CS548290A3 - Shaped part made of foamy plastic material and process for producing thereof - Google Patents

Description

- 2 - WM2-90

Vynález se týká tvarovjáSo díla z pánové plastické hmoty Orf zp^CoJpW____ výroby tohoto tvarové^ díla, í “ n _~ Ί ' □

Vynález se rovněž týká určitýchtvarových dílů, které jsou již hotovými výrobky, napříkladnapěněných matrací a polštářů pro nábytek a vozidla, zvláš-tě sedadla v automobilech a letadlech. - * Pod pojmem "tvarový díl z pěnové plastické hmoty" se rozumí výrobek ze zpevněné pány syn-tetického polymeru·»

Pod pojmem "integrovaný potah" serozumí potah, který je celou svou plochou spojen s napě-něnou plastickou hmotou^a je vytvářen při jejím napěnění,to znamená bez přísady pojivá a bez lepení předem připra-vených částí.

Pod pojmem "tváření" se rozumí de-formace materiálu vlivem zevních sil a popřípadě tepla vpříslušném zaSzení.

Pod pojmem""napěnění" se rozumí po-stup, při němž se s výhodou vychází z kapalných výchozíchlátek pro výrobu polyurethanu. Směs se pak naplní do vy-robeného potahu. 3iž při svém vzniku je plastická hmotanapěněna a současně spojena s potfehem.

Tvarové díly z pěnové plastickéhmoty s integrovaným potahem jsou již známy. - 3 - V NSR patentovém spisu č. 22 27 143se popisují sedací polštáře z napěněné plastické hmoty stažným textilním potahem se stavitelnou vrstvou z elastomeru,přičemž pěnová plastická hmota je vyráběna in šitu za stude-ná. Vrstva, která je schopna staveni, je tvořena s výhodoutermoplastickým polyurethanovým elastomerem nebo vrstvouzměkčeného polyvinylchloridu , obrácenou k pěnové hmotě a na této straně opatřenou například vrstvou rozpouštědla svrstvou polyurethanu, uak je popsáno na str. 4, odst. 2~ana str. 5 v posledním odstavci uvedeného spisu. Mimoto jemožno ještě vložit mezi textilní potah a uvedenou vrstvufolii polyurethanu ve formě měkké pěny. Laminát tohoto ty-pu se pak zpracovává na požadovaný tvar ve vakuu a vzniklýdutý prostor se pak naplní pěnou.

Taká v publikaci Gummi-Asbest-Kunst-stoffe, č. 10, 1972 se na stranách 923 aŽ'926 popisují tva-rové díly z pěnové plastické hmoty. Tyto díly jsou vyřáběny .z textilních plochých útvarů po netavení folie z polyuretha-nu a polyvinylchloridu následným zpracováním do požadovanéhotvaru a napěněním dutého prostoru. V NSR patentovém spisu 6. 35 06 230se popisují sedadla a opěradla, která jsou získána tvářenímve vakuu s následným napěněním při použití potahu, prostup-ného pro vzduch a folie, rovněž prostupné pro vzduch, při-čemž potah a folie jsou spojeny až po zpracování na požado-vaný tvar. Folie má být tažná a lepivá, jak je popsáno - 4 - ve sloupci 2, řádcích 56 a 57, přičemž se neuvádí, z jakéhopolymeru má být folie vyrobena. V britském patentovém spisu č. 20 06 667 se popisuje výroba potahů pro polétáře, napří-klad sedadla automobilů, nábytek, židle a postele. Potahyjsou tvořeny lamináty s textilní vrstvou, vrstvou napěněnéplastické hmoty a popřípadě termoplastickou folií. Tato fo-lie může být vyrobena z polyvinylchloridu, polyethylenu ne-bo polyutethanu, jak je uvedeno na str. 3, řádky 11 až 15·Laminát se mechanicky zpracovává na požadovaný tvar, jakje uvedeno na str. 2, bod 1, řádky 26 až 28,,s výhodou přiteplotě 150 až 220 °C. Vzniklý potah je pak možno spojit spěnovou hmotou, vyrobenou odděleně, nebo je možno nanéstpěnovou hmotu přímo na jeho zadní stranu, jako je uvedenona str. 2, řádky 8 až 13.

