DE1953157A1 - Verfahren zum Praegen von Schaumstoffen - Google Patents
Verfahren zum Praegen von SchaumstoffenInfo
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Description
20. Oktober 1969 H / W (130) 13,691
The Dow Chemical Company, Midland, Michigan
VERFAHREN ZUM PRÄGEN.VON SCHAUMSTOFFEN
Diese Erfindung betrifft ein Verfahren zum Prägen von Schaumstoffen aus Latex.
Feste Schaumstoffe aus Latex - sogenannte Latexschaumstoffe - haben eine große wirtschaftliche Bedeutung erlangt
und es sind zahlreiche Anwendungsgebiete für derartige
Schaumstoffe bekannt. Bei vielen Verwendungen von derartigen Schaumstoffen ist es notwendig oder vorteilhaft,
ein Reliefmuster auf die Oberfläche des Schaumstoffes zu prägen. So ist es z. B. bei der Herstellung
von Teppichen, die auf der Rück- bzw. Unterseite eine Schaumstoffschicht besitzen, häufig vorteilhaft, dass
die Schaumstoffauflage ein Prägemuster besitzt, das nur
in der Oberflächenschicht vorhanden sein kann oder nahezu
die vollständige Dicke oder Tiefe des Schaumstoffes erfasst, um den Widerstand gegen das Gleiten oder Rutschen,
die Abriebeigenschaften, das Aussehen und andere Eigenschaften des fertigen Teppichrückens zu verbessern.
Bei der üblichen Herstellung von Latexschaumstoffen wird eine sogenannte "feuchte Gelierungsstufe" verwendet, bei der der Latex, der vorher durch eines der bekannten
Verfahren geschäumt worden ist, geliert wird, wobei in der Regel bekannte Gelierungsmittel verwendet
werden. Die Hauptaufgabe der feuchten Gelierungsstufe besteht darin, dass der feuchte Schaumstoff eine ausreichende
Stabilität erhält, um eine Trocknung und Härtung des Schaumstoffes ohne einen Zusammenbruch der Schaumstoff Struktur ermöglichen zu können. Der noch feuchte,
gelierte Schaum.besitzt bei Verwendung von Gelierungs-
mitteln eine ausreichende mechanische Festigkeit, um eine Prägung des Schaumstoffes vor der Aushärtungsstufe
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zu ermöglichen, wobei er zur gleichen Zeit ausreichend
elastisch ist, um das Prägemuster aufzunehmen und zu behalten.
Der Schaumstoff wird nach dem Prägen getrocknet und durch eines der üblichen Verfahren zu eine« Zustand
gehärtet, bei dem er optimale Eigenschaften besitzt. Infolgedessen wurde in der üblichen Praxis der Schaumstoff
in seiner Gelierungsphase geprägt und nachträglich der geprägte Schaumstoff nach einem der üblichen Verfahren
ausgehärtet.
Später sind jedoch durch andere Verfahren die sogenannten Mnicht-gelierten" (non gel) Latexschaumstoffe entwickelt
worden, bei denen die Bildung eines feuchten Latexgels durch Zugabe von Gelierungsmitteln zur Erhaltung einer
ausreichenden Beständigkeit des feuchten Schaumes nicht erforderlich ist, wobei aber die Beständigkeit des Schaums
durch andere Mittel, wie die sorgfältige Auswahl des Typs und der Menge der Schäumungsmittel und/oder die Verwendung
von Schauastoffstabilisatoren, wie Methylcellulose, erreicht
wird. Bei der Herstellung dieser Schaumstoffe hat der feuchte Schaum nicht eine ausreichende Festigkeit und
Struktur, um eine Prägung in der feuchten Stufe zu erlauben und dabei ein Produkt mit befriedigenden Eigenschaften zu
geben. Der Ausdruck "nicht-gelierter" Schaumstoff wird hier
so verwendet, dass er einen Latexschaumstoff bezeichnet, der durch ein Verfahren hergestellt worden ist, bei dem
kein übliches chemisches Gelierungsmittel oder eine besondere Gelierungsstufe verwendet worden ist.
Im getrockneten, festen Zustand sind derartige Schaumstoffe
schwer zu prägen, da diejenigen Schaumstoffe dieser Art, die kommerziell von Interesse sind einen hohen Grad an
Elastizität und einen hohen Widerstand gegen eine permanente Verformung bei wiederholter Belastung besitzen
sollen. Infolgedessen verhindern gerade diejenigen Eigenschaften, die einen Schaumstoff gut gebrauchbar machen
eine wirksame Prägung des Schaumstoffes.
Gegenstand der vorliegenden Anmeldung ist ein Verfahren zum
nachträglichen Prägen eines Latexschaumstoffes, der hergestellt
werden kann, ohne durch eine feuchte Gelierungsstufe
zu gehen, bei dem man einen flüchtigen Weichmacher, vorzugsweise Wasser, einem getrockneten, partiell gehärteten, ··
fetten Latexschaumstoff einverleibt und danach diesen Schaumr
stoff unter Anwendung von Wärme und Druck prägt, wobei die
Temperatur und die Verweilzeit während des Prägens so gewählt , sind, dass beim Verlassen der Prägevorrichtung aus des ge- !'
prägten Schaumstoff im wesentlichen der gesamte Weichmacher
au.getrieben iet. 009819/1686 I
Ä I
ßAD OWGiNAL
In einer besonderen Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Prägen eines festen getrockneten Latexschaumstoffes, der hergestellt wurde unter Verwendung einer wässrigen Dispersion, die nicht mehr als
Gew.-X einet Stoffes, der bei einer erhöhten Temperatur flüchtig 1st, enthält, wobei diese Dispersion bei einer
Temperatur unterhalb 14fo C filmbildend 1st und ein zusätzliches Aufschäummittel, ein Vulkanisationsmittel und
einen natürlichen Kautschuklatex und/oder ein Polymeres oder Copolymeres von einer äthylenisch ungesättigten Verbindung in einer iispergierten Phase enthält. Diese Dispersion wird in einen Schaumstoff verwandelt und der Schaumstoff ■ mit dem Polymeren in einer dispergierten Phase wird
einem Trockenvorgang bei einer erhöhten Temperatur unterworfen, wobei die Menge des zusätzlichen Aufschäumungsmittels.ausreichend ist, um die Schäumstoffstruktur während
des Trockenvorganges aufrecht zu halten, bis ein festes zelliges Material entstanden ist. Dann wird ein flüchtiger
Weichmacher, wie Wasser, in den so hergestellten, getrockneten, teilweise ausgehärteten, festen Schaumstoff einverleibt
und der Schaumstoff danach unter Anwendung von Wärme und Druckjgeprägt, wobei die Temperatur und die Verweilzeit in
der Prägevorrichtung gemeinsam mit den zusätzlichen Erwärmungsvorrichtungen so gewählt sind, dass, wenn der geprägte
Schaumstoff die Prägevorrichtung verläßt, der gesamte-oder
im wesentlichen der gesamte Weichmacher aus ihm verschwunden oder ausgetrieben ist.
