DE2206372A1

DE2206372A1 - Verfahren zur Herstellung von Polsterformteilen

Info

Publication number: DE2206372A1
Application number: DE19722206372
Authority: DE
Inventors: Cesare; Simonetti Vladimiro; Mailand Laberinit (Italien)
Original assignee: Pirelli SpA
Current assignee: Pirelli and C SpA
Priority date: 1971-02-10
Filing date: 1972-02-10
Publication date: 1972-08-24
Also published as: ES399981A1; FR2124267B1; FR2124267A1; GB1363162A

Description

Mappe 8946 - Dr.F/hr
Case 7103

INDUSTRIE PIRELLI Sop.A₀ Mailand, 11ali en

"Verfahren zur Herstellung von Polsterformteilen"

Priorität t 10. Februar 1971, Italien

Die Erfindung betrifft die Herstellung von Polsterformteilen aus PoIyurethan-Schaumstoff und insbesondere die Herstellung solcher Polsterwaren, die einen inneren Kern aus dem erwähnten geschäumten Material aufweist, der von einer Aussensohicht aus Polyurethanmaterial bedeckt 1st, welche die sogenannte Haut bildet und mit dem Kern verbunden ist.

Formteile dieser Art können für Möbel verwendet werden, "beispielsweise für Kissen, Arme für Armstühle und Stuhle, und können auch zur Ausrüstung von Kraftfahrzeugen benutzt werden, beispielsweise als Schutzkanten, Armlehnen, Einfassungen für Skalen und Zifferblätter, innere und äusaere Karossierteile, Instrumententafeln usw..

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Alle diese in der angegebenen Weise hergestellten Gegenstände können unmittelbar ohne irgendeine andere Abdeckung oder Oberflächenbehandlung angebracht werden.

Bei diesen Gegenständen hat die Polyurethanhaut sowohl eine schützende als auch eine ästhetische Punktion, da sie infolge ihrer stark verringerten Dicke nicht zur Federungswirkung des Kernes selbet beiträgt.

Was ihre Schutzfunktion betrifft, so muss die Haut in Anbetracht ihrer begrenzten Dioke eine beträchtliche mechanische Festigkeit haben und muss für Wasser undurchlässig sein, während die Haut.hinsichtlich ihrer ästhetischen Funktion ein gefälliges Aussehen haben muss, beispielsweise als Imitation von natürlichem Leder oder von einem Gewebe oder dergleichen, und muss sich daher sehr weich anfühlen.

Es sind verschiedene Verfahren zur Heretellung solcher Polsterwaren bekannt. Bei mehreren Verfahren weist der Schaumstoff-Polsterteil eine an den Kern Über seine ganze Oberfläche "angeformte" Haut auf. Diese Haut wird gleichzeitig mit dem Formen des Kerns unter Verwendung einer einzigen Urethanmasse von entsprechender Rezeptur'erhalten, die zur Herstellung von Polyurethanschaumstoff geeignet ist und in eine Form eingebracht, deren Gestalt dem gewünschten Gegenstand entspricht, wobei beim Entwickeln des SohaumBtoffes die gewählten Oberflächenbereiche einer Temperatur ausgesetzt werden, die ausreichend herabgesetzt ist, um das Aufschäumen in diesen Zonen zu unterdrücken. Bei anderen Verfahren wird dem Polsterformteil eine "vorgeformte" Haut gegeben, die mit dem Polyurethan-Bchauiuütoffkern fest verbunden wird. Diese Haut kann aus einem Polyurethanmaterial von dichter poröser oder mikroporöser Art

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erhalten werden. Unter "Haut aue porösem Polyurethanmaterial" ist im vorliegenden Fall zu verstehen, dass die so geformte Haut eine "begrenzte Anzahl von Hohlräumen von verhältnismässig grossem Durohmesser aufweist, die innerhalb der Dicke der Haut regellos verteilt sind. Unter "Haut aus mikroporösem Polyurethanmaterial" ist zu verstehen* dass die Haut in diesem Fall sehr dichte Zellen innerhalb der Dicke gleichmässig verteilt, zum grössten Teil einzellig, aufweist. Die Haut hat unabhängig davon, ob sie aus porösem Polyurethanmaterial oder aus mikroporösem Polyurethanmaterial besteht« immer ein Oberflächenaussehen, das praktisch kontinuierlich und für Wasser undurchlässig ist, ähnlich einer Haut aus dichtem Polyurethanmaterial.

Bei denjenigen Verfahren, bei denen eine Vorformung der Haut geschieht, ist die Herstellung des Formteils in zwei Phasen vorgesehen. Zuerst wird eine Urethanmasse in eine geeignete Form eingebracht und in dieser vorgeformt, worauf die schäumbare Urethanmasse zur Bildung des Kerns zugesetzt wird, die dann aufgeschäumt und vernetzt wird.

