DE2015399A1 - Polyurethanharz und Verfahren zu dessen Verarbeitung - Google Patents

Description

Priorität; void 2. April 1969 in USA, Ser.-No. 812 628

Die Erfindung betrifft eine Zusammensetzung zur Herstellung aus einem Stück bestehender, mit einer Haut versehener Polyurethanschaumgegenstände, ein Verfahren zur Herstellung dieser Gegenstände und die daraus gewonnenen Gegenstände selbst. Auch betrifft die Erfindung ein Kalthärtungsverfahren zur Herstellung eines Polyurethanschaumpolsters, das von einer, elastomasn Schicht bedeckt und mit einem Sitzrahmen verbunden ist sowie ein Verfahren zur Herstellung dieses Polsters.

Bisher wurden verschiedene Polyurethanzusammensetzungen entwickelt, um starre oder flexible, aus einem Stück bestehende,

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TDit einer Haut überzogene Poly ure t ha ns cha ums t of fe herzustellen. Alle di°se bestehenden Polyurethanschaumstoffe besitzen jedoch verschiedene Nachteile. Ein üblicher Nachteil besteht darin, daß die mit dem Gegenstand aus einem Stück bestehende Haut auf dem PolyurethanschauTDStoff nicht genügend beständig gegen Zerstörung ia;, so daß nicht verhindert werden kann, daß diese Haut durch sehr üblich vorkommende Gegenstände zerkratzt wird. Die aus einem Stück mit der Haut versehenen starren Polyurethanschaumstoffe, die bisher entwickelt wurden, waren nicht in der Lage, permanentem Kratzen mit einem Fingernagel auf der Oberfläche der Haut zu widerstehen. Dieser Mangel an Verletzungsbeständigkeit der Haut vieler herkömmlicher Polyurethanschaumstoffe macht diese P^haumstoffe ungeeignet für längere Verwendung auf solchen Gel aten, wo das Aussehen der Oberfläche des Gegenstandes wichtig ist.

Ein anderer üblicher Nachteil, der bei bestehenden, selbst eine Haut bildenden oder aus einem Stück mit einer solchen Haut bestehenden Polyurethanscbaumstoffen gefunden wurde, ist der, daß sich die Haut manchmal unvollständig bildet. In einem solchen Falle ist die Oberfläche der Haut von Oberflächenporen oder Perforationen durchlöchert, die sich von der Haut bis in das Innere des Schaumstoffes erstrecken. Diese Perforationen bilden sich durch unzerstörte Bläschen auf der Formoberfläche während des Schäumens des Polyurethans. Das Ergebnis ist ein Polyurethangegenstand mit einer Haut, die den verletzlicheren inneren Schaumstoff freilegt und die ein ziemlich wenig schönes

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Aussehen besitzt.

Bei der Herstellung bekannter, selbst eine Haut "bildender PoIyurethansohaumetoffe war bisher eine Temperaturkontrolle der verwendeten Form erforderlich. Bei den meisten bekannten Zusammensetzungen war eine Anfangskühlung der Formoberfläohe auf 10 bis 16⁰C nötig. Bei anderen Methoden der Schaumstoffherstellung war ein Anfangserhitzen der Formoberfläche auf 49 bis 60⁰C erforderlich, In allen Fällen mußte man anschließend die Form erhitzen, manchmal auf eine Temperatur so hoch wie 100 C. Solohe Temperaturerfordernisse steigern die Kosten ein^r für die vollständige Herstellung erforderlichen Apparatur wesentlich, da Kühl- und Heizsysteme dabei gebraucht werden. Außerdem kommt zu den zusätzlich erforderlichen Einrichtungen eine Verlängerung der Zeit, die Hr die Herstellung der Gegenstände aus herkömmlichen, selbst eine Haut bildenden Polyurethanschaumzusammensetzungen erforderlich ist. Wenn außerdem eine Aufrechterhaltung einer bestimmten Temperatur notwendig ist, werden die zur Verarbeitung verwendeten Formen und Materialien zunehmend schwierig.

Gegenstände aus den hier beschriebenen, neuen Zusammensetzungen können beinahe unbegrenzt verwendet werden. Einige der vielen Verwendungsgebiete der starren Polyurethanschaumstoffe sind beispielsweise wasserdichte Materialien, Dekorationsmaterialien, Büromasohinenoberflächen. Büromöbel, Bautenplatten, Schiffnhttllen, Kühlschrankisolierungen, Witterungsisolierungen und Fahrzeugsitze. Einige der vielen Verwendunesgebiete der flexiblen

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BAD ORSGINAL

Polyurethanschaumstoffe sind beispielsweise Matratzen, Förderbänder, Sitzpolster und Witterungsisolierungen für Gebäude und Kleidungen.

Aus den Zusammensetzungen nach der Erfindung hergestellte Gegenstände und die hier beschriebenen neuen Methoden besitzen einige einzigartige Vorteile, die ihre Verwendung bei der Herstellung spezieller Produkte empfehlen. Ein solches Merkmal ist die ausgezeichnete Bindung zwischen einem Polyurethangegenstand nach der Erfindung in gehärtetem Zustand und einem zweiten Polyurethangegenstand nach der Erfindung. Die Bindung wird ausgebildet, wenn eine Menge der Masse für den zweiten Gegenstand mit dem gehärteten ersten Polyurethangegenstand in Berührung gebracht und danach geschäumt und gehärtet wird. Es kann der flexible oder starre Gegenstand zunächst hergestellt und sodann die Masse für den anderen Gegenstand mit dem ersten Gegenstand in Berührung gebracht werden, um danach geschäumt und gehärtet zu werden. Diese Folge einer Herstellung ist besonders anwendbar zur Herstellung eines Polyurethangegenetandeβ, der einen starren, aus einem Stück mit einer Haut bestehenden Polyurethanschaumrahmen mit einem flexiblen, aus einem Stück mit einer Haut bestehenden Polyurethansohaumpolster, das an den Rahmen gebunden ist, besteht. Eine Hauptverwendung solcher Gegenstände ist die Sitzindustrie, bei der der Polyurethangegenstand ein Sitz ist, der starre Rahmen ein Sitzrahmen und das flexible Polster ein Sitzpolster ist, das auf dem Sitzrahmen befestigt ist. Andere besonders geeignete Anwendungsgebiete

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aind "beispielsweise aber nicht ausschließlich die Herstellung von Automobil- und anderen iahrZeuginnenausstattungen, von gepolsterten Absperrungen, von Spielzeug und Möbeln einschließlich Liegen, Sofas, Betten usw.

Ein anderer wesentlicher Vorteil der Polyurethangegenstände nach der Erfindung ist die Leichtigkeit, mit der verschiedene Oberflächeneindrücke auf der mit dem Gegenstand aus einem Stück bestehenden Haut hergestellt werden können* Beispielsweise kann die Haut des starren oder flexiblen Polyurethanschaum-stoffes fein ausgebildete Eindrücke erhalten, wie Ornamente, die Oberflächenstrukturen von Leder oder Geweben, Vertiefungen oder Vorsprünge. Verschiedene Oberflächeneindrücke können auf der Haut der Polyurethangegenstände nach der Erfindung hergestellt werden, indem man bloß die Oberflächen der verwendeten Formabschnitte mit dem Negativ des erwünschten Eindruckes versieht.-

Der klare Vorteil des starren Teils des Polyurethangegenstandes nach der Erfindung gegenüber einem Gegenstand mit einem Metallblechrahmen ist der, daß auf gegenüberliegenden Oberflächen des starren Polyurethans unabhängig voneinander Konturen erhalten werden können, während die Öberflächenkontur eines Metallblechrahmens bloß die Umkehrung der-Gegenseite des Metallbleches sein kann und von der Kontur dieser Gegenseite bestimmt wird.

Eine andere Ausführungsform des Sitzes nach der Erfindung, die als Alternative zu der oben beschriebenen Type angesehen werden

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kann, umfaßt einen starren, aus einem Stück mit einer Haut bestehenden Polyurethanschaumstoffsitzrahmen, einem kaltgehärteten flexiblen Polyurethanschaumsitzpolster, das mit diesem Sitzrahmen verbunden ist, und einem elastomeren Urethantiberzug, der auf der ganzen Berührungsfläche mit dem flexiblen Polster verbunden ist. Dieser Sitz unterscheidet sich von den bisher beschriebenen Polyurethanschaumstoffgegenständen darin, daß er nifct vollständig aus selbst eine Haut bildendem Polyurethanschaumstoff besteht, sondern statt dessen einen starren, selbst eine Haut bildenden Polyurethanschaumstoffrahmen besitzt, auf dem ein flexibles Polyurethanschaumstoffpolster befestigt ist, welches keine aus einem Stück damit bestehende Haut besitzt, aber statt dessen eine auf dem flexiblen Schaumstoffpolster befestigte elastome e Haut aufweist. Ein Sitz dieses Typs besitzt einen Überzug, der noch kräftiger und undurchlässiger ist als die auf dem selbst eine Haut bildenden flexiblen Polyurethanschaum nach der Erfindung gebildete Haut. Der in dieser Weise verwendete Elastomerüberzug ergibt einen Polstertiberzug, der zerreißbeständiger und undurchlässiger als bekannte Gewebetiberzüge ist, außerdem aber durch die Berührungsfläche fest mit dem flexiblen Polster verbunden ist.