Známé tvarové díly vždy neodpQVÍda- « jí požadavkům na vlastnosti při použití, zejména se silněsmrěiují a/nebo je vazba mezi vzájemnými vrstvami potahunebo mezi potahem a pěnovou hmotou nedostatečné.

Vynález si klade za úkol tyto nevý-hody překonat a navrhnout tvarové díly z pěnové plastickéhmoty s nenakrčeného, pevně spojeného potahu při velké tva-rové stálosti. Mimoto by mělo být možno těchto vlastnostídosáhnout jednoduchým a levným způsobem.

Pod pojmem “laminát’’ se rozumí ně-kolik vzájemně spojených vrstev. Spojení těchto vrstev 5 je mdžno uskutečnit při použití pojivá nebo bez pojivá,na celé ploše nebo pouze na její části.

Pod pojmem^vrstva" se rozumí plochýútvar určité výšky, uložený pod nebo mezi jiným materiálem.Může jít o folii, textilní materiál nebo pastu. Předmětem vynálezu je tedy tvarovýdíl z pěnové plastické hmoty s integrovaným potahem z lami-nátu s vrstvou kopolyetheresteru, který je tvořen velkýmpočtem opakujících se intralineárních esterových jednotek .s dlouhým řetězcem a esterových jednotek s krátkým řetězcem,přičemž tyto jednotky jsou statisticky spojeny esterovýmimůstky tak, že koncová část jednoho řetězce je spojena vždys počáteční částí druhého řetězce, esterové jednotky s dlou-hým řetězcem je možno vyjádřit obecným vzorcem

O O

[-O-G-O-C-R-C-] a jednotky s krátkým řetězcem je možno vyjádřit obecnýmvzorcem 0 2 [-O-D-O-C-R-C-] kde G je dvojsytný zbytek, vznikající odstraněním kon- cových hydroxylových skupin alespoň jednoho gly- - 6 - kolu s dlouhým řetězcem, s molekulovou hmotností 800 až 6000 a s atomovým poměrem uhlíku ke kysli ku v rozmezí 2,0 až 4,3» přičemž alespoň 15 % hmotnostních glykolu s dlóuhým řetězcem má poměr uhlíku ke kyslíku v rozmezí 2,0 až 4»O, R znamená dvojsytný zbytek, vznikající odstraněním karboxylových skupin alespoň jedné dikarboxylovékyseliny s molekulovou hmotností nižší než 300, D znamená dvojsytný zbytek, vznikající odstraněním hydroxylových skupin alespoň jednoho diolu, s molekulovou hmotností nižší než 250, 80 % použité dikarboxylové kyseliny je tvořeno kyselinoutereftalovou nebo jejím ekvivalentem, tvořícím ester, ale-spoň 80 % molárních nízkomolekulárního diolu je tvořeno 1.4- butandiolem nebo jeho ekvivalentem, tvořícím ester,přičemž součet molárních procent dikarboxylové kyseliny,odlišné od kyseliny tereftalové nebo jejího ekvivalentu,tvořícího ester a nízkomolekulárního diolu, odlišného od 1.4- butandiolu nebo jeho ekvivalentu, tvořícího ester jenejvýše 20 a esterové jednotky s krátkým řetězcem tvoří40 až 85 % hmotnostních kopolyetheresteru. Výhodné je užít takového materiálu,v němž alespoň 15 % hmotnostních glykolu s dlouhým řetěz·»cem má poměr uhlíku ke kyslíku v rozmezí 2,0 až 2,7· Vý-hodné je také volit folii s floušikou 10 až 30, s výhodou - 7 - 20 až 30/UB z kopolyetheresteru s 15 až 50 % hmotnostnímipolyethylenglykolu (PEG) jako glykolu s dlouhým řetězcem,vztaženo na souSet množství glykolu s dlouhým řetězcem aesteru s krátkým řetězcem (PBT) + 1 mol tereftalátu. Vý-hodné provedení zahrnuje laminát, vyrobený z tohoto mate-riálu s přídatnou textilní vrstvou a/nebo folií z napěně-ného měkkého polyurethanu. S výhodou se při výrobě laminá-tu užije folie z měkkého napěněného polyurethanu s tloušť-kou 3 až 12 mm. Tloušťka této vrstvy na hotovém laminátumůže být podle podmínek výroby také nižší, například v roz-mezí 1,5 až 6 mm. Výhodná provedení uvedeného materiá-lu je možno vyjádřit následujícími vlastnostmi, nebo takékombinací těchto vlastností. - Laminát obsahuje textilní vrstvu a/nebo vrstvu z napěně-né plastické hmoty a vrstvu kopolyetheresteru v uvedenémpořadí. Může však jít také o dvouvrstevní laminát, napří-klad z textilní vrstvy a vrstvy kopolyetheresteru. - Kopolyetherester obsahuje s výhodou podíl polyethylen-glykolu (PEG) 15 až 50 % hmotnostních, vztaženo na sou-čet množství glykolu s dlouhým řetězcem (PEG) a esterus krátkým řetězcem (PBT) + 1 mol tereftalátu. - Vrstva kopolyetheresteru může být získána také tak, žese převrství nebo impregnuje textiláí vrstva nebo vrstva napěněné plastické hmoty použitím odpovídajícího roztoku,pasty nebo disperze, výhodné je však vyrobit odpovídající - 8 - folii z kopolyetheresteru. - Folie má mít tloušiku 10 až 30, s výhodou 20 až 30/um. Může však být také tenčí nebo silnější. V tomto případěvšak není možno dosáhnout nejvýhodnějěích výsledků. Fo-lie může být tím tenčí, čím rovnoměrnější je její tloušlka - Z textilních vrstev jsou vhodné tkaniny a rouna, zvláětěvěak úplety. Je možno užít plně dloužených, avšak takéčástečně dloužených nebo vůbec nedloužených nekonečnýchlátek. Je možno užít tako krumplovaných materiálů. - Vrstvou pěnové plastické hmoty je s výhodou folie z měk-kého napěněného polyurethanu. Tato folie se s výhodou na-náší a spojuje s výhodou plamenem s folií na jedné straněa specielní vrstvou na druhé straně, takže se dosáhnetrvalého spojení v celé délce materiálu. - Tváření je možno dosáhnout také mechanicky pomocí raznic,vhodné je postup provádět při přetlaku nebo ve vakuu.Nejvýhodnější je provádění postupu ve vakuu.