Der erste Verfahrenstyp (für die "angeformte" Haut) ist ausserordentlich praktisch, da der Formteil vollständig fertig in nur einer Herstellungsphase erhalten wird. Ein solches Verfahren erweist sich jedoch oft nicht als sehr vorteilhafte In der Tat ist es, da eine einzige flüssige Urethanmasse verwendet werden muss, um entweder die Haut oder den Kern des Polsterformteils zu erhalten, schwierig und oft unwirtschaftlich, eine solche Rezeptur für die Masse zu verwenden, dass eine Haut erhalten wird, die allen Anforderungen hinsichtlich der physikalischen und der mechanischen Eigenschaften sowie hinsichtlich des Aussehens gerichtet wird, und gleichzeitig

einen Kern, dor die notwendigen Eigenschaften für Stosedämpfung, Komfort oder Wideretandsfähigkeit gegen ständigen Gebrauch besitzt.

Der zweite Verfahrenstyp (für die "vorgeformte" Haut) andererseits ermöglicht die Verwendung von zwei Massen von verschiedener Rezeptur, die eine zur Bildung der Haut und die andere zur Bildung des Kerns des Formteils. Trotzdem werden jedoch gegenüber dem vorangehend beschriebenen Verfahrenstyp keine wesentlichen wirtschaftlichen Vorteile erzielto In der Tat kommt es, besonders bei der Herstellung von Polsterfonnteilen von sehr komplizierter Gestalt häufig vor, dass diese Formteile Fehler aufweisen, durch welche der Formteil zum Ausschuss wird. Diese Fehler sind durch das Vorhandensein von Hohlräumen entweder zwischen der Haut und der Innenfläche der Form oder zwischen der Haut und dem Kern des Formteile bedingt, was einen Lufteinschluss in irgendeinem Teil der Form, besonders an soharfen Ecken, zur Folge haben kann. Auf diese Weise wird die Masse, aus der die Haut gebildet werden soll, daran gehindert, eich an allen Stellen gleiohmässig auszubreiten, oder es wird der den Kern bildende Sohaum daran gehindert, sich zu diesen Stellen auszudehnen und sich mit der Haut zu verbinden. Dies führt dazu, dass an den erwähnten Stellen die Aussenschicht nicht nur eine ungleichmässige und unregelmässige Oberfläche aufweist, sondern auch die Kontur des Formteils verändert wird, was leioht die Zerstörung des letzteren zur Folge haben kann, entweder wegen der beschränkten Dioke oder weil ein Teil des inneren Kerns eine zu geringe Festigkeit hat. Wenn die Haut aus vorgeformtem Polyurethan dicht iet, werden die erwähnten Nachteile noch verstärkt, da air; den unregelmäßsigen Stellen die Haut tiefe Falten kann, so dass der Folsterformteil r.icht verwendbar ist_c

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Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines praktischen, einfachen und wirtschaftlichen Verfahrens zur Herstellung von Polsterforrateilen. bei welchem die Polyurethanhaut an allen Stellen gleichmässig und fest mit dem Polyurethanschaumstoffkern vereinigt ist, so dass die vorerwähnten Fehler nicht auftreten.

Dies wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass eine Schleuderform und zwei geeignete Urethanmassen von geeigneter Rezeptur zum Formen der Haut und des inneren Kerns des Polsterforrateils verwendet werden.

Gegenstand der Erfindung ist daher ein Herstellungsverfahren, duroh welches in einer Form Poleterformteile mit einem inneren Kern aus Polyurethanschaumstoff und einer vorgeformten Polyurethanhaut ι die mit dem Kern eng verbunden ist, hergestellt werden können und welches sich dadurch unterscheidet, dass

- durch eine geeignete Öffnung in den Hohlraum einer Schleuderform, vorzugsweise aus einem Material mit einer sehr . niedrigen Wärmeleitfähigkeit und von einer Temperatur zwischen 2O⁰C und 4O⁰O, eine bestimmte Menge, die zur Bildung einer Schicht ausreicht, eine erste flüssige Masse, die frei von Verdünnungsmitteln ist, aus Stoffen eingegossen wird, die Selbstvernetzungsöigenschaften haben und but Bildung einer Polyurethanhaut geeignet sind, welche Stoffe durch mindestens eine polyfunktionelle polymere Substanz gebildet werden, enthaltend mindestens awel aktive Wasserstoffatome, mindestens ein organisches Polyisocyanat, falls erforderlich »in Treibmittel, ein Porenregelmittel, ein Mittel zur Regelung der Viskosität der Masse, mindestens ein oberflächenaktives Mittel, mindestens einen Katalysator, welcher

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bewirken kann, dass die Anfangsreaktion zwischen dem PoIyisocyanat und den aktive Wasserstoffatome enthaltenden Verbindungen langsam verläuft und zumindest bis zur "nichtklebrigen Zeit" der Masse ohne die Zufuhr ausserer Wärme andauern kann, zumindest ein Pigment;

- die Öffnung in der Form geschlossen wird;

- die Form geschleudert wird, so daes die Masse während der Anfangsreaktionsperiode sich gleichmässig über die Innenfläche der Form verteilt;

- man die Masse während des Zeitraums reagieren lässt, welcher ihrer "nicht-klebrigen Zeit" entspricht, wobei die Form, falls erforderlich, weiterhin geschleudert wird;

