DE102016005564A1

DE102016005564A1 - Flexible upholstery

Info

Publication number: DE102016005564A1
Application number: DE102016005564.2A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2016-05-04
Filing date: 2016-05-04
Publication date: 2017-11-09

Abstract

Polsterung dadurch gekennzeichnet, dass sie flexibel, haftend, rückstandslos abnehmbar und chemisch inert ist.Upholstery characterized in that it is flexible, adhesive, residue-free removable and chemically inert.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine abnehmbar anzubringende, flexible Polsterung, insbesondere eine Fahrgastinnenraum-Polsterung zur Protektion von Körperteilen vor Stößen, Reibung oder schmerzhaftem Aufliegen auf harten Flächen. Die Erfindung bezieht sich ferner auf die Verwendung der flexiblen Polsterung in Fahrzeuginnenräumen. Die Erfindung bezieht sich auch auf Verfahren zur Herstellung der abnehmbar anzubringenden, flexiblen Polsterung.The invention relates to a detachable to be attached, flexible padding, especially a passenger compartment padding for the protection of body parts from shock, friction or painful resting on hard surfaces. The invention further relates to the use of the flexible padding in vehicle interiors. The invention also relates to methods of making the removable flexible padding.

In Fahrzeuginnenräumen insbesondere Autos, existieren verschiedene befestigte Stützelemente, die den Fahrgast vor Reibung oder Stößen während langer Autofahrten schützen sollen. Derartige einseitige Belastungen können sehr schmerzhaft sein und auch zu gefährlichen Bewegungseinschränkungen führen. Hierzu gehören Armlehnen, Kopfstützen und polsternde Elemente im Fahrgastraum. Allerdings sind diese Elemente fest mit der Fahrgastzelle verbunden, daher nicht an den individuellen Benutzer anpassbar, und auch nicht abnehmbar, um den Komfort auf langen Fahrten durch Verschieben der Polsterung zu erhöhen. Ähnliche Probleme bestehen bei Zug- oder Flugreisen. Auch im privaten Wohnumfeld oder im Pflege- und Krankenhausbereich ist diese Problematik anzutreffen.In vehicle interiors, in particular cars, there are various fixed support elements which are intended to protect the passenger from friction or impact during long car journeys. Such unilateral stresses can be very painful and also lead to dangerous movement restrictions. These include armrests, headrests and upholstery elements in the passenger compartment. However, these elements are firmly connected to the passenger compartment, therefore not adaptable to the individual user, and also not removable, to increase comfort on long trips by moving the padding. Similar problems exist with train or air travel. This problem can also be found in the private living environment or in the nursing and hospital sector.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht also darin, eine rückstandslos abnehmbar anzubringende, flexible Polsterung, insbesondere zur Protektion von Körperteilen vor Stößen, Reibung oder schmerzhaftem Aufliegen auf harten Gegenständen und ein Verfahren zu ihrer Herstellung zu schaffen.The problem underlying the invention is therefore to provide a residue-free detachable to be attached, flexible padding, in particular for the protection of body parts from bumps, friction or painful resting on hard objects and a method for their preparation.

Die Aufgabe wird gelöst durch eine Polsterung, die ein flexibles, pflegeleichtes, nachgiebiges, ggfs. auch geschäumtes Material aufweist, das an Oberflächen haftet, an denen es rückstandslos abnehmbar anzubringen ist. Es ist beispielsweise an Glas-, Kunststoff-, oder Metalloberflächen haftend anbringbar und kann rückstandslos entfernt werden und anderswo erneut angebracht werden.The object is achieved by a padding, which has a flexible, easy-care, resilient, if necessary. Also foamed material that adheres to surfaces where it is removable to install without residue. It is, for example, adhesively attachable to glass, plastic, or metal surfaces and can be removed without residue and reattached elsewhere.

Somit kann die Polsterung verschiedenartige Körperteile, wie z. B. die Schulter, Ellbogen, Knie, Hüfte, Handgelenk oder Kopf vor übermäßigem Druck, Reibung oder eintöniger Belastung schützen, die insbesondere bei langen Autofahrten und unbequemen Belastungen eines Körperteils gegen die Fahrgastzelle auftreten können. Durch die variable haftende Anbringung der Polsterung an verschiedenen Gegenständen im Fahrgastinnenraum, lässt sich die Polsterung eines Körperteils nicht nur an die individuellen Bedürfnisse des Benutzers anpassen, sondern auch unterschiedliche Körperstellen zu verschiedenen Zeitpunkten abpolstern.Thus, the padding various body parts, such. As the shoulder, elbows, knees, hips, wrists or head protect against excessive pressure, friction or monotonous stress that can occur especially during long car rides and uncomfortable loads of a body part against the passenger compartment. Due to the variable adhesive attachment of the padding to various objects in the passenger compartment, the upholstery of a body part can not only be adapted to the individual needs of the user, but also cushion different body parts at different times.

