DE112012004467B4 - Verfahren zum Rotationsformen und Produkt erhältlich dadurch - Google Patents

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Abstract

Verfahren zur Herstellung eines Produkts in Form einer Vase, eines Tabletts oder eines konkaven Behältnisses, gekennzeichnet durch ein weiches/gewelltes/knittriges Erscheinungsbild und eine steife Struktur, umfassend die Schritte:(i) Einbringen eines Vliesstoffes umfassend einen Microfaserfilz hergestellt ausgehend von Polyester- oder Polyamid-Microfasern imprägniert mit einer Polyurethan- oder Polyureamatrix, wobei der Vliesstoff verbunden/beschichtet ist mit einem Polymerfilm, in Ausgestaltung eine Form, welche die gewünschte aufweist, Veranlassen, dass der Vliesstoff an den Wänden der Form anhaftet, durch ein lösliches Haftmittel oder durch mechanische Sperrelemente oder durch Formen des Microfaservliesstoffes zu einem Beutel oder Sack;(ii) Einbringen eines quervernetzbaren Harzes in die Form oder den Beutel oder Sack aus Microfaservliesstoff;(iii) Schließen der Form oder Schließen des offenen Endes des Beutels oder Sacks durch Verkleben oder Warmschweißen;(iv) Einbringen der Form oder des Beutels oder Sacks in die Rotationsform-Maschine;(v) Rotieren entlang zweier Achsen für eine Zeit zwischen 3 Minuten und 2 Stunden, bevorzugt zwischen 5 Minuten und 1 Stunde, bei einer Temperatur zwischen 30°C und 100°C, bevorzugt zwischen 40°C und 70°C;(vi) Abkühlen der Form oder des Beutels oder Sacks;(vii) Öffnen der Form und Entfernen des Produkts oder Abschneiden des verklebten Endes des Beutels oder Sacks.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Erzeugnis, welches durch die Verwendung der Rotationsformtechnik erhalten wird, ausgehend von einer Kombination eines quervernetzbaren Harzes mit einem textilen Verbundwerkstoff auf Basis von Polyester- oder Polyamid-Microfasern, welche in eine Polyurethanmatrix getaucht sind.
  • Vliesstoffe aus Verbundwerkstoffen, welche wie Naturleder aussehen aber über Eigenschaften hinsichtlich Griffigkeit, Leichtigkeit, Samtigkeit und Lichtbeständigkeit verfügen, die weit besser sind als die von Naturleder, sind im Stand der Technik wohl bekannt.
  • Solche Vliesstoffe umfassen Polymer-Microfasern, bevorzugt Polyester- oder Polyamid-Microfasern, welche in eine Polyurethanmatrix getaucht sind.
  • Wegen ihrer Eigenschaften sind diese Vliesstoffe besonders wertvoll und haben ein breites Anwendungsspektrum in der Bekleidungsindustrie, für Möbel und Polsterungen im Innenbereich von Automobilen, Booten und anderen Transportmitteln.
  • Bei der Anwendung für Innenausstattung kann der Vliesstoff mit einem wasserfesten Polymerfilm überzogen werden, um den Vliesstoff während des Vorgangs der Abdeckung von mittels Kaltinjektions-Technik erhaltenen Artikeln zu schützen.
  • Im US-Patent US 4,258,917 A ist ein Verfahren zur Herstellung von Gummi-Sport- und Spielbällen mittels Rotationsformen beschrieben. Ferner wird in DE 20 2010 002 032 U1 eine textile Vase beschrieben, die durch Zusammennähen zweier textiler Formstücke gebildet wird. Schließlich offenbart die EP 0 786 333 A1 ein Verbundprodukt aus einem lederähnlichen Mikrofaser-Material mit einem Polymerfilm.
  • Es bleibt das Bedürfnis im Stand der Technik, die oben beschriebenen Vliesstoffe für andere Anwendungen als die bisher bekannten zu verwenden, zum Beispiel um Erzeugnisse von ästhetischem Wert zu schaffen oder solche, die in der Möbelindustrie oder als Strukturelemente verwendet werden können.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und ein Erzeugnis mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 gelöst
    Die Anmelderin der vorliegenden Patentanmeldung hat überraschend festgestellt, dass die oben beschriebenen Vliesstoffe aus Microfaser-Verbundstoffen Erzeugnisse ermöglichen, die sich fest anfühlen, optisch jedoch den Eindruck einer weichen Erscheinung erwecken, wenn sie mit einem quervernetzbaren Harz unter Verwendung der Rotationsformtechnik verbunden werden. Insbesondere weisen diese Erzeugnisse ein faltiges (oder welliges) Erscheinungsbild auf, welches typisch für einen „knittrigen“ Stoff ist, der dem Aussehen nach an die Weichheit, wie man sie mit Stoff verbindet, erinnert, sich aber erstaunlich fest anfühlt.