Es ist ein Ziel der Erfindung, eine Polyurethanschauraetoffmasse zu erhalten, die einen starren Polyurethanschaum bildet, der während d& Herstellung seine eigene Haut ausbildet. Ählich ist es ein weiteres Ziel der Erfindung, eine Polyurethanmasse zu bekommen, die einen flexiblen Polyurethanschaum liefert, der während der Herstellung seine eigene Haut ausbildet.

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Ein anderes Ziel ist es, starre und flexible Polyurethanschaumatoffe mit aus einem Sttiok bestehenden Häuten zu gewinnen, die «erstörungsbeständiger bei der Benutzung und bei mutwilligen Zerstörungen sind und die eine ästhetisch attraktivere Oberfläohe behalten als herkömmliche starre und flexible, selbst eine Haut bildende Polyurethansohaumstoffe.

Ein weiteres Ziel besteht darin, Schäumstoffgegenstände mit sehr dichten, festen und aus einem Stück mit dem Gegenstand bestehenden Häuten und gleichzeitig mit geringer Dichte im Inneren herzustellen. Noch ein anderes Ziel besteht darin, solche Schaumstoffgegenstände mit niedrigen Kosten herzustellen. Diese niedrigen Kosten resultieren aus der neuen, hier beschriebenen Methode, die keine Temperaturkontrolle der Form oder der Polyurethannassen während der Herstellung der Sohaumstoffgegenstände erfordert.

Ein anderes Ziel der Erfindung besteht darin, starre und flexible Polyurethans cha umst of fe mit einer damit aus einem Stück bestehenden Haut hereustellen, die während der Herstellung mit einem Oberflächenübereug versehen werden können, der pigmentiert werden kann, um farbige Gegenst-lnde zu erhalten, und der die Oberfläche der Polyurethanhaut leichter mit üblichen Reinigungsmethoden reinigbar macht.

Ein weiteres Ziel der Erfindung als Alternativmethode ist die Herstellung eines Polyurethansitzpolsters mit einem festen EIastomerüberzug, der auf seiner ganzen Berührungsfläche an einen

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erfinderischen kaltgehärteten Polyurethanschaum gebunden ist, der wiederum an seiner Berührungsfläche an die Sitzmulde oder einen Rahmen aus Polyurethan mit aus einem Stück bestehender Haut gebunden ist.

Noch ein anderes Ziel besteht in der Herstellung eines Polyurethanschaumstoffgegenstandes mit einem starren Polyurethanschaumstoff gegenstand mit aus einem Stück bestehender Haut, auf den an der gesamten Fläche der beiderseitigen Berührung flexible Polster mit aus einem Stück damit bestehender Haut gebunden sind. Ein engeres Ziel der Erfindung ist die Herstellung eines Polyurethanschaumstoffsitzes der oben beschriebenen Struktur. Ein weiteres Ziel ist die Herstellung eines Sitzes dieser Struktur mit einem Oberflächenüberzug auf der genannten Haut entweder des starren Polyurethanrahmens, des flexiblen Polyurethanpolsters oder auf der Haut sowohl des Rahmens wie auch des Polsters, um diese gegebenenfalls anzufärben und das Reinigen der Oberflächen sowohl des Rahmens als auch des Polsters zu erleichtern.

Es gibt verschiedene Aspekte dieser Erfindung. Eine erfinderische Zusammensetzung ist ein Polyurethanharz, das Polyole mit einem mittlren Molekulargewicht von weniger als 725, einen Aminkatalysator, ein polymeres Isocyanat und etwa 0,04 bis etwa 13 Gewichts-^ Fluorkohlenwasserstoff umfaßt. Diese Zusammensetzung liefert einen starren Polyurethanschaumstoff, der aus einem Stück mit der Haut besteht. Eine andere Zusammensetzung nach der Erfindung ist ein Polyurethanharz, das Polyole mit ei-

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nem mittleren Molekulargewicht von wenigstens 3.OOO, ein polymeres Ispcyanat, einen Aminkatalysator, etwa 0,07 bis etwa 13 Gewichts-^ eines Fluorkohlenwasserstoffes und etwa 0,1 bis etwa 15 und vorzugsweise etwa 0,4 bis etwa 9,8 Gewichts-% eines Alkoholmonomers umfaßt. Diese Zusammensetzung wird verwendet, um einen flexiblen Polyurethansohaum, wie er oben beschrieben wurde, mit einer damit aus einem Stück bestehenden Haut herzustellen. Bs werden irgendwelche geeigneten Aminkatalysatoren verwendet, und allgemein tertiäre Amine. Ein besonders bevorzugter Katalysator ist Triäthylendiamin. Andere tertiäre Amine sind beispielsweise Triäthylamin, ϋΓ,Ν'-Dialkylpiperazin, N-Alkylmorpholin usw. Bei einigen Herstellungsarten können auch Aminvernetzungsmittel verwendet werden, und vorzugsweise sind diese halogenierte aromatische Diamine, wie beispielsweise Methylen-bis-(2-chloranilin) oder Dichlorbenzidin.

Eine andere Zusammensetzung nach der Erfindung ist geeignet für das Überziehen eines Polyurethanschaumstoffgegenstandes und umfaßt 60 bis 100 Gewichtsteile Polyole mit einem mittleren Molekulargewicht von weniger als 500, etwa 60 bis 200 Gewichtsteile Isocyanatmaterialien, etwa 0,005 bis etwa 0,25 Gewichtsteile Dibutylzinndilaurat oder Zinn-II-octoat, etwa 0,3 bis 1,0 Gewichtsteile Oberflächenbehandlungsmittel und etwa 20 bis etwa 350 Gewichtsteile eines !Lösungsmittels. Diese Zusammensetzung kann auch Pigmentdispersionen in irgendwelchen Mengenverhältnissen enthalten und wird verwendet, um eine Oberflächenbeschichtung entweder auf dem flexiblen oder auf dem

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starren Polyurethanschaumstoffgegenstand herzustellen, um das Reinigen zu erleichtern und dem Gegenstand eine Farbe zu erteilen.

Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Polyurethangegenstandes mit einem elastischen Polster, das mit einer starren Struktur verbunden ist, und dieses Verfahren wird folgendermaßen durchgeführt: Zunächst führt man ein Gemisch von Polyolen mit einem mittleren Molekulargewicht von weniger als 725, einem polymeren Isocyanat und einem ersten Blähmittel in eine Form ein, die von wenigstens einem Formabschnitt gebildet w±d, sodann läßt man dieses erste Gemisch schäumen und aushär;' ι und erhält dabei einen starren Polyurethanschaumgegenstand. Sodann entfernt man wenigstens einen Teil der obengenannten Form und legt damit den starren Gegenstand wenigstens teilweise frei, sodann bedeckt man wenigstens eine der freiliegenden Oberflächen des starren Gegenstandes iBit einem weiteren Formabschnitt und bildet dabei eine eingeschlossene Höhlung zwischen der freiliegenden Oberfläche und dem zusätzlichen Formabschnitt. Nunmehr führt man ein zweites Gemisch von Polyol mit einem mittleren Molekulargewicht größer als 3.OOO, einem polymeren Isocyanat, einem Alkoholmonomer und einem zweiten Blähmittel in diese Höhlung ein, läßt das zweite Gemisch schäumen und aushärten und gewinnt dabei eine elastische Masse, die mit der oben erwähten starren Struktur verbunden ist, und darauf entfernt man den aus der elastischen Masse gebildeten, mit der starren Struktur verbundenen Polyurethangegenstand aus

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dem Formabschnitt. Die Formabschnitts bestehen vorzugsweise aua Siliconkautschuk, oder sie müssen mit einem Entfornmngsmittel beschichtet werden, bevor sie zur Aufnahme der Polyurethanschaummassen benutzt werden, wenn sie aus anderen Materialien bestehen. Wenn Jedoch ein odeijmehrere der Formabschnitte Teil des fertigen Gegenstandes werden, braucht in jedem Fall auf diesen Formabschnitten kein Entformungsmittel aufgebracht zu werden. Vorzugsweise werden die Formabschnitte vor der Einführung des ersten und zweiten Gemisches mit einem Entformungsmittel beschichtet, und dieses Entformungsmittel wird getrocknet, bevor die genannten Gemische in die Formabschnitte eingeführt werden.

Des sowohl im ersten wie auch im zweiten Gemisch bevorzugte

e/ Blähmittel besteht wnigstens teilweise aus einem halogenieren

Kohlenwasserstoff.