Die erfindungsgemäße Polsterung kann aus verschiedenen Materialien aufgebaut sein oder aus einer Kombination von Materialien, solange sie die Funktionen der Protektion vor Stößen, Reibung und dem Aufliegen auf harten Gegenständen, der rückstandslosen Entfernung von der aufgebrachten Oberfläche sowie der Flexibilität mit sich bringen. Bevorzugt sind flexible, chemisch inerte und umweltverträgliche Materialien. Insbesondere kann das Material ausgewählt werden aus einem oder mehreren von Silikonmaterialien, Textilien, Schaumstoffen, Schaumstoffverbindungen, Latex, Schäumen, insbesondere elastomere Weichschäume, z. B. aus Nitrilkautschuk (NBR), Polyurethan (PUR) oder Polyester (PE) und Gelen.The padding according to the invention can be made of different materials or of a combination of materials, as long as they perform the functions of protection against impact, friction and the application to hard objects, the residue-free removal of the applied surface and the flexibility. Preference is given to flexible, chemically inert and environmentally compatible materials. In particular, the material can be selected from one or more of silicone materials, textiles, foams, foam compounds, latex, foams, in particular elastomeric flexible foams, for. Example of nitrile rubber (NBR), polyurethane (PUR) or polyester (PE) and gels.

Unter Silikonmaterialien soll jedes gummielastische silikon-enthaltende Material verstanden werden. Insbesondere kann es sich um Silikonkautschuke (Silicongummi) oder Silikon-Elastomere handeln. Diese können Füllstoffe aufweisen. Sie sind typischerweise wärmebeständige, kälteflexible, chemisch resistente, zwischen –40 und 250°C elastische Produkte. Die Silikonkautschuke können kalt-(RTV) oder heißvernetzend (HTV) hergestellt werden und auch als flüssiger Silikonkautschuk (LSR) weiterverarbeitet werden.Silicone materials should be understood as meaning any rubber-elastic silicone-containing material. In particular, it may be silicone rubbers (silicone rubber) or silicone elastomers. These can have fillers. They are typically heat-resistant, cold-flexible, chemically resistant, between -40 and 250 ° C elastic products. The silicone rubbers can be prepared cold (RTV) or hot crosslinking (HTV) and also processed as liquid silicone rubber (LSR).

Die Polsterung kann jede beliebige Form und jedes beliebige Design aufweisen. Sie kann mit verschiedenen Zusatzfunktionen ausgestattet werden, wie mit Aufbewahrungsschlitzen, -Ösen, verdeckten -Fächern. Sofern das Produkt in einer Gussform hergestellt wird, kann die Form je nach gewünschtem Einsatzzweck und ggfs. nach der Oberfläche gestaltet werden, auf die die Polsterung aufgebracht werden soll. Die Form-Variabilität ist demnach entsprechend hoch.The padding can be of any shape and design. It can be equipped with various additional functions, such as storage slots, eyelets, hidden compartments. If the product is manufactured in a mold, the mold can be designed according to the desired application and, if necessary, according to the surface on which the padding is to be applied. The shape variability is accordingly high.

Das Polster-Produkt gemäß der Erfindung ist vorzugsweise für den Innenraum von Kraftfahrzeugen oder Flugzeugen sowie im Wohnbereich einsetzbar. Das erfindungsgemäße Produkt kann in beliebigen Positionen im Kraftfahrzeug- oder Flugzeuginnenraum bei langen Reisen als flexible Stütze bzw. Polsterung dienen. Ebenso ist es im Innenbereich von Eisenbahnwaggons während der Personenreise nutzbar. Im Wohnbereich kann es die Sitz- bzw. Liegeposition in Bett oder auf der Couch polsternd unterstützen. Auch im Pflege- und Krankenhausbereich ist eine derartige, erfindungsgemäße Polsterung hilfreich.The padding product according to the invention is preferably used for the interior of motor vehicles or aircraft and in the living area. The product according to the invention can serve as flexible support or upholstery in arbitrary positions in the motor vehicle or aircraft interior during long journeys. Likewise, it is usable in the interior of railroad cars during the passenger journey. In the living area, it can support the sitting or lying position in bed or on the couch upholstery. Even in the nursing and hospital area, such upholstery according to the invention is helpful.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Polsterung aus Silikonkautschuk herstellbar. Die anorganische Silicium-Sauerstoff-Bindung ist viel stabiler als die organische Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindung. Dies ist der Hauptgrund für die hervorragende Temperaturbeständigkeit von Silikonkautschuk (Silikongummi) und für viele der anderen höchst positiven Eigenschaften.According to a particularly preferred embodiment of the invention, the padding is made of silicone rubber. The inorganic silicon-oxygen bond is much more stable than the organic carbon-carbon bond. This is the main reason for the excellent temperature resistance of silicone rubber (silicone rubber) and for many of the other most positive qualities.