  • Das mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Produkt weist die Form einer Vase, eines Tabletts oder eines konkaven Behältnisses auf, und weist ein weiches/gewelltes/knittriges Erscheinungsbild und eine steife Struktur auf. Diese mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Erzeugnisse werden hauptsächlich für Dekorationszwecke verwendet, zum Beispiel für die Inneneinrichtung, können aber auch als Behältnisse für Objekte, Einrichtungsaccessoires oder Strukturelemente verwendet werden.
  • Die Vliesstoffe aus Verbundstoffen, die verwendet werden um die gegenständlichen Erzeugnisse herzustellen umfassen einen Microfaserfilz, welcher mit einer Polyurethan- oder Polyureamatrix imprägniert wurde. Der Microfaserfilz wird ausgehend von Polyester- oder Polyamid-Microfasern hergestellt. Polyester-Microfasern sind zum Beispiel Microfasern aus Polyethylenterephthalat. Polyamid-Microfasern sind zum Beispiel Microfasern aus Polyamid 6, Polyamid 6,6 und Polyamid 12.
  • Weitere Einzelheiten zu den Eigenschaften der Polyurethan- oder Polyureamatrix und das Verfahren zur Herstellung des Microfaservliesstoffes, die in der Erfindung verwendet werden, sind in dem italienischen Patent IT 1 327 162 B enthalten. Andere Microfaservliesstoffe sind in den italienischen Patenten IT 823 055 B , IT 921 871 B , IT 839 921 B , IT 858 337 B , IT 905 222 B und IT 873 699 B beschrieben. Andere Verfahren zur Herstellung des Microfaservliesstoffes werden in den italienischen Patentanmeldungen IT M1922309 A, IT M1921945 A, IT M1922944 A, IT M1922942 A und IT M1921952 A beschrieben.
  • Der oben beschriebene Vliesstoff wird mit einem Polymerfilm (wie in dem italienischen Patent IT 1 277 094 B beschrieben) verbunden/beschichtet, was dem Vliesstoff die Eigenschaft der Wasserundurchlässigkeit verleiht und somit Widerstandsfähigkeit gegen Durchdringen und folglicher Oberflächenmigration des quervernetzbaren Harzes, welches während der Herstellung des Produktes mit der Rotationsformtechnik eingesetzt wird.
  • Das Verbinden mit einem wasserfesten Polymerfilm wird erreicht durch Verwendung von im Stand der Technik bekannten Techniken wie etwa Verkleben mittels eines Thermoklebefilms, der zwischen der ersten und der zweiten Schicht aufgebracht ist, oder Verbindung mittels des „Flamm“-Laminier-Verfahrens, bei dem das adhäsive Element eine dünne Schicht aus expandiertem Material ist, welches durch direkte Anwendung einer Flamme geschmolzen wird, oder einer Heißklebelaminierung, wobei das adhäsive Element aus thermoplastischen Harzen mit niedrigem Schmelzpunkt besteht, welche durch Extrudieren in geschmolzenen Zustand gebracht wurden, oder thermohärtbare Harze, die anschließend durch geprägte Zylinder auf der Rückseite einer der beiden Schichten, bevorzugt der Microfaserschicht, verteilt werden.
  • Das Verbinden der beiden Schichten erfolgt durch Aufbringen des oben beschriebenen Kohäsionsmittels (Thermoklebefilm, geschmolzener Schaumstoff, thermoplastische- oder thermohärtbare Harze) zwischen den beiden Schichten und anschließendes Kalandrieren der beiden Schichten.
  • Der erfindungsgemäße wasserfeste Polymerfilm ist ausgewählt aus: Polyurethan, Polyester, Co-Polyestern, Polyolefinen, z.B. Polyethylen oder Polypropylen, Polyamiden und Co-Polyamiden.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der Polymerfilm geschützt durch eine Schicht aus Polymermaterial, z.B. Polyethylen, Polypropylen oder Polyvinylchlorid, die vor Herstellung des Produktes entfernt wird.
