DE1704980B2 - Mit einem profil versehener schaumstoff-verbundkoerper als stuetz-, halte- oder trageglied sowie verfahren zu seiner herstellung - Google Patents

Description

a) eine stabile, thermoplastische Kunststoff-Folie ₅ Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennmit einein Außenprofil entsprechend dem zeichnet 8aß mae. die Wärmeverformung ohne Profil der Stütz-, Halte- oder Tragegliedober- Flachdrücken der Faserbeflockung auf der die Auss⁶"^» .. - .» nehmung festlegenden Oberfläche durchführt.

b) eine Schicht aus einem nachgiebigen, bieg- ₁₅
samen, verstreckbaren Polyurethans^häum-

stoff, deren eine Oberseite an der Außenseite

der Folie befestigt ist, wobei die Schaumstoffschicht im allgemeinen das Profil der Oberseite des Stütz-, Halte- oder Trageglieds auf- _3O rjj_e Erfindung betrifft einen mit einem Profil verweist und die der Folie abgewandte Seite der sehenen Schaumstoff-Verbundkörper als Stütz-, Halte-Schaumstoffschicht ein der Außenseite der _od_er Trageglied mit einer eine Ausnehmung der g·- thermoplastischen Folie entsprechendes Profil wünschten Form zur Aufnahme eines (entsprechend besitzt und geformten) Gegenstande¹ festlegenden gepolsterten

c) eine mittels einer Klebeverbindung an der der 25 Oberseite und ein Verfahren zu seiner Herstellung,
thermoplastischen Folie abgewandten Seite Es ist bekannt, bestimmte Schaustellungs- und Verder Schaumstoffschicht befestigte Beflockung packungsmaterialien, beispielsweise formgetreue Beals Polsterung, obei diese die Ausnehmung hältereinlagen für Füllfeder-Bleistiftsätze, aus Papier der gewünschten Form festlegt. oder Kunststoffolien durch Wärmeverformung in der

30 Regel bei Unterdruck, herzusteilen.

2. Stütz-, Halte- oder Trageglied nach An- Um solchen Einlagen ein eleganteres Aussehen unr. spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Poly- einen besseren Griff zu verleihen und um den Anfordeurethanschaumstoffschicht netzstrukturiert ist und rungen spezieller Anwendungsgebiete, z. B. bv i der an ihrer Oberfläche zahlreiche, miteinander ver- Innenausstattung von Müsikinstrumentenkoffern, ?u bundene und käfigartige Hohlräume aufweist und 35 genügen, hat man häufig die mit dem Verpackungsgut daß die Fasern der Faserbeflockung in vorbe- in Berührung kommende Seite der t.iulage ausgestimmter Tiefenerstreckung in die Hohlräume an füttert, z. B. beflockt oder mit einer zusätzlichen der Schaumstoffschicht befestigt sind, wobei einige Schicht aus weichem Material, z. B. Filz, bedeckt. Bei dieser Fasern an mehr als einem Punkt am mitz- bereits ausgeformten Einlagen bereitet ein solches strukturierten Schaumstoff befestigt sind, um eine 40 überziehen erhebliche Schwierigkeiten.

bessere Haftung und einen tieferen Polstereffekt zu Bei einem derartigen Futter kommt es besonders auf

geben. die Gleichmäßigkeit von Aussehen und Kissenwirkcng

3. Stütz-, Halte- oder Trageglied nach einem der an. Ein gleichmäßiges Aussehen läßt sich nur schwer Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß erreichen, weil beim Beflocken der bereits vorgeformten die Faserbeflockung aus praktisch senkrecht zur 45 Oberfläche die Faserflocken oftmals uneben und un-Schaumstoffschicht angeordneten Fasern besteht. regelmäßig anhaften. Die einschlägigen bekannten

