DE2227947A1

DE2227947A1 - Verfahren zur herstellung eines verdichtend bearbeiteten koerpers, der aus zusammengesetztem material besteht

Info

Publication number: DE2227947A1
Application number: DE2227947A
Authority: DE
Inventors: Michio Hirakawa; Hiroshi Hoshi; Hisashi Yamada; Minoru Yoshida; Kiyoshi Yoshikawa
Original assignee: Lion Fat and Oil Co Ltd
Current assignee: Lion Fat and Oil Co Ltd
Priority date: 1971-06-10
Filing date: 1972-06-08
Publication date: 1973-01-25
Also published as: NL7207825A; FR2165840A1; IT958296B; FR2165840B1

Description

PATENTANWALT DIPL.-PHYS. JOHANNES SPIES

8 MÜNCHEN 22 · WIDENMAYERSTRASSE 48 TELEFON: (0811) 22 6917 · TELEGRAMM-KURZANSCHRIFT: PATOMIC MÜNCHEN

Anmelderins LIONFAT ANDOILCO,, LTD«, Tokyo, Japan

Anwaltsaktes 3531

Verfahren zur Herstellung eines verdichtend bearbeiteten Körpers, der aus zusammengesetztem Material besteht

Für diese Anmeldung wird die Priorität der japanischen Patentanmeldungen No, 46-41164 und No, 46-41165, beide vom 10. Juni 1971 in Anspruch genommen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines verdichtend bearbeiteten Körpers, der aus zusammengesetztem Material besteht, insbesondere ein Verfahren zur Herstellung eines verdichtend bearbeiteten Körpers, der als stoßdämpfendes Material verfügbar ist und die wünsch-* baren stoßdämpfenden Eigenschaften besitzt, oder zur Herstellung eines verdichtend bearbeiteten Körpers, der dazu geeignet ist, als künstliches Leder benutzt zu werden und ein Aussehen sowie eine Fühligkeit besitzt, die große Ähnlichkeit mit dem Aussehen bzw. der Fühligkeit natürlichen Leders haben»

Das stoßdämpfende Material wird in weitem Umfang als Einrichtungs-, Ausstattungs-, Möbel-o. dgl. -material benutzt, beispielsweise in einem

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Kraftwagen, sowie als stoßdämpfendes Material in Verpackungen« Darüberhinaus wird dieses Material außerdem in weitem Umfange als Basis für Matten, Unterlagen, Geflechte, Gewebe o, dgl, benutzt, indem es das entsprechende natürliche Material ersetzt, etc« Die stoßdämpfenden Eigenschaften werden jedoch bei seinem ersten Schäumungsschritt festgelegt, wie man von bekannten stoßdämpfenden Materialien weiß, beispielsweise von dem bekannten geschäumten Polystyrol. Das bedeutet, daß die Eigenschaften als stoßdämpfendes Material und seine Anfühlung abschließend durch die Größe der Schlagenergie, die von dem Material absorbiert werden soll, bestimmt werden, sowie durch die Größe.der Rückstoßkraft (welche dem Kompressionskoeffizienten entspricht, wenn das stoßdämpfende Material als Kompressionsfeder betrachtet wird), die hauptsächlich vom Grad der Schäumung und den Arten der untergekneteten bzw, -gemischten Harze abhängt. Nachdem das stoßdämpfende Material geformt ist, können seine Eigenschaften um keinen Preis verändert werden, selbst wenn irgendwelche mechanische Kompression oder Spannung angewandt wird. Um ein künstliches Leder herzustellen, sind viele komplizierte Arbeitsschritte erforderlich, um es hinsichtlich seiner Eigenschaften zu einem Aussehen und einer Anfühlung zu bringen, welche denjenigen von natürlichem Leder sehr ähnlich sind,

Darüberhinaus wurden Kunststofferzeugnisse in weitem Umfange als Ausrüstungs- bzw» Möbelstoffe, dämpfende bzw, stoßdämpfende Stoffe, künstliches Leder etc, verwendet, jedoch erwiesen sie sich als sehr gefährlich infolge der Erzeugung von vielen Arten giftiger Gase und einen großen Anteil von Rauch, in dem Falle, in dem sie Feuer fingen«

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die obigen verschiedenartigsten Nachteile des Standes der Technik zu überwinden.