Eine andere Ausführungsform der Erfindung betrifft ein
ähnliches Verfahren, mit der Ausnahme, dass ein übliches
chemisches Geliermittel verwendet wird, wobei während des Verfahrens infolgedessen auch eine Gelierstufe auftritt.
Bei einer noch weiteren Ausführungsform der Erfindung wird
ein Latexschaumstoff in der gleichen Weise geprägt, aber
der Schaumstoff wird auf ein Substrat aufgebracht und haftet
auf diesem Substrat, wie z.B. der Rückseite eines Teppichs.
Das Verfahren der vorliegenden Erfindung wird schematisch in den folgenden Zeichnungen erläutert:
Figur 1 ist ein schematisches Diagramm für eine Ausführungsform einer Prägevorrichtung für eine Schicht aus
Latexschaumstoff nach der Erfindung
und
Figur 2 ist ein schematisches Diagramm einer Vorrichtung für
das Prägen eines Schaumstoffes, der vorher auf die Rückseite eines Teppichs aufgetragen worden 1st.
' "' 0 0 9 8 19/1686
. ... BAD
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betrifft
ein Verfahren zum Prägen einer Gruppe von nicht-gelierten Schauestoffen, bei denen schwefelhaltige Vulkanisationsmittel
in der H&rttmgsstufe des Schaumstoffes verwendet werden.
Diese besondere Gruppe von Schaumstoffen wird hergestellt durch ein Verfahren, bei dem (1) eine wässrige Dispersion
hergestellt wird, die nicht mehr als 45 Gew.-% eines
Stoffes enthält, der bei einer erhöhten Temperatur flüchtig ist, wobei diese Dispersion bei einer Temperatur unterhalb
149° C filmbildend ist und einen Latex eines natürlichen Kautschuks oder ein Polymeres oder Copolymere« von einer
äthylenisch ungesättigten Verbindung in dispergierter Phase
und ein zusätzliches Aufschäumungsmittel enthält, (2) die Dispersion in einen· Schaumstoff verwandelt wird und (3)
der Schauastoff mit dem Polymeren in der dispergierten Phase
einem Trocknungsvorgang bei einer erhöhten Temperatur unterworfen wird, wobei die Menge des zusätzlichen Aufschäumungsmittels ausreichend ist, um die Schaumstoffstruktur während
des Trocknungsvorganges solange aufrecht zu erhalten, bis
sich ein festes zelliges Material gebildet hat.
Im allgemeinen hängt die Menge des zusätzlichen Aufschäuaungsaittels, das in einer Emulsion während des Schäumens bei der
Durchführung dieser Erfindung verwendet wird, von dem besonderen zusätzlichen Aufschäumungsraittel ab; sie liegt aber in der
Regel bei etwa 1,5 - 15 Gew.-%, bezogen auf das Polymere in
der Emulsion. Höhere Mengen können benützt werden, doch können dadurch die Eigenschaften des Endproduktes nachteilig
beeinflußt werden. Die vorstehend angegebene Menge des Aufschäumungsmittels kann aus einem einzigen zusätzlichen Aufschäumungsmittel bestehen oder es kann auch eine komplexe
Mischung verwendet werden, die ein oder mehrere Aufschäumungsmittel, Schaumstof f stabilisatoren und Verstärker (boosters)
enthält, wobei diese komplexe Mischung als zusätzliches Aufschäumuhgsmittel wirkt. Die in einer gegebenen Emulsion
verwendete besondere Menge soll derartig sein, dass sie das
Aufschäumen der Emulsion in eine Schaumstoffstruktur ermöglicht, die eine zellige Form während des sich an das
Aufschäumen anschließenden Trocknungsvorganges behält, so
dass der Trocknungsvorgang zu einem festen zelligen Material führt.
Wenn die richtige Menge des zusätzlichen Aufschäumungsmittels
verwendet wird, bricht der Schaum während des Trocknungsvorgänge« nicht zusammen und die Pölymerteilchen wandern nicht '
mit dem Wasser an die Oberfläche, so dass kein Hohlkörper mit einer äußeren Schale oder Schicht entsteht. Ea tritt jedoch lasier ein ausreichendes Platzen oder Brechen der Zellen
bei der Herstellung des Schaumstoffes auf, so dass eine
"offenzellige" Struktur erhalten wird.
QO98 1 9/1686 ■ ■ " '
Bei der vorliegenden Erfindung kann als zusätzliches Aufschäumungsmittel für die besondere Polymeremulsion jedes
der üblichen Aufschäumungsmittel benützt werden, die für
die Herstellung und Stabilisierung von Latexschaumstoff-Strukturen bekannt sind.
Beispiele für zusätzliche Aufschäumungsmittel, die für die
Herstellung der Schaumstoffe nach der Erfindung geeignet sind, schließen ein Alkylsulfate von Alkalineteilen, bei
denen der Alkylrest 12 - 14 Kohlenstoffatone enthält, wie
Natriumlaurylsulfat; Alkalisalze von sulfatierten Kondensationsprodukten des Äthylenoxids mit einem aliphatischen
Alkohol «it 10 - 18 Kohlenstoffatomen; Alkalisalze von
Estern von oL-Sulfo-substituierten Fettsäuren mit 10 bis
Kohlenstoffatomen; Alkalisalze von Palmitinsäure oder einer
ungesättigten Fettsäure mit mehr als 14 Kohlenstoffatomen wie ölsäure oder Linolensäure; Alkalisalze von amphoteren
oberflächenaktiven Mitteln der allgemeinen Formel RR1NR11COOH,
in der R ein Alkylrest mit 10 bis 18 Kohlenstoffatomen ist, R' Wasserstoff oder ein Alkylrest mit nicht mehr als 12
Kohlenstoffatomen ist und R" ein zweiwertiger aliphatlscher Kohlenwasserstoffrest mit 1 - 5 Kohlenstoffatomen ist; Alkalisalze von Estern von SuIfo-essigsäure mit einem aliphatischen
Alkohol mit 10 - 18 Kohlenstoffatomen; Alkalisalze von Alkylisothionaten, bei denen der Alkylrest 10 - 18 Kohlenstoffatorae
enthält; Alkalisalze von Amiden von Sulfo-substituierten Fettsäuren mit 10 - 16 Kohlenstoffatomen; Tetra-alkalisalze
von N-(I,2-Dicarboxy-äthy1)-N-alky1-sulfo-succinamidsäuren;
Dialkalisalze von N-Alkyl-sulfo-succinamidsäuren; Alkalisalze von N-Methyl-tauraten von Fettsäuren mit 10 - 14
Kohlenstoffatomen; amphotere oberflächenaktive Mittel der
allgemeinen Formel
CH2
N CH2
R - C N C.H.OR'
2 4
CH2COOM
In dieser Formel ist R ein Alkylrest mit 10 - 18 Kohlenstoff-,
atomen, R* ist H, Na oder CH2COOM und M ist Na oder eine or-Hmische Base. Amphotere oberflächenaktive Mittel der allge-
■mitien Formel, die nachstehend wiedergegeben wird, sind auch
b«*°chb«. 009819/1686
CH2
N C.H. SO.M
HO' v,v
l4 3
In dieser Formel ist R ein Alkylrest mit 10 - 18 Kohlenstoffatomen
und M ist Na oder eine organische Base.