Zpracování na požadovaný tvar jemožno provést při teplotě místnosti nebo při mírně zvýšenéteplotě, například do 50 °C. Použitá teplota se účelně řídípodle podmínek, jichž se užívá pro napěnění.

Zpěněná vrstva z kopolyetheresterupodle vynálezu má zejména následující vlastnosti: - Vrstva je neočekávaně pevná a pevně spojena s folií změkkého napěněného polyurethenu i s jádrem z napěněného - 9 - polyurethanu. - Z folie je možno vyrobit tvarově stálé díly i za mírnýchpodmínek postupu, jako jsou nízká teplota, podtlak akrátká doba zpracování. Rozdíl mezi rozměry zařízeni atvarovým dílem po odstranění tohoto dílu ze zařízení jjevelmi malý. - Také v případě, že při výrobě dochází k silnému prodlou-žení až o 50 %, nepronikne reakční směs FUR laminátempřes jeho poměrně malou tloušťku. - Materiál je nepropustný pro vodu a vzduch, avšak propustnýpro vodní páru. Tím je možno dosáhnout vysokého pohodlípři použití a snadného čištění.

Na základě uvedených vlastností ma-jí zvláštní význam následující tvarové části z pěnové plas-tické hmoty s integrovaným potahem: matrace pro hotely anemocnice, zvláštní sedadla pro automobily, letadla a že-leznice. Všechna tato sedadla je možno snadno vyrobit spožadovaným profilem, snadno se čistí vzhledem k tomu, Ževoda smáčí pouze jejich povrch, avšak jinak je povrch provodní páru propustný. I při dlouhém použití nevznikají napotahu pokrčená místa.

Zcela obecně je možno s použitímlaminátu podle vynálezu vyrobit jakékoliv tvarové díly.