Durch die vorliegende Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung eines

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komprimierend bearbeiteten Körpers geschaffen, welcher aus zusammengesetzten Materialien besteht und in der Lage ist, die Dämpfungseigenschaften nicht nur an der Stelle, an denen seine Rohmaterialien zusammengefügt werden, beliebig zu bestimmen, sondern auch nach seiner schäumenden Formung·

Auch wird durch die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines komprimierend bearbeiteten Körpers vorgeschlagen, der aus zusammengesetzten Materialien besteht und dessen Aussehen sowie Anfühlung durch einen einfachen Schritt festgelegt werden können.

Weiterhin schafft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines komprimierend bearbeiteten Körpers, der aus zusammengesetzten Materialien besteht und bei dem der Grad des Bearbeitungsprozesses genau gemessen werden kann·

Außerdem wird durch die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines verdichtend bearbeiteten, aus Verbundmaterialien zusammengesetzten Körpers zur Verfügung gestellt, der eine große mechanische Festigkeit, insbesondere Zugfestigkeit etc. besitzt.

Weiterhin schafft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines verdichtend bearbeiteten Körpers, der aus zusammengesetzten Materialien besteht und als geeigneter dämpfender, stoßdämpfender bzw, als Puffer wirkender Stoff bzw«, als ein derartiges Material verwendet werden kann.

Schließlich wird mit der Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines komprimierend bearbeiteten Körpers vorgeschlagen, der aus Verbundmaterialien zusammengesetzt und geeignet ist, als künstliches Leder benutzt zu werden, dessen Aussehen und Anfühlung große Ähnlichkeit mit den entsprechenden Eigenschaften natürlichen Leders besitzen«·

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Endlieh stellt die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines komprimierend bearbeiteten Körpers zur Verfugung, der aus Verbundmaterialien zusammengesetzt ist und keinerlei giftige Gase sowie auch keinen größeren Anteil von Rauch erzeugt.

Das Verfahren zur Herstellung eines komprimierend bearbeiteten Körpers gemäß der vorliegenden Erfindung zeichnet sich aus durch folgende Ver— fahrensschri tte:

(a) Kneten bzw. Mischen einer Zusammensetzung aus thermoplastischen Harzen oder Copolymer hiervon, 30 - 80 Gewichtsprozent von anorganischem Füllmaterial und 1 - 2 Gewichtsprozent Schäumungsmittej als ersten Verfahrens sch ritt ;

(b) Formen der gekneteten bzw. gemischten Zusammensetzung unter Schäumen zu einem erforderlichen, vorzugsweise volumenförmigen, Körper als zweitem Verfahrensschritt} und

(c) komprimierende Formung des geformten Körpers durch Anwendung einer äußeren Kraft als drittem Verfahrensschritt·

Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Figuren 1 bis der Zeichnung anhand einiger besonders bevorzugter Ausfüh rungs be {spiele näher erläutert; es zeigen:

Fig. 1 Schnittansichten eines dämpfenden Materials, das mit dem Verfahren nach der Erfindung hergestellt worden ist;

Fig. 2 drei schematische Zeichnungen (a), (b) und (c), von denen jede ein Modell darstellt, das mechanisch den Federeigensehaften ähnelt bzw. diese veranschaulicht, weiche die in Fig. 1 bei (a)

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bzw« (b) bzw» (c) gezeigten Dämpfungsmaterialien habenj

Fig. 3 eine Kurvendarstellung, welche die Beziehung zwischen der Kompressionsbeanspruchung und der Widerstandskraft gegen Deformation veranschaulicht; und

Fig« 4 eine Kurvendarstellung, welche die dynamischen Dämpfungseigenschaften des Dämpfungsmaterials gemäß der Erfindung repräsentiert.

Nachstehend wird das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines komprimierend bearbeiteten Körpers, Gegenstandes, Artikels o, dgl, in näheren Einzelheiten erläutert:

Der erste Schritt des Herstellungsverfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung besteht aus folgenden Prozessen; Einem Prozeß zum Mischen anorganischer Füllmaterialien, beispielsweise Kalziumsulfit, Gips, Kalziumkarbonat, Ruß etc,, in einer Menge von 30 - 80 Gewichtsprozent des Gesamtbetrages mit thermoplastichen Harzen oder Copolymer derselben, wie beispielsweise Polyäthylen, Polypropylen, Polyvinylchlorid, Äthylen-Vinyl-Azetat-Copolymer etc., einem Prozeß des Mischens und/ oder-Knetens". girier kleinen Menge von Schäumungsmitteln (beispielsweise Schäumungsmjttei>J3blicher"Art, wie etwa Benzolsulfonylhydrazid, Azodicarbonamid, etc.) in die Zusammensetzung, und einem Prozeß zum schäumenden Formen der gemischten und/oder gekneteten Zusammensetzung in verchiedene gewünschte Gestalten, wie beispielsweise plattenartige Formen, flächige, insbesondere blatt-bzw, folienartige Formen, massige Formen, etc. Dementsprechend können beispielsweise zum Erzeugen von Kopfstützen für Kraftwagen die erforderlichen Gestalten oder Formen der Kopfstützen beim anfänglichen Verfahrensschritt geformt werden, so daß es nicht erforderlich ist, nur plattenartige Gestalten bzw. Formen her-

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zustellen, die nach der Formung miteinander zusammengefügt werden müssen.

Die Konstitution des Querschnitts dieser geformten Schaumprodukte, wie sie in Figur 1a gezeigt ist, ist aus einem Grundbereich 1 zusammengesetzt, der eine Mischung von einem oder mehrerer Harze sowie einem oder mehrerer Füllmaterialien ist, und die eine größere Anzahl Blasenbereiche 2 umfaßt, die statistisch in den vorerwähnten Harzen und Füllmaterialien vorhanden sind» Bei der vorliegenden Erfindung ist der Grad der Schäumung sehr wichtig, und er ist vorzugsweise so zu definieren, daß das Volumen des geformten Schaumprodukts mehr als das Fünffache des Volumens der gekneteten oder durch sonstige Mischbewegungen erzeugten Mischung beträgt, nämlich eine Schüttdichte bzw. ein spezifisches Gewicht von 0,6, insbesondere vorzugsweise von 0, 1 bis 0, 2 ist. Es gibt viele verschiedene Formungsverfahren, die in der Praxis angewandt werden können. Eines dieser Verfahren besteht darin, durch Zerschlagen der Stücke der gekneteten bzw. gebildeten Mischung Körner herzustellen, die daraufhin durch Kompression zu verschiedenen Formen, Gestalten o. dgl. geformt werden, während ein anderes Formungsverfahren darin besteht, die geknetete bzw. gebildete Mischung in blatt-, platten- oder bahnartige Form auszurollen und daraufhin die flächigen oder plattenartigen Produkte komprimierend zu formen»

Der zweite Schritt der vorliegenden Erfindung besteht darin, die schäumend geformten Materialien wie z. EJ. plattenartiges Material oder unter-; schiedlich gestaltetes Material zu komprimieren, bis ihr Volumen schlkiQ-lieh iü bis 90 Prozent ihres ursprünglichen Volumens beträgt. Zum Beispiel ist in Figur Ib veranschaulicht, daß der Querschnitt des Materials durch Komprimieren auf BO Prozent seines ursprünglichen Volumens herabgesetzt ist, während Figur Ic ein Material veranschaulicht, dessen Volumen durch Kompression auf K) Prozent seines ursprünglichen Volumens herab-

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gesetzt worden ist. In dem FaIIe₁ in welchem das schäumend geformte Material, das aus einer gekneteten.bzw, gebildeten Mischung von Harzen zusammengesetzt ist, welche sehr kleine Mengen Füllmaterialjen oder überhaupt keine Füllmaterialien aufweisen, wie beispielsweise geschäumt tes Polyurethan, das als Dämpfungsmateptal bekannt ist, geht das. Volumen nahezu in das ursprüngliche Volumen über, wenn jede darauf einwirkende äußere Kraft entfernt wi rd_? und. zwar selbst dann, wenn djfe Große eier. Kraft sehr bzw* zu groß ist, und im aligemeinen jst cjje zyrüekbleibende Deformation verhältnismäßig klein» Der Grund für die vorerwähnten. Eigenschaften besteht darin, daß der Grundbereich derartigen geschäurrH ten Harzmaterials, wie beispielsweise geschäumtes Pajyu.pethan| sich erholende elastische Eigenschaften besitzt» .