Ein anderer Aspekt dieser Erfindung betrifft einen Polyurethangegenstand aus einem starren, aus einem Stück mit einer Haut bestehenden Polyurethanschaumrahmen mit einem darauf gebundenen Schaumstoffpolster aus flexiblem Polyurethan mit einer aus einem Stück damit bestehenden Haut. Eine Alternativraethode kann in der Weise ausgeführt werden, daß man nach einem anderen Aspekt der Erfindung eine Polyurethanschaummasse kalthärtet, die etwa

d/ 65 Gewichtsteile Propylenadukt von Trimethylolpropan mit At hy lenoxidendgruppen, etwa 20 bis 35 Gewichtsteile mit Vinylharz ▼erstarktes Polyol »uf Polyätherbesis, etwa5 bis 10 Gewichtsteile eines Polyols mit einem Molekulargewicht von weniger als 725, etwa 1 bis 8 Gewichtsteile Wasser, etwa 0,5 bis 3 Gewichts-

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teile Aminkatalysator und etwa 40 bis 75 Gewichtsteile polymeres Isocyanat umfaßt. Dieser kaltgehärtete Schaumstoff kann verwendet werden, um eine Methode zur Herstellung eines Polyurethangegenstandes mit einem äußeren elastomeren Überzug durchzuführen, und diese Methode besteht aus folgenden Verfahrensschritten: Man überzieht einen ersten Formabschnitt mit einem Entformungsmittel und trocknet dieses Entformungsmittel, Sodann tiberzieht man den ersten Formabschnitt mit einer elastomren Polyurethanmasse, trocknet die elastomere Polyurethanessee, ™ führt in diesen Formabschnitt eine ungehärtete, kalthärtbare Polyurethanschaummasse ein, bedeckt diesen genannten Formabechnitt mit einem zweiten Formabschnitt und bildet so einen umschlossenen Hohlraum zwischen der überzogenen Oberfläche dee ersten Formabschnittes und dem zweiten Formabschnitt, läßt die

und kalthärtende Polyurethanschaumstoffmasse schäumen/aushärten und bildet dabei einen Polyurethanschaumstoffgegenstand, der von einer damit verbundenen elastomeren Haut bedeckt ist, und entfernt schließlich den überzogenen Polyurethanschaumatoffk gegenstand aus dem ersten Formabschnitt. Der zweite Formabschnitt besteht vorzugsweise aus Siliconkautschuk oder muß sonst mit einem Entformungsmittel vor seiner Verwendung zum Einfluß der kalthärtenden Polyurethanschaumstoffmasse überzogen worden sein. Wenn der zweite Formabschnitt Teil des fertigen Gegenstandes werden soll, ist es allerdings nicht nötig, ein Entformungsmittel aufzubringen.

Schließlich besteht ein weiterer Aspekt der Erfindung in einem

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Polyurethansitz mit einem starren Polyurethanschaumstoffsitzrahmen mit einer aus einem Stück damit bestehenden Haut und einem kalthärtenden flexiblen Polyurethanschaumstoffsitzpolster, das mit dem Sitzrahmen verbunden ist und einen elastomeren ürethanüberzug aufweist, der auf der gesamten Berührungsfläche mit dem flexiblen Polster verbunden ist.

Bei der bevorzugten Zusammensetzung für den starren Polyurethanschaumstoff mit einer Haut liegt der Fluorkohlenwasserstoff in einer Menge bis zu etwa 2,7$ vor. Die am häufigsten verwendeten Fluorkohlenwasserstoffe sind Dichlordifluormethan, Irichlorfluormethan und Trichlortrifluoräthan.

Bei der bevorzugten Zusammensetzung des flexiblen Polyurethanschaumstoffes liegt der Fluorkohlenwasserstoff in einer Menge bis zu etwa 8$ vor. Hier sind die am häufigsten verwendeten Fluorkohlenwasserstoffe Dichlordifluormethan, Trichlorfluormethan, Trichlortrifluoräthan und Dichlorfluormethan. Vorzugsweise liegt das Alkoholmonomer bis zu einer Menge von etwa 7,1$ der flexiblen Schäumstoffrnassen vor, und das Alkoholmonomer umfaßt wenigstens teilweise 1,4-Butandiol,1,4-Cyclohexandimethanol oder 1,6-Hexandiol. Auch das verwendete polymere Isocyanat ist vorzugsweise ein Gemisch, das 50$ Toluoldiisocyanat und 50$ Diphenylmethandiisocyanat umfaßt. Das Toluoldiisocyanat umfaßt vorzugsweise Isomere der folgenden Mengenverhältnisse: 80$ Toluol-2,4-diisocyanat und 20$ Toluol-2,6Tdiisocyanat. Unabhängig davon, ob das Blähmittel in der starren und flexiblen Schäumstoffzusammensetzung vollständig aus einem Fluorkohlen-

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wasserstoff besteht, sollte Wasser in keiner größeren Menge als etwa 1# und besonders von etwa 0,56 Gewichts-^ der Polyurethanschaumstoffmasse vorliegen. Eine größere Menge an Wasser hemmt die Bildung einer festen Außenhaut insofern, als die Qualität der Haut dann schlechter ist als die der bisher gewonnenen.

Bei der Herstellung eines flexiblen, selbst eine Haut bilfenden Polyurethanpolsters, das an eine starre, selbst eine Haut bildende Struktur gebunden ist, die oben beschrieben wurde, besteht das Blähmittel in der Masse für den starren Schaumstoff vorzugsweise ganz aus einem Fluorkohlenwasserstoff und liegt in der Zusammensetzung für den starren Schaumstoff in einer Menge bis zu etwa 2,7 Gewicht % vor. Auch ist es bevorzugt, daß das Blähmittel für das flexible Polyurethan insgesamt aus Fluorkohlenwasserstoff besteht, das ±i der zweiten Mischung in einer Menge von bis zu etwa 8 Gewichts-^ vorliegt. Die Verwendung eines Fluorkohlenwasserstoffes als Blähmittel sowohl für den starren wie auch für den flexiblen Schaumstoff erhöht die Qualität der gebildeten Haut nach der Härtung des Polyurethanschaumstoffes wesentlich. Bevorzugte Zusammensetzungen für den flexiblen Polyurethanschaumstoff enthalten das Alkoholmonomer in dem Gemisch in einer Menge bis zu etwa 7,1 Gewichts-5i, wobei das Alkoholmonomer wenigstens teilweise aus 1,4-Butandiol, 1,4-Cyclohexandimethanol oder 1,6-Hexandiol besteht.

Um ein ideales Fertigprodukt zu erhalten, werden die mit dem Schaumstoffgemisch für starres Polyurethan verbundenen Formab-

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sahnitte iDit einen niedermolekularen Urethantiberzug versehen, wobei nan die Zusammensetzung der Masse nach der Erfindung verwendet, die zum Überziehen eines Polyurethanschaumstoffgegenstandes geeignet ist, wie oben beschrieben wurde. Die Formab-

Bohnitte werden mit dieser Hasse überzogen, nachdem die Formab-

n schnitte mit dem Entformungsmittel überzogen wurde/ Dieser Außenüberzug wird getrocknet, bevor das Schaumstoffgemisch für das starre Polyurethan in diese Formabschnitte eingeführt wird. Auch wird der Formabschnitt, der mit dem zweiten Gemisch für das flexible Polyurethan verbunden ist, mit dem gleichen niedermolekularen Urethanüberzug versehen, nachdem dieser Formabschnitt ebenfalls mit Entformungsmittel beschichtet wurde. Der Überzug vird dann getrocknet, bevor das Gemisch für das flexible Polyurethan in diesen Formabschnitt eingeführt wird. Statt dessen kann diese überzugsmasse auch auf die fertigen Schaumstoffgegenstände aufgebracht werden, naohdetn diese aus den Formabschnitten entfernt wurden. In diesem Fall wird der Polyurethangegenstand mit einem Lösungsmittel gereinigt, um das Entformungsmittel zu entfernen, bevor der Polyurethangegenstand mit dem oben erwähnten Überzugsmaterial beschichtet wird.

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung weiter erläutert. In dieser bedeutet

Fig. 1 eine Vorderansicht einer bevorzugten Ausführungsform

des Polyurethanschaumsitzes nach der Erfindung, Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie 2-2 in Fig. 1, Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie 3-3 in Fig. 1,

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FIg. 4 eine Alternativausbildung der in Pig. 3 gezeigten Sitzkante ,

Pig. 5 eine Alternativausbildung der in Pig. 3 abgebildeten Sitzkante,

Pig. 6 eine Alternativausbildung der in Fig. 3 abgebildeten Sitzkante,

Fig. 7 eine zur Formung des Sitzrahmens gemäß Fig. 1 verwendete Form,

Fig. 8 eine zur Herstellung des Gesamtsitzes gemäß Pig. 1 verwendete Form und

Fig. 9 ein Schnitt ähnlich dem in Fig. 2 für eine andere Ausführungsform des Sitzes gemäß Fig. 1.

In Fig. 7 ist ein konkaver Forwabschnitt 1 und ein dazu passender konvexer Formabschnitt 2 gezeigt. Beide Ponoabechnitte 1 und 2 bestehen aus Epoxyharz. Sie Innenfläche des Formabschnittes 1 wurde aus Epoxyharz gebildet, indem Epoxyharz auf der Oberfläche eines mit Leder überzogenen Sitzraheens ausgehärtet wurde. In ähnlicher Weise wurde die Innenfläche des Poreabschnittes 13 in Fig. 8 aus Epoxyharz gebildet, indem dieses auf der Oberfläche eines mit Leder überzogenen Sitzpolsters ausgebildet wurde. Wegen dieser Konstruktion besitzen die Formabschnitte 1 und 13 eine negative Musterung wie Leder. Die negative Musterung von Strukturen und beispielsweise anderen Geweben können in ähnlicher Weise auf den Formabschnitten eingeprägt werden.

