DE19640263A1 - Polsterformkörper auf Basis eines Polyolefin-Schaumstoffes - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Polsterformkörper auf Basis ei­ nes Polyolefin-Schaumstoffes, der ein Formteil aus Polyole­ fin-Schaumstoff und eine auf diesem angeordnete Lage eines Textilmaterials umfaßt, ein Verfahren zu seiner Herstellung und die Verwendung eines solchen Polsterformkörpers.

Polstereinlagen aus Polyolefin-Schaumstoffen sind schon seit längerer Zeit bekannt. Sie zeichnen sich neben guter schwin­ gungs- und stoßdämpfender Wirkung auch dadurch aus, daß sie an den menschlichen Körper anpaßbar sind und gute Langzeitbe­ ständigkeit gegen aggressive Chemikalien, wie Körperschweiß, haben. Andererseits haben sie jedoch den Nachteil, daß sie als Wasserdampfbarrieren und Wärmeisolatoren wirken. Dadurch wird trotz der ausgezeichneten Polsterwirkung des Polyolefin- Schaumstoffes ein unangenehmes Trageklima auf Grund der Durchfeuchtung der Schaumstoffoberfläche bei Anwendungen ver­ ursacht, wie als Rückenpolster für Rucksäcke, Schlagschutz­ polster für Sportausrüstungen (z. B. Schienbein-, Knie-, Ell­ bogen-, Schulterpolster und ähnliche Polster) oder speziell bei Einlagen für Sportschuhe, Freizeitschuhe und orthopädi­ sche Schuhe.

Nach dem heutigen Stand der Technik werden daher Polsterein­ lagen aus Filzen oder aus offen- oder gemischtzelligen Schaumstoffen eingesetzt, welche jedoch den Nachteil haben, daß sie eine zu große Feuchtigkeitsmenge aufnehmen und bei Raumtemperatur zu lange Trocknungszeiten besitzen.

Man hat daher auch schon gelochte, perforierte oder genadelte Polsterteile (nach EP-A-0 081 070) aus geschlossenzelligen Schaumstoffen eingesetzt; diese haben jedoch wiederum den Nachteil, daß sie die entstandene Feuchtigkeit unter der Ein­ wirkung des Dampfdruckes zwar durchlassen, jedoch nicht mehr wegführen können, da sie beispielsweise bei Rucksackpolstern oder Schuheinlagen (wo etwa 80 g Wasser bei acht Stunden Tra­ gedauer entstehen) die Feuchtigkeit in ein geschlossenes System führen und die benachbarten Teile so durchnässen, daß die Aufnahmekapazität schnell erschöpft ist.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, Polstereinlagen aus ge­ schlossenzelligen Polyolefin-Schaumstoffen zur Verfügung zu stellen, welche gute Wasserdampf-Ableitefähigkeit und gute Durchlüftbarkeit besitzen und daher hohen Tragekomfort bei der Anwendung als Rucksackpolster, Schlagschutzpolster, Schuheinlagen und orthopädische Polsterteile gewährleisten. Die erfindungsgemäßen Polstereinlagen sollen einerseits die ausgezeichneten typischen Grundeigenschaften eines geschlos­ senzelligen Polyolefin-Schaumstoffes, wie hohe Wasserdampf­ dichte, vernachlässigbare Wasseraufnahme, hohe Isolierfähig­ keit, gute Langzeitpolsterwirkung sowie spezifische gute ver­ arbeitungstechnische Eigenschaften, wie ausgezeichnete ther­ mische Verformbarkeit und Verschweißbarkeit beibehalten, aber andererseits die Fähigkeit haben, die ständig vom menschli­ chen Körper produzierte Schweißabsonderung zuverlässig abzu­ führen und der Körperoberfläche ein angenehmes trockenes Klima zu bieten.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit Hilfe eines Polster­ formkörpers auf Basis eines geschlossenzelligen Polyolefin- Schaumstoffes, der ein Formteil aus Polyolefin-Schaumstoff und eine auf diesem angeordnete Lage eines Textilmaterials umfaßt, gelöst, der dadurch gekennzeichnet ist, daß das Form­ teil eine mit Erhebungen und Vertiefungen versehene geprägte Oberflächenstruktur hat und daß das Textilmaterial auf den Erhebungen der Oberflächenstruktur aufliegt und mit diesen verbunden ist, während die Vertiefungen der Oberflächenstruk­ tur das Abführen von Wasserdampf bewirkende Kanäle bilden.

Der Erfindungsgegenstand wird nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren ausführlicher beschrieben.

In diesen zeigt Fig. 1 eine Ausführungsform des Formteils aus Polyolefin-Schaumstoff mit einer geprägten Noppenstruktur. Darin bedeutet 1 die Erhebungen (Noppen), 2 die Vertiefungen der Struktur und 3 das Formteil aus Polyolefin-Schaumstoff. Fig. 3 zeigt das Formteil aus Polyolefin-Schaumstoff 3 mit geprägter Oberflächenstruktur, die Vertiefungen der Struktur 2 mit der aufkaschierten Lage des Textilmaterials 4.