  • Das quervernetzbare Harz, das in der Herstellung der erfindungsgemäßen Erzeugnisse verwendet wird, ist ein Urethan-, Epoxid-, Epoxidpolyester- oder Epoxidvinylester-Harz und ist bevorzugt ein Zweikomponenten-Urethanharz, wie zum Beispiel das halbharte Smooth-Cast® Harz hergestellt von der Firma Smooth-On.
  • Das erfindungsgemäße Erzeugnis in Form einer Vase, eines Tabletts oder eines konkaven Behältnisses ist gekennzeichnet durch ein weiches/gewelltes/knittriges Erscheinungsbild und eine steife Struktur, wobei das Erzeugnis aus einem Vliesstoff und aus einem quervernetzbaren Harz hergestellt ist, wobei der Vliesstoff einen Microfaserfilz ausgehend von Polyester- oder Polyamid-Microfasern imprägniert mit einer Polyurethan- oder Polyureamatrix aufweist, und wobei der Vliesstoff verbunden/beschichtet ist mit einem Polymerfilm; das Erzeugnis wird mittels des folgenden Verfahrens hergestellt, welches auf der Rotationsformtechnik basiert.
  • Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte:
    • (i) Einbringen des verbundenen/beschichteten Microfaservliesstoffes in eine Form, welche die gewünschte Ausgestaltung aufweist, Veranlassen, dass der Vliesstoff an den Wänden der Form anhaftet, durch ein lösliches Haftmittel oder durch mechanische Sperrelemente oder durch Formen des Microfaservliesstoffes zu einem Beutel oder Sack;
    • (ii) Einbringen eines quervernetzbaren Harzes in die Form oder den Beutel oder Sack aus Microfaservliesstoff;
    • (iii) Schließen der Form oder Schließen des offenen Endes des Beutels oder Sacks durch Verkleben oder Warmschweißen;
    • (iv) Einbringen der Form oder des Beutels oder Sacks in die Rotationsform-Maschine;
    • (v) Rotieren entlang zweier Achsen für eine Zeit zwischen 3 Minuten und 2 Stunden, bevorzugt zwischen 5 Minuten und 1 Stunde, bei einer Temperatur zwischen 30°C und 100°C, bevorzugt zwischen 40°C und 70°C;
    • (vi) Abkühlen der Form oder des Beutels oder Sacks;
    • (vii) Öffnen der Form und Entfernen des Produkts oder Abschneiden des verklebten Endes des Beutels oder Sacks, um ein erfindungsgemäßes Erzeugnis zu erhalten, bevorzugt in konkaver Formgebung.
  • In einer Ausführungsform des Verfahrens ist es möglich, das Verfahren während Schritt (v) zu unterbrechen, bevor das Harz gehärtet und vollständig quervernetzt ist, um die Formgebung des Produkts durch Umpositionierung des Microfaservliesstoffes in der Form oder Veränderung der Formgebung des Beutels oder Sacks zu verändern.
  • In einem solchen Fall sieht das Verfahren vor, die Schritte (iv)-(vii) zu wiederholen, wobei bei den Wiederholungen von Schritt (iv) die Formgebung verändert wird.
  • Das oben beschriebene Verfahren kann gegebenenfalls einen Schritt (viii) umfassen, bei dem das Erzeugnis in einem Ofen erhitzt wird, um den Vernetzungsgrad des Harzes zu verbessern und restliche volatile Stoffe, die in der Formulierung des Harzes vorhanden sind, zu entfernen.
  • Das verwendete quervernetzbare Harz, ist das oben beschriebene, welches in einer Menge eingeführt wird, die sich nach der Größe des Gegenstandes richtet, zum Beispiel im Bereich zwischen 50 und 1000 g pro Liter Volumen des fertigen Erzeugnisses, bevorzugt zwischen 80 und 500 g.
  • Das so erhaltene Erzeugnis weist ein weiches Aussehen auf, welches dem eines Stoffes ähnelt, erweist sich bei Berührung aber erstaunlich steif in der Struktur. Durch Positionierung des Vliesstoffes in der Form und Rotation der Maschine entlang zweier Achsen ist es möglich, ein Erzeugnis von zweifelsfreiem ästhetischen Wert zu erhalten, bei dem die für Stoff typischen Falten durch die Anwendung und Quervernetzung des Harzes in steifer Form „unsterblich“ gemacht wurden.