4. Verfahren zur Herstellung eines Stütz-, Halte- Verfahren waren ferner mit dem Nachteil behaftet, oder Trageglieds nach einem der vorhergehenden daß sie nur Erzeugnisse mit ungenügender Kissen- oder Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man Polsterwirkung lieferten, weil einerseits die Faserlängen

a) eine Oberfläche einer praktisch undurchlässi- ^5b des BePockungsmaterials nicht gro3 genug gehalten gen. thermoplastischen Kunststoff-Folie, die werden unJ andererseits die Fasern selbst nicht eine durch Wärme und Druck zu der gewünschten ausreichende Weichheit und Polsterwirkung bieten Gestalt verformbar und nach dem Abkühlen konnten. . Jj₁--,,
und Entspannen formhaltig ist, mit einer Diese Schwierigkeiten traten besonders in den Fallen Schicht aus nachgiebigem, biegsamen, ver- « ^™^Γ' ^wo,.^es ™* ^u™ ^dle Ausführung; von Tragstreckbarem r-olyurethanschaumsloff vereinigt, ^^altern '"^r Musikinstrumente handelt, da hier daß man Polster- und Schutzwirkung sowie gleichförmiges Aus-

, sehen ganz besonders wichtig sind.

b) auf die frei hegende Oberflache der Schaum- ,„ _{der R} , _f-_{hrt man die} oberflächenbeflockung stoffsch.cht einen Klebstoff applmert, daß man _{6o in der wdse auSi daß man Fasermaterial} beliebiger

c) auf die frei liegende Oberfläche eine in der Art und Länge in willkürlicher Verteilung auf einer zuRegel senkrecht ausgerichtete Faserbeflockung _{vor au}f die Unterlage aufgebrachten Klebstoflschicht aufbringt, wobei die Faserbeflockung an die ablagert. So ist es beispielsweise aus der Zeitschrift Schaurr.s'offschicht unter Bildung eines ober- »Gummi und Asbest« 8, S. 530 bis 536 (1955), bekannt, flächlich beflockten Schichtgebildes mittels des 65 daß sich eine Faserbeflockung an einer Schaumstoff-Kleb loffs gebunden wird, daß man schicht über -;ine Klebstoffschicht befestigen läßt. Die

d) die thermoplastische Folie in Berührung mit Dichte der so erstehenden Deckschicht hängt dabei Jner Form mit einer darin vorgesehenen Aus- überwiegend vom Fasermaterialauftrag ab, manchmal

kann aber auch durch Faserorientierung senkrecht zur c) auf die frei liegende Oberfläche eine m der Regel Unterlage, wie sie in bekannter Weise durch ein elek- senkrecht ausgerichtete Faserbenockuhg auftrisches oder elektrostatisches Fetd oder mechanisches bringt, wobei die Faserbeflockuhg an die Schaum-Rütteln erzielt wird, eine höhere Schichtdicke erreicht Stoffschicht unter Bildung eines oberflächlich bewerfen, da hierbei die Einzelfasern nur an einem Ende 5¹ flockten Schichtgebildes mittels des Klebstoffs gebefestigt werden. bunden wird, daß man

Bei diesen üblichen Maßnahmen muß aber die Kleb- j\ j· j . .· , τ-* ι- ·- τ» -Ί -^ ·

" . · L₁ w„ j:„v *_a;~ A~~·* · ■ · ν j d) die thermoplastische Folie m Berührung mit einer

Stoffschicht relativ dick se ηdamit em ausreichender _Form ^ K^ ^ _vorgesehenen Ausnehmung

Faserkontakt eraelt wd; Merdurch wird aber eine imspitcbend der gewünschten Form zusammen

undurchlässige rnembranarüge Schicht geschaffen, die i. ^₁ S_er mit ihr verbundenen, faserbeflockten PoIy-

rucht nur die Unterlagenelemente verbindet, sonde« urethanschaumstoffschicht zu einem an der eine

auch meßbar die ^c^ebigkeit und das naturhche Faserbeflocleung aufweisenden Seite mit ,einer

Förmanpassimgsvermo^ι der Unterlag herabsetzt Ausnehmung der gewünschten Form versehenes

Man hat zwar bereite versucht, mese Mangel durch Stüu-, Halte-oder TragegUed wärmeverformt und

Modifizierung der bestellenden oder Schaffung neu- 15 _da« -?
artiger Klebstoffe zu beseitigen, erreichte abet in den

meisten Fällen dieses Ziel nicht e) das mit einem Profil versebene Schichtgebilde ab-