Es gibt kleine Vorsprünge 3 um die Kanten des Formabschnittee

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2 und entsprechende Muten in dem Formabschnit-t 1. Die lagerung dieser Vorsprünge 3 in den Nuten in dem Formabschnitt 1 unterstützt die Zentrierung des lOrmabschnittes 2 auf dem Formabschnitt 1. Mähe der Kante, aber noch auf der Formoberflache des Formabsehnittes 2 befindet sich eine Rippe 24, die verwendet wird, um eine Nut 23 in der Oberfläche des Sitzrahmens 5 herzustellen. Diese Mut 23 ist in der Oberfläche des Sitzrahmens 5, der mit dem Polsterö verbunden ist. Die Rippe 24 umschreibt die Formoberfläche des Formabschnittes 2 so, daß eine Nut 23 ausgebildet wird, die eng der Peripherie der besagten Oberfläche des Sitzrahmens 5 folgt, wodurch die Bindung zwischen dem Sitzrahmen 5 und dem Polster 6 gegen übermäßige Trennung beständig wird. An der Peripherie der Formhöhlung, die von den Formabschnitten 1 und 2 gebildet wird, befindet sich ein schmaler Raum 4 zwischen den Formabschnitten 1 und 2. Der Raum 4 verläuft normalerweise kontinuierlich um die Formhöhlung herum. ' Wenn sich die Polyurethanschaummasse in der Formhöhlung, die von den Formabechnitten 1 und 2 gebildet wird, ausdehnt und härtet, härtet etwas von dem Polyurethanmaterial in dem Raum und bildet einen dünnen Fortsatz, der einen Rand 7 um die Kante des Sitzrahmens 5 bildet. Dieser Rand 7 wird verwendet, um das Polster 6 auf dem Sitzrahmen 5 zu formen, wie in Fig. 8 dargestellt ist. In dem Formabschnitt 2 sind Überlauföffnungen 8 vorgesehen, die sich durch den Formabschnitt 2 hinduroh in den oberen Teil der Formhöhlung erstrecken. Diese Überlauföffnungen 8 gestatten, daß überschüssig gebildeter Schaum die Formhöhlung verläßt, doch sind die Öffnungen klein genug, um einen

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wesentlichen Druck in der Formhöhlmg aufrechtzuerhalten, wenn sich der Schaumstoff ausdehnt. Die Formabschnitte 1 und 2 werden während des Schäumens und Härtens durch eine Reihe von (/-Klammern 9 um die Peripherie der Formabschnitte herum zusammengehe? ten.

In dem Formabschnitt 1 ist ein Stift 10 vorgesehen, der am einen Ende einen Gewindegang besitzt und am anderen Ende glatt ist. Das glatte Ende des Stiftes 10 sitzt kraftschlüssig in. einer Aufnahmeöffnung 11 in dem Formabschnitt 1. Die Aufnahmeöffnung 11 ist abrupt ausgehalst und erstreckt sich durch die Wand des Formabschnittes 1, so daß das größere Ende der Aufnahmeöffnung 11 sich in die Formhöhlung öffnet, während das kleinere Ende der Aufnahmeöffnung 11 außerhalb der Form mündet. Diese Änderung des Durchmessers gewährleistet, daß der Stift 10 sich bei jedem herzustellenden Sitzgestell ode:: Sitz?a?imen in gleichmässigem Abstand in die Formhöhlung erstreckt. Auf dem Stift 10 ist ein Metallbefestigungsteil aufgeschraubt, wie beispielswei- \ se eine mit Schraubgewinde versehene Mutter 12. Dieses Metallbefestigungsteil 12 ist anschliessend in den Sitzrahmen 5 eingearbeitet, wie aus Fig. 2 ersichtlich ist.

In Fig. 1 ist eine zweite Form erläutert, dis ebenfalls zwei Formabschnitte umfaßt. Einer dieser Formabschnitte ist ein Sitzrahmen 5» wie er in der Form gemäß Fig. 7 hergestellt wird, und der andere Formabschnitt ist ein zusätzlicher Abschnitt 13, der eine Oberfläche des starren Gegenstandes 5 bedeckt und dabei eine Höhlung zwischen dem starren Sitzrahmen 5 und dem For"

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abschnitt 13 bildet. Die Oberfläche-des starren Sitzrahmens 5, die von dem Formabsohnitt 13 bedeckt ist, ist die Oberfläche des Sitzrahmens 5, die mit einem Polyurethanpolster verbunden werden soll. Obwohl der Sitzrahmen 5 aus den in Pig. 8 gezeigten Formabschnitten 1 und 2 entfernt wurde, könnte er auch in Berührung mit dem Formabschnitt 1 gelassen werden, so daß in diesem Pail nur die Oberfläche des Sitzrahmens 5, die mit dem Polster verbunden werden soll, durch Entfernung des Formabsohnittee 2 freigelegt würde. In diesem Pail würde der Sitzrahmen 5 zusammen mit dem Formabsehnitt 1 über den Pormabschnitt 13 gelegt werden, wobei sich eine Höhlung zwischen der freiliegenden Oberfläche des Sitzrahmens 5 und der Pormoberflache des Foreabeohnittes 13 bildet. Da aber Im vorliegenden Fall der Sltsrahaen 5 vollständig aus den Formabschnitten 1 und 2 entfernt wurde, wird der Siterahmen 5 mit Hilfe von Klammern 9 an dem PorMbsohnitt 13 gehalten, und diese Klammern 9 greifen an dem Band 7 an, wie in Fig. 8 dargestellt ist.

Bei der Herstellung dee Sitzee 14 werden die Formabschnitte 1 und 2 βit einem Entformungsmittel überzogen, und das Entformungs-■ittel wird getrocknet, bevor das Polyurethangemisch in die Formhöhlung, die von den Formabschnitten 1 und 2 gebildet wird, eingeführt wird. In ähnlicher Weise wird der Formabschnitt 13 mit einem Entformungsmittel überzogen, und dieses wird ebenfalle getrocknet, bevor das Polyurethangemiech in den* Formabschnitt 13 eiigeftihrt wird. Die Formabschnitte 1 und 13 werden danach mit einem niedermolekularen Urethanüberzug versehen, und dieser wird getrocknet, bevor die Polyurethangemische in

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die Formabechnitte eingefüllt werden. Die Metallbefestigungseinrichtung 1? wird dann auf dem Stift 10 aufgeschraubt, der danach in die Öffnung 11 in dero Forniabschnitt 1 eingestoßen wird. Ein erstes Gemisch, das eine Menge 15 einer Zusammensetzung für einen starren Polyurethanschaumstoff ist, wird bei Umgebungstemperatur vermischt und in den Formabschnltt 1 eingeführt, und zwar entweder durch die öffnungen 8 in dem Fonnabschnitt 2 oder direkt in die konkave Oberfläche des Formabschnittes 1, wobei dann der Formabschnitt 2 schnell auf seinem Platz verklammer wird, wie in Fig. 7 dargestellt ist. Innerhalb von 2 bis 10 Minuten ist die Menge 15 der Polyurethansohauimnasee ausgeschäumt und gehärtet und bildet so einen starren Polyurethansitzrahmen 5 mit einer aus einem Stück damit bestehenden Haut, und in diesen Sitzrahmen 5 let das Metallbefestigungsteil 12 eingeschäumt. Wie in Fig. 2 erläutert ist, ist auf dem Sitzrahmen 5 eine aus einem Stück mit diesem bestehende Haut 16 ausgebildet, wo der Sitzrahmen 5 in Berührung mit den Portnflachen der Formabschnitte 1 und 2 steht. Diese Haut resultiert

und aus der Verwendung der geeigneten Masse in der Menge 15/aus dem Druck, der sich durch den Schaum gegen die Wände der von den Formabschnitten 1 und 2 gebildeten Formhöhlung aufbaut. Die Haut 16 ist eine dichte Schicht von zusammengefallenen Polyurethanzellen. Die Außenfläche der Haut 16, die von dem Forroabschnitt 1 gebildet wird, gleicht genau der Lederstruktur, da durch den Forroabschnitt 1 dieser Oberfläche der Ledereindruck verliehen wurde. Die Oberfläche der Haut 16 ist Uberhaift nicht porös, und die Dicke der Haut 16 variiert zwischen etwa 0,4 rom und etwa 12,7 mm, je nach der Menge und Zusammensetzung des ver-

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wendeten Polyurethans. Der innere Schaum 21 des Sitzrahmens 5 ist starr, porös und zellförmig infolge des Blähmittels in dem Gemisch für den starren Schaumstoff.

Der Sitzrahmen 5 ist,wenn er aus den Formabschnitten 1 und 2 entfernt wurde, von einer Urethandeckschicht bedeckt, die mit der Haut 16 verbunden ist. Der Sitzrahmen 5 wird heraugenommen, indem man zuerst den Formabschnitt 2 entfernt. Ein dünnes Instrument, wie ein Schraubenzieher, wird dann in die Öffnung 11 eingesetzt und verwendet, um den Stift 10 aus dem Formabschnitt 1 herauszustoßen. Der Sitzrahmen 5 haftet nun nicht mehr an den Formabschnitten 1 oder 2 wegen der Trennwirkung durch das Entformungsmittel. Wenn der Sitzrahmen aus der 3?orm entfernt wurde, wird der Stift 10 von dem Metallbefestigungsteil 12 abgeschraubt und läßt das Metallteil 12 in dem starren Sitzrahmen ■ 5 eingeschäumt- zurück. Der starre Eahmen 5 besitzt eine Nut 23 in seiner oberen Fläche 29, die diejenige Fläche ist, die ' mit dem Polster 6 verbunden werden soll. Die Nut 23 folgt eng dem Umfang der Oberfläche 29, wodurch die Bindung zwischen dem Sitzrahmen 5 und dem Polster gegen Trennung beständig ist.