  • Das erfindungsgemäße Erzeugnis kann jede Formgebung haben, die mittels der Rotationsformtechnik erhältlich ist; zum Beispiel kann es die Form einer Vase, eines Tabletts, eines konkaven Behälters etc. haben.
  • Die erfindungsgemäßen Erzeugnisse können für ästhetische Zwecke hergestellt werden, zum Beispiel als Inneneinrichtung oder ein Behälter für Objekte, sie können aber auch ein Einrichtungsgegenstand oder ein Strukturelement sein.

Claims (10)

  1. Verfahren zur Herstellung eines Produkts in Form einer Vase, eines Tabletts oder eines konkaven Behältnisses, gekennzeichnet durch ein weiches/gewelltes/knittriges Erscheinungsbild und eine steife Struktur, umfassend die Schritte: (i) Einbringen eines Vliesstoffes umfassend einen Microfaserfilz hergestellt ausgehend von Polyester- oder Polyamid-Microfasern imprägniert mit einer Polyurethan- oder Polyureamatrix, wobei der Vliesstoff verbunden/beschichtet ist mit einem Polymerfilm, in Ausgestaltung eine Form, welche die gewünschte aufweist, Veranlassen, dass der Vliesstoff an den Wänden der Form anhaftet, durch ein lösliches Haftmittel oder durch mechanische Sperrelemente oder durch Formen des Microfaservliesstoffes zu einem Beutel oder Sack; (ii) Einbringen eines quervernetzbaren Harzes in die Form oder den Beutel oder Sack aus Microfaservliesstoff; (iii) Schließen der Form oder Schließen des offenen Endes des Beutels oder Sacks durch Verkleben oder Warmschweißen; (iv) Einbringen der Form oder des Beutels oder Sacks in die Rotationsform-Maschine; (v) Rotieren entlang zweier Achsen für eine Zeit zwischen 3 Minuten und 2 Stunden, bevorzugt zwischen 5 Minuten und 1 Stunde, bei einer Temperatur zwischen 30°C und 100°C, bevorzugt zwischen 40°C und 70°C; (vi) Abkühlen der Form oder des Beutels oder Sacks; (vii) Öffnen der Form und Entfernen des Produkts oder Abschneiden des verklebten Endes des Beutels oder Sacks.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Polyester-Microfasern Fasern aus Polytheylenterephthalat sind.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Polyamid-Microfasern ausgewählt sind aus Polyamid 6, Polyamid 6,6 und Polyamid 12.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Polymerfilm ein wasserfester Polymerfilm ausgewählt aus Polyurethan, Polyester, Co-Polyestern, Polyolefinen, Polyamiden und Co-Polyamiden ist.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das quervernetzbare Harz ausgewählt ist aus Urethan-, Epoxid-, Epoxidpolyester- und Epoxidvinylesterharz, und bevorzugt ein Zweikomponenten-Urethanharz ist.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das quervernetzbare Harz in einer Menge verwendet wird, die im Bereich zwischen 50 und 1000 g pro Liter Volumen des fertigen Produkts, bevorzugt zwischen 80 und 500 g, liegt.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Verfahren während Schritt (v) unterbrochen wird, bevor das Harz verfestigt und vollständig quervernetzt ist, um die Formgebung des Produkts durch Umpositionierung des Microfaservliesstoffes in der Form oder Veränderung der Ausgestaltung des Beutels oder Sacks zu verändern.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei die Schritte (iv)-(vii) wiederholt werden und wobei in den Wiederholungen von Schritt (iv) die Formgebung des Produkts verändert wird.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, weiterhin umfassend einen Schritt (viii), bei dem das Erzeugnis in einem Ofen erhitzt wird, um den Vernetzungsgrad des Harzes zu verbessern und restliche volatile Stoffe, die in der Formulierung des Harzes vorhanden sind, zu entfernen.
  10. Erzeugnis in Form einer Vase, eines Tabletts oder eines konkaven Behältnisses, gekennzeichnet durch ein weiches/gewelltes/knittriges Erscheinungsbild und eine steife Struktur, wobei das Erzeugnis aus einem Vliesstoff und aus einem quervernetzbaren Harz hergestellt ist, wobei der Vliesstoff einen Microfaserfilz ausgehend von Polyester- oder Polyamid-Microfasern imprägniert mit einer Polyurethan- oder Polyureamatrix aufweist, und wobei der Vliesstoff verbunden/beschichtet ist mit einem Polymerfilm.
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