Es sind schließlich auch, z. B. aus der ösferrekb!- kühlt und entspannt
sehen Patentschrift 188 906, mit textlien Geweben oder

Metallfolien kaschierte Schaumstoffe, d. h. Schaum- ao Schaumstoff-Verbundkörpei gemäß der Erfindung stoff-Verbundkörper als Polstermaterial« λ und, z. B. besitzen eine tiefenmäßig verstärkte Kissen- oder aus der deutschen Patentschrift 915 033 mit Holz, Polsterwirkung und gleichzeitig eine elegant ausMetall, Kunststoffen oder Beton verklebbare Schall- sehende und greichförmig ausgebildete Oberfläche, woschluckstoffe auf der Basis von in bestimmter Weise bei insbesondere die Faserflockenschicht nicht, wie das behandelten Polyurethanschaumstoffen bekannt. Vor- as bei der bekannten nachträglichen Beflockung unverschläge, wie man zu gut gepolsterten, gefällig aussehen- meidbar ist, mehr oder minder stark zusammengeden konturen- bzw. form^erechte Ausnehmungen auf- drückt ist Sie können in praktisch kontinuierlicher weisenden Stütz-, Halte- oder Tragegliedern gelangen Massenproduktion in Plattenform hergestellt und ankönne, fehlen diesen Literaturstellen völlig. schließend nach bekannten Wärmeverformungsver-Erfindungsgemäß sollte nun ein auf einfache Weise 3° fahren in die letztlich gewünschte Form oder Gestalt herstellbarer S'haumstoff-Verbundkörper als Stütz-, gebracht werden. Dabei behält der Verbundkörper in-Halte- oder T'ageglied geschaffen werden, der form- folge seiner einzigartigen Verbundstruktur nach der getreue Ausnehmungen zur Aufnahme von Gegen- Formgebung und dem Abkühlen die ihm verliehene ständen aufweist, gut gepolstert ist und ein gleich- gewünschte Form bei.

mäßiges plüschartiges Aussehen besitzt. 35 Unter »Wärmeverformungsverfahren« sind im vorGegenstand der Erfindung ist somit ein Schaum- liegenden Falle sämtliche Verfahren zu verstehen, bei stoff-Verbundkörper des eingangs geschilderten Typs, denen ein thermoplastisches Material bii zur Plastifiwelcher dadurch gekennzeichnet ist, daß er zierung erhitzt und dann einer — normalerweise durch

. ,.. .4 . .. , _v _ _ .. Druckunterschied hervorgerufenen — Kraft unter-

a) eme stabile Üiermoplastische Kunststoff-Folie _{40 wor};_{en wird %Q daß es sich dem Profi}, _{einer starren}

mit einem Außenprofil entsprechend dem Profil Form anpaßt

der StüU-, Halte-oder Tragegliedoberseite, _{Die Enindung wird im} folgenden an Hand der

b) eine Schicht aus einem nachgiebigen, biegsamen, Zeichnungen näher erläutert. Im einzelnen zeigt
verstreckbaren Polyurethanschaumstoff, deren F i g. 1 einen Querschnitt durch einen Schaumstoffeine Oberseite an der Außenseite der Folie be- 45 Verbundkörper gemäß der Erfindung,

festigt ist, wobei die Schaumstoffschicht im allge- F i g. 2 einen stärker vergrößerten Ausschnitt aus

.-neinen das Profil der Oberseite des Stütz-, Halte- _dem Schaumstoff-Verbundkörper gemäß F i g. 1 zur

oder Trageglieds aufweist und die der Fohe abge- Darstellung der Flockenbefestigung,

wandte Seite der Schauinstoffschicht ein der F 1 g. 3 und 4 stark vergrößerte Darstellungen eines

Außenseite der thermoplastischen Folie ent- _5o Zellenelementes einer nicht netzstrukturienen bzw.

sprechendes Profil besitzt und netzstrukturierten Schaumstoffschicht,

c) eine mittels einer Klebeverbindung an der der F i g. 5 eine Darstellung eines typischen Schaumthermoplastischen Folie abgewandten Seite der stoff-Verbundkörpers gemäß der Frfindung mit den Schaumstoffschicht befestigte Beflockung als Pol- Merkmalen gemäß F i g. 1 und

sterung, wobei diese die Ausnehmung der ge- 55 F i g. δ einen vergrößerten Querschnitt längs der

wünschten Form festlegt, aufweist. Linie 7-7 fc* F i g. 5.