- unmittelbar hierauf in die auf diese Weiee ausgekleidete Form durch ihre Öffnung eine zweite flüssige Masse aus einer selbstvernetzenden Substanz gegossen wird, um den Polyurethan· schaumstoff zu bilden, der die Form füllen und den inneren Kern des Formteile bilden soll, wobei diese Masse enthält: mindestens ein polyfunktionellee Polymeres mit mindestens zwei aktiven Wasserstoffatomen, mindestens eine polyfunktionelle Verbindung von niedrigem Molekulargewicht mit mindestens zwei aktiven Wasserstoffatomen, mindestens ein organisches Polyisocyanat, mindestens ein Treibmittel, falls erforderlich, ein Porenregelmittel, mindestens einen Katalysator, welcher eine Reaktion zwischen dem Polyisocyanat und den aktive Wasserstoffatome enthaltenden Verbindungen ohne äuasere Wärmezufuhr bewirkt, falls erforderlich ein Pigment;

- die Öffnung in der Form geechloesen wird;

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- man die exotherme Reaktion in dar zweiten Masse sich entwickeln lässt, bis die Bildung eines Polyurethanschaums die Form füllt, wobei die Reaktionswärme und der Druck des sich bildenden Schaumes die Endphase der Bildung der Polyurethanhaut und der engen Verbindung zwischen dieser und dem Kern regeln, die Erweiterung und Vernetzung der Polyurethanketten der Materialien dieser beiden Teile ohne Zufuhr äusserer Wärme stattfindet, während Luft von Raumtemperatur weiterhin in direktem Kontakt mit den Wänden der Form bleibt;

- die Form vollständig geöffnet und der fertige Formteil entnommen wird.

Unter einer Schleuderform ist eine Form zu verstehen, die auf einem Ständer angeordnet worden kann, auf welchem sie geschleudert werden kann.

Dit Verwendung einer solchen Form ist bereits für andere Herstellungsverfahren für Polsterformteile mit einer Aussenschicht aus Polyvinylchlorid und einem inneren Kern aus Schaumstoff bekannt, da das Schleudern der Form die gleichmässige Verteilung der die Aussenschicht innerhalb des Hohlraums der Form bildende Masse erleichtert, besonders, wenn ein Formteil von komplizierter Form hergestellt werden soll. Hierbei ist jedoch zu berücksichtigen, dass anschliessend an diese Verfahren zur Bildung der Aussenechicht ein Plastisol oder eine Dispersion auf Basis von Polyvinylchlorid verwendet wird, die in die Schleuderform eingeleitet und einer Wärmebehandlung unterzogen wird, um eine (Jelbildung des Plaetisols und die Schicht selbst zu erzielen. Hierauf muss die auf diese Weise innen ausgekleidete Form einer Kühlung unterzogen werden, bevor die zweite Masse, welche den geschäumten Innenkern bildet, eingegossen

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werden kann, da sonst ein reguläres Aufschäumen und Vernetzen der Masse nicht erreicht werden kann_e Die vorangehend beschriebenen Erwärmungs- und Abkühlungsbehandlungen erfordern komplizierte Anlagen und längere Fertigungszeiten, was für die Herstellungskosten der erwähnten Formteile ungünstig 1st.

Die erfindungsgemässe Verwendung der Schleuderform zusammen mit der Wahl besonderer Urethanroassen zur Bildung der Haut und des Innenkerns ergibt dagegen wesentliche Vorteile_β In der Tat gewährleistet, wie erwähnt, die Schleuderform die gleichmassige Verteilung der ersten Masse über die ganze Innenfläche. Die erste flüssige Urethanmaese, die so beschaffen ist, dass sie eine langsame Anfangsreaktion aufweist, damit sie leichter in die Form läuft, erstarrt bis zu einem gewissen Grade als Schicht und reagiert dann aktiv und rasch in Kontakt mit der zweiten Urethanmasee infolge der exothermen Reaktion der letzteren, ohne dase Wärme von aussen zugeführt werden muss.

Ausserdem begünstigt die Urethanmaese, nachdem sie einmal ihre "nicht-klebrige Zeit" erreicht hat und zu einer Schicht erstarrt ist, sich Jedoch noch in einem Zustand einer unvollendeten Reaktion befindet, einen kontinuierlichen Kontakt mit der zweiten Hasse und gewährleistet daher mit der Zeit ein dauerhaftes und stabiles Haften, so dass die Gefahr, dass Luft zwischen der sioh bildenden Schicht und der eingeführten zweiten Masse eingeschlossen wird, auf ein Mindestmass herabgesetzt wirdo

Schliesslich wurde festgestellt, dass es durch dieses Verfahren möglich ist, eine vorgeformte Haut aus dichtem porösen oder mikroporösen Polyurethan für Foleterformteile von komplizierterer Gestalt herzustellen, ohne dass die vorerwähnten

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Nachteile auftreten.

Das erfindungsgemässe Verfahren ist "besonders vorteilhaft zur Herstellung von Polsterformteilen entweder als geschlossener Körper, bei welchem die ganze sichtbare Fläche aus der vorgeformten Haut besteht und der vollständig fertig ist, oder von Formteilen als geschlossener Körper, welcher nach dem Schneiden nach einer gegebenen Ebene zwei symmetrische Formteile aufweist, die vollständig fertig sind.