Wie bereits ausgeführt wurde, kann das "zusätzliche Aufschäumungsmittel"
aus einer oder mehreren dieser Verbindungen bestehen und es können gegebenenfalls zusätzlich
auch noch ein oder mehrere Schaumstoffstabilisatoren oder
Verstärker anwesend sein, wie ein Homologes von einen der vorhin genannten Stoffe mit einer geringfügig höheren Anzahl
an Kohlenstoffatomen; ferner Methylcellulose, Polyvinylalkohol, aliphatische Alkohole mit 10 bis 16 Kohlenstoffatomen,
Kondensationsprodukte von Äthylenoxid mit Fettalkoholen, Alkyl-äryl-polyäthoxyäthanole, Alkalisalze von Alkyteryl-sulfonaten,
Alkaliealze von sulfonierten Alkylaryl-polyäthoxyäthanolen,
kolloidales Siliciumdioxid und Alkalisalze von wasserlöslichen Polyacrylaten. Der Ausdruck
"zusätzliches Aufschäumungsmittel" ist damit ausreichend
erläutert, um dem Fachmann zu zeigen, was für ein Stoff bei dieser Erfindung als AufschäumungsmittelVerwendet
werden soll. Diese zusätzlichen Aufschäumungsmitteln
fördern die Bildung und die Stabilisierung eines feuchten Schaumstoffes, sie sind aber nicht in erster Linie zellbildende
Materialien wie Treibmittel und ähnliche Materialien,
Bei der Auswahl eines zusätzlichen Aufschäumungsmittels
ist es zweckmäßig, den Typ des Emulsionsstabilisators, der für die Herstellung der Polymeremülsion verwendet wurde,
zu beachten. So sollte das verwendete zusätzliche Aufschäumungsmittel
bei einer besonderen Polymeremülsion so ausgewählt
werden, dass es mit dem Emulsionsstabilisator oder Emulgator, der für die Herstellung der Polymere«!Ision verwendet
wurde, verträglich ist. Wenn der Eraulsionsstabilisator
z. B. anionisch ist, sollte das zusätzliche Aufschäumungsmittel ebenfalls anionisch oder nicht ionisch
sein. Wenn der Emulsionsstabilisator kationisch ist, sollte '
das zusätzliche Aufschäumungsmittel ebenfalls kationisch
oder nicht ionisch sein.
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Es let oft von Vorteil, wenn für die Herstellung der
Polynereaulsion als Emulsionsstabilisator ein zusätzliches
Aufschäumungsmittel, wie sie vorstehend erläutert wurden, verwendet wird, das dann nicht nur als
Emulsionsstabilisator für die Polymeremulsion dient, sondern auch ein Teil des zusätzlichen Aufschäumungsaitteis bei der
Herstellung eines nicht gelierten festen Schaumstoffes ist.
Derartige Schaumstoffe können aus jeder Polymeremulsion hergestellt
werden, die ein Polymeres enthält, das filmbildend bei Temperaturen unterhalb von 149° C ist und das durch
eine Schwefeltyp-Vulkanisation gehärtet werden kann. In
einigen Fällen kann die Fähigkeit zur Filmbildung des Polymeren der Emulsion nicht nur auf die Eigenschaften des
Polymeren sondern zum Teil auch auf die Anwesenheit von Lösungsmitteln oder Weichmachungsmitteln zurückzuführen
sein. ·
Die Polymeremulsionen, die nach der Erfindung zur Herstellung
von Latexschaumstoffen verwendet werden, sind wässrige
kolloidale Dispersionen, z. - B.'-Latices von Polymeren mit
restlichen bzw. noch vorhandenen äthylenischen Doppelbindungen. Derartige Polymere sind z. B-. Naturkautschuk und
Homopolymere und Copolymere von konjugierten Dienen.
Typische konjugierte Diene sind aliphatische Diene mit 4 - 10 Kohlenstoffatomen wie 2-Chlor-l,3-butadien, 2,3-Dimethyl-1,3-butadien,
3 ,4-Ditnethyl*· 1, 3-hexadien, 4, 5-Dimethyl-1,3-octadien
und insbesondere 1,3-Butadien und Isopren. Die konjugierten Diene können mit anderen äthylenisch ungesättigten
Monomeren mischpolymerisiert werden, z. B. mit vinylaromatischen Verbindungen, wie Styrol, alpha-Methylstyrol,
ar-Methyl-styrolen, ar-Äthyl-styrolen, alpha, ar-Dimethylstyrolen, ar, ar-Dimethyl-styrolen, ar-t-Butyl-styrolen,
Vinylnaphthalinen, Methoxystyrolen, Cyäno-styrolen, Acetylstyrolen,
Monochlor-styrolen, Dichlor-styrolen und anderen halogenierten Styrolen; Monomeren, die mit Styrol mischpolymerisierbar
sind, wie Derivate von äthylenisch ungesättigten Säuren, einschließlich Acrylestern, wie Methylacrylat, Äthylacrylat,
Butylacrylat, Hexylacrylat, 2-Äthylhexylacrylat,
Lauryleethacrylat, Phenylacrylat, Äthyl-alpha-chloracrylat,
Methylmethacrylat, Äthylmethacrylat, 2-Hydroxyäthylacrylat,
2-Sulfo-äthylacrylat und Glycidylmethacrylat; Acrylnitrile,
wie Acrylnitril und Methacrylnitril; Malein- oder Fumarsäureester, wie Diäthylmaleat und Polyglycolmaleat; Ester von
ungesättigten Alkoholen, wie Vinyl- oder Allylester; ungesättigte Ketone, wie Vinyltnethylketon und Methylisopropenyl-
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BAD ORIGINAL
— ο — -
keton und zahlreiche andere Verbindungen, die eine oder
■ehrere äthylenische Doppelbindungen enthalten und zur Additionspolyaerisation befähigt sind, wie Vinylchlorid,
Vinylbromid, Vinylidenchlorid, Vinylidenbromid und Vinyläthylather.