Schaumstoff-Verbundkörper dieses Typs lassen sich , ^G?^{maB F} ' ß· ^este* . ^er ul_f "^„t^n^luuM«

erfindungsgemäß dadurch herstellen, daß man ^der Unterlage 14 mit einer daran,befest gten Schicht 15

^{& 6} aus zelligem Material, z. B. netzstrukturiertem PoIy-

a) eine Oberfläche einer praktisch und-ircrilässigen, 60 urethanschaumstoff, und einer schichtförmigeri Bethermoplastischen Kunststoff-Folie, die durch flockung bzw. Faserflockenschicht 16. Die Unterlage Wärme und Druck zu der gewünschten Gestalt 14 besteht dits einem wärmeverformbaren thermoverformbar und nach dem Abkühlen und Ent- plastischen Material, das durch Wärme- und Druckspannen foirnhallig ist. mit einer Schicht aus nach- einwirkung in die gewünschte Form gebracht werden giebigem, biegsamem, verstreckbarem Polyure- 65 kann und diese nach Aufhebung dieser Einwirkung thanschaumsto^ vereinigt, daß man beizubehalten vermag. Die Faserflockenschicht 16 ist

b) auf die frei liegende Oberfläche der Schaumstoff- an der Schicht 15 mittels eines flexiblen Klebstoffs beschicht einen Klebstoff appliziert, daß man festigt. Wie insbesondere F i g. 2 deutlich zeigt, stehen

hierbei in der Regel Einzelfasern 17 senkrecht zur Oberfläche einer Schicht 18 aus Polyurethanschaumstoff und sind an diese mit Hilfe eines willkürlich verteilten Klebstoffs 19 verklebt. Die erfindungsgemäß verbesserte Art der Flockenbefestigung kommt insbesondere dadurch zustande, daß die Fasern 17 an der Schicht 18 in verschiedener Höhe und zum Teil an mehreren Punkten verankert sind. Man kann teilweise vorgeben, bis zu welcher Tiefe die Fasern 16 (17) in der Schicht 15 (18) befestigt sein sollen, indem man deren Poren- oder Zellengröße einregelt und ferner die Länge der Einzelfasern und die Art des Klebstoffauftrags berücksichtigt.

Das Ausformen des Schaumstoff-Verbundkörpers gemäß der Erfindung kann nach üblichen Verfahren, beispielsweise durch Tiefziehen im Vakuum, erfolgen. Hierbei läßt man auf die Unterlage 14 Wärme und Druck einwirken und zieht sie in die gewünschte Form, wobei sich die Schicht 15 und die Faserflockenschicht 16 entsprechend mitverformen. Der fertige wärmever- ao formte Schaumstoff-Verbundkörper besteht dann aus einer stabilen Unterlage 14 mit einer Oberseite, die sich nachgiebig anfühlt und infolge der Beflockung plüschartig aussieht; der erhaltene Schaumstoff-Verbundkörper zeigt eine hervorragende Kissen- bzw. Polsterwirkung.

Wie die Schicht 15 aus zelligem Material gemäß F i g. 1 beschaffen ist, erkennt man am besten aus den F i g. 3 und 4, die in starker Vergrößerung ein Zellenelement üblicher Polyurethanschaumstoffe zeigen. Jede Materialrippen, während die Flächen, wie bereits ausgeführt, von dünnen, zum Teil aufgerissenen Membranen überspannt werden.

Zur Herstellung des als Schicht 15 (F i g. 1) dienenden, netzstrukturierten Polyurethanschaumstoffs gibt es zwar verschiedene Verfahren, vorzugsweise arbeitet man aber nach dem in der USA.-Patentschrift 3 171 820 beschriebenen Verfahren, bei dem praktisch das gesamte Wandmembran-Material 21 (F i g. 3) entfernt und ein System aus einer Vielzahl von skelettartig begrenzten, käfigartigen Hohlräumen (F i g. 5) zurückbleibt, das praktisch nur aus Rippen 20 besteht.