Danach wird ein Loch 17 in den Sitzrahmen 5 gebohrt. Statt dessen könnte dieses Loch auch in der Form gemäß Fig. 7 eingeformt werden, indem sich zwischen den Formabschnitten 1 und 2 eine Säule erstreckt.

Da der Formabschnitt 13 bereits mit einem Entformungsmittel und mit einer Urethandeckschicht überzogen wurde, wird nun ein

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zweites Gemisch, das Mengen 18 und 19 umfaßt, ein^r Masse für den flexiblen Polyurethanschaun» bei Umgebungstemperatur in die Formhöhlung eingeführt, die von dem starren Sitzrahmen 5 und dem Formabschnitt 13 gebildet wird. Die geeigneten konkaven MuI den an den unteren Enden des Formabschnittes 13 gestatten, daß Mengen 18 und 19 direkt in den Formabschnitt 13 eingeführt werden, bevor der Sitzrahmen 5 schnell darüber gebracht wird.

Es ist erforderlich, die relativen Mengenverhältnisse der Mengen " 18 und 19 genau zu bemessen, damit, wenn das Gemisch ausechäumt, die beiden Mengen 18 und 19 bis zu etwa der Öffnung 17 gelangen. Diese geeignete Proportionierung verhindert Hohlräume und eine schlechte Hautstruktur, die sich sonst ausbilden könnte, wenn das Polyurethangemisch dazu gezwungen würde, sich um die Kurve h3rum zu expandieren, die dort gebildet wird, wo die Sitzfläche und die Rückenlehne sich treffen, wie Fig. 8 zeigt. Innerhalb von 3 bis 10 Minuten schäumen die Mengen 18 und 19 und verbinden sich und härten aus und ergeben dabei eine elastisehe Masse, die in diesem Fall zu einem Sitzpolster 6 durch die Formhöhlung ausgeformt ist. Das Sitzpolster 6 ist fest mit dem Sitzrahraen 5 und der Deckschicht verbunden, dio in den Formabschnitt 13 eingesprüht wurde. Der überschüssige Schaumstoff wird aus der Formhöhlung durch die Öffnung 17 herausgedrückt, die schmal genug ist, so daß noch ein merklicher Druck innerhalb der Formhöhlung aufrechterhalten wird. Der Polyurethangegenstand wird dann von dem Formabschnitt 13 getrennt, und man erhält so einen Sitz mit einem starren Rahmen oder Gestell mit einem darauf befestigten flexiblen Polster. Die fr

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liegende Oberfläche öes Sitsspolsters 6 ist wie leder strukturiert durch die Eindrücke dee JPorraalssohnities 13, md die freiliegenden Oberflächen desEaMuene $ uaä eies Polsters 6 sind iron einer Urethandecksehielit überzogen^, die auf eier gesagten Berührungsfläche mit dem Rahmen und dem Polster verbunden ist.

Die Haut 20 des Polsters 6, die in Fig. 2 dargestellt ist, ist eine dichte Schicht, die das Polster überdeckt,und sie ist ihrerseits wieder von der Deckschicht überdeckt. Die Dicke der Pol~ sterhaut 20 kann zwischen' 0,4 und 12,7 mm variieren, je nach der Menge und der Zusammensetzung* des verwendeten Polyurethans. Der innere Teil 22 des Polsters 6 ist porös, zellförmig und flexibel. Wegen der Nut 23, die in dem Sitzrahmen 5 durch die Rippe 24 des Formabschnittes 2 ausgebildet ist, wird die Bindung zwischen dem Sitzrahmen 5 und dem Polster 6 nahe den Umfangskanten des Sitzes so verstärkt, daß es sehr schwierig ist, den Sitzrahmen 5 von dem Polster 6 abzuspalten, und es ist noch schwieriger, eine leichte Trennung zwischen dem Sitzrahmen 5 und dem Polster 6 vergrößern. In den meisten Fällen reißt das Polster 6, bevor die Bindung zwischen dem Sitzrahmen 5 und dem Polster 6 bricht. Obwohl die Nut 23 in einem Sitzrahmen 5, wie in den Fig. 2 und 3 erläutert, ein Ergebnis der Rippe 24 des Forroabsohnittes 2 ist, können auch Abschnitte mit anderen Rippenausbildungen verwendet werden, um den Querschnitt der Sitzkante zu variieren. Einige der möglichen Variationen der Sitzkante sind in den Fig. 4, 5 und 6 erläutert, die vergrößerte Schnitte von Alternativmöglichkeiten zu der in Fig. 3 erläuterten AusführungsforiD zeigen. Die Kanten der Sitzrahinen in den

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Fig. 4, 5 and 6 wurden nicht mit einem Rand, wie einem Band 7 in Fig. 3 ausgebildet. Deswegen konnten keine C-Klammern verwendet werden, um den Eahmen direkt auf einem Forraabschnitt vor der Ausbildung dee Sitzpolsters zu verklammern. Mit dieser Ausnahme kenne r. aber die gleiche Methode und die gleichen Materialien ^. 1: zur Herstellung des Sitzes 14 verwendet werden, um irgendeinen Polyurethangegenstand aus einem starren mit einer einstöckigen Haut versehenen Polyurethaiischaumrahmen mit flexiblen, mit einer einstöckigen Haut versehenen Polyurethan schaumpolstern, die mit dem Rahmen verbunden sind, herzustellen, indem man die GriBe und Form der Formabschnitte variiert.

Das erste Gemisch bei der angewendeten Methode zur Herstellung des Sitzpolsters 14 ist die Menge 15, wie in Pig. 7 gezeigt ist. Diese Zusammensetzung zur Herstellung eines starren PoIyuirthanschaumstoffes mit einer aus einem Stück damit bestehenden Haut muß ein Gemisch von Polyolen mit einen mittleren Molekulargewicht von weniger als 7 oder 25» einem polymeren Isocyanat und einem ersten Blähmittel sein, das vorzugsweise wenigstens teilweise aus einem halogenierten Kohlenwasserstoff besteht. Ähnlich muß das zweite Gemisch, das in Fig. 8 in die Mengen 18 und 19 unterteilt ist, ein Gemisch eines Polyols mit einem mittleren Molekulargewicht größer als 3.000, einem polymeren Isocyanat, einem Alkoholmonomer und einem zweiten Blähmittel, das vorzugsweise wenigstens -teilweise aus einem halogenierten Kohlenwasserstoff besteht, sein. Diese Zusammensetzung wird verwendet, um einen flexiblen Polyurethanschaumstoff mit einer damit aus einem Stück bestehenden Haut herzustellen. Die Vor-

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züge bei den Zusammensetzungen dieser Gemische wurden oben beschrieben.

Eine Alternativmethode zur Herstellung eines Polyurethansitzes mit einem starren Sitzrahmen, auf dem ein flexibles Polster befestigt ist, besteht aus einem Verfahren, das dem sehr ähnlich ist, das in Verbindung mit den Fig. 7 und 8 beschrieben wurde. Dies ist eine Methode zur Herstellung eines Polyurethangegenstandes mit einem elastomeren Außenüberzug und besteht darin, daß man den ersten und zweiten Formabschnitt mit einem Entformungsmittel überzieht, das das gleiche Entformungsmittel ist, wie es zur Herstellung des Sitzes gemäß Fig. 1 verwendet wurde. Das Entformungsmittel wird getrocknet, und der erste I¹Orrnabschnitt wird anschliessend mit einem elastomeren Polyurethanüberzug durch Aufsprühen von Zweikomponentengemischen auf den ersten Forroabschnitt durch eine luftlose Sprüheinrichtung aufgetragen. Diese Komponentengemische werden miteinander auf dem Weg durch eine Sprühdüse 'vermischt und bilden beim Härten eine elastomere Polyurethanmasse .Dieser elastomere Polyurethanüberzug wird dann getrocknet, und es wird eine Menge einer, kalthärtenden Polyurethanschaummasse in den ersten Formabschnitt eingeführt. Dieser Formabschnitt wird schnell mit dem zweiten Formabschnitt bedeckt, wobei sich eine Höhlung zwischen den mit dem Entformungsmittel beschichteten Oberflächen des ersten und zweiten Formabschnittes bildet. Den kalthärtenden Polyurethanschaum· läßt man schäumen und aushärten, wobei sich ein Polyurethanschaumstoffgegenstand bildet, der von einer damit verbundenen elastomeren Haut bedeckt ist_u Wenn ein Ge-