In den «eisten Fällen wird ein Latex verwendet, der ein
Copolymere8 enthält und es ist häufig vorteilhaft, ein
Copolymeres zu benützen, das einen sogenannten "einpolymerisierten
Eaulgator11 enthält. Ein Vorteil bei der Verwendung
einer Emulsion eines derartigen Copolymeren, besteht darin, dass 'die Emulsion mit wenig oder gar keinem
Emulsionsstabilisator in der wässrigen Phase erhalten werden kann. Infolgedessen kann bei der Bestimmung der Menge des
erforderlichen zusätzlichen Aufschäumungsraittels bei einer
derartigen Emulsion dem in der Emulsion bereits vorhandenen Emulsionsstabilisator nur eine geringe oder gar keine Bedeutung
beigemessen werden. Weiterhin wird durch den Einbau eines "einpolymerisierten Emulgators" in den meisten
Fällen die Stabilität des feuchten Schaumes erhöht und gleichzeitig der Bedarf an zusätzlichem Aufschäutnungsmittel
herabgesetzt. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die physikalischen Eigenschaften des fertigen Schaumstoffes,
wie seine Festigkeit und seine Alterungsbeständigkeit, verbessert
werden. Eine Emulsion eines Polymeren, das einen einpolymerisierten Emulgator enthält, kann hergestellt werden,
indem man ein oder mehrere der vorhin erwähnten Monomeren mit einem oder mehreren polymerisierbaren äthylenisch ungesättigten
Monomeren, die eine daranhängende hydrophile Substituentengruppe oder mehrere derartige Gruppen enthalten,
mischpolymerisiert. Als derartige Substituentengruppen
können z. B. Carboxy-, SuIfo-, primäre Amino-, sekundäre
Amino-, Carboxamido-, Methylolcarboxamido-, Sulfonamido-, primäre Hydroxyl-, sekundäre Hydroxyl-, phenolische Hydroxyl-,
Aldehyd- oder Epoxygruppen verwendet werden. Anstatt solcher hydrophiler Gruppen können auch Substituentengruppen benützt
werden, die nach der Polymerisation in eine hydrophile Substituentengruppe umgewandelt werden können, z. B. Ester-,
Nitril-, Amid- oder Salzgruppen, die zu reaktionsfähigen
Säure-, Amin- oder Hydroxylgruppen hydrolysiert werden können. Beispiele von derartigen äthylenisch ungesättigten
Monomeren mit datanhängenden hydrophilen Substituentengruppen
sind Acrylsäure, Methacrylsäure, Itakonsäure, Fumarsäure, Maleinsäure, saures Äthylmaleat, 2-Sulfoäthylacrylat, 2-Sulfoäthylmethacrylat,
Z-Aminoäthylmethacrylat-Hydrochlorid,
2-Aminoäthylacrylat-Hydrochlorid, Vinylbenzylamin, Glycidyl-.
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methacrylat, Hydroxystyrol, Acrolein, Methacrolein, Allylalkohol,
Vinylbenzylalkphol, 2-Hydroxyäthylacrylat, 2-Hydroxyäthyleethacrylat,
Acrylamid, Bis-N-methylolacrylamid, N-Methylolacrylamid,
N-Methylolmethacrylamid, Bis-N-aethylolmethacrylaaid,
Methacrylamid, N-beta-Hydroxyäthylacrylamid,
N-beta-Hydroxyäthyl-*methacrylamid, beta-Hydroxypropylacrylat,
beta-Hydroxypropylmethacrylat, alpha-Hydroxypropylacrylat,
alpha-Hydroxypropyleethacrylat, 6-Hydroxyhexylacrylat,
6-Hydroxyhexyltiethacrylat, Natrium-styrolsulfonat, NatriumalpharBethylstyrolsulfonat,
2-Methylaminoäthylacrylat-Hydrochlorid,
2-Methylaminoäthylmethacryiat-Hydrochlorid, 3-Methylaminopropy
lacry lat -Hydrochlorid, 3-Methylaminopropyleethacrylat-Hydrochlorid,
3-MethylaminQbutylacrylat-Hydrochlorid, 3-Me·
thylaainobutylmethacrylat-Hydrochlorid, 3-Äthylaminopropylacrylat-Hydrochlorid
und Styrolsulfonamid. ,
Wenn einer der vorstehend erwähnten einpolyraerisierten Emulgatoren
bei der Herstellung des Copolymeren verwendet wird; kann er etwa 0,5 bis etwa 20 Gew.-% der gesamten monomeren
Bestandteile ausmachen.
Die Polymeremulsionen, die nach der Erfindung zur Herstellung
von Schaumstoffen verwendet werden, kann man durch Polymerisation in wässriger Emulsion erhalten, wobei diese Emulsion
oberflächenaktive Mittel, Katalysatoren und andere Modifizierungsmittel
enthalten kann und die üblichen Bedingungen für die Emulsionspolymerisation hinsichtlich der Zeit, der
Temperatur, des Druckes und des Rührens verwendet werden.
Unter Verwendung der zusätzlichen Aufschäumungsmittel
und der vorstehend genannten Emulsionen kann ein Schaumstoff ohne eine Gelierungsstufe hergestellt werden. Die
Polymeremulsion, die aufgeschäumt wird, enthält eines der
üblichen Mittel, um eine Härtung des Polymeren in der Emulsion zu erreichen, wie Beschleuniger und Vulkanisationsmittel,
zusammen mit den üblichen Bestandteilen wie Antioxidantien und Füllstoffen. In der Regel ist die Zugabe von solchen
Bestandteilen zweckmäßig, um einen kommerziell befriedigenden Schaumstoff zu erhalten. Im allgemeinen enthält die ursprüngliche
PolymeremuIsion nicht mehr als 60% an flüchtigen
Bestandteilen und die Emulsion, die alle Bestandteile enthält und zum Aufschäumen fertig ist, enthält nicht mehr als
45% an flüchtigen Stoffen.
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Die Aufschäumungsstufe wird in üblicher Weise unter Verwendung von Treibmitteln oder durch mechanisches Schäumen
durchgeführt. Wenn ein Treibmittel benützt wird, kann es
eines der üblichen Treibmittel sein, die ein nicht koagulierendes Gas, wie Stickstoff, abgeben. Alternativ kann
ein solches Treibe!ttel verwendet werden, das durch Umsetzung alt einem anderen Bestandteil der Emulsion zersetzt wird, und dabei ein nicht koagulierendes Gas als
ein Reaktionsprodukt abgibt. In den meisten Fällen wird jedoch für die Herstellung von Latexschaumstoffen das mechanische Aufschäumen verwendet und dabei kann man die üblichen
Schaumschlagvorrichtungen verwenden oder man kann die Emulsion durch Schäum- oder Aufschäutnköpfe der üblichen Art
pumpen. Bei der Erfindung ist die mechanische Aufschäumung der Emulsionen von besonderem Interesse, doch ist die Erfindung nicht auf diese Arbeitsweise beschränkt. Während der
Aufschäumungsstufe wird das Volumen der Emulsion in der
Regel auf das 5 bis 15-fache des ursprünglichen Volumens vergrößert.