Lamináty podle vynálezu s vrstvoukopolyetheresteru a s vrstvou napěněné plastické hmoty je 10 - možno získat ze součástí, z nichž některé byly již po-psány například v publikaci: Gumgi-Asbest-Kunststoffe,δ. 10, 1972, str. 923 až 926. Výroba vhodných kopolyetheresteruje popsána v evropském patentovém spisu δ. 111 360. Tytokopolyetherestery jsou poměrně stálé proti hydrolýze. Vuvedeném evropském patentovém spisu je popsána také vý-roba folií. Z textilních materiálů se zpravidlaužívají tkaniny nebo úplety, například z vláken nebo pří-zí ze syntetických polymerů, zejména z polyethylenterefta-látu nebo polyamidu 6 nebo 66. Je možno užít také elasto-merní vlákna.

Folie z měkkého napěněného poly-urethanu, kterou je možno k výrobě tvarových dílů užít,má s výhodou tloušlku 3 až 12 mm a je možno ji získatobecně známými postupy.

Laminát, tvořený kopolyetherestero-vou folií, textilním materiálem a/nebo měkkou zpěněnou fo-lií je zpravidla možno získat nanášením pomocí plamenem. V tomto případě má dojít pouze k natavení povrchovýchbuněk napěněného materiálu, tak, aby došlo ke slepeníobou materiálů po celé ploše. Tím se zachová při dobrémslepení elastičnost,měkkost a prostupnost materiálu. 11 - Získaný laminát se zpracovává napožadovaný tvar známým způsobem ve vakuu, s výhodou přivyšší teplotě. Vhodný postup je popsán například v NSRpatentových spisech č. 35 06 230 a 36 13 879·

Pak se materiál napění, s, výhodouza studená při teplotě 30 až 60 °C známým způsobem, při-čemž se užije kapalných výchozích látek pro výrobu poly-urethanů, které se vlijí do vzniklého dutého prostoru na-příklad podle publikace Kirk-Othmer, Encyclopedia of Che-mical Technology, 2. vydání, sv. 21, str. 84 až 94 (19)nebo Becker/Braun, Kunststoff Handbuch, sv. 7 (Polyurethane)Hauser, Verlag Munchen, Vídeň (1983). Příklad

Vyrobí se folie z kopolyetheresterus 30 % PBG s molekulovou hmotností 4000 s tloušťkou 25/um.Tato folie podle vynálezu a) se srovnává se známou foliíb) s tloušikou 53/um z polyurethanu Typ U 03 (Fa· Plate,Bonn).

Chování obou folií bylo sledovánopři použití proužků 200 x 25 mm (délka napínaného materiálu50 mm, dloužení 100 % rychlostí 5 cm/min při 20 °C, zaříze-ní Instron). Získané diagramy jsou uvedeny na přiloženémvýkresu, obr. 1. Je zřejmé, že folie a) podle vynálezu se - 12 - dlouží obtížněji než známá folie b). Taká vratná sila folie a) podle vynálezu je o 7,0 N vySSÍ než v případě známá fo-lie b), kde je 6,6 N po 1,5 minutách, jak je znázorněno naobr. 2. Na základě těchto výsledků bylo možno očekávatrprolaminát s kopolyetheresterovou folií a) větěí rozdíl v roz-rměrech tvarového dílu v zařízení a po vyjmutí ze zařízenínež pro folii b). Pozorován byl však opak. V případě, že sefolie z měkkého pěnového polyurethanu s konečnou tloušťkou2 mm zpracovává na laminát s velurem s přídavnými řetězciz elastomernlch látek Lycra (typ Frontier) a získaný lami-nát se zpracovává na požadovaný tvar ve vakuu při teplotě40 až 45 °C a?pak se napění při teplotě 40 až 45 °C celkem4 minuty při použití polyolu/diisokyanátu a hnacího kmenu(reakční směs pro výrobu polyurethanu), načež se po 5 mi-nutách vyjme ze zařízení, nedojde přes poměrně malou tloušfku k průniku pěnového materiálu povlakem.

Vazba kopolyetheresterové folie jakna měkkou napěněnou pólyurethanovou folii, tak na pěnovépolyurethanové jádro je také neočekávaně pevné.