Hingegen wird bei den nach dem erfindungsgemäßen Verfahren stejften Materialien der Grundbereich 1, der aus einem gitterartigen Rahmen im Raum besteht, aufgrund der großen Menge anorganischen Füllmaterial^ die sich jm Bereich 1 bef|ndet_? zerbrochen, wenn eine äußere Kraft angewandt wird, und gleichzeitig verbinden sich Blasenbereiche 2, teilweise miteinander, so daß das Volumen des Materials herabgesetzt Wird, da diese Blasenbereiche die d|arin befindliche (_Uft oder dai darin vorhandene Gas ausstoßen; diese Verhältnisse sjnd in FlSUP 3b Veranschaulicht»

Darüberhinaus werden, wenn das Material deformiert wird, bis das Volumen 30 Prozent des ursprünglichen Volumens durch Erhöhung der Kompressionsdeformation erreicht, nahezu alle Blasenbereiche ^ zum Verschwinden gebracht, und nur der Grundbereich 1 bleibt» Dieser Zustand ist in Figur Ic veranschaulicht.

In dem Falle, in welchem der gitterartige Aufbau (Rahmen) des Grundmaterials des Stoffes überhaupt nicht zerbrochen wird_? wie in.Figur 1a

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veranschaulicht ist, ist es äußerst schwer, den Stoff bzw, das Materia] mit äußerer Kompressionskraft üblichen Ausmaßes zu deformieren, und der Stoff bzw, das Material ist zu hart als Dämpfungsmaterial. Die dynamischen Dämpfungseigenschafts-Kurven, die in Figur 4 dargestellt sind, können auch insgesamt nach rechts verschoben werden, und die maximalen Beschleunigungswerte, welche den niedrigsten Punkten in diesen Kurven entsprechen, sind ebenfalls verhältnismäßig hoch. Wenn der gitterartige Aufbau des Grundbereichs zusammengedrückt wird, um die Blasenbereiche zu zerbrechen, wie in Figur Ib veranschaulicht ist, weist der zerbrochene Grundbereich selbst eigene elastische Eigenschaften auf, die hauptsächlich den Arten der Harze und den Beträgen der zugegebenen Füll materialien entsprechen· In dem Falle, in welchem der gitterartige Aufbau des Grundmaterials vollständig zerbrochen ist, wie in Figur Ic dargestellt, werden nur die genauen Elastizitäts- oder Dämpfungseigenschaften des Grundamterials hervortreten, und der Grund dieser vorerwähnten Verhältnisse läßt sich klar mittels eines mechanischen Modells in Figur 2 zeigen.

Jede der Teilfiguren (a), (b) und (c) der Figur 2 entspricht jede der entsprechenden Teilfiguren (a), (b) und (c) der Figur 1. In dem in Figur la veranschaulichten Zustand ist die Elastizität des Grundmaterials groß, was einer einzelnen Feder 3 mit einer großen Federkonstanten entspricht, während in Figur Ib die Elastizität des Grundmaterials schwach ist, was dem Fall entspricht, daß eine Feder 4 mit kleiner Federkonstante und die Feder 3 in Reihe miteinander gekoppelt sind, wie in Figur 2b dargestellt ist, schließlich ist in Figur 1c das Material mit den schwächsten elastischen Eigenschaften veranschaulicht, was dem Fall entspricht, daß die Konstitution so anzusehen ist, als sei sie vollständig umgewandelt, so daß sie einer kleinen Feder 4 entspricht.