Der Schaumstoff wird dann in Formen gegossen oder in flachen
Mulden oder auf Bändern ausgebreitet oder es wird damit ein Substrat überzogen, wobei als derartiges Substrat jedes
Material verwendet werden kann, auf dem der Schaumstoff haftet, nachdem er in seine endgültige feste Form überführt worden ist. Als Beispiele für ein derartiges Substrat
seien Textilien wie Gewebe, Tuche, Leder, Holz, Glas oder Metall genannt.
Bei dieser Ausführungsform der Erfindung wird kein chemisches Geliermittel zugegeben. Die Menge des verwendeten zusätzlichen Aufschäumungsmitteis kann wesentlich größer
sein als bei der Herstellung von gelierten Schaumstoffen und sie ist so bemessen, dass sie ausreichend ist, um die Schaumstoff struktur während des Trocknungsvorganges bis zur Bildung eines festen zelligen Materials aufrecht zu erhalten.
Der Trocknungsvorgang wird bei einer erhöhten Temperatur, in der Regel bei 138 bis 204° C durchgeführt.
Die Temperatur des erzeugten Schaumstoffes steigt während
des Trocknungsvorganges in dem Ausmaß, wie die flüchtigen
Bestandteile verdampfen,bis das Polymere sich auf einer
Temperatur befindet, die mindestens so hoch ist, wie die Temperatur, bei der eine Filmbildung stattfindet. Die letzte
Wärmebehandlung wird bei einer Temperatur und für die er- ·
forderliche Zeit durchgeführt, damit das Polymere die gewünschten und im einzelnen später behandelten Eigenschaften
erhält. Während einer derartigen Wärmebehandlung kann jede erforderliche chemische Umsetzung, wie eine Vernetzung oder
eine Vulkanisation mit schwefelhaltigen Mitteln stattfinden.
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Unter den Faktoren, die sehr wichtig bei der Auswahl des
Weichmachers für das Prägeverfahren nach dieser Erfindung sind,
sind die Weichmacherwirksamkeit, die Ausgangskosten, die
Wiedergewinmingskosten und die Verdampfungskosten für den Weichmacher und die Betriebsgeschwindigkeit, die mit diesem
Mittel möglich ist, besonders bedeutungsvoll. Wegen dieser Faktoren wird Wasser als Weichmachungsmittel sehr stark bevor·
zugt. Die Weichmacherwirkung des Wassers wird gezeigt, indem
man den Latexschaumstoff mit Wasser imprägniert, wodurch
die Klebrigkeit der Zellwand (cell wall tack) des Schaumstoffes
bei hohen Temperaturen erhöht wird und wodurch der Schaumstoff gequollen werden kann.
Weichmachungsmittel, durch die der Latexschaumstoff wes.entflieh mehr gequollen wird als durch Wasser, führen zu einem
sehr großen Schrumpfen, wenn der Weichmacher ausgetrieben
wird, wodurch die Gefahr des Auftretens von Spannungsrissen
gegeben ist.
Die Menge an Weichmachungsmittel, die dem Latexschaumstoff
einverleibt wird, kann in weiten Grenzen schwanken und sie wird weitgehend durch die Dicke und die Dichte des zu prägenden
Schaumstoffes bestimmt; das heißt durch die Menge des
Schaumstoffes, die weichgemacht werden soll. In dem Maß,
wie die Dichte und die Dicke des Schaumstoffes zunimmt, steigt
auch die Menge des erforderlichen Weichmachungsmittels an. Zur Erläuterung sei angegeben, dass zum Prägen von Schaumstoffen
mit einer Dicke bis zu 1,27 cm, die auf die Rückseite eines Teppichs aufgetragen sind, Mengen von 30 bis
120 Gramm Weichmachungsmittel pro Quadratmeter repräsentativ
sind.
Wenn der Schaumstoff die Prägevorrichtung verläßt, die zusätzliche Heizvorrichtungen in Zusammenarbeit mit der
Prägevorrichtung besitzen kann, soll der gesamte Weichmacher
aus dem Schaumstoff verschwunden sein. Wenn nicht der gesamte Weichmacher aus dem Schaurastoff am Schluß des
Prägeverfahrens ausgetrieben ist, verschwindet die Prägung
in sehr kurzer Zeit, das heißt innerhalb weniger Sekunden.
Wesentliche Faktoren für die vollständige Entfernung des Weichmachers aus dem Latexschaumstoff sind die Temperatur
und die Verweilseit in der Prägevorrichtung, wobei diese
beiden Größen direkt voneinander abhängig sind. Bei einer hohen Temperatur in der Prägevorrichtung kann die Verweil-
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zeit kurz sein und umgekehrt kann eine niedrige Temperatur
in Verbindung mit einer längeren Verweilzeit in der Prägevorrichtung
verwendet werden. Infolgedessen ist es möglich, aus einem sehr weiten Bereich von Temperaturen und
Verweilzeiten die geeigneten Bedingungen auszuwählen, vorausgesetzt, dass diese in derartiger Weise übereinstimmen,
dass der gesamte Weichmacher in der Prägevorrichtung, einschließlich eventuell vorhandener zusätzlicher Heizvorrichtungen,
ausgetrieben wird.
Hohe Temperaturen haben den Vorteil, dass das Verfahren mit großer Geschwindigkeit betrieben werden kann. Die Temperatur
in der Prägevorrichtung darf aber selbstverständlich nicht so hoch sein, dass der Latexschaumstoff auf eine Temperatur erwärmt wird, bei der ein Abbau des Schaumstoffes
eintritt. Wenn die Temperatur festgelegt wird, sollte die
Kühlwirkung berücksichtigt werden, die als Folge der Verdampfung des Weichmachers auftritt. Dieser Kühleffekt ermöglicht die Anwendung von Temperaturen oberhalb der Abbautemperatur
des Latexschaumstoffes. So ist es z.B. möglich, einen Latexschaumstoff mit einer Abbautemperatur von 180° C
bei Temperaturen von 200° C oder noch höheren Temperaturen in'der Prägevorrichtung zu behandeln, wenn die Menge des
Weichmachers in dem Latexschaum sehr groß ist. Selbstverständlich
ist die Verweilzeit in der Prägevorrichtung ebenfalls wichtig. Bei langen Verweilzeiten ist die Gefahr
eines Abbaus bei Temperaturen oberhalb der Abbautemperatur
in der Prägevorrichtung größer als bei kurzen Verweilzeiten. In der Regel liegen die Verweilzeiten im Bereich von etwa
0,05 Sekunden bis etwa 10 Minuten.
Der Weichmacher kann in den Latexschaumstoff in beliebiger
und geeigneter Weise eingebracht werden, z. B. durch Imprägnieren, durch eine Leckwalze oder durch Sprühpistolen.