Claims (9)

1. - 13 - X PATENTOVÉ NÁROKY PVSM2-90 T r- — > "D 33 O o < C- C- ' X* «... - o ·->. * <O -J

   1. Tvarový dít z pěnové plastickéhmoty s integrovaným potahem z laminátu s vrstvou kopoly-etheresteru, vyznačující se tím, Se je tvořen velkým počtemopakujících se intralineárních esterových jednotek s dlou-hým řetězcem a esterových jednotek s krátkým řetězcem, při-čemž tyto jednotky jsou statisticky spojeny esterovými můst-ky tak, Se koncová část jednoho řetězce je spojena vSdy spočáteční částí druhého řetězce, esterové jednotky s dlou-rhým řetězcem je možno vyjádřit obecným vzorcem 0 0 [-O-G-O-C-R-C-] a jednotky s krátkým řetězcem je možno vyjádřit obecným vzorcem 0 0 [-O-D-O-C-R-C-] kde G je dvojsytný zbytek, vznikající odstraněním koncových hýdroxylových skupin alespoň jednohofelykolu s dlouhým řetězcem, s molekulovou hmot-ností 800 aS 6000 a s atomovým poměrem uhlíkuke kyslíku v rozmezí 2,0 aS 4,3, přičemž alespoň - 14 15 % hmotnostních glykolu s dlouhým řetězcemmá poměr uhlíku ke kyslíku v rozmezí 2,0 až 4,0, R znamená dvojsytný zbytek, vznikající odstraněním karboxylových skupin alespoň jedné dikarboxylovékyseliny s molekulovou hmotností nižší než 300, D znamená dvojsytný zbytek, vznikající odstraněním hydroxylových skupin alespoň jednoho diolu, smolekulovou hmotností nižší než 250, 80 % použité dikarboxylové kyseliny je tvořeno kyselinoutereftalovou nebo jejím ekvivalentem, tvořícím ester, ale-spoň 80 % molárních nízkomolekulárního diolu je tvořeno 1.4- butandiolem nebo jeho ekvivalentem, tvořícím ester,přičemž součet molárních procent dikarboxylové kyseliny,odlišné od kyseliny tereftalové nebo jejího ekvivalentu,tvořící ester a nízkomolekulárního diolu, odlišného od 1.4- butandiolu nebo jeho ekvivalentu, tvořícího ester jenejvýše 20 a esterové jednotky s krátkým řetězcem tvoří40 až 85 % hmotnostních kopolyetheresteru.
2. 2. Tvarový díl podle bodu 1, vyzna-čující se tím, že obsahuje alespoň 15 % hmotnostních gly-kolu s dlouhým řetězcem s poměrem uhlíku ke kyslíku v roz-mezí 2,0 až 2,7·
3. 3. Tvarový díl podle bodu 1 nebo2, vyznačující se tím, že glykolem s dlouhým řetězcem jepolyethylenglykol (PRO) a jeho podíl je 15 až 50 % hmot- - 15 - nostních, vztaženo na součet množství glykolu s dlouhýmřetězcem (PEG) a esterových jednotek s krátkým řetězcem(PBT) + 1 mol tereftalátu.
4. 4. Tvarový díl podle bodu 3, vyzna-čující se tím, že podíl PEG je 15 až 33 % hmotnostních.
5. 5. Tvarový díl podle bodů 1 až 4, vyznačující se tím, že vrstvou z kopolyetheresteru je folies tlouSikou 5 až 50, s výhodou 10 až 30 a zvláště 20 až 30/um.
6. 6. Tvarový díl podle bodů 1 až 5, vyznačující seslím, že vrstva kopolyetheresteru je součástílaminátu, který mimoto obsahuje textilní vrstvu a/nebo vrst-vu pěnové plastické hmoty.
7. 7. Tvarový díl podle bodů 1 až 6, vyznačující se tím, že jde o automobilové sedadlo nebomatraci.
8. 8. Způsob výroby tvarového dílu podle bodů 1 až 7, vyznačující se tím, že se materiál zpracovávána požadovaný tvar, který se pak napění.
9. 9. Způsob podle bodu 8, vyznačujícíse tím, že se provádí ve vakuu-v Zastupuje: 60 605/Ko advokátka