So ist Silikonkautschuk dauerhitzebeständig bis 180°C, mit besonderen Hitzestabilisatoren bis 250°C, kurzzeitig bis 300°C, kälteflexibel, bis –50°C, mit spezieller Einstellung bis –90°C, beständig gegen kochendes Wasser und Wasserdampf bis 130°C, beständig gegen Licht und Strahlung (UV-, Röntgenstrahlung, Mikrowellen, Witterung), besitzt hervorragende Alterungsbeständigkeit, auch unter extremen Bedingungen. ist elektrisch hervorragend isolierend, kann aber mit Zusätzen auch leitfähig gemacht werden. Weiter ist Silikonkautschuk beständig gegen Oxidation und viele Chemikalien (oxidierende und reduzierende Chemikalien, Ozon, verdünnte Säuren und Laugen, polare Lösungsmittel), besitzt hohe Transparenz, er bietet aber auch vielfältige farbliche Gestaltungsmöglichkeiten. Das Material ist physiologisch unbedenklich, geruchs- und geschmacksfrei sowie bakteriologisch neutral-wichtig für die Verwendung im Kontakt mit Lebensmitteln, in Medizin und Pharmazie. Im Brandfall sind die emittierten Gase nicht toxisch und nicht korrosiv, flammhemmende Einstellungen sind möglich. Silikonkautschuke sind weitgehend beständig gegen bleibende Druckverformung, auch bei hoher Temperatur. All diese Eigenschaften machen Silikonkautschuke hervorragend geeignet für die erfindungsgemäße Polsterung.So silicone rubber is durable heat resistant up to 180 ° C, with special heat stabilizers up to 250 ° C, briefly up to 300 ° C, cold flexible, down to -50 ° C, with special adjustment to -90 ° C, resistant to boiling water and water vapor up to 130 ° C. , resistant to light and radiation (UV, X-rays, microwaves, weather), has excellent aging resistance, even under extreme conditions. is electrically excellent insulating, but can also be made conductive with additives. Furthermore, silicone rubber is resistant to oxidation and many chemicals (oxidizing and reducing chemicals, ozone, dilute acids and alkalis, polar solvents), has high transparency, but also offers a variety of color design options. The material is physiologically harmless, odorless and tasteless as well as bacteriologically neutral-important for use in contact with food, in medicine and pharmacy. In case of fire, the emitted gases are non-toxic and non-corrosive, flame-retardant settings are possible. Silicone rubbers are largely resistant to permanent compression set, even at high temperatures. All these properties make silicone rubbers outstandingly suitable for the upholstery according to the invention.

Die Herstellung von Silikonkautschuken ist gut bekannt. Grundsätzlich erfolgt die Synthese durch Umsetzung von Silicium (Si) und Methylchlorid (CH₃Cl). Diese werden unter Verwendung von Kupfer als Katalysator bei ca. 300°C in Fließbettreaktoren zu Chlormethylsilanen umgesetzt. Durch fraktionierte Destillation werden die Chlormethylsilane aufgetrennt. Durch Hydrolyse der Organochlorsilane bilden sich Silanole, welche bei erhöhter Temperatur und in Gegenwart von Katalysatoren direkt polykondensiert oder nach Überführung in Cyclosiloxane zu dem gewünschten Endprodukt polymerisiert werden. Um aus der plastischen (und damit mischbaren) Mischung ein elastisches Vulkanisat zu erhalten, muss die Mischung vernetzt werden. Dieser Prozess verläuft bei erhöhter Temperatur und meist unter Druck nach allgemein bekannten Verfahren. Hierzu sei beispielhaft und nicht abschließend verwiesen auf den Rohstoffreport von Karin Oliver vom 4.09.2008, veröffentlicht auf der Homepage des Wirtschaftsverbandes der deutschen Kautschukindustrie und Reinhard Schliebs, Jürgen Ackermann: Chemie und Technologie der Silicone I in Chemie in unserer Zeit. 21, Nr. 4, 1987, S. 121–127 sowie Jürgen Ackermann, Volker Damrath: Chemie und Technologie der Silicone II: Herstellung und Verwendung von Siliconpolymeren, in: Chemie in unserer Zeit 23, Nr. 3, 1989, S. 86–99 .The production of silicone rubbers is well known. Basically, the synthesis is carried out by reaction of silicon (Si) and methyl chloride (CH ₃ Cl). These are reacted using copper as a catalyst at about 300 ° C in fluidized bed reactors to chloromethylsilanes. By fractional distillation, the chloromethylsilanes are separated. Hydrolysis of the organochlorosilanes produces silanols which are directly polycondensed at elevated temperature and in the presence of catalysts or polymerized to the desired end product after conversion into cyclosiloxanes. In order to obtain an elastic vulcanizate from the plastic (and thus miscible) mixture, the mixture must be crosslinked. This process is carried out at elevated temperature and usually under pressure according to well-known methods. Reference is made by way of example and not exhaustively to the raw material report of Karin Oliver from 4.09.2008, published on the homepage of the German Rubber Industry Association and Reinhard Schliebs, Jürgen Ackermann: Chemistry and Technology of Silicones I in Chemistry in our Time. 21, No. 4, 1987, pp. 121-127 such as Jürgen Ackermann, Volker Damrath: Chemistry and Technology of Silicone II: Production and Use of Silicone Polymers, in: Chemie in unserer Zeit 23, Nr. 3, 1989, pp. 86-99 ,