Man kann den Weichmacher sowohl als Flüssigkeit als auch als Dampf zugeben. Die Temperaturen bei der Zugabe des
Weichmachers sind nicht kritisch; so kann z.B. Wasser bei Raumtemperatur oder als Dampf von 10 Atmosphären zugegeben
werden. Die Kontrolle der Zugabe ist aber einfacher mit Wasser von Raumtemperatur.
Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung wird ein
Verfahren zum nachträglichen Prägen eines vulkanisierten Latexschaumstoffes verwendet, bei dem die gleichen Zubereitungen
und das gleiche Verfahren, wie sie vorstehend beschrieben sind, angewandt werden, mit der Ausnahme, dass
zusätzlich noch die üblichen Gelierungsmaßnahmen und die
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üblichen Gelierungsmittel verwendet werden. So wird z.B.
ein Latexschaurastoff aus einem Latex von eine* Styrol-Butadien-Copolymeren,
einem carboxylierten Styrol-Butadien-Copolyneren» natürlichem Kautschuk und / oder Mischungen
dieser Polymeren mit Hilfe von bekannten Verfahren unter Verwendung von oberflächenaktiven Mitteln, Geliermitteln,
Füllstoffen und Vulkanisationsmitteln hergestellt und der
erhaltene Schaumstoff wird durch ein Verfahren geprägt, wobei Wasser als Weichmacher (als gesprühte Flüssigkeit
oder als Dampf) auf den getrockneten und gehärteten Schaumstoff aufgebracht wird und danach ein Reliefmuster auf dem
so behandelten Schaumstoff durch Prägemittel unter Anwendung von Wärme und Druck aufgebracht wird, wobei die Temperatur
und die Zeit so ausgewählt sind, dass im wesentlichen das gesamte Wasser aus dem geprägten Schaumstoff entfernt
wird.
Bei den verschiedenen Ausführungsformen dieser Erfindung
wird der feste Schaumstoff vorzugsweise durch ein Verfahren
hergestellt, bei dem Füllstoffe in Mengen von 80 bis 250 Gewichtsteilen und oberflächenaktive Stoffe in Mengen von
1,5 bis 15 Gewichtstellen pro 100 Gewichtsteile der trocknen
Latexfeststoffe angewandt werden. Bei den Füllstoffen handelt es sich um die üblichen Füllstoffe, die für die Herstellung
von Latexschaumstoffen verwendet werden.
Typische Formulierungen, die zur Herstellung der festen
Schaumstoffe für die Prägung nach der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, haben die folgende Zusammensetzung:
Trockene Teile
Latex
Natriumlaurylsulfat
40% Feststoff Zinkoxid-Dispersion
50% Feststoff Zink-Mercaptobenzothiazol-Dispersion
50% Feststoff Diäthyldithiocarbamat-Dispersion
Alkyliertes Phenol Anti-oxidans Gemahlener Feldspat Füllstoff
68% Schwefeldispersion
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100 | 5 | • | 5 |
8 | 5 | ||
4 | |||
1, | |||
0, | |||
150 | |||
χ, | |||
Gegebenenfalls können 0,1 bis 0,5 Teile Methylcellulote
zugegeben werden, um die Stabilität des feuchten Schaumes zu erhohen. Beispiele für Latexkomponenten für die vorstehende
Formulierung werden nachstehend angegeben:
Latex A ein kalt-polymerisierter Latex, der mischpolyaerisiertes
Butadien und Styrol in einem Gewichtsverhältnis von 70 zu 30 enthält, und der auf einen
Anteil an nicht-flüchtigen Bestandteilen von 69% konzentriert worden ist, z.B. das Handelsprodukt
"Pliolite 5352".
Latex B ein carboxylierter Styrol/Butadien Latex mit eine«
Anteil an nicht-flüchtigen Bestandteilen von 98%, bei dem das Copolymere 30% Styrol, 60% Butadien und
4% einer äthylenisch ungesättigten Carbonsäure enthält.
Latex C ein Latex eines Copolymeren aus Styrol/Butadien/
Acrylnitril und einer äthylenisch ungesättigten Carbonsäure, wobei diese Monomeren im Gewichtsverhältnis 28:64:5:3 vorliegen.
Die vorstehenden Formulierungen können durch bekannte Verfahren
geschäumt und in feste Schaumstoffe verwandelt werden
und dann gemäß der Erfindung geprägt werden. Diese Formulierungen
dienen aber nur zur Erläuterung und stellen keine Beschränkung der Erfindung dar.
Es scheint so zu sein, dass die Leichtigkeit mit der der Schaum geprägt werden kann,sehr stark von den untereinander
in Verbindung stehenden Faktoren der Zellwandklebrigkeit, dem Härtungszustand und den Merkmalen der Zusaramendrückbarkeit
bzw. bleibenden Verformung (compression set characteristics) abhängt. In den meisten Fällen kann die Zellwandklebrigkeit
direkt mit dem Wert der bleibenden Verformung des Schaumes in Beziehung gesetzt werden, wobei für die Messung
der bleibenden Verformung übliche Methoden verwendet werden können, wie z.B. die ASTM Methode D-1564-64T, wobei der
entsprechende Wert als Prozentsatz der ursprünglichen Dicke des Schaumstoffes angegeben wird. Die bleibende Verformung
wird durch zahlreiche Faktoren beeinflußt, aber den größten Einfluß hat, die Art des verwendeten Polymeren und der Härtungssustand.
Wie allgemein anerkannt ist, bezeichnet der Ausdruck "gehärtet", wie er bei polymeren Materialien angewaadt
wird, dass das polymere Material verändert worden ist, in der Regel durch Chemikalien und Wärme, ua die Qualität des
Produktes zu verbessern, obwohl diese Bezeichnung verhältnismäßig ungenau für den Zustand oder Grad der Härtung ist.
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Deshalb werden häufig zusätzliche Ausdrücke wie "unterhärtet1* und "tiberhärtet" verwendet. In eines brauchbaren Häre.
tungsprozess nehmen die Eigenschaften für die angestrebte Verwendung bis zu einem Optimum beim Fortschreiten des Härtungsprozesses zu. Wenn die Härtungsbedingungen über diesen optimalen Zustand hinaus aufrecht erhalten werden, beginnen
einige Eigenschaften sich zu verschlechtern, das heißt, dass das Material überhärtet ist. Bei den als Ausgangsmaterialien
verwendeten gehärteten*. Schaumstoffen, die bei der Durchführung
dieser Erfindung verwendet werden, ist der Härtung s zustand
geringer als die optimale Härtung, die für die endgültige Verwendung des geprägten Schaumstoffes vorgesehen ist, so dass
eine gewisse Härtung während der Prägestufe eintreten kann und auch eintritt und auch bei einer eventuell anschließenden
Erwärmung, die ein Teil der Prägestufe ist. Es ist ein Merkmal der vorliegenden Erfindung, dass eine gewisse weitere
Härtung des Schaumstoffes während des Verfahrens nach der Erfindung eintritt. Deshalb wird zur genauen Definition
gelegentlich bei der Kennzeichnung der Erfindung der.Ausdruck "partiell gehärtet" für den als Ausgangsmaterial
verwendeten Latexschaumstoff verwendet, da (obwohl sich
dieser Schaumstoff bei oder in der Nähe der optimalen Härtung für eine optimale Prägung befindet), der Härtungszustand des
als AusgangseateriaIs dienenden trocknen Schaumstoffes geringer ist als der optimale Härtungszustand in dem Endprodukt.