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genstand erwünscht ist, der aus einem starren Polyurethanschaumstoffrahwen mit einer damit verbundenen Haut und einem mit dein Rahmen verbundenen flexiblen Polster aus kalthärtendem Polyurethanschaurastoff besteht, wobei mit dem flexiblen Polster auf dessen ganzer Oberfläche ein elastomerer Urethanüberzug verbunden ist, werden bei der Herstellungsmethode einige Änderungen vorgenommen. Anstelle eines herkömmlichen zweiten Formabschnittes umfaßt ein starrer Polyurethanschaumstoffrahmen mit aus einem Stück damit bestehender Haut diesen zweiten Formabschnitt, und dieser zweite Formabschnitt wird nicht mit einem Entformungsmittel überzogen. In diesem Fall wird die kalthärtende Polyurethanschaumstoffmasse mit dem zweiten Formabschnitt verbunden, wobei sich ein Polyurethangegenstand mit einem starren, mit einer Haut versehenen Polyurethanschaumstoffrahmen und einem flexiblen Polster bildet, das von einer elaetomeren, mit dem Rahmen verbundenen Haut bedeckt ist, wie durch den Sitz 28 in Fig. 9 erläutert ist. Der Sitz der Fig. 9 besitzt einen extrem festen, zähen und undurchdringlichen elastomeren Über-} zug 25, um eine Zerstörung der Oberfläche und des Inneren 26 des Sitzpolsters 28 zu verhindern. Das Polster 26 ist mit dem Sitzrahmen 27 praktisch in der gleichen Weise verbunden, wie das Polster 6 in Fig. 2 mit dem Sita^ahmen 5 verbunden ist. Natürlich kann im Gegensatz zu dem beschriebenen Verfahren in jedem Fall auch kein Enfformungsmittel auf die Formabschnitte aufgetragen werden, wenn die Formabschnitte aus Siliconkautschuk besteh-en.

Die folgenden Beispiele dienen der weiteren Erläuterung der

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Erfindung«
Beispiel 1

Ein Entformungsraittel auf Paraffi&basis wird aiaf "beide Abschnitte einer Form aufgesprüht» Dieses Entfornrnngsraittel wird unter der Handelsbezeichnung P5OX» v©n der .Ghera^Srena Corporation ver~ trieben. Beide Abschnitte der Form wsrdea etwa 5 Minuten in einen Ofen mit einer Temperatur von etwa 38 G gegeben, um den flüssigen Anteil des EntforraungsmittelB von den Oberflächen der ForTDabschnitte zu verdampfen. Die Formabsehnitte werden aus dem Ofen entfernt, und sodann wird auf die erwünschten Flächen der Form eine Deckschiht reichlich aufgesprüht. Diese Deckschicht wird mit ein^r luftlosen Sprühanlage aufgesprüht und besteht aus etwa 46 Gewichtsteilen einer etwa 7O#igen Lösung eines Polyols auf Polyesterbasis mit Hydroxylendgruppen und einem Molekulargewicht von etwa 325, das von der Mobay Chemical Co. unter der Bezeichnung R-12 vertrieben wird, etwa 20 Gewichtsteilen einer 7Obigen Lösung eines Polyols auf Polyesterbaals mit Hydroxylendgruppen und einem Molekulargewicht von etwa 500, das von der Mobay Chemical Co. unter der Handelsbezeichnung R-74 vertrieben wird, etwa 36 Gewichtsteilen Cellosolveacetat, etwa 24 Gewichtsteilen Xylol, etwa 0,005 Gewichtsteilen Dibutylzinndilaurat, etwa 0,5 Gewichtsteilen eines Siloxanderivates als Oberflächenbehandlungsmittel und mit der Handelsbezeichnung Dow Paint Additive Number 6 der Dow Corning Corporation, etwa 60,8 Gewichtsteilen Xylenyldiisocyanat und etwa 1OC Gewichtsteilen einer 20$igen Dispersion von blauem

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Pigment in Xylol. Me blaue Pigmentdispersion wird von der Pigment Dispersions Inc.hergestellt und als Farbe 3.301-E vertrieben. Die Deckschicht läßt man trocknen, und sodann wird ein eistes Gemisch einer Polyurethanzuaammensetzung in eine von den behandelten Formabecbnitten gebildete Form eingeführt. Dieses eiste Gemisch ist die Zusammensetzung für den starren Polyurethanschaumstoff und umfaßt etwa 100 Gewichtsteile eines Polyols, das ein Polyoxypropylenderivat von Pentaerythrit mit vier sekundären Hydroxylgruppen und einem Molekulargewicht von etwa 450 ist und von da· Wyandotte Chemical Corporation unter der Bezeichnung Pluracol PEP 450 vertrieben wird, etwa 3 Gewichtsteile eines Polyols, das ein Mischpolymer von Dimethylsiloxan und Äthylenglycol ist und von der Dow Corning Corporation unter der Bezeichnung DC-193 vertrieben wird, etwa 2 Gewichteteile Triäthylendiamin , 116 Teile Polymethylenpolyphenylisocyanat, das von der Mobay Chemical Company unter der Bezeichnung Mon- dur MRS vertrieben wird, und etwa 6 Gewichtsteile Trichlertrifluoräthan, das,von der Union Carbide unter der Handelsbezeich nung UCON 113 vertrieben wird. Dieses Gemisch ist "besonders geeignet, da nur etwa 86^ der stöhiometrischen Menge an Isocyanat vorhanden ist, das erforderlich wäre, um vollständig mit dem Polyol zu reagieren. Dies trägt wesentlich zu den verminderten Kosten der Herstellung bei. Das erste Gemisch läßt man etwa 5 Minuten schäumen und aushärten, wobei sich eine starre Struktur von Polyurethanschaum bildete Diese Struktur wird aus der Form für die weitere Verwendung herausgenommen. Ein anderer Formab3chnitt, der auf die starre Struktur paßt und dabei eine

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Höhlung dazwischen einschließt, wird mit dem gleichen Entferdungsmittel und mit dem gleichen Deckschichtmaterial wie die obigen Formabschnitte behandelt. Ein zweites Gemisch von Polyurethanmasse wird dann in die Höhlung eingeführt, die von dem weiteren. Formabschnitt und der in der ersten Verfahrensstufe erhaltenen starren Struktur gebildet ist. Dieses zweite Gemisch umfaßt etwa 80 Gewichtsteile eines Polyols auf Polyäthergrundlage und mit einem Gehalt polymerer Hydroxylgruppen und mit einem Molekulargewicht von etwa 6.500, das von der Jefferson Chemical Corporation unter der Bezeichnung SP-65OO vertrieben wird, etwa 10 Gewichtsteile 1,4-Butandiol, etwa 10 Gewichtsteile 4,4'-Methylen-bis-(2-chloranilin), das von der DuPont Chemical Cor-

Be
posrtion unter der/zeichnung LD-813 vertrieben wird, etwa 1 Gewichtsteil Triethylendiamin, etwa 37,3 !Teile eines Gemisches von Toluoldiisocyanat und Diphenylraethandiisocyanat, das von der Mobay Chemical Co. unter der Bezeichnung MT-40 vertrieben wird, und etwa 0,1 bis 15 Gewichtsteile Triehlortrifluoräthan. Dieses zweite Gemisch läßt man schäumen und aushärten, wobei sich eine elastische Masse bildet, die an die starre Struktur gebunden ist. Der so gewonnene Polyurethangegenstand wird nun aus dem zweiten lOrmabschnitt herausgenommen. An diesem Punkt besteht der Gegenstand aus einer starren Struktur, die mit einem flexiblen Polster verbunden ist und von einer Polyurethandeckschicht überzogen ist. Das fertige Produkt ist dann zur Verwendung bereit.

Beispiel 2

Beispiel wird mit den folgenden Änderungen wiederholt: Die obi-

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ge Deckschicht wird durch eine Zusammensetzung aus etwa 50 Gewichtsteilen einer 7O#igen Lösung eines Polyols auf Polyestergrundlage mit Hydroxylendgruppen und einem Molekulargewicht von etwa 325 (Mobay Chemical Co., Handelsbezeichnung R-12), etwa 50 Gewichtsteilen einer 70#igen Lösung eines Polyols auf Polyestergrundlage mit Hydroxylendgruppen und einem Molekulargewicht von etwa 500 (Mobay Chemical Co., Handelsbezeichnung R-74), etwa 0,2 Gewichtsteilen Dibutylzinndilaurat, etwa 0,5 Gewichtsteilen eines Siloxanderivates als Oberflächenbehandlungsmittel (Dow Corning Corporation, Handelsname Dow Paint Additive Number 6), etwa 195 Gewichtsteilen eines Vorpolymeraduktes von gesättigtem Methylenbisdiphenyldiisocyanat (Mobay Chemical Co., Handelsbezeichnung E-268), und etwa 10 Teilen einer 25$igen Dispersion von rotem Pigment in Xylol ersetzt. Diese rote Pigmentdispersion wird von der Pigment Dispersions Inc. als Farbe 3.504-E vertrieben. Außerdem werden etwa 300 Gewichtsteile eines LösungsmJrtelgemisches zugesetzt, das etwa 30 Volumen-^ Methyläthylketon, etwa 30 Volumen-^ Xylon, etwa \ 30 Volumen-/^ Cyclohexanon und etwa 10 Volumen-^ Butylcellosolve umfaßt. Die Zusammensetzung des ersten Gemisches zur Herstellung des starren Polyurethanschaumstoffes wird gegenüber der oben beschriebebenen Zusammensetzung so geändert, daß sie etwa 88 Gewichtsteile eines Polyols, welches ein Polypropylenderivat von Pentaerythrit mit vier sekundären Hydroxylendgruppeη und einem Molekulargewicht von 450 ist, (Wyandotte Chemical Corporation, Handelsname Pluracol PEP 450), etwa 12 Gewichtsteile eines Polyols, das ein Polypropylenderivat von Pentaerythrit