Für die Herstellung der Schaumstoff-Verbundkörper gemäß der Erfindung benutzt man je nach dem späteren Anwendungsgebiet vorzugsweise offenzellige Polyurethanschaumstoffe, da diese elastischer und stärker druckbelastbar sind. Wahrscheinlich beruht dies hauptsächlich darauf, daß die nicht aufgebrochenen Zellflächen, -wände oder -membranen strukturverfestigend wirken und den Schaumstoff auch bei höherer Belastung strukturell stützen, was bei einer Beseitigung der Membranen, z. B. durch Netzstrukturierung, nicht der Fall wäre.

In den Fällen, bei denen es weniger auf Druckbelastbarkeit als auf Weichheit, Biegsamkeit und Elastizität des Schaumstoff-Verbundkörpers nebst gleichmäßigem Aussehen desselben ankommt, benutzt man lieber ein netzstrukturiertes, käfigartiges Gebilde gemäß F i g. 4, bei dem praktisch sämtliche Zellwände eines üblichen offenzelligen Schaumstoffs durch Nach-

ZcHc bestellt aus einem dreidimensionalen Netzwerk behandlung entfernt werden und nur die c;n Netzwerk

untereinander verbundener Rippen 20 als den Verbindungselementen zwischen ihren Flächen oder Wänden. Bei den meisten sogenannten »offenzelligen« Polyurethanschaumstoffen ähnlich Fig. 3 sind diese Flächen mit einem dünnen, membranartigen Materialhäutchen besetzt, das bei einer gewissen Anzahl von Flächen, wie bei 21 angedeutet, völlig geschlossen und bei anderen Flächen, wie bei 22 angedeutet, beim Aufschäumvorgang aufgebrochen ist. Bekanntlich entstehen Polyurethane durch Um- , setzung zwischen einem Diisocyanat und einem Polyol und werden entsprechend dem verwendeten Polyol als Polyäther- oder Polyester-Polyurethane bezeichnet. Es gibt auch noch andere, nach bestimmten Polymerenbestandteilen benannte Polyurethane. Polyurethanschaumstoffe stellt man bekanntlich in der Weise her, daß man bei der Verfestigung des zunächst flüssigen Schaumstoffansatzes durch Vernetzen oder sonstige Molekulargewichtserhöhung in dem zu verschäumenden Reaktionsgemisch ein Gas, und zwar entweder durch Reaktion von Isocyanat mit Wasser, Kohlendioxid oder durch Verdampfen eines flüchtigen Ansatzbestandteils (infolge der Reaktionswärme), erzeugt. Bei dieser Gas- oder Dampfentwicklung bilden sich etwa kugelförmige Gasblasen, die bei ihrer Ausdehnung Zellgebilde von mehr oder weniger ausgeprägter geometrischer Gestalt schaffen. Die günstigste Kugelpackung ist die, bei der jede Einzelkugel von zwölf weiteren umgeben ist; tatsächlich hat man bei offenzelligen Schaumstoffen niedriger Dichte, die durch Blasenausdehnung bis zu gegenseitiger Berührung gewonnen wurden, festgestellt, daß ihre Zellen im allgemeinen Zwölfflächner mit fünfeckigen Flächenseiten darstellen. Neben dieser allgemeinen Grundform findet man bei manchen Schaumstoffsorten auch noch Zellen anderer geometrischer Form. An den Flächenstoßkanten befinden sich stärkere bildenden Rippen 20 übrigbleiben. Nachträglich gibt eine solche netzstrukturierte Schaumstoffschicht unter Druckbelastung stärker nach. Näheres über Art und Herstellung der Netzstruktur gemäß F i g. 4 ist aus der bereits erwähnten USA.-Patentschrift 3 171 820 zu entnehmen.