Die als Ausgangsstoffe verwendeten Latexschaumstoffe habe«
für die bleibende Verformung nach der ASTM Methode D-1564-64T Werte von etwa 5 bis etwa 40%, wenn sie für die Prägung nach
der Erfindung geeignet sind, bevorzugt sind jedoch Schaumkunststoffe mit derartigen Werten von etwa 15 bis etwa 30%.
Während des Verfahrens der Erfindung wird der Wert für die bleibende Verformung vorzugsweise herabgesetzt, so dass der
Prozentsatz in den Endprodukten niedriger als etwa 15% ist.
Infolgedessen ist das Prägen in der Regel einfacher, wenn der als Ausgangsmaterial verwendete Schaumstoff eine bleibende
Verformung in der Nähe des höheren Endes dieses Bereiches hat, aber die Bedingungen sollten dabei so gewählt werden,
dass eine vergleichsweise größere Härtung während dieses Verfahrens eintritt, wogegen, wenn der als Ausgangsmaterial
verwendete Schaumstoff eine bleibende Verformung in der Nähe des unteren Endes des Bereiches hat, die Prägung im
allgemeinen schwieriger ist aber eine geringere Härtung während des Verfahrens der Erfindung erforderlich ist.
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Die verwendeten Härtungsmittel oder Vulkanisationsmittel
sind in erster Linie Verbindungen vom Schwefeltyp, die in
der Regel gemeinsam mit üblichen Zusatzstoffen, wie Beschleunigern, verwendet werden. Diese Hilfsmittel für die
Härtung oder Vulkanisation sind zu bekannt, um sie hier
la einzelnen aufzuführen. Ihre Zusammensetzung und ihre Anwendungsverfahren und Anwendungsbedingungen sind seit
vielen Jahren bekannt und werden in großem Ausmaß für die Härtung von natürlichem Kautschuk und kautschukartigen
Mischpolymeren aus Styrol und Butadien verwendet.
Der Druck in der Prägestufe nach der Erfindung kann in
einem weitem Bereich schwanken und ist abhängig von derartigen Faktoren wie der Dichte des Schaumstoffes, der
Zusammensetzung des Schaumstoffes, dem Härtungszustand des
Schaumstoffes, der Tiefe der Prägung und auch davon, ob der Schaum mit einem Substrat verbunden ist, so dass es
vorteilhaft ist, den Druck nicht so hoch zu wählen, dass eine unerwünschte Beeinflußung des Substrates eintritt. Im allgemeinen ist es schwer, den Druck pro Flächeneinheit zu bestimmen und er wird bei der praktischen Durchführung der
Erfindung in der Regel auch nicht gemessen. Repräsentative Werte für den Druck liegen bei 0,3 kg bis 11 kg pro cm^.
Nach einem üblichen Verfahren kann man den Zwischenraum zwischen der Prägewalze oder Prägeplatte und der Trägerwalze oder Trägerplatte auf einen vorher bestimmten Wert
in der Weise einstellen, dass die Dicke des Schaumstoffes, der geprägt werden soll, an der tiefsten Stelle des vorher
festgelegten Musters auf einen bestimmten Prozentsatz komprimiert wird, wie einen Prozentsatz von etwa 5 bis etwa
95% der ursprünglichen Dicke, wobei der auf den Schaumstoff
ausgeübte Druck einfach der Druck ist, der auftritt, wenn
der Schaumstoff so zusammen Redrückt wird, dass er in den
zur Verfügung stehenden Raum hineinpasst.
Für die Durchführung der Erfindung können zahlreiche Vorrichtungen verschiedener Art verwendet werden. Eine besondere
Art von Vorrichtungen wird durch die Zeichnung in Figur 1 erläutert. Die Zeichnung zeigt eine Schicht von einem
nicht-gelierten, festen Latexschaumstoff (1), der vor der Prägung mit einem Weichmacher, vorzugsweise mit Wasser,
in Form einer feinen Sprühung benässt wird, wobei für die Besprühung Düsen (2) verwendet werden und diese Düsen
in einer Entfernung von etwa 40 cm oberhalb der Schicht des
Schaumstoffes angeordnet sind. Die Düsen haben vorzugsweise ' eine Öffnung von etwa einem mm. Der so angefeuchtete Latexschaumstoff wird in einen Spalt zwischen einer Prägewalze (3)
aus Edelstahl mit einer erhöhte^Oberflächentemperatur, die
,*■
bei etwa 130 bis 250° C, vorzugsweise bei etwa 180 bis
etwa 250° C, liegen kann, und einer Trägerwalze (4) eingeführt, wobei der Latexschaumstoff in diesem Spalt dann
komprimiert wird. Der Schaumstoff kann zu jedem gewünschten Prozentsatz der Dicke des Schaumstoffes komprimiert werden
und die Tiefe der Prägung in dem fertigen Schaumstoff hängt von dem Abstand zwischen der Prägewalze und ihrer
Trägerwalze, dem angewandten Druck und der Verweilzeit in dem Prägespalt ab. Nach der vorliegenden Erfindung können
geprägte Schaumstoffe mit einem weiten Bereich von verschiedenen Prägetiefen hergestellt werden, z.B. von einer geringen
Oberflächenprägung bis zu einem tiefen Prägemuster, das nahezu die volle Tiefe des Schaumstoffes erfasst.
Es ist klar, dass der zu prägende Schaum an einem Substrat
wie Tuch, Gewebe, Leder, Holz, Glas oder Metall befestigt oder darauf aufgetragen sein kann; tatsächlich kann jedes
Material an dem der Schaumstoff haftet oder an dem er befestigt werden kann, als Trägermaterial verwendet werden.
Im folgenden wird eine besondere Ausführungsform der Erfindung
für das Prägen des Schaumstoffes auf der Rückseite eines Teppichs erläutert.
Ein Latex von der zuvor beschriebenen Art wird aufgeschäumt
und der so hergestellte Schaum wird auf die Rückseite eines Teppichs aufgetragen, um einen Schaumstoff zu erhalten, der
im trocknen Zustand eine Dichte von 0,096 bis 0,40 Gramm/ccm bei einer Dicke von bis zu 1,2-7. cm besitzt. Der Schaumstoff
wird dann in einem Ofen bei einer Temperatur von 140 bis 180° C gehärtet.
