DE2057109A1

DE2057109A1 - Foam article covered with a skin

Info

Publication number: DE2057109A1
Application number: DE19702057109
Authority: DE
Inventors: James Mahlon Tallmadge Ohio Hogan (V St A)
Original assignee: Goodyear Tire and Rubber Co
Current assignee: Goodyear Tire and Rubber Co
Priority date: 1969-12-08
Filing date: 1970-11-20
Publication date: 1971-06-16
Also published as: FR2068793A1; GB1329981A; FR2068793B1; CA946569A

Description

The Goodyear Tire & Rubber Company, Akron, Ohio / USAThe Goodyear Tire & Rubber Company, Akron, Ohio / USA

Mit einer Haut bedeckter Schaumstoffgegenstand Foam article covered with a skin

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung geschäumter Gegenstände, die eine Haut tragen. Insbesondere befasst sich die Erfindung mit einem Verfahren zur Herabsetzung der Anzahl von Defekten, die bei der Erzeugung von mit Haut bedeckten Schaumstoffgegenständen auftreten.The invention relates to a method of making foamed articles bearing a skin. Particularly concerned the invention relates to a method for reducing the number of defects encountered in the creation of skin-covered ones Foam objects occur.

Mit einer Haut bedeckte Schaumstoffgegenstände werden in grossem Umfange zur Herstellung von Sitzpolstern, Unfallpolstern für Automobile oder dergleichen hergestellt. Eines bei der
Herstellung dieser Gegenstände auftretenden Probleme besteht darin, dans Leerstellen längs der Hautoberfläche auftreten. Diese Leerstellen haben zur Folge, dass entweder der fertige Gegenstand als Ausschuss angesehen werden muns oder der
Gegenstand in der Viüiso repariert v/erden muss, daöfj weiteresFoam articles covered with a skin are produced on a large scale for the production of seat cushions, accident cushions for automobiles or the like. One of the
Problems encountered in the manufacture of these articles are that voids appear along the surface of the skin. These blank spaces have the consequence that either the finished object is regarded as a reject or the
Object in the Viüiso has to be repaired, and further

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Schaummaterial unterhalb der Oberfläche der Haut unter Verwendung einer Injektionsnadel eingespritzt werden muss. Diese Methode zum Ausbessern derartiger Leerstellen ist kostspielig. Ferner ist die Stelle, an welcher die Nadel durch die Haut des Schaumgegenstandes eindringt, zu sehen und kann bei längerer Verwendung der Ausgangspunkt eines Einreissens sein.Foam material must be injected below the surface of the skin using a hypodermic needle. These The method of repairing such voids is costly. Further is the point where the needle passes through the skin of the foam object penetrates, can be seen and can be the starting point of a tear in the event of prolonged use.

Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines verbesserten Verfahrens zur Herstellung von mit einer Haut bedeckten Schäumst off ge genständen.The aim of the invention is to create an improved method for making skin-covered foams off objects.

Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Diese Zeichnung zeigt einen Querschnitt durch einen typischen Automobilunfallpuffer. Durch die Bezugszahl 1 wird die Haut gekennzeichnet, während die Bezugszahl 2 eine dünne Schaumschicht wiedergibt, deren Dicke ungefähr 0,025 bis ungefähr 2,5 mm (1 - 100 mils) beträgt, wobei diese Schicht an der Innenseite der Haut 1 anhaftet. Die Bezugszahl 3 kennzeichnet den inneren Schaumkern, der an der Schaumüberzugsschicht 2 längs der inneren Grenzfläche 4 anhaftet. Der innere Schaumkern 3 haftet ferner an dem Metallteil 5 an, das dazu verwendet wird, das Unfallpolster mit dem Rahmen des Automobils zu verbinden.The invention is explained in more detail with reference to the accompanying drawing. This drawing shows a cross section through a typical automotive crash buffers. The reference number 1 indicates the skin, while the reference number 2 indicates a thin one Represents a layer of foam that is about 0.025 to about 2.5 mm (1-100 mils) thick, which layer is an adheres to the inside of the skin 1. The reference number 3 denotes the inner foam core which is attached to the foam cover layer 2 adheres along the inner interface 4. The inner foam core 3 also adheres to the metal part 5, the is used to connect the crash pad to the frame of the automobile.