Silikonkautschuke sind in den gummielastischen Zustand überführbare Massen, welche Poly(organo)siloxane enthalten, die für Vernetzungsreaktionen zugängliche Gruppen aufweisen. Als solche kommen vorwiegend Wasserstoffatome, Hydroxygruppen und Vinylgruppen in Frage, die sich an den Kettenenden befinden, aber auch in die Kette eingebaut sein können. Silikonkautschuke enthalten verstärkende Stoffe und Füllstoffe, deren Art und Menge das mechanische und chemische Verhalten der durch die Vernetzung entstehenden Silikonelastomere deutlich beeinflussen. Silikonkautschuke können mit geeigneten Pigmenten gefärbt werden.Silicone rubbers are mass transferable materials containing poly (organo) siloxanes which have groups accessible to crosslinking reactions. As such, predominantly hydrogen atoms, hydroxyl groups and vinyl groups come into question, which are located at the chain ends, but can also be incorporated into the chain. Silicone rubbers contain reinforcing substances and fillers whose type and quantity significantly influence the mechanical and chemical behavior of the silicone elastomers resulting from the cross-linking. Silicone rubbers can be dyed with suitable pigments.

Silikonkautschuke werden heute in fester (walzbarer) und flüssiger Form angeboten, die in unterschiedlichen Verfahren weiterverarbeitet werden. Die Aufarbeitung erfolgt mittels eines geeigneten Mischaggregats, einem (offenen) Walzwerk oder einem Innenmischer (geschlossener Kneter). Weitere Komponenten können Füllstoffe, Weichmacher, Stabilisatoren, Verarbeitungshilfsmittel, Farbstoffe, etc. sein. Bei den Zusatzstoffen (Additiven) handelt es sich beispielsweise um hochaktive (sehr feinteilige) pyrogene oder gefällte Kieselsäuren, die die Festigkeit verbessern, ohne die Transparenz zu beeinträchtigen. Inaktive Füllstoffe (z. B. Quarzmehl) verbessern insbesondere Quellbeständigkeit, Wärmeleitfähigkeit und die Oberfläche geschliffener Produkte (Walzen). Setzt man ausgesuchte hochaktive, hochleitfähige Ruße zu, wird aus hochisolierenden, ein hochleitfähiger Silikonkautschuk. Weichmacher (Silikonöle) sind zur Einstellung der Härte vorteilhaft. Stabilisatoren (Eisenoxide, Titandioxid, spezielle Ruße) verbessern die Hitzebeständigkeit.Silicone rubbers are today offered in solid (rollable) and liquid form, which are further processed in various processes. The workup is carried out by means of a suitable mixing unit, an (open) rolling mill or an internal mixer (closed kneader). Other components may be fillers, plasticizers, stabilizers, processing aids, dyes, etc. The additives (additives) are, for example, highly active (very finely divided) pyrogenic or precipitated silicas which improve the strength without impairing the transparency. Inactive fillers (eg quartz flour) improve in particular swelling resistance, thermal conductivity and the surface of ground products (rolls). If one chooses selected highly active, highly conductive carbon blacks, it becomes highly insulating, a highly conductive silicone rubber. Plasticizers (silicone oils) are advantageous for adjusting the hardness. Stabilizers (iron oxides, titanium dioxide, special carbon blacks) improve the heat resistance.