Es wird dann Wasser entweder als Flüssigkeit oder als Dampf
auf den Schaumstoff gesprüht, so dass 50 bis 100 Gramm Wasser pro qm Schaumstoff aufgetragen werden.
Der Teppich wird dann durch eine Prägevorrichtung bei einer
Temperatur in der Nähe der Zersetzungstemperatur geführt und die Prägevorrichtung prägt das Muster auf den Schaumstoff
bei einem typischen Druck von 6 bis 8 kg pro cm^,
obwohl auch niedrigere oder höhere Drücke verwendet werden können, wie vorstehend bereits diskutiert wurde.
Ia folgenden wird das Prägeverfahren im allgemeinen unter bet
sonderer Bezugnahme auf das Prägen von Schaumstoffen auf der Rückseite von Teppichen näher beschrieben.
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Figur 2 zeigt ein schetnatisches Diagramm des Prägeverfahrens
der Erfindung für diese Ausführungsform.
Ein Teppich, der in allgemeiner Weise durch die Referenzzahl
15 bezeichnet wird, hat einen Latexschaumstoff der bereits beschriebenen Art auf der Rückseite 16 des Teppichs
15 und wird durch einen Ofen 17 bei einer Temperatur geführt, die ausreichend ist, um den Schaumstoff zu härten.
Anschließend geht der Teppich über die Führungswalze 18 und die Winkelwalzen 19 und 20, wobei die Walzen 19 und
20 so angeordnet sind, dass sie den Teppich in einem spitzen Winkel zu der Horizontalen ausrichten. Eine Wassersprühung
21 erfolgt aus einem Sprühkopf 22, der 19 Sprühdüsen besitzt, die so angeordnet sind, dass eine Sprühweite
von etwa 5 Metern erreicht wird. Die Sprühung 21 berührt den Schaumstoff auf der Seite 16 des Teppichs 15 an der
Stelle 23, wobei der Winkel zwischen der Richtung des Flusses der Sprühung und der Richtung des Flußes des Teppichs kleiner
als 90° ist.
Danach geht der Teppich über die lose Walze 24, wobei die Seite 16 in Berührung mit dieser losen Walze ist und anschließend
über die Führungswalze 25. Der Teppich ist zwischen den Walzen 20 und 24 und den Walzen 24 und 25 im wesentlichen
vertikal ausgerichtet. Der Teppich geht dann in eine Prägevorrichtung, die allgemein durch die Referenzzahl
26 bezeichnet ist und deren wesentliche Teile die erwärmte Walze 27 und die nicht erwärmte Walze 28 bilden. Die
Walze 27 ist mit dem gewünschten Prägemuster versehen und die Walzen 27 und 28 sind so angeordnet, dass der Teppich
in dem Spalt zwischen den beiden Walzen durchgeht, wobei die Schaumstoffseite 16 des Teppichs in Berührung mit der
Walze 27 steht. Das Prägemuster wird in der bereits angegebenen Weise in den Schaumstoff eingeprägt und der Teppich
verläßt anschließend die Prägevorrichtung und geht über die Führungsrolle 29, wobei die Schaumstoffseite 16 des
Teppichs nicht in Berührung mit der Walze 29 kommt. Die
Walzen 25 und 29 sind so angeordnet, dass ein stumpfer Winkel gebildet wird zwischen den Linien, die die Achsen
der Walken 25 und 27 und die Achsen der Walzen 29 und 27
verbinden. Danach geht der Teppich über eine lose Walze 30, wobei die Schaumstoffseite 16 in Berührung mit der Walze
kommt und dann über die Führungswalzen 31, wobei die Schaumstoff
seite nicht in Berührung mit den Walzen 31 kommt. Der
Teppich gelangt dann in eine Aufwickelvorrichtung, die nicht gezeigt wird, Das Gewicht der losen Walze 24 und der losen
Walze 30 geben dem Teppich zwischen den Walzen 25 und 29 aus
reichend Spannung, um ein Durchhängen des Teppichs in der PrÄgevorriehtung zu verhindern.
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Bei einer alternativen Ausführungsfortn des Verfahrens der Erfindung, kann ein mehrstufiger Ofen 17 verwendet werden,
z. B. ein Ofen mit 3 Durchgängen. Der Teppich mit dem
Schaumstoff auf der Rückseite tritt aus. diesem Ofen am
Ende des ersten oder am Ende des zweiten Durchganges aus und geht dann über die Walzen 18 und die darauffolgenden
Teile der Prägevorrichtung, wie sie vorstehend beschrieben sind, mit der Ausnahme, dass der Teppich noch einmal in den Ofen
17 eingeführt wird, statt nach den Walzen zu einer Aufwickelvorrichtung zu gehen. In dem Ofen geht er dann durch
die verbleibenden Stufen oder Durchgänge und anschließend zu der Aufwickelvorrichtung. Wenn ein mehrstufiger Ofen
verwendet wird, ist in der Regel diese alternative Ausführungsform der Erfindung sehr bevorzugt.
OC9819/ 16 8 6
Claims (6)
1. Verfahren zum Prägen eines Latexschaumstoffes, dadurch
gekennzeichnet, dass man einen flüchtigen Weichmacher, vorzugsweise Wasser, einem getrockneten, partiell gehärteten
Latexschaumstoff einverleibt und danach diesen Schaurastoff unter Anwendung von Wärme und Druclrorägt,
wobei die Temperatur und die Verweilzeit während des Prägens so gewählt sind, dass beim Verlassen der Prägevorrichtung
aus dem geprägten Schaumstoff im wesentlichen der/gesamte flüchjtige Weichmacher ausgetrieben ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
der . partiell gehärtete Latexschaumstoff sich von einem
Polymeren ableitet, das restliche äthylenische Doppelbindungen enthält und der partiell gehärtete Latexschaumstoff
ein schwefelhaltiges Vulkanisationsmittel enthält und dass während der Erwärmung beim Prägen durch Vulkanisation
eine weitere Härtung eintritt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der partiell gehärtete Latexschaumstoff durch ein
Verfahren hergestellt wurde, dass in Abwesenheit eines chemischen Gelierungsmittels durchgeführt wurde»
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
dass während des Prägens ein Druck von 0,3 bis 11 kg pro cm^ auf den Schaumstoff ausgeübt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
dass während des Prägens der Druck für einen Zeitraum von 0,05 Sekunden bis 10 Minuten ausgeübt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
dass der gehärtete Latexschaum einen Wert für die bleibende Verformung nach der ASTM Methode
D 1564-64T von 15 bis 40%, ausgedrückt als Prozentsatz
der ursprünglichen Dicke, hat.
OC 3 819/1. 686
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