Die Haut für den Schaumstoffgegenstand kann nach jeder üblichen Methode hergestellt werden, beispielsweise durch Vakuumformung eines entsprechend geprägten oder dekorierten Polyvinylchloridharzfilms. Andere Kunststoffmaterialien der Vinylharz-Pamilie können ebenfalls verwendet werden, um· die Haut entweder nach der Vakuumformungsmethode oder nach der Rotationng.Lensme thodo oder der Aufgiensformme thode (nLosh moLding technique) herzuu te ilen, desgleichen ABS-EIarz. V/ah.Lwoise kann die Haut in der V/eise hergeateLLt werden, dar.üj eine nichtschäumende oder homogene PoLyure than-Reakt iomim induing inThe skin for the foam article can be of any customary type Method can be produced, for example by vacuum forming a suitably embossed or decorated polyvinyl chloride resin film. Other plastic materials of the vinyl resin family can also be used to · the skin either according to the vacuum forming method or according to the rotation ng.Lensme thodo or the Aufgiensformme method (nLosh moLding technique), as well as ABS-EIarz. V / ah.Lwoise can the skin in the form is produced, represents a non-foaming or homogeneous polyureethane react iomim induing in

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eine geeignete Form zum Aufbau einer Haut mit der gewünschten Dicke gebracht wird, wobei die Dicke gewöhnlich ungefähr 0,25 - 2,5 mils (10 - 100 mils) beträgt. Die Haut erstreckt sich längs der Wände der Form. Dies wird am besten dadurch bewerkstelligt, dass die Oberfläche der Form mit einer geeigneten Lösungsmittellösung der Polyurethan-Reaktionsmischung besprüht wird.a suitable mold is made to build a skin of the desired thickness, the thickness usually being about 0.25-2.5 mils (10-100 mils). The skin stretches along the walls of the form. This is best done by having the surface of the form using a suitable solvent solution of the polyurethane reaction mixture is sprayed.

Nachdem die Haut gebildet worden ist, wird die Hautoberfläche mit einem schäumbaren Material beschichtet, worauf das schäumbare Material unter Gewinnung eines Schaumüberzugs längs der Wände der Haut geschäumt wird, und zwar zur Erzeugung eines Schaums mit einer Dicke von ungefähr 0,025 bis ungefähr 2,5 mm (1 - 100 mils). Vorzugsweise wird der Schaumüberzug der Haut in der Weise erzeugt, dass das schäumbare Material auf die Wände der Haut aufgesprüht wird, wobei man jedoch auf jede der üblichen Methoden zurückgreifen kann, beispielsweise auf ein Aufpinseln oder auf ein Aufschwemmen.After the skin has been formed, the skin surface is coated with a foamable material, whereupon the foamable material is foamed to produce a foam coating along the walls of the skin, for Create a foam about 0.025 to about 2.5 mm (1-100 mils) thick. Preferably the Foam coating of the skin produced in such a way that the foamable material is sprayed onto the walls of the skin using any of the usual methods can, for example, on a brush or on a floating.

Da die Haut relativ flexibel ist, ist es erforderlich, die Haut in eine Stützvorrichtung oder in eine Form einzubringen, um dem fertigen Schaumstoffgegenstand die gewünschte Dimensionierung zu verleihen. Wird die Haut in eine Form eingebracht, dann wird der innere Schaumkern in der Weise gebildet, dass ein geeignetes schäumbares Material zugeführt wird, worauf das Material geschäumt wird. Dabei expandiert sich das schäumbare Material und füllt die Kavität aus, wobei es in Kontakt mit dem Metallelement 5 gelangt, welches Öffnungen 6 aufweisen kann, um das schäumbare Material der Kavität zuzusetzen, welche zwischen der Haut und dem Metalleinsatz 5 gebildet wird, wenn der Einsatz 5 in der durch die Zeichnung gezeigten Stellung gehalten wird, und zwar durch die Form oder durch irgendeine andere bekannte Einrichtung.Since the skin is relatively flexible, it is necessary that Bringing skin into a support device or in a mold to give the finished foam article the desired dimensions to rent. When the skin is placed in a mold, the inner foam core is formed in such a way that that a suitable foamable material is supplied, whereupon the material is foamed. It expands the foamable material and fills the cavity, wherein it comes into contact with the metal element 5, which may have openings 6 to the foamable material of the cavity add that between the skin and the metal insert 5 is formed when the insert 5 is held in the position shown by the drawing, namely by the mold or by any other known means.