Zur Bildung der Polyurethanhaut können die folgenden Stoffe verwendet werden.

Als polymeres Material, das mindestens zwei aktive Wasserstoff atome enthält, kann entweder Polyesterpolyol oder PoIyätherpolyol mit einem Molekulargewicht von etwa 600 bis etwa 7000 verwendet werden«, Besonders geeignet sind Polytetramethylenglykol und Polypropylenglykal, allein oder in Kombination.

Ale polyfunktionelle Verbindungen von niedrigem Molekulargewicht, die mindestens zwei aktive Wasserstoffatome enthalten, können Glykole mit Vorteil verwendet werden, beispielsweise 1,4-Butandiol oder sogar Wasser. Ale organisches Polyleocyanat kann entweder ein aliphatisohes Dilsocyanat oder ein aromatisches Diisocyanat verwendet werden. Vorzugsweise wird entweder Diphenylmethandiisocyanat allein oder zusammen mit einem aliphatischen Diisocyanat verwendet.

Wie erwähnt, kann die Haut von. dichter, poröser oder mikroporöser Art sein.

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Zur Bildung einer porösen Haut werden erfindungBgemäss ein oder mehrere flüssige Treibmittel an sich bekannter Art vorher in die erste Reaktionsmasse zur Umwandlung derselben in Schaum eingeleitet.

Als flüssige Treibmittel werden auch halogenierte Kohlenwasserstoffe mit einem niedriger als 100 G liegenden Siedepunkt verwendet. Diese Treibmittel erreichen den Siedepunkt natürlich durch die Erhöhung der Reaktionstemperatur.

Als Beispiel sei Methylenchlorid als flüssiges Treibmittel angegeben, dessen Siedepunkt etwas höher als die Raumtemperatur liegt. Bs sind jedoch auch andere flüssige Kohlenwasserstoffe für diesen Zweck geeignet, beispielsweise Trichlormonofluormethan.

Wenn eine mikroporös« Haut erforderlich ist, soll die Masse auch einen Porenregler, insbesondere Siliconöle enthalten.

Als Katalysatoren sollen Stoffe verwendet werden, die der Masse eine 8elbetvernetzungeelgenechaft verleiht, ao dass die Erweiterungs- und Vernetzungsreaktion der Polyurethanschicht zumindest bis zur "nicht-klebrigen Zeit¹* der Masse stattfinden kann, ohne dass die Notwendigkeit besteht, Wärme von aussen zuzuführen» Insbesondere kann eine Zinnverbindung verwendet werden, beispielsweise Zinndilaurat, oder ein Amin, beispielsweise Triäthylendiamin, falls erforderlich in Kombination.

Die Zusammensetzung des Gemisches muss derart sein, dass die Reaktion beim Fehlen einer ausβeren Wärmezufuhr, anfänglich langsam verläuft, damit das Gemisch, ohne zu reagieren, über

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die Innenfläche der Form fliessen und diese bedecken kann, während sie rotiert, wobei die Reaktion, immer ohne die Notwendigkeit einer Wärmezufuhr von aussen, bis zu einem gewissen Grade fortschreitet, wobei eine gewisse Verfestigung der Schicht stattfindet, worauf die Reaktion bis zum Abschluss rasch fortschreiten kann, in weicher Phase die Wärme der exothermen Reaktion der zweiten Masse, die den inneren Kern bildet, ausgenutzt wird. Bei der Rezeptur dieser Masse wird daher Ausgangsstoffen der Vorzug gegeben, die ein verhältnismässig langsames Reaktionsvermögen haben, beispielsweise polymere Materialien, die nur zwei aktive Wassersteffatome enthalten, und/oder kleinen Mengen von Ausgangsstoffen mit sehr hoher Reaktionsfähigkeit, beispielsweise Wasser. In jedem Falle wird, wie es dem Fachmann bekannt ist, die Geschwindigkeit des Fortschreitens der Reaktion der ersten Urethanmasse abgesehen von den gewählten Ausgangsstoffen auch durch die Katalysatormenge mit Bezug auf die Menge der anderen Komponenten in der Masse beeinflusst«

Die Masse kann ausserdem ein die Viskosität regelndes Mittel enthalten, beispielsweise Slliciumdioxyd, das auf die Masse in der ersten Reaktionsphase in der Weise wirkt, dass die Viskosität ausreichend niedrig wird, um dadurch soweit wie möglich die gleichmässige Verteilung im Hohlraum der Form zu begünstigen. Um das Fliessen der Masse in den Hohlraum so weit wie möglich zu erleichtern, wird der Masse auch ein oberflächenaktives Mittel, insbesondere Siliconöle, zugesetzt. Als Farbstoff kann Russ verwendet werden, um der Haut eine Bchwarze Farbe zu geben.

Die in der beschriebenen Weise erhaltene Urethanmasse wird, wie erwähnt, in eine Rotationsform eingebracht. Für diesen

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Zweck können Formen aus einem Material mit einer sehr niedrigen Wärmeleitfähigkeit, wie Kunstharze, beispielsweise Polyester- und Epoxyharze, oder Siliconkautschuk, verwendet werden. Ss können auch durch galvanoplastische Atε ehe!düngen erhaltene Metallformen verwendet werden.