Wie aus dem obigen mechanischen Modell klar ist, läßt sich die Art der

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Entfaltung der Widerstandskraft gegen Deformation im Falle eines komprimierend verformten Dämpfungsstoffes der vorliegenden Erfindung aus Figur 3 ersehen. Die Linie OAB in Figur 3 entspricht dem Fall, bei dem das Volumen des Dämpfungsmaterials so stark zusammengedrückt ist, daß es auf 30 Prozent seines ursprünglichen Volumens nach dem Formen herabgesetzt worden ist. Das bedeutet, sie entspricht dem Fall, der in der Darstellung durch die Bedigung repräsentiert wird, bei welcher alle Blasenbereiche vollständig zerstört sind, wie in Figur 1c veranschaulicht ist. Die Linie OC in Figur 3 stellt den Zustand des Materials dar, bei dem kein Komprimierungsvorgang nach der Formung angewandt worden ist. Wenn das Volumen des Dampfungsstoffes bzw, -materials so stark zusammengedrückt ist, daß es auf 30 bis 90 Prozent seines ursprünglichen Volumens nach der Formung herabgesetzt worden · ist, dann wächst die Widerstandskraft gegen Deformation sehr schnell, nachdem der Grundmaterialbereich vollständig zusammengedrückt und deformiert ist. In diesem Falle ist, wenn der Grad der Kompression kleiner wird, um zu bewirken, daß das Volumen des Materials etwa 60 Prozent, 65 Prozent, 75 Prozent und 80 Prozent seines ursprünglichen Volumens wird, der Punkt, in dem sich die Linie wendet, einer Verschiebung zum Ursprung der Kurve ausgesetzt, wie beispielsweise durch die in Figur 3 veranschaulichte Linie OEF deutlich wird. Die Linie OG repräsentiert das Verhältnis zwischen der Widerstandskraft gegen Deformation und Kompressionsbeanspruchung in einem geschäumten Polyurethan, das keinerlei Füllmittel enthält. Außerdem kann die Größe des Wertes tg<>C (worin »X der Neigungswinkel der Linie OAB ist), welcher die richtige Federkonstante des tatsächlichen Grundmaterials darstellt, entsprechend den Arten der Harze und den Mengen der Füllmittel, die zusammengefügt werden, verändert werden.

Um einen komprimierend bearbeiteten Körper zum Zwecke der Verwendung als künstliches Leder herzustellen, ist zu fordern, daß man ein dünnes,

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plattenartiges oder blatt- bzw. folienartiges geschäumtes Material von etwa 1 mm bis 15 mm Dicke beim ersten Schritt des obigen Herstellungsverfahrens von komprimierend bearbeiteten Körpern erhält. In diesem Falle kann das Verbundmaterial anfangs zu einer gewünschten Gestalt geformt werden, nämlich zu einer dünnen plattenartigen oder blatt- bzw. folienartigen Gestalt. Auch kann eine dünne Platte dadurch erhalten werden, daß man verhältnismäßig dicke platten- oder flächenartige schäumend geformte Produkte in die gewünschten Dicken zerschneidet.

Als nächstes wird das vorerwähnte dünne platten- oder flächenartige geschäumte Material komprimierend bearbeitet, indem es durch einen Spalt von beispielsweise 0,01 bis 1 mm zwischen zwei Walzen hindurchgeführt wird. Das anzuwendende Komprimierungsmittel ist jedoch nicht auf die eben erwähnten Walzen beschränkt, sondern es können verschiedenste geeignete Komprimierungsvorrichtungen angewandt werden. Beispielsweise erfordert die Anwendung von Walzen verhältnismäßig kurze Zeit und hohe Temperatur für das Komprimieren, und sie eignet sich zur Herstellung eines dünnen flächigen Gebildes, während eine Presse verhältnismäßig lange Zeit und einen niedrigen Druck für das Komprimieren erfordert und sich daher umgekehrt mehr für die Herstellung eines dicken flächigen Gebildes eignet. Wenn das Material bei einer hohen Temperatur behandelt wird, dann ist die Fähigkeit des Materials, sein Volumen wieder einzunehmen, herabgesetzt, während das Umgekehrte der Fall ist, wenn das Material bei niedriger Temperatur behandelt wird.

Das Flächengebilde, das durch die vorerwähnten Kompressionsmittel erhalten worden ist, besitzt eine Vielzahl kleiner Falten, Runzeln o» dgl* auf seiner Oberfläche und ähnelt in sehr starkem Maße sowohl hinsichtlich seines Aussehens als auch seiner Anfühlung den entsprechenden Eigenschaften natürlichen Ledersj abgesehen hiervon besitzt es außerdem ausgezeichnete Eigenschaften bezüglich seiner mechanischen Festigkeit, wie

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ζ. B. seiner Fühlbarkeit etc Weiterhin wird, sofern es erforderlich erscheint, das vorerwähnte flächige Material durch eine geeignete Vorrichtung, beispielsweise eine Vorrichtung mit Walzen aus Gummi, gefaltet, geknittert o« dgl., um Falten, Runzeln o. dgl. auszubilden, welche größer sind, als diejenigen, die bei dem oben genannten Kompressionsprozeß entstehen. Infolgedessen kann das Material weitgehend einem natürlichen Leder ähnlich gemacht werden. Darüberhinaus ist die Größe der Wi dererl angung des Volumens des Materials gemäß der vorliegenden Erfindung abhängig von der angewandten Temperatur, der Zeit, die für das Verfahren aufgewendet worden ist, sowie davon, ob irgendwelche Brückenbildungsmittel angewandt worden sind. Als Brückenbildungsmittel kann beispielsweise 1, 3-bis(ter-buthylperoxy-propyl)benzol oder ein ähnliches Mittel verwendet werden. Infolgedessen ist es möglich, in gewünschter Weise qualifizierte Materialien zu erhalten, welche sich für die verschiedensten Verwendungen eignen, indem man die vorerwähnten Faktoren entsprechend auswählt.