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mit vier sekundären Hydroxylendgruppen und einem Molekulargewicht von etwa 650 ist (Wyandotte Chemical Corporation, Handelsname Pluracol PEP 650), etwa 3 Gewichtsteile eines Polyols, das ein Mischpolymer von Dimethylsiloxan und Äthylenglycol ist (Dow Corning Corporation, Handelsname 330-195K etwa 1,5 Gewichtsteile Iriäthylendiamin, etwa 112 Gewiehtsteile PoIymethylenpolyphenylisocyanat und etwa 3 Gewiehtsteile Dichlordifluormethan umfaßt. Die Zusammensetzung für den flexiblen Polyurethanschaumstoff wird gegenüber der oben verwendeten so abgeändert, daß sie die gleichen Komponenten und Gewichtsverhältnisse wie die obige Zusammensetzung umfaßt, jedoch mit der Ausnahme, daß ein identischer Anteil 1,6-Hexandiol anstelle von 1»4-Butandiol verwendet wird.

Beispiel 3

Das in-.Beispiel 1 beschriebene Herstellungsverfahren wird mit verschiedenen Änderungen durchgeführt. Die Deckschicht, die oben unmittelbar naoh der Aufbringung des Entformungsmittels aufgebracht wurde, wird nun nicht vor der Herstellung des Polyurethangegenstandes aufgetragen. Die Zusammensetzung des Materials für den starren Polyurethanschaumstoff wird gegenüber dem Beispiel 1. derart abgeändert, daß statt Tricflor-trifluoräthan eine gleidie Menge an Trichlorfluormethan verwendet wird. Ähnlich wird die Zusammensetzung für den flexiblen Polyurethanschaumstoff gegenüber Beispiel 1 so abgewandelt, daß anstelle von 1,4-Butandiol 1^-Cyclohexandimethanol eingesetzt wird.

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Ein ReinigungslösungsiDittelgeroisch, das auf etwa 4-9⁰C erhitzt wurde, und auf Volumen/Volumen-Basis zusammengesetzt wurde, wurde auf den fertigen Gegenstand aufgebracht, um das Entformungsmittel zu entfernen. Dabei wurde folgende Zusammensetzung verwendet: 15$ N-2-Methylpy:n©lidon, 15$ o-Diohlorbenzol, 2O# Toluol und 50$ V-M-P-Naphtha. Dieses Reinigungsmittel wird in Verbindung init anschliessender Spülung mit Wasser und einem Detergens verwendet, um das Entformungsmittel zu entfernen. Nachdem der Gegenstand getrocknet ist, wird er dann mit dem Überzugsmaterial besprüht, das in Beispiel 1 verwendet wurde.

Beispiel 4

Das in Beispiel 1 beschriebene Herstellungsverfahren wird wiederholt, doch wird anstelle der in Beispiel 1 verwendeten Zusammensetzung für den flexiblen Schaumstoff die folgende Zusammensetzung benutzt: Etwa 100 Gewichtsteile eines Polyols, das ein flüasiges Propylenoxidaaukt von Trimethylolpropan mit Äthylenoxidendgruppen ist, um primäre Hydroxylgruppen zu ergeben und ein Molekulargewicht von 4.542 besitzt (Wyandotte Chemical Co., Handelsbezeichnung TPE-4542), etwa 5 Gewichtsteile 4,4'-Methylen-bis-(2-chloranilin) (DuPont Chemical Corporation, Handelsbezeichnung LD-813), etwa 15 Gewichtsteile 1,4-Butandiol, etwa 1 Gewichtsteil Triäthylendiamin, etwa 10 Gewichtsteile Trichlortrifluoräthan, etwa 0,1 Gewichtsteil Zinn-II-octoat (Witco Chemical Co., Handelsbezeichnung C-2), und etwa 48,7 Gewichtsteile eines Gemisches von Toluoldiisocyanat und Diphenylmethandiisocyanat (Mobay Chemical Co., Han-

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deslbezeichnung MT-40).
Beispiel 5

Ein Polyurethangegenstand mit einem elastomeren Außenüberzug wird unter Verwendung folgender Stufen hergestellt: Das gleiche Entformungsmittel wie in Beispiel 1 wird auf einen ersten lOrmabschnitt aufgebracht. Das Entformungsmittel wird getrocknet, indem man den Formabschnitt etwa 5 Minuten auf etwa 38 C erhitzt. Anschliessend wird dieser feste lOrmabschnitt mit einer elastomeren Polyurethanzusammensetzung beschichtet, die ein Gemisch von zwejj/Komponenten ist, die in einer Sprühdüse in einam Verhältnis von etwa 1 : 1 gemischt werden. Die erste Komponente umfaßt ein Polyol auf Polyäthergrundlage in einer Menge von 1OQ Teilen (UniroyalCorporation, Handelsname Vibrathane 601). Diese Komponente enthält auch 50 Teile Methylethylketon und 10 Teile Toluol. Die zweite Komponente umfaßt 13,4 Teile Methylendianilin, 124,5 Teile Methyläthylketon, 20 Teile Toluol, 2 Teile Cellosolveacetatbutyrat (eine lO^ige Losung in Methyläthylketon) und 0,1 Teil Siloxan-Oberflächenbehandlungsmittel (General Electric Corporation, Handelsname GE Dri Ulm 103). Diese elastomere Polyurethanzusammensetzung trocknet schnell, und wenn sie getrocknet ist, wird eine kalthärtende, ungehärtete Polyurethanschaumstoffzusammensetzung in den Form, abschnitt eingeführt. Diese kalthärtende Polyurethanschaummasse umfaßt etwa 65 Gewichtsteile Propylenaddulcb von Trimethylolpropan mit Äthylenoxidendgruppen und mit einem Molekulargewicht von 4.542 (Wyandotte Chemical Corporation, Handelsname Pluracol

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TPE 4542), etwa 25 Gewichtsteile eines mit Vinylharz verstärkten Polyols auf Polyäthergrundlage mit einem Molekulargewicht von 40 (Union Carbide Corporation, Handelsname Niax 40), etwa 10 Gewichtsteile eines Polyols, das ein Polyoxypropylenderivat von Pentaerythrit mit vier sekundären Hydroxylendgruppen und einem Molekulargewicht von etwa 450 (Wyandotte ChemicalCorporation, Handelsname Pluracol PEP 450) ist, etwa 2,4 Gewichtsteile Wasser, etwa 1,75 Gewichtsteile Triäthylendiamin und etwa 50 Gewichtsteile Polymethylenpolyphenylisocyanat. Als zwei-

" ter Formabschnitt wird ein starrer Polyurethanschaumstoffrahmen mit einer damit aus einem Stück bestehenden Haut benutzt und oben auf den ersten 3?ormabschnitt aufgebracht, um eine Formhöhlung zu bilden, nachdem die kahlthärtende Schaumstoffmasse zugegeben wurde. Dieser kalthärtende Urethanschaumstoff erfordert keine äußere Temperaturerhöhung, um die Härtung zu bewirken. Nach der Härtung wird der erste Formabschnitt entfernt. Der kalthärtende Schaumstoff besitzt keine Haut, doch die elastomere Urethanbeschichtung, die mit dem kalthärtenden Schaumstoff verbunden ist, bildet einen HLyurethangegenstand mit einem starren Polyurethanschaumstoffrahmen mit einer damit aus einem Stück bestehenden Haut sowie mit einem kalt ge hart et en. flexiblen Polyurethanschaumstoffpolster, das mit dem starren Polyurethanrahmen über die gesamte Verbindungsfläche verbunden ist.

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Claims (26)

Pa t e nt a η s ρ r ii c h e

1. Polyurethanharz, gekennzeichnet durch, einen Gehalt an PoIyolen mit einem mittleren Molekulargewicht von weniger als 725» eines Aminkatalysators, eines polymeren Isocyanate und von etwa 0,04 bis etwa 13 Gewichts-$ eines Fluorkohlenwasserstoffes.

2. Polyurethanharz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Fluorkohlenwasserstoff bis zu einer Menge von etwa enthalten ist.

3. Polyurethanharz nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der "FluorkohlenWasserstoff Dichlordifluormethan, Triohlorfluormethan oder Trichlortrifluoräthan ist.

4. Poiyurethanharz nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeich net, daß es etwa 100 Gewichtsteile Polyol, das ein PoIyoxypropylenderivat von Pentaerythrit mit vier sekundären Hydroxylendgruppen und einem Molekulargewicht von etwa 450 ist, etwa 3 Gewichtsteile eines Polyols, das ein Mischpoly mer von Dimethylsiloxan und Äthylenglycol ist, etwa 2 Gewichtsteile Triäthylendiamin, etwa 116 Gewichtsteile PoIymethylenpolyphenylisocyanat und etwa 6 Gewichtsteile Trichlortrifluoräthan enthält.