Die Form besitst einen Deckel, der gewöhnlich flach 1st, oder sie 1st aus zwei geformten Abschnitten, einem oberen und einem unteren, hergestellt. Die Innenfläche der Fora kann so gemustert sein, dass Lederimitationen oder Textilien oder andere dekorative Muster erhalten werden, Dia Porm wird auf einem tragenden Ständer mit einer Geschwindigkeit von 6 Umdrehungen in der Minute in Drehung versetzt.

Die erste Reaktionsmaase wird in die Porm in einer zur Bildung einer Schicht ausreichenden Menge eingegossen, so dass die Haut des fertigen Formteile eine Dicke von mindestens 0,5 mm hat. Diese Reaktlonsmasae ist frei von Lösungsmitteln, da als ihre Bestandteile Flüssigkeiten von niedriger Viskosität gewählt sind oder solohe Feststoffe, die sich in den flüssigen Bestandteilen lösen, oder dispergieren lassen« Wenn die Form direkt von einem vorausgehenden Arbeitszyklus kommt, hat sie immer eine Temperatur« die nicht höher als 40 0 ist, so dass keine Notwendigkeit dafür besteht, eine Kühlungsbehandlung an der Form selbst vorzunehmen, bevor mit dem Eingiesaen der ersten Reaktionsmasse in diese begonnen wird.

Wenn die Masse In die Form durch die hierfür vorgesehene Öffnung eingegeben worden ist, wird die letztere geschlossen und sofort in Drehung versetzt, so dass die Masse während der Periode der anfänglichen Reaktion sich gleichmässig über die Innenfläche der Form verteilt. Die Reaktion lässt man eine

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Zeit andauern, die der "nicht-klebrigen Zeit" der Masse entspricht, während welcher die Form in Rotation oder im Stillstand gehalten werden kann. In diesem Falle wird die Form an dem Ständer belassen, durch den sie in Rotation versetzt wird, oder sie wird vorzugsweise vom Ständer abgenommen, so dass der letztere für einen weiteren Arbeitszyklus verwendet werden kann.

Unter "nicht-klebriger Zeit" der Masse ist in diesem Zusammenhang zu* verstehen, dass die Masse eine Umwandlung ihrer physikalischen Eigenschaften erfährt, die einer gewissen Stufe der Reaktion im System entspricht, an welcher die immer noch flüssige Masse von niedriger Viskosität ausreichend zähflüssig geworden ist, damit die Oberfläche der erhaltenen Schicht, die sich nicht in Kontakt mit der Oberfläche der Form befindet, nicht mehr klebrig ist, sondern im Gegenteil bei der Berührung mit dem Finger an diesem nichts hängenbleibt.

Me zweite Reaktionsmasse, welche den Inneren Kern des Polsterformteile bildet, wird in die in der beschriebenen Weise ausgekleidete Form sofort eingegossen, nachdem die erste Masse ihre "nicht-klebrige Zeit" erreicht hat.

Sie Bestandteile der zweiten flüssigen Reaktionseasse, die ebenfalle frti von Verdünnungsmitteln ist, können zur gleichen Kategorie wie die für die erste Reaktionsmasse angegebenen Bestandteile gehören, jedoch ist die zweite Masse von gegenüber der ersten Masse unterschiedlicher Zusammensetzung entweder mit Rücksicht auf die Eigenschaften, die der Kern haben nuss, od"er mit Rücksicht auf die £\ir das Fortschreiten der Reaktion der Masse gewünschten Eigenschaften.

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Daher kann je nach der Anwendung, für welche der Polsterformteil bestimmt ist, der innere Kern aus halbstarrem oder flexiblem Polyurethanschaumstoff bestehen und wird aus der entsprechend zusammengesetzten TJrethanmasse hergestellt.

WaB die für den Portechritt der Reaktion dieser Masse andererseits gewünschten Eigenschaften betrifft, ao kann diese analog zur ersten ürethanmasse in der Weise gebildet werden, dass sie selbetvernetzend ist. Sie enthält daher einen hochwirksamen Katalysator, so dass die Erweiterungs- und Vernetzungsreaktionen der Polyurethanmasse stattfinden kann, ohne dass die Notwendigkeit besteht, der Masse des sich bildenden Polyurethanschaumstoffes Wärme von aussen zuzuführen. Auch in diesem Falle kann der Katalysator ein Amin sein, beispielsweise Triäthylendiamin, oder eine Zinnverbindung, gegebenenfalls eine Kombination von beiden.

Die Masse des Gemisches muse derart sein, dase die Reaktion ohne Wärmezufuhr von aussen rasch vor eich geht. Aus diesem Grunde werden Ausgangsstoffe mit einer relativ hohen Reaktionsfähigkeit bevorzugt, beispielsweise polymere Materialien, die mehr als zwei aktive Wasserstoffatome und/oder grosse Mengen von Ausgangsstoffen von hoher Reaktionsfähigkeit, beispielsweise Wasser, enthalten. In jedem PalIe wird, wie es dem Fachmann bekannt ist, das Portschreiten der Reaktion auch durch die im Verhältnis zur Menge der anderen Bestandteile der Masse verwendete Katalyeatormenge beeinflusst.