Nachstehend werden einige besonders bevorzugte Ausführungsbeipsiele des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung der komprimierend bearbeiteten Körper, die aus Verbundmaterial bestehen, in näheren Einzelheiten beschrieben:

Beispiel 1

Polyäthylen hoher Dichte 28 Gewichtsteile.

Äthylen-Vinyl-Azetat-Copolymer 12 Gewichtsteile

Kalziumsulfit 60 Gewichtsteile

Schäumungsmittel 2 Gewichtsteile

Die obige Zusammensetzung wurde in einem Banbury-Mischer während vier Minuten gemischt bzw. geknetet, und zwar bei einer Temperatur von 150° C, und dann wurde sie komprimierend geformt, so daß sie

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eine Volumen- bzw. Schüttdichte von 0, 16 g/cm³ erhielt» Dieses komprimierend geformte Material wurde als Kriterium fixiert, und dann wurde es komprimierend verformte

As Das Dämpfungsmaterial von 30 mm Dicke (die Dichte betrug 0, 16 g/cm³) der vorliegenden Erfindung wurde durch einen Spalt von 10 mm zwischen zwei Walzen hindurchgeschickt, und das Volumen wurde auf 90 Prozent des ursprünglichen Volumens herabgesetzt«

B: Das Dämpfungsmaterial von 30 mm Dicke (die Dichte betrug 0, 16 g/cm³) der vorliegenden Erfindung wurde durch einen Spalt von 5 mm zwischen Walzen hindurchgeschickt, und das Volumen wurde auf 70 Prozent des ursprünglichen Volumens herabgesetzt.

C: Das Dämpfungsmaterial von 30 mm Dicke (die Dichte betrug 0, 16 g/cm³) der vorliegenden Erfindung wurde durch einen Spalt von 3 mm zwischen Walzen hindurchgeschickt, und das Volumen wurde auf 30 Prozent seines ursprünglichen Volumens herabgesetzt.

Die dynamischen Dämpfungseigenschaften in diesen Fällen sind in Figur 4 veranschaul i cht,

Beispiel 2

Polypropylen 50 Gewichtsteile

Kalziumkarbonat 50 Gewichtsteile

Schäumungsmittel 1 Gewichtsteil

Die obige Zusammensetzung wurde während vier Minuten in einem Banbury-Mischer bei einer Temperatur von 150° C während vier Minuten geknetet bzw, gemischt und komprimierend geformt, daraufhin wurde ein Material von einer Volumen- bzw. Schüttdichte von 0, 5 erhalten, nachdem das geformte Material durch eine Öldruckpresse komprimierend geformt worden war,

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A: Die Platte von 30 mm Dicke wurde komprimiert, um eine Platte von 27 mm Dicke zu werden. Infolgedessen wurde der maximale Beschleunigungswert um 20 g (worin g die Gravitationseinheit bedeutet) herabgesetzt, verglichen mit dem Beschleunigungswert des Materials vor der komprimierenden Verformung·

B; Weiterhin wurde die vorerwähnte Platte zusammengedrückt, um eine Platte von 24 mm Dicke zu werden, und dann wurde der maximale Beschleunigungswert um 40 g erniedrigt, verglichen mit dem entsprechenden Wert des Materials vor dessen komprimierender Verformung.