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Das folgende repräsentative Beispiel erläutert die Erfindung. Die Teil- und Prozentangaben "beziehen sich., sofern nicht anders angegeben, auf das Gewicht.The following representative example illustrates the invention. The parts and percentages "relate, unless not otherwise stated, based on weight.

example 1

Eine Silikonform wird durch Besprühen mit einer Polyurethan-Reaktionsmischung mit der folgenden Zusammensetzung beschichtet: 20 /»ige Methyläthylketon-Lösung eines Vorpolymeren aus 80/20-ithylen-/Propylen-Adipat mit einem Molekulargewicht von 2000 und Tolylendiisocyanat mit einem freien NCO-Gehalt von ungefähr 2 - 5 % sowie Methylendichloranilin mit 0,1 - 0,3 i° Ruß zur Bildung einer Haut. Nachdem der durch Besprühen aufgebrachte Überzug auf der Silikonform getrocknet ist, befindet sich eine homogene PοIyurethanhaut mit einer Dicke von ungefähr 0,62 - 1,25 mm (25 - 50 mils) in der Form. Eine schäumbare Polyurethanmischung wird auf die Oberfläche der Haut aufgebracht, und zwar zur Erzielung eines Überzugs auf der Polyurethanhaut mit einer Dicke von ungefähr 0,62 bis 1,875 mm (25 - 75 mils). Nachdem dieses schäumbare Material geschäumt und gehärtet worden ist, wird der Metalleinsatz 5 in die Kavität der Haut eingesetzt, die auf der Form ruht, worauf die Kavität zwischen dem Polyurethan und dem Metalleinsatz mit Schaum gefüllt wird, und zwar durch Zugabe einer schäumbaren Mischung, die aus einem Mischkopf an einer Admiral-Schäumvorrichtung eingegossen wird. Die' schäumbare Mischung v/ird durch Öffnungen 6 in dem Metalleinsatz zugeführt. Die Menge der zugesetzten schäumbaren Mischung reicht dazu aus, die Kavität aufzufüllen und ein Überlaufen aus der Kavität durch die Öffnungen 6 in dem Metalleinsatz 5 zu bewirken. Das fertige schäumbare Material wird aus der Form entnommen. Es handelt sich um einen Stoss- oder Unfallpuffer, der an einem Automobil verwendet werden kann. Man stellt fest, dass die auf diese Weise hergestellten Puffer wesentlich we-A silicone mold is coated by spraying with a polyurethane reaction mixture with the following composition: 20% methyl ethyl ketone solution of a prepolymer of 80/20 ethylene / propylene adipate with a molecular weight of 2000 and tolylene diisocyanate with a free NCO content of approx. 2 - 5% as well as methylenedichloroaniline with 0.1 - 0.3 ° carbon black to form a skin. After the spray-applied coating on the silicone mold has dried, a homogeneous polyurethane skin with a thickness of approximately 0.62-1.25 mm (25-50 mils) is in the mold. A foamable polyurethane mixture is applied to the surface of the skin to provide a coating on the polyurethane skin to a thickness of about 0.62 to 1.875 mm (25-75 mils). After this foamable material has been foamed and cured, the metal insert 5 is inserted into the cavity of the skin that rests on the mold, whereupon the cavity between the polyurethane and the metal insert is filled with foam by adding a foamable mixture which is poured from a mixing head on an Admiral foaming device. The foamable mixture is fed through openings 6 in the metal insert. The amount of the foamable mixture added is sufficient to fill the cavity and to cause overflow from the cavity through the openings 6 in the metal insert 5. The finished foamable material is removed from the mold. It is a shock or accident buffer that can be used on an automobile. It can be seen that the buffers produced in this way are

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niger Leerstellen unmittelbar hinter der Haut aufweisen als bekannte Puffer, so dass nicht mehr die Notwendigkeit "besteht, den Schaumstoffgegenstand zu reparieren oder zu verwerfen. have fewer empty spaces immediately behind the skin than known buffers, so that there is no longer the need to Repair or discard the foam article.

Ein geeigneter Schaumansatz ist folgender:A suitable foam formulation is the following:

Polypropylenätherdiol, Hydroxylzahl 48-50 80,0Polypropylene ether diol, hydroxyl number 48-50 80.0

Polypropylenathertriol. Hydroxylzahl 50-80 20,0Polypropylene ether triol. Hydroxyl number 50-80 20.0