Ausserdem enthält diese Masse mindestens ein Treibmittel und, falls erforderlich, ein Porenregelungsmittel, während sie kein die Viskosität regelndes Mittel enthält.

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Wenn die zweite Reaktionsmasse in die Form gegossen wird, und zwar immer duroh die hierfür vorgeseheneöffnung und diese geschlossen wird, beginnen die Bestandteile dieser Masse in Reaktion zu treten, wobei sie eine verhältnismässig grosse Masse bilden und kontinuierlich Wärme erzeugen, welche auf die vorgeformte Ausßenschicht übertragen wird. Zwischen den Reaktionsteilnehmern der ersten Masse, deren Reaktion noch nicht voll abgeschlossen ist, die jedoch immer noch reaktionswillig sind, und denjenigen der zweiten Masse findet nun ein Wechselwirkungsprozess statt, der sowohl eine vollständige rasche Verfestigung der Aussenschicht als auch eine enge und stabile Vereinigung zwischen dieser Schicht und dem sich bildenden Schaumstoff zur Folge hat.

Während des ganzen Herstellungsverfahrens vom Einleiten der ersten Masse bis zur Entnahme des fertigen Formteile wird der Form keine Wärme von auBsen zugeführt. Während der Bildung des Innenkerns aus Schaumstoff wird die Form im Stillstand gehalten, entweder auf dem Ständer, auf dem sie in Rotation versetzt wird, (wenn sie nicht bereite während der anfänglichen Verfestigung der ersten Masse abgenommen worden ist) oder vorzugsweise gesondert, für welchen Zweck sie zueret vom Ständer abgenommen wird, so dass dieser sofort für einen weiteren Arbeitszyklus benutzt werden kann. Am Ende der Erweiterungsund Vernetzungeroaktionen der Polyurethansohaumstoffmasee und der Polyurethanhaut wird die Form vollständig geöffnet und wird der Formteil als einteiliger Gegenstand entnommen, welcher auf der ganzen sichtbaren Oberfläche von einer Haut bedeckt . ist» Wie erwähnt, kann entsprechend der gewünschten Gestalt des Formteile das Produkt unmittelbar wie es aus der Form erhalten wird, verwendet werden, in welchem Falle es ein vollständig fertiger Gegenstand von geschlossener Gestalt ist,

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oder β3 können durch einen einfachen Schneidvorgang nach einer gegebenen Ebene zwei symmetrische Gegenstände von offener Gestalt, ebenfalls vollständig fertig, erhalten werden.

Im besonderen besitzt ein nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellter Polsterformteil eine Haut von einer Dicke von mindestens 0,5 mm, die von dichter, poröser oder mikroporöser Art sein kann, je nachdem, was erforderlich ist, und einen Innenkern aus halbstarrem oder flexiblem Polyurethanschaumstoff.

Wenn ein Poleterformteil der vorerwähnten Art mit einem Kern aus flexiblem Polyurethanschaumstoff erforderlich ist, wird das aus der Form entnommene Produkt, dessen Kern in der Hauptsache aus geschloseenzelligem Polyurethanechaumstoff besteht, nach einem bekannten Verfahren in der Weise behandelt, dass die Zellen des Schaumstoffes geöffnet werden und dieser ausserordentlich flexibel wird.

Nachfolgend wird das erfindungsgemässe Verfahren noch durch einige Beispiele erläutert.

Beispiel 1

Dieses Beispiel ist auf die Herstellung einer Seitenlehne mit Handgriff geriohtet, die zum unmittelbaren Anbringen an der Innenseite der Wir eines Kraftfahrzeuge bestimmt ist.

Im besonderen wird der nach der Erfindung hergestellte Formteil so hergestellt, dass er eine vorgeformte Haut auB dichtem Polyurethanmatarial und einen Kern aus halbstarrem Polyurethanschaumstoff aufweist.

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Fir diesen Zweck wird eine erste Urethanmasse aus selbstvernetzenden Stoffen zur Bildung der dichten Polyurethanhaut hergestellt« Die Zusammensetzung de3 Gemisches ist wie folgt:

Desmophen 5900 (1) 100

1,4-Butand:lol 5

DABCO 33 LV (2) 0,15

Pigment 1

Desmodur CD (3) 45

Siliciumdioxyd '0,3

DC 200/5 (4) 0,05

(1) hoohmolekulares Polyätherpolyol, wie es von den Farbenfabriken Bayer AG in den Hendel gebracht wird;

(2) tertiäres Aain, wie es von der Firma Houdry Process and Chemical Co. in den Handel gebracht wird;

(3) modifiziertes Diphenylmethandiisocyanat, wie es von den Farbenfabriken Bayer AG in den Handel gebracht wird i

(4) Siliconöl von der Firnä Dow Coming Co.