Beispiel 3 ν

Polyäthylen mittlerer und niedriger

Spannung 40 Gewichtsprozent

Kalziumsulfit 57» 85 Gewichtsprozent

Brückenbildungsmittel 0,15 Gewichtsprozent

Schäumungsmittel 2 Gewichtsprozent

Die obige Zusammensetzung wurde bei.einer Temperatur von 130 bis 150° C geknetet bzw. gemischt und dann in viele Kugeln, Würfel o. dgU umgewandelt, weiche zusammengedrückt wurden, um ein flächiges geschäumtes Produkt von einer Volumendichte von etwa 0, 1 8 zu werden. Das flächige geschäumte Produkt wurde durch ein mechanisches Verfahren zerschnitten, um dünne Platten von 2 mm, 4 mm, 6 mm und 10 mm Dicke zu erhalten· Wenn diese dünnen Platten durch einen Spalt von 0, 01 bis 0, 05 mm zwischen zwei offenen Walzen mit einer Umdrehungsfrequenz von 16 Umdrehungen pro Minute und einem Rotationsverhältnis von 1 : 1 bei einer Temperatur von 30° C hindurchgeschickt wurden, erhielt man ein flächiges Produkt, dessen Aussehen und Anfühlung sehr stark den entsprechenden Eigenschaften des natürlichen Leders angenähert war.

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Die Werte der mechanischen Festigkeit, die an diesen Materialien gemessen wurden, sind in der nachfolgenden Tabelle I zusammengefaßt.

Tabelle I

Dicke der geschäumten Platte: 2 mm 4 mm 6 mm 10 mm

Zugfestigkeit MD
(Kg/cm²)

320

241

343

213

369

192

396

186

Zugdehnung

MD

TD

9.3

13.1

7.6

4.3

9.6 7.7

3.1

6,8

Beispiel 4

Weiche Polyvinylchloridverbindung

Kalziumsulfit

Schäumungsmi ttel

50 Gewichtsprozent

49 Gewichtsprozent

1 Gewichtsprozent

Die obige Zusammensetzung wurde wie gemäß Beispiel 3 geknetet und in Kugeln bzw. Würfel umgewandelt, und dann wurde durch komprimierende Formung dieser Kugeln bzw. Würfel ein flächiges geschäumtes Produkt mit einer Volumendichte von 0,4 erhalten» Nachdem dieses Produkt wie im Beispiel 3 auf eine Dicke von 4 mm zerschnitten worden war, wurde die dünne Platte, die auf diese Weise aus dem geschäumten Körper geformt worden war, jeweils durch einen Spalt von 0,01, 0,05, 0, 1 und 0,5 mm zwischen zwei offenen Walzen hindurchgeschickt, wobei in jedem der Fälle ein flächiges geschäumtes Produkt erhalten wurde, das in seinem Aussehen und in der Anfühlung sehr stark den Eigenschaften des natürlichen Leders angenähert war,

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Die gemessenen Festigkeitswerte dieser Materialien sind in der nachstehenden Tabelle II widergegeben·

Tabelle II
Dicke der geschäumten Platte: O. 01-O. 05 mm 0,1 mm 0» 5 mm

Zugfestigkeit (Kg/cm²)	MD TD	406 236	353 258	280 298
Zugdehnung	MD	11	12	14
(%)	TD	23	18	12

Beispiel 5

Eine dünne Platte von 4 mm Dicke, wie sie nach Beispiel 4 erhalten worden war, wurde mit einer Kompressions-Formungs-Maschine komprimiert, wobei die folgenden verschiedenen Drucke während 30 Sekunden bei Raumtemperaturen auf die Platte angewandt wurden: 10, 50 und 100 kg/cm². Auf diese Weise ergab sich ein flächiges geschäumtes Produkt, das sowohl im Aussehen als auch in der Anfühlung weitgehend dem natürlichen Leder angenähert war, und zwar in jedem der vorerwähnten Fällte»

Die gemessenen Werte der mechanischen Festigkeiten dieser Produkte sind in der nachfolgenden Tabelle III veranschaulicht»

Tabelle III

Druck (Kg/cm²) 10 50 100

Zugfestigkeit (Kg/cm²) 280 286 301

Zugdehnung (%) 16 17 14

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Gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung ist es möglich, die dämpfenden Eigenschaften der geschäumten Materialien willkürlich zu variieren, und zwar hauptsächlich durch einen Kompressions-Formungs-Prozeß, der dann stattfindet, wenn das Material schon geformt worden ist» Es ist nämlich möglich, verschiedenste Arten von geschäumten Materialien entsprechend ihrem vorgesehenen Gebrauch herzustellen, beispielsweise solche geschäumten Materialien, die sich weich anfühlen, trotzdem sie die Eigenschaft haben, nur wenig Energie zu absorbieren, oder andere Materialien, die sich hart anfühlen, trotzdem sie umgekehrt die Eigenschaft haben, eine große Energie zu absorbieren»

Weiterhin ist es gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung außerordentlich wirksam möglich, die Dämpfungseigenschaften der geschäumten Materialien in einfacher Weise unter dem Zustand einzustellen, der im Verlaufe des mechanischen Komprimierungsprozesses auftritt, wobei diese Eigenschaften bzw. die Bedingungen, unter denen sie erzeugt werden können, genau meßbar sind, nachdem das Material einmal geformt worden ist. .