Die Schicht 15 kann aus einem beliebigen, biegsamen und ein Rückstellvermögen besitzenden zelligen Material geringer Dichte bestehen, das bei der jeweils angewandten Wärmeverformung unbeschädigt bleibt. Es kommt also darauf an, daß das zellige Material derart streckbar und nachgiebig ist, daß es zusammen mit der Unterlage 14 in übereinstimmende Form gezogen werden kann. Wenn es also nicht, wie bevorzugt, biegsamer, sondern starrer Natur ist, muß es sich ohne Strukturzerstörung wärmeverformen lassen. Sowohl offenzellige als auch netzstrukturierte "OIyurethanschaumstoffe in Blattform haben sich für diesen Zweck hervorragend geeignet erwiesen. Die Schaumstoffschicht kann beliebig stark sein, sie muß jedoch so dünn sein, daß man sie mit Hilfe dvS jeweils angewandten Ziehverfahrens in die richtige Form bringen kann. Polyurethanschaumstoffplatten mit Stärken von etwa 1,6 bis 9,5 mm und 24 bis 48 Poren je laufendem Zentimeter lassen sich erfolgreich verwenden.

Auch die Beflockung kann nach Größe, Gewicht, Färbung und Zusammensetzung beliebig variieren und je nach dem gewünschten Polsterungsvermögen und Aussehen in Mengen von etwa 17 bis etwa 340 g je Quadratmeter aufgebracht werden. Als Beflockungsmaterial eignen sich erfindungsgemäß etwa 0,5 bis 10 mm lange, stranggepreßte oder gesponnene Fäden aus Polyamid-, Acetat- oder Acrylharzen, in gleicher Weise verwendbar sind auch Rayonfasern.

Neben sonstigen Klebstoffen verwendet man vorzugsweise solche von elastischer Natur, z, B. solche

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.u, Kautschuk,^- oder synthetischen oder tajj- und« *_h a-^^urch meh^e

artigen Elastomeren, die man J»"^ '" J¹^ SS bewirkfauch die Elastizität der Schaum-

S—=ΐΑ^ ^vSSÄer,_ge,mitderS_;hic_htlS

die Polyvinyl-, Po^«^^«^^^Ä. « eines geeignet!« Quellungs- oder Lösungsmittels ober-

und Polyurethan-Harze mit ^Κ^™*^Χ^a"_er; flächlich Klebstoffeigenschaften verleiht und danach

Man kann die Verklebungjauchmit ™^[ ^. _das Lösungsmittel verdampft.

schiedensten Quellungs- oder ^Lo*^un^^m'"^_a3en _{In F} i g 5 ist ein aus einem Schaumstoff-Verbundführen, wobei man diese spater durch Verdampfen ^r ^ ^ _Erfindung bestehendes Handelsentfernt. _ Kpianntlich ΐΐ orodukt in Form eines profilierten Einsatzes für ein Da bei den genannten Schäumstoffen bekanntl ch 13 PX_lter._Bleistift-Etui dargestellt, der durch Wärmedie Oberfläche nicht glatt, sondern ™»J""^er ™£ _und Druckverformung hergestellt wurde. Aus Fig. 6 von Hohlräumen besetzt ^»^^Ar erkennt man die Einzelheiten des Aufbaus dieses zungsgliedern oder Rippen gebildet w.rd «™& Verbundkörpers, der sowohl als Polster als auch als Klebstoff beim Aufsprühen entsprechend der ange y ähnlicher Weise kann man Einwandten Menge mehr oder weniger turf'w^den Schaum ho ^ _{Musikinstrumentenkoffer sch&Sen> in dene}n stoff ein. Infolgedessen kannman auchΊ*«njj*«£ ^ _{Instrumente gegen} stoß und mechanische Be-SSSA⁰TiTPH Schädigung geschützt sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims (1)

1 2 nehmung entsprechend der gewünschten Form Patentansprüche- zusammen nut der jnit ihr verbundenen, faser- beflockten Pölyurethanschaumstoffschicht zu

1. Mit einem Profil versehener Schaumstoff-Ver- einem an der eine Faserbeflockung aufweisenbundkörper ils Stütz-, Halte- oder Trageglied mit 5 den Seite mit einer Ausnehmung der geeiner eine Ausnehmung der gewünschten Form zur wünschten Form versehenes Stutz-, Halte- oder Aufnahme eines (entsprechend geformten) Gegen- Trageglied wärmeverformt und daß man
Standes festlegenden gepolsterten Oberseite, g e- _e) das mit einem Profil versehene Schichtgebilde kennzeichnet durch abkühlt und entspannt.