Die auf dieee Weise erhaltene Urethanmaase befindet sich in einem flüssigen Zustand und wird durch eine öffnung in eine Rotationsform bei einer Temperatur von 35⁰C gegossen, die aus Siliconkautschuk hergestellt ist. Diese Form wird in zwei Ab-Bchnitten hergestellt, die der Gestalt der Seitenlehne entsprechen. Die Form wird, nachdem sie auf einen geeigneten Ständer gebracht worden ist, sofort 5 Hinuten lang mit einer Geschwindigkeit von 6 Umdrehungen je Minute in Rotation versetzt, Während weiterer 5 Minuten wird die Form im Stillstand gehalten; damit die in ihr befindliche Uratharmasse itire "niohtklebrige Zeit" erreichen kann. Sodann wirö. die zwaite Urethanmasse zur Bildung dea Kerns aus halbetarrom Polyurethan du.cch

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die Öffnung der Form eingebracht. Das Gemisch besitzt folgende Zusammensetzung:

Desmophen 3900 (1) 100

Voranol RA 800 (2) 12

Wasser 1,5

DABGO 33LV (3) 0,1

Tetramethylenbutandiamin 1 Methylenchlorid 3

Pigment .0,5

Quasi-Vorpolymer (-NGO 30 #) (4) 56

(1) Hochmolekulares Folyätherpolyol von den Farbenfabriken Bayer AGf

(2) niedermolekulares Polyöl, von der Dow Chemical Co.;

(3) tertiäres Andn von der Houdry Process and Chemical Co.;

(4) hergestellt durch Reaktion von Desmodur T-80 (Toluol« isocyanat 2,4/2,6 : 80/20), von den Farbenfabriken Bayer AG mit HIAX LS 490 (Polyol von der Union Carbide-Chemioal Co.).

Diese Masse wird in die Form eingebracht, die dann geschlossen und 10 Minuten lang im Stillstand gehalten wird. Während dieser Zeit reagiert die zweitt Urethanmasse, schäumt auf und vernetzt sich, ohne dass Wärme von aussen zugeführt wurde, und mit der Auseenschicht, welohe die Haut des Formteils bildet. Nach Ablauf dieser Zeit wird die Form vollständig geöffnet und der fertige Formteil entnommen.

Beispiel 2

Dieses Beispiel erläutert die Herstellung einer Armstuhl-Rückenlehne mit zwei sichtbaren Flächen. Im besonderen wird der Polsterformteil nach dem erfindungsgemässen Verfahren so her-

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gestellt, dass er eine vorgeformte Haut aus dichtem Polyurethanmaterial und einen Kern aus flexiblem Polyurethansehaumstoff aufweist.

Pur diesen Zweck wird zuerst eine erste Urethanmasse zur Herstellung der dichten vorgeformten Polyurethanhaut zubereitet.

Diese Masse hat die folgende Zusammensetzung:

Polymeg 00 1000 (1) -100

1,4-Btttandiol 5

DABCO 33LV (2) 0,22

Pigment 1

Desmodur CD (3) 45

DC 200/5 (4) 0,05

(1) Polytetramethylenglykol von der Quaker Oats Co.;

(2) tertiäres Amin von der Houdry Process and Chemical Co.;

(3) modifiziertes Diphenylmethandiisocyanat, von den Farbenfabriken Bayer AG·;

(4) Siliconöl von der Dow Corning Co.

Die auf diese Weise in einem flüssigen Zustand erhaltene Urethanmasse wird in eine Rotationsform eingebracht. Diese Form aus Siliconkautschuk und von einer Temperatur von 30⁰C besteht aus zwei Teilen entsprechend der Gestalt der Stuhlrückenlehne und ist £it einer geeigneten Öffnung zum Einführen der Urethanmaese versehen. Die Form wird nach dem Sohliessen mit einer Geschwindigkeit von 6 Umdrehungen je Minute während Minuten in Drehung versetzt. Hierauf wird die Form während weiterer. 5 Minuten im Stillstand gehalten, so dass die Urethanmasse ihre "nicht-klebrige Zeit" erreicht. Unmittelbar darauf wird durch die erwähnte öffnung in der Form eine zweite

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Urethanmaose eingegossen, um den inneren Kern des Formteils aus flexiblem Polyurethanechaumstoff zu bilderic Diese Masse besitzt die folgende Zusammensetzung:

Desmophon 3036 (1) 100

Wasser 2,5

Triäthanolamin 1 Tertiär· Amine 0,8 Dispersionsmittel WM (2) 1 Desmodur VT (3) "41

(1) Hochmolekulares Polyätherpolyol von den Farbenfabriken Bayer AGr)

(2) oberflächenaktives Mittel von den Farbenfabriken Bayer

(3) Gemisch von Diiiooyanaten von den Farbenfabriken Bayer AG.

Nach den Schllessen wird die Form wieder während 10 Minuten im Stilletend gehalten, damit die Urethanmaeae aufschäumen und vernetxen kann, ohne teeβ dabei Wärme von auesen zugeführt wird, und Bit der ersten Schicht, welche die geformte Haut des Formteile bildet, in Wechselwirkung treten kann.