Man unterscheidet nach der notwendigen Vernetzungstemperatur zwischen kalt-(RTV) und heißvernetzenden (HTV) Silikonkautschuken (RTV = raumtemperaturvernetzend, HTV = hochtemperaturvernetzend).A distinction is made according to the necessary cross-linking temperature between cold (RTV) and hot-curing (HTV) silicone rubbers (RTV = room temperature cross-linking, HTV = high-temperature cross-linking).

HTV-Silikon-Kautschuke sind plastisch verformbare Materialien. Sie enthalten sehr oft organische Peroxide für die Vernetzung. Die daraus durch die Vernetzung bei hoher Temperatur hergestellten Elastomere sind wärmebeständige, zwischen –40 und 250°C elastische Produkte.HTV silicone rubbers are plastically deformable materials. Very often they contain organic peroxides for crosslinking. The elastomers made therefrom by the high temperature crosslinking are heat resistant, between -40 and 250 ° C elastic products.

Ein anderer Vernetzungsmechanismus besteht in einer meist durch Edelmetallverbindungen (v. a. Platinkatalysatoren) katalysierten Addition von Si-H-Gruppen an siliciumgebundene Vinylgruppen, die beide in die Polymerketten bzw. an deren Ende eingebaut sind. Daraus hat sich die darauf aufbauende Flüssigkautschuk-Technologie (LSR = Liquid Silicone Rubber) etabliert. Die Silikonkautschuk-Komponenten, die im Unterschied zu den oben beschriebenen HTV-Kautschuken eine niedrigere Viskosität aufweisen und somit pumpbar sind, werden mit geeigneten Misch- und Dosiermaschinen dosiert, gemischt und meistens in Spritzgießautomaten verarbeitet. Das Verfahren eignet sich vor allem für Kleinteile mit geringem Gewicht, jedoch komplizierter Formgebung und hohen Stückzahlen.Another crosslinking mechanism consists of addition of Si-H groups to silicon-bonded vinyl groups catalyzed mostly by noble metal compounds (especially platinum catalysts), both of which are incorporated in the polymer chains or at their ends. This has established the liquid rubber technology (LSR = liquid silicone rubber) based on it. The silicone rubber components which, unlike the HTV rubbers described above, have a lower viscosity and are thus pumpable dosed with suitable mixing and dosing, mixed and usually processed in injection molding machines. The method is particularly suitable for small parts with low weight, but complicated shape and high volumes.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

Karin Oliver from 4.09.2008, published on the homepage of the German Rubber Industry Association and Reinhard Schliebs, Jürgen Ackermann: Chemistry and Technology of Silicones I in Chemistry in our Time. 21, No. 4, 1987, pp. 121-127 [0012]
Jürgen Ackermann, Volker Damrath: Chemistry and Technology of Silicone II: Production and Use of Silicone Polymers, in: Chemie in unserer Zeit 23, Nr. 3, 1989, pp. 86-99 [0012]

Claims

Upholstery characterized in that it is flexible, adhesive, residue-free removable and chemically inert.

Upholstery according to claim 1, characterized in that it is adhesively attachable to glass, plastic, or metal surfaces.

Padding according to claim 1 of 2, characterized in that it comprises a material selected from silicone materials, textiles, foams, foam compounds, latex, foams, and gels.

Upholstery according to one of the preceding claims, characterized in that the material is rubber-elastic.

Upholstery according to one of the preceding claims, characterized in that the material is heat-resistant.

Upholstery according to one of the preceding claims, characterized in that the material is cold-flexible.

Upholstery according to one of the preceding claims, characterized in that the material is a silicone rubber or a silicone elastomer.

Padding according to claim 7, characterized in that the silicone rubber is cold-curing (RTV) or hot-crosslinking (HTV).

Padding according to claim 7, characterized in that the silicone rubber of liquid silicone rubber (LSR) is obtainable by injection molding.

Padding according to one of claims 7 to 9, characterized in that the silicone rubber comprises one or more additives selected from the group consisting of fillers, plasticizers, stabilizers, processing aids, and dyes.

Process for producing a padding according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises the following steps: a) polycondensation of silanols to a mass containing poly (organo) siloxanes, b) crosslinking of the poly (organo) siloxane composition thus obtained, with the addition of one or more crosslinkers and optionally addition of one or more additives to a silicone rubber.

Use of a padding according to one of claims 1 to 10, characterized in that it is used in the interior of motor vehicles, railway compartments or in the passenger compartment of aircraft.

Use of a padding according to one of claims 1 to 10, characterized in that it is used in the living area.

Use of a padding according to one of claims 1 to 10, characterized in that it is used in the hospital or nursing area.