Weiterhin ist es mit dem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung möglich, ein künstliches Leder zuerhalten, dessen Aussehen und Anfühlung sehr ähnlich den entsprechenden Eigenschaften des natürlichen Leders sind, und darüberhinaus ist es auch möglich, willkürlich die Festigkeit, Härte, Elastizität etc. durch Veränderung des Zusammensetzungsverhältnisses, desSchäumungsverhältnisses, des Druckes des Komprimierungsprozesses etc. der Füllmittel zu verändern, so daß infolgedessen das vorerwähnte lederartige Material in einem breiten Spektrum von Verwendungsmöglichkeiten bei den verschiedensten Gebrauchsbedingungen benutzt werden kann.

Schließlich umfaßt das stoßdämpfende Material, das nach dem erfindungs-

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gemäßen Verfahren hergestellt ist, thermoplastische Harze, so daß es verbrannt werden kann, ohne daß es irgendwelche giftigen Gase und einen großen Rauchanteil erzeugt, und zwar infolge der maschen- bzw, gitterartigen Konstitution des Materials, welches viele Blasenbereiche aufweist. Infolgedessen fst das Material auch für stoßdämpfende Stoffe geeignet, die als Möbelstoffe für den inneren Aufbau dienen, sowie als Ausrüstungs- bzw, Bezugsstoff, beispielsweise für das Beziehen von Armsesseln, Sofas etc.

Abgesehen von den oben erwähnten Gründen bewirkt das erfindungsgemäße Material auch keine sogenannte "Umweltverschmutzung", die durch Wegwerfen gefährlicher Dinge bewirkt wird, sowie durch eine Produktion eines großen Rauchanteils und giftiger Gase beim Verbrennen; daß derartige Nachteile bei dem erfindungsgemäßen Material nicht auftreten, wurde im einzelnen bereits oben dargelegt. Infolgedessen ist das Verfahren sowie das Material nach der vorliegenden Erfindung weitgehend verfüg-, anwend- und außerordentlich brauchbar zu industriellen sowie sonstigen Verbrauchszwecken·

Zusammengefaßt betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines stoßdämpfenden Stoffes oder eines künstlichen Leders sowie den stoßdämpfenden Stoff bzw· das künstliche Leder selbst, wobei das Verfahren einen ersten Schritt umfaßt, in welchem ein thermoplastisches Harz, das 30 bis 80 Gewichtsprozent eines anorganischen Füllmittels enthält, schäumend geformt wird, sowie einen zweiten Schritt, in welchem der durch den ersten Schritt erhaltene schäumend geformte Körper einer komprimierenden Formung unterzogen wird.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

( I«, j Verfahren zur Herstellung eines verdichtend bearbeiteten Körpers, der aus zusammengesetztem Material besteht, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

(a) Kneten bzw. Mischen einer Zusammensetzung aus thermoplastischen Harzen oder Copolymer hiervon, 30 - 80 Gewichtsprozent anorganischem Füllmaterial und 1 -2 Gewichtsprozent Schäumungsmittel als ersten Verfahrensschrittj

(b) Formen der gekneteten bzw· gemischten Zusammensetzung unter Schäumen zu einem erforderlichen, vorzugsweise volumenförmigen, Körper als zweiten Verfahrensschrittj und

(c) komprimierende Formung des geformten Körpers durch Anwendung einer äußeren Kraft als drittem Verfahrensschritt«
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das thermoplastische Harz aus der Gruppe bestehend aus Polyäthylen, Polypropylen, Polyvinylchlorid und/oder Äthylen-Vinyl-Azetat-Copolymer ausgewählt ist.
3» Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Füllmittel aus der Gruppe bestehend aus Kalziumsulfit, Gips, Kalziumkarbonat und/oder Ruß ausgewählt ist,
4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Grad des Schäumungsvorganges in dem Bereich derjenigen Grade