Kaeh Aeleuf dieser Zeit wird die Form vollständig geöffnet und 4er vellitäntlge ausven völlig fertige Formteil entnommen. Da die Stuhlrückenlehne, Ale auf diese Weise erhalten wird, aus einen Kern au· hauptsächlich geschlossenzelligem Polyurethan-•chaumetoff beeteht und daher nicht die erforderliche Flexibilität beeitst, wird ei· durch bekannte Verfahren in der Weise behandelt-, dass der Polyurethanschaumetoffkern mit offenen Zellen flexibel wird.

Patentansprüche; 209835/0862

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1J Verfahren zur Herstellung von Poletsrformteilen mit -Einern inneren Kern aus Polyurethanschaumstoff und einer vorgeformten Polyurethanhautj die mit dem inneren Kern eng verbunden ist, in einer einzigen Form, dadurch gekennzeichnet, dass

- durch eine geeignete Öffnung in den Hohlraum einer Rotationsform, vorzugsweise aus einem Material von geringer Wärmeleitfähigkeit, bei einer Temperatur zwischen. 20 C und 40⁰C eine bestimmte Menge, die zur Bildung einer Schicht ausreicht, einer ersten flüssigen Masse, frei von Verdünnungsmitteln, aus selbstvernetzenden Stoffen, die zur Bildung einer Polyurethanhaut geeignet sind, eingegossen wird, enthaltend mindestens eine polyfunktionelle polymere Substanz mit mindestens zwei aktiven Wasserstoffatomen, mindestens eine polyfunktionelle niedermolekulare Substanz mit mindestens zwei aktiven Wasseretoffatomen, mindestens ein organisches Polyisocyanat, falls erforderlich ein Treibmittel, ein Porenregelmittel und ein die Viskosität der Masse regelndes Mittel, zumindest ein oberflächenaktives Mittel, zumindest einen Katalysator, der bewirken kann, dass die Anfangsreaktion zwischen dem Polyisocyanat und den aktive Wasserstoffatome enthaltenden Verbindungen langsam ist und dann zumindest bis zur "nicht-klebrigen Zeit" der Masse ohne Wärmezufuhr von aussen fortschreiten kann, zumindest ein Pigment;

- die Öffnung in der Form gepchloBßen wirij

- die Form in Rotation versetzt wird, so dass die Masse während der Anfangereaktionsperiodβ sich gleichmäaeig Über dir; Inrisnfleiche der Form 9rstreckt;

- man die Masse während dea Zeitraums reagieren lässt, welche

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ihrer "nicht-klebrigen Zeit" entspricht, wobei erforderlichenfalls die Form votierend gehalton wird; in die auf diese Weise ausgekleidete Form sofort durch die Öffnung eine zweite flüssige Masse aus sslbstvernetzenden Stoffen eingegossen wird, die zur Bildung von Polyurethan-Schaumstoff geeignet sind und die Form füllen sollen, um den inneren Kern des Formteils zu bilden _f welche Masse mindestens eine polyfunktionelle polymere Substanz mit mindestens zwei aktiven Wasserstoffatomen, mindestens eine polyfunktionelle Verbindung von niedrigem Molekulargewicht mit mindestens zwei aktiven Wasssrstoffatomen, mindestens ein organisches Polyisocyanate mindestens ein Treibmittel, falls erforderlich ein Porenregelmittel, mindestens einen Katalysator, der ohne Wärmezufuhr ron aussen eine Reaktion des Polyisocyanate mit den aktiva Wasserstoffatome enthaltenden Verbindungen herbeiführt und falls erforderlich ein Pigment enthält;

die Öffnung der Form geschlossen wird; man die exotherme Reaktion der zweiten Masse unter Bildung von die Form füllendem Polyurethansohaum stattfinden lässt, wobei die Reaktionswärme und der Druck bei der Schaumbildung die Endphaee der Bildung der Polyurethanhaut und der engen Verbindung zwischen dieser und dam Kern regelt, und die Erweiterung und Vernatzung der Polyurethankötten des Material dieser boiden T^iIe ohne Wärmezufuhr von aussen stattfindet, während sich Luft von Raumtemperatur weiterhin Ln dLrekbem Kontakt mit den Wänden der Form befindet; die Form vollständig geöffnet und der fertige Formteil entnommen wird·.

Polsterfonnteil, der durch das Verfahren nach Anspruch erhalten worden let, dadurch gekennzeichnet, dass die PoIy-

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iirethanhsarfc eine Dicke von mindestens 0,5 oin hat,

3* Polsterformteil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet.-dass die PoDyurethannar.L dicht iat.

4. Folsterforirteil nach Anspruch 2, detiurch gekennzeichnet, daas die Polyurethaiüiaut porös ist.

5. Polsterformteil nach Anspruch 2, dadurch geke:mzeichnet, dass die Polyurethanhaut mikroporösen Charakter besitzt.

6ο Polsterformteil, der durch das Verfahren nach Anspruch 1 erhalten worden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der innere Kern aus flexiblem Polyurethanschaumstoff besteht.

7. Polettrfonnteil, der durch das Verfahren nach Anspruch 1 erhalten worden ißt, dadurch gekennzeichnet, dass der innere Kern aus einem halbetarren Polyurethaneohauastoff beeteht.

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