Fig. 2 zeigt das diskontinuierliche Herstellungsverfahren (Methode A),

Fig. 4 zeigt das kontinuierliche Herstellungsverfahren (Methode B).

Der in dem erfindungsgemäßen Polsterformkörper vorliegende Polyolefin-Schaumstoff ist vorzugsweise geschlossenzellig. Dafür eignen sich nach üblichen bekannten Methoden erhaltene geschlossenzellige Polyolefin-Schaumstoffe, die auch einen geringen Anteil an offenen Zellen aufweise können, solange dies die Polsterwirkung bzw. die Wirkung der Wasserdampf-Un­ durchlässigkeit nicht beeinträchtigt.

Als Grundmaterial für den Schaumstoff werden Polyolefine oder Olefin-Copolymere eingesetzt. Beispiele für geeignete Poly­ olefine sind Homopolymere von Ethylen, wie Polyethylen niede­ rer Dichte, Polyethylen mittlerer Dichte, und Polyethylen ho­ her Dichte, mittels Metallocen-Katalysatoren erhaltene Poly­ olefine, Homopolymere und Copolymere von Propylen, Copolymere von Ethylen mit anderen Olefinen mit 3 bis 8 Kohlenstoff­ atomen, Ethylen-Vinylacetat-Copolymere, Ethylen-Butadien- Copolymere, Ethylen-Vinylchlorid-Copolymere, Ethylen-Acrylat- Copolymere, z. B. Ethylen-Butylacrylat-Copolymere, Ethylen- Methylacrylat-Copolymere, und Propylen-Methacrylat- Copolymere. Die Polyolefine haben vorzugsweise ein mittleres Molekulargewicht von 10.000 bis 100.000.

Der eingesetzte Polyolefin-Schaumstoff kann mit üblichen Zu­ satzstoffen, wie Farbmitteln, Pigmenten, Porenbildnern, Anti­ oxidationsmitteln, Vernetzungshilfsmitteln und Flammschutz­ mitteln versehen sein.

Das in Form einer Lage auf der geprägten Oberflächenstruktur angeordnete Textilmaterial kann eine beliebige Struktur, wie eine gewebte, gewirkte oder eine Vliesstruktur haben. Vor­ zugsweise besitzt es eine Vliesstruktur. Das Textilmaterial sollte eine möglichst niedrige Wasseraufnahme aufweisen. Vor­ teilhafte Fasern, die diese Forderung erfüllen, sind daher Synthesefasern, wie Polypropylen- oder Polyesterfasern.

Als Polyolefin-Schaumstoff eignen sich Schaumstoffe, in denen das Polyolefinharz vernetzt oder unvernetzt ist. Eine geziel­ te Vernetzung hat den Vorteil, daß eine gleichmäßige Zell­ struktur bei der Verschäumung erreicht wird. Wie erwähnt eig­ nen sich erfindungsgemäß Polyolefinschaumstoffe, die mit Hilfe üblicher Methoden erhalten worden sind.

Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Polstereinlagen wird der Polyolefin-Schaumstoff entweder in der Form des fertigen Polsters oder, bevorzugt in Form einer Schaumstoffbahn zu­ nächst mit Hilfe einer üblichen Wärmequelle erhitzt und somit erweicht und unter Ausnutzung der thermischen Verformbarkeit des erweichten Schaumstoffes mittels eines Prägewerkzeuges, wie eines Prägestempels oder einer Prägewalze mit einer ge­ prägten Oberflächenstruktur versehen, die ein Muster aus Er­ hebungen und Vertiefungen aufweist. Im Anschluß an die Prä­ gung wird eine Bahn des Textilmaterials aufgelegt und mit den Erhebungen entweder thermisch oder mit Hilfe eines Klebmit­ tels verbunden.

Dabei sollte die durch Prägen erzielte Oberflächenstruktur derart sein, daß zwischen den Erhebungen Kanäle gebildet wer­ den, welche die Wirkung haben, Feuchtigkeit mit Unterstützung der Körperwärme nach außen zum Rand des Polsters zu transpor­ tieren, wo die Feuchtigkeit dann verdampfen kann. Eine solche Prägestruktur ist beispielsweise die in Fig. 1 gezeigte Nop­ penprägung.

Nach dem Aufkaschieren der Textilbahn auf die Erhebungen (Noppen) des Schaumstoffes entstehen Lüftungskanäle, welche die Feuchtigkeit dank dem thermischen und Feuchtigkeitsgefäl­ le sehr schnell und wirksam vom menschlichen Körper und der Schaumstoffoberfläche nach außen wegführen.

Das Verbinden des geprägten Polsterformkörpers mit der Textilbahn kann mit Hilfe eines Klebstoffes, mit Hilfe eines thermoplastischen Klebevlieses oder mit Hilfe eines ge­ schlitzten thermoplastischen Klebefilms erfolgen. Alternativ ist es auch möglich, die Verbindung zwischen der Bahn des Textilmaterials und dem Polyolefin-Schaumstoffkörper unter der Einwirkung von Wärme und Erweichen der Oberfläche zu be­ wirken.

