4 Carboxylgruppen oder deren Anhydrid und gegebenenfalls

[B&sub1;] einer aliphatischen Dicarbonsäure mit 2 bis 16 Kohlenstoffatomen oder deren Anhydrid; und/oder

[B&sub2;] einer aromatischen Dicarbonsäure mit 8 bis 16 Kohlenstoffatomen oder deren Anydrid; und/oder

[B&sub3;] Trimellitsäure oder -anhydrid mit

II[C] wenigstens einer aliphatischen, cykloaliphatischen oder aromatischen Polyhydroxykomponente mit 2 bis 8 Hydroxylgruppen.

2. Zusammensetzung nach Anspruch 1, in der die Menge Polyester, die zur Herstellung des Polyurethanschaums verwendet wird, 5 bis 100 %, bezogen auf das Gewicht von Polyol, beträgt.

3. Zusammensetzung nach Anspruch 2, in der die Menge Polyester 10 bis 30 % beträgt.

4. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, in der der Polyester einen Säurewert und 10 mgKoH/g besitzt.

5. Zusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, in der der Polyester von einer Komponente [A] abgeleitet wird, die eine aromatische Komponente ist.

6. Zusammensetzung nach Anspruch 5, in der die Komponente [A] Pyromellitsäure oder Pyromellitsäuredianhydrid ist.

7. Zusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, in der die Komponente [B&sub1;] eine gesättigte aliphatische oder hydroxysubstituierte, gesättigte aliphatische Komponente ist.

8. Zusammensetzung nach Anspruch 7, in der die Komponente [B&sub1;] Adipinsäure oder Adipinsäure in Gemisch mit anderen Dicarbonsäuren ist, oder [B&sub1;] Äpfelsäure ist.

9. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, in der die Komponente [B&sub1;] eine ungesättigte Komponente ist.

10. Zusammensetzung nach Anspruch 9, in der die Komponente [B&sub1;] Malein-, Fumar- oder Itakonsäure oder Maleinsäureanhydrid ist.

11. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, in der die Komponente [B&sub2;] eine aromatische Komponente ist, die 2 Carboxylgruppen enthält.

12. Zusammensetzung nach Anspruch 11, in der [B&sub2;] Phthal-, Isophthal- oder Terephthalsäure ist.

13. Zusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, in der die Komponente [C] eine aliphatische Komponente ist.

14. Zusammensetzung nach Anspruch 13, in der die Komponente [C] ein aliphatisches Diol oder ein Polyätherdiol ist.

15. Zusammensetzung nach Anspruch 13, in der die Komponente [C] 2 bis 6 Kohlenstoffatome enthält.

16. Zusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die zusätzlich ein feuerhemmendes Mittel enthält.

17. Zusammensetzung nach Anspruch 16, in der das Verhältnis Polyester zu feuerhemmendem Mittel 10:90 bis 90:10 bezogen auf das Gewicht beträgt.







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