5. Polyurethanharz, gekennzeichnet durch einen Gehalt an Poty-

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olen mit einem mittleren Molekulargewicht von wenigstens 3.OOO, eines polymeren Isocyanats, eines Aminkatalysators, etwa 0,07 bis etwa 13 Gewichts-^ eines Fluorkohlenwasserstoffes und etwa 0,4 bis etwa 9,8 Gewichts-# eines Alkoholmonomers.

6. Polyurethanharz nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß es den Fluorkohlenwasserstoff in einer Menge bis zu etwa 8% enthält.

7. Polyurethanharz nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß es als Fluorkohlenwasserstoff Dichlordifluorroethan , Triohlorfluorroethan, !Prichlortrifluoräthan oder Dlohlorfluormethan enthält.

8. Polyurethanharz nach Anspruch 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß es das Alkoholmonomer in einer Menge bis zu etwa 7,19ε enthält.

9. Polyurethanharz nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß es als Alkoholmonomer wenigstens teilweise 1,4-Butandiol, 1^-Cyclohexandimethanol oder 1,6-Hexandiol enthält.

10. Polyurethanharz nach Anspruch 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß es etwa 80 Gewichtsteile eines Polyols auf PoIyäthergrundlage mit primären Hydroxylgruppen und einem Molekulargewicht von etwa 6.500, etwa 10 Gewichtsteile 1,4-Bu-

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tandiol, etwa 10 Gewichtsteile 4,4^l-Methylen-bis-(2-chloranilin), etwa 1 Gewichtsteil Triäthylendiamin, etwa 37,3 Gewiohtsteile eines Gemisches von Toluoldiisocyanat und Diphenylmethandiisocyanat und etwa 0,1 bis 15 Gewichtstei-Ie Trichlortrifluoräthan enthält.

11. Beschichtungsmasse zur Beschichtung eines Polyurethanschaurastoff gegenstandes, gekennzeichnet durch etwa 60 bis 100 Gewichtsteile an Polyolen mit einem mittleren Molekulargewicht geringer als 500, etwa 60 bis 200 Gewichtsteilen an Isocyanatmaterialien, etwa 0,005 bis etwa 0,25 Gewichtsteilen Dibutylzinndilaurat, etwa 0,3 bis etwa 1,0 Gewichtsteilen Oberflächenbehandlungsmittel und etwa· 20 bis etwa 350 Gewichtsteilen eines Lösungsmittels.

12. Beschichtungsmasse nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß sie etwa 46 Gewichtsteile einer etwa 70$igeη Lö sung eines Polyols auf Polyestergrundlage mit Hydroxylend- gruppen und einem Molekulargewicht von etwa 325, etwa 20

Gewichtsteilen einer 70^igen Lösung eines Polyols,auf Polyestergrundlage mit Hydroxylendgruppen und eiiero Molekulargewicht von etwa 500, etwa 36 Gewichtsteile Cellosolveaoetat, etwa 24 Gewichtsteile Xylol, etwa 0,005 Gewichtsteile Dibutylzinndilaurat, etwa 0,5 Gewichtsteile eines Siloxanderivates als Oberfläehenbehandlungsinittel, etwa ~ 60,8 Gewiohtsteile Xylenyldiisocyanat und 1 Pigmentdispersion enthält.

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13. BeschichtungBinasse nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß sie etwa 50 Gewichtateie einer 70#igen Lösung eines Polyols auf Polyestergrundlage mit Hydroxylendgruppen und einem Molekulargewicht von etwa 325, etwa 50 Gewichts-% teile einer 70$igen Lösung eines Polyols auf Polyestergrundlage mit Hydroxylendgruppen und einem Molekulargewicht von etwa 500, etwa 0,2 Gewichtsteile Dibutylzinndilaurat, etwa 0,5 Gewichtsteile eines Siloxanderivates als Oberflächenbehandlungsmittel, etwa 195 Gewichtsteile eines Vorpolymeradduktes von gesättigtem Methylenbisdiphenyldiisocyanat und etwa 300 Gewichtsteile eines Lösungsmittelgemisches aus etwa 30 Volumen-^ Methyläthylketon, etwa 30 Volumen-^ Xylol, etwa 30 Volumen-^ Cyclohexan und etwa 10 Volumen-^ Butylcellosolve enthält.

14. Kalthärtendes Polyurethanschaumstoffmaterial, gekennzeichnet durch einen Gehalt von etwa 65 Gewichtsteilen eines

\ Propylenadduktes von Trimethylolpropan mit A'thylenoxidendgruppen, etwa 20 bis 35 Gewichtsteile eines mit Vinylharz verstärkten Polyols auf Polyäthergrundlage, etwa 5 bis 10 Gewichtsteile eines Polyols mit einem Molekulargewicht von weniger als 725, etwa 1 bis 8 Gewichtsteile Wasser, etwa 0,5 bis 3 Gewichtsteile Aminkatalysator und etwa 40 bis 75 Gewichtsteile polymeres Isocyanat.

15. .Siyurethanschaumst off material nach Anspruch 14, dadurch ge-

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kennzeichnet, daß es etwa 25 Gewiehtsteile des mit Vinylharz verstärkten Polyols auf Polyäthergrundlage, etwa 10 Gewichteteile eines Polyols, das ein Polyoxypi?opylenderivat von Pentaerythrit mit vier sekundären Hydroxylendgruppen ist und ein Molekulargewicht von etwa 450 hat, etwa 2,4 Gewiehtsteile Wasser, etwa 1,75 Gewichtsieile Triäthylendiamin und etwa 50 Gewiehtsteile Polymethylenpolyphenylisooyanat enthält.

16. Verfahren zur Herstellung eines Polyurethangegenstandes aus einem starren Teil und einem damit verbundenen elastischen Polster, vorzugsweise zur Herstellung von Sitzen, dadurch gekennzeichnet, daß man

β") ein erstes Gemisch von Polyolen mit einp'nr mittleren Molekulargewicht von weniger als 725, einem polymeren Isocyanat und einem ersten Blähmittel in eine durch wenigstens einen Formabschnitt gebildete Form einführt,

b) dieses erste Gemisch schäumen und aushärten läßt und dabei das starre Teil aus Polyurethanschaumstoff gewinnt ,

α) wenigstens einen Teil des starren Teils aus Polyurethan-Schaumstoff aus der Form entfernt und so dieses Teil wenigstens teilweise freilegt,

d) wenigstens eine freiliegende Oberfläche des starren Teils mit einem weiteren Formabschnitt unter Bildung einer Formhöhlung zwischen der freiliegenden Oberfläche und die-

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sem weiteren Formabschnitt bedeckt,

e) ein zweites Gemisch eines Polyols mit einem mittleren Molekulargewicht größer als 3.000, einem polymeren Isocyanat, einem Alkoholmonomer und einem zweiten Blähmittel in diese Formhöhlung einführt,

f) das zweite Gemisch schäumen und aushärten läßt und dabei eine mit dem starren Teil verbundene elastische Kasse bildet und

™ g) den fertigen Polyurethangegenstand aus der Form entfernt.

17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß man als erstes Blähmittel einen Fluorkohlenwasserstoff verwendfet, der in dem ersten Geroisch in einer Menge von bis zu etwa 2,7 Gewidits-^ enthalten ist.

18. Verfahren nach Anspruch 16,dadurch gekennzeichnet, daß man als zweites Blähmittel einen 'Fluorkohlenwasserstoff ver-

wendet, der in dem zweiten Gemisch in einer Menge von bis zu etwa 8 Gewichts-^ enthalten ist·*.

19. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß man das Alkoholmonomer in dem zweiten Gemisch in einer Menge von etwa 7,1 Gewichts-^ verwendet.

20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß man als AlkoholtDonoroer wenigstens teilweise 1,4-Butandiol, 1,4-CyclohexandiiDcthanol oder 1,6-Hexandiol verwendet.

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21. Verfahrennach Anspruch 16, dadurch .gekennzeichnet, daß man vor der Einführung des ersten und zweiten Gemisches die Formabschnitte mit einem Entformungsmittel überzieht und dieses Entformungsmittel vor der Einführung der Gemische in die Formen trocknet.

22. Veriiäirennach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß wan anschliessend an die Beschichtung der Formteile mit dem Entformungsmittel auf dieses einen Überzug aus einem niedermolekularen Urethan aufbringt und dieses vor der Einführung der Gemische in die Formabschnitte trocknen läßt.

23. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß man nach der Entfernung des Biyurethangegenstandes aus den Formabschnitten den Polyurethangegenstand mit einem Lösungsmittel reinigt und so das "EntEbrraungsmittel entfernt ·.

24. Verfahren nach Anspruch 16 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß man in das starre, als Sitzgestell ausgebildete Teil ein Metallbefestigungsteil einschäumt. ·

25. Verfahren nach Anspruch 16 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß man in das starre, als Sitzgestell ausgebildete Polyurethanteil eine dem Umfang der Sitzpolsterauflagefläche folgende JJute einformt _o . ■ ·

26. Verfahren nach Anspruch 16 bis 25, dadurch gekennzeichnet,

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daß man als erstes und zweites Gemisch kalthärtende PoIyurethanschauinstoffTDassen verwendet.

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