Die endgültige Verformung zu dem gewünschten Formkörper erfolgt vorzugsweise nach dem Prägen und Kaschieren, kann aber auch gleichzeitig mit dem Prägen und dem Kaschieren des Textilmaterials erfolgen. Dabei muß Sorge getragen werden, daß die Wasserdampf leitenden Kanäle, welche von den Vertiefungen der Prägestruktur gebildet worden sind, erhalten bleiben.

Das Herstellungsverfahren kann diskontinuierlich oder auch kontinuierlich erfolgen.

Gemäß der in Fig. 2, Methode A dargestellten diskontinuierli­ chen Ausführungsform wird eine Schaumstoffbahn zunächst er­ hitzt, danach in die Prägeform transportiert, in der die Prä­ gung unter Bildung einer geprägten Oberflächenstruktur er­ folgt. Die geprägte Struktur wird erneut erhitzt, wonach die Textilbahn auf die erhitzte Prägestruktur aufgelegt und soweit angepreßt wird, daß die Kaschierung erfolgt. Dabei wird das Textil nur mit den Erhebungen der Prägestruktur verbunden.

Die kontinuierliche Herstellungsmethode ist als Methode B in Fig. 4 gezeigt. Fig. 4 zeigt ein kontinuierliches Verfahren, bei welchem anschließend an die erfolgte Prägung die Prägespitzen nochmals kurz erhitzt, oder mit Klebstoff beschichtet werden und das Textil nur mit diesen Prägespitzen verbunden wird. Das kontinuierliche Verfahren kann vollständig "Inline", d. h. in einem automatisierten Verarbeitungsablauf durchgeführt werden; dies bezieht sich ebenso auf die Konfektionierung der Einzelteile aus der Bahnenware, wie das Zuschneiden durch Schneiden oder Stanzen, sofern die Stückzahlen dies erlauben. Dadurch ergeben sich erhebliche zusätzliche Kosteneinsparungen.

Der erfindungsgemäße Polsterformkörper eignet sich vorteil­ haft für Polster aller Art, die in direkte oder indirekte Be­ rührung mit dem menschlichen Körper kommen, wie für Schuhein­ lagen, Rückenpolster für Rucksäcke, Schlagschutzpolster für Sportausrüstungen und orthopädische Polster aller Art. Bei all diesen Anwendungen wird durch die spezifische Ausbildung des Polsterformkörpers ein angenehmes Tragegefühl gewährlei­ stet.

Claims (11)

1. Polsterformkörper auf Basis eines Polyolefin-Schaumstof­ fes, der ein Formteil aus Polyolefin-Schaumstoff und eine auf diesem angeordnete Lage eines Textilmaterials umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß das Formteil eine mit Erhebungen und Ver­ tiefungen versehene geprägte Oberflächenstruktur hat und daß das Textilmaterial auf den Erhebungen der Oberflächenstruktur aufliegt und mit diesen verbunden ist, während die Vertiefungen der Oberflächenstruktur das Abführen von Wasser­ dampf bewirkende Kanäle bilden.

2. Polsterformkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß das Textilmaterial aus Fasern mit einem niedrigem Wasseraufnahmevermögen gebildet ist.

3. Polsterformkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Textilmaterial durch Verkleben oder durch thermisches Erweichen mit den Erhebungen der geprägten Oberflächenstruktur verbunden ist.

4. Polsterformkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß das Textilmaterial gleichzeitig ein thermoplastisches Klebevlies ist.

5. Polsterformkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß der Polyolefinschaumstoff vernetzt ist.

6. Verfahren zur Herstellung eines Polsterformkörpers nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Formteil aus Polyolefin-Schaumstoff durch Prägen mit einer mit Erhebungen und Vertiefungen versehenen Oberflächenstruk­ tur versehen wird und danach auf die geprägte Oberflächen­ struktur ein Textilmaterial derart aufkaschiert wird, daß das Textilmaterial auf den Erhebungen der Oberflächenstruktur aufliegt und mit diesen verbunden ist.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufkaschieren des Textilmaterials mit Hilfe von Kleb­ stoff, mit Hilfe eines geschlitzten thermoplastischen Klebe­ films oder durch Verwendung eines thermoplastischen Klebe­ vlieses erfolgt.

8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der geprägte Schaumstoff oder der laminierte Komplex oder auch der fertige Polsterformkörper zusätzlich perforiert oder gelocht wird um je nach endgültigem Einsatzzweck die wasserdampfabführende Wirkung noch zu verstärken.

9. Verwendung eines Polsterformkörpers nach einem der An­ sprüche 1 bis 5 zur Herstellung von Schuheinlagen.

10. Verwendung eines Polsterformkörpers nach einem der An­ sprüche 1 bis 5 zur Herstellung von Rückenpolstern für Ruck­ säcke.

11. Verwendung eines Polsterformkörpers nach einem der An­ sprüche 1 bis 5 zur Herstellung von Schlagschutzpolstern für Sportausrüstungen.