Calciumcarbonat 1,0Calcium carbonate 1.0

Silikonöl, Emulgiermittel 1,0Silicone oil, emulsifier 1.0

Triäthylendiamin 0,75Triethylenediamine 0.75

Toluoldiisocyanat 81,0Toluene diisocyanate 81.0

Example 2

Eine vakuumgeformte Polyvinylchlorid-Haut, die sich zur Herstellung von Stosspuffern für das Modell Pairlane 1968 eignet, wird in eine geeignete Form gegeben und dann mit einer schäumbaren Polyurethanmischung durch Sprühen beschichtet, die aus Strömen 1 und 2 der nachstehend angegebenen Zusammensetzung gebildet wird. Die Ströme 1 und 2 werden in eine Glass-Oraft-Ratiomaster-Bemessungsvorrichtung gegeben, die mit einer Glass-Craft-Spritzpistole ausgerüstet ist. Die Ströme 1 und werden in einem Verhältnis von 25/1 vermischt. Nachdem die Schaummischung in Nähe der Haut geschäumt und geliert isti wird weitere schäumbare Mischung der Kavität zugesetzt und schäumen und die Kavität ausfüllen gelassen. Dabei wird ein Stosspuffer für das Modell Eairlane 1968 gebildet, das frei von Leerstellen in der Nähe der Hautoberfläche ist.A vacuum formed polyvinyl chloride skin that can be used to manufacture of shock buffers suitable for the Pairlane 1968 model, is given a suitable shape and then with a foamable polyurethane mixture coated by spraying that is formed from streams 1 and 2 of the composition given below. Streams 1 and 2 are fed into a Glass Oraft Ratiomaster sizing device given, which is equipped with a Glass-Craft spray gun. The streams 1 and are mixed in a ratio of 25/1. After the foam mixture has foamed and gelled near the skini further foamable mixture is added to the cavity and allowed to foam and fill the cavity. This is a Bumper made for the 1968 Eairlane model, the free of voids near the surface of the skin.

Der Strom 1 ist eine Mischung der in Beispiel 1 angegebenen Bestandteile, jedoch ohne Toluoldiisocyanat. Der Strom 2 ist das in der Tabelle von Beispiel 1 angegebene Toluoldiisocyanat. Stream 1 is a mixture of the constituents given in Example 1, but without toluene diisocyanate. The stream 2 is the toluene diisocyanate given in the table of Example 1.

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Zur Durchführung der Erfindung -kann man jeden Polyurethanschaum verwenden, und zwar unabhängig davon, ob es sich um einen steifen, flexiblen oder halbsteifen Schaum handelt. Normalerweise werden die flexiblen oder halbsteifen Schäume bevorzugt. In ähnlicher Weise können die Polyurethanschäume nach der Einschuss-Vorpolymerenmethode oder nach einer anderen bekannten Schaumerzeugungsmethode hergestellt werden, Im allgemeinen werden die Schäume in der V/eise hergestellt, dass ein organisches Polyisocyanat, wie beispielsweise Toluoldiisocyanat oder polymere Mischungen von Polyacryl- oder Arylenpolyisocyanaten, beispielsweise den in der US-Patentschrift 2 683 730 beschriebenen Polyisocyanaten, mit einem Harzanteil vermischt werden, der gewöhnlich ein Polyester oder Polyäther ist, wobei der bevorzugte Polyäther ein Polypropylenätherglykol oder -triol oder eine Mischung davon ist. Gewöhnlich wird das Isocyanat in einem leicht molaren Überschuss eingesetzt, wobei Wasser dazu verwendet wird, um ein Schäumen zu bewirken, wobei jedoch auch Hilfsschäumungsmittel zur Bewerkstelligung der Schäumung verwendet werden können, beispielsweise niedrigsiedende Kohlenwasserstoffe oder halogenierte Kohlenwasserstoffe.Any polyurethane foam can be used to practice the invention regardless of whether it is a rigid, flexible or semi-rigid foam. Usually the flexible or semi-rigid foams are preferred. Similarly, the polyurethane foams are produced by the one-shot prepolymer method or by any other known foam generation method, In general, the foams are made in the manner that an organic polyisocyanate, such as Toluene diisocyanate or polymeric mixtures of polyacrylic or arylene polyisocyanates, for example those in the US patent 2,683,730 described polyisocyanates, are mixed with a resin component, which is usually a polyester or polyether, the preferred polyether being a polypropylene ether glycol or triol, or a mixture thereof is. Usually the isocyanate is used in a slight molar excess, with water being used to to cause foaming, but also auxiliary foaming agents can be used to effect foaming can, for example, low-boiling hydrocarbons or halogenated hydrocarbons.

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Claims

- 7 claims

1. With a skin "covered foam article, the one Has skin which is at a certain distance from a foam core, characterized in that the foam has an inner area that extends from 0.025 to about 2.5 mm (1 to about 100 mils) from the skin and divides the foam into an inner and an outer core.

2. Article according to claim 1, characterized in that the skin made of a vinyl resin, an ABS resin or a homogeneous polyurethane.

3. Article according to claim 1, characterized in that the foam is between the skin and the inner surface is a sprayed-on polyurethane.

4.) A method of making a skin-covered foam article whereby a skin is formed which possesses the shape of the desired item, characterized in that a foam coating is applied to the skin underneath Forming a foam interface that is 0.025-2.5 mm (1-100 mils) away from the surface of the skin and a foamable material is applied to the skin while the skin is held in a shape whereupon to obtain the desired object with a skin that is at a certain distance from the Foam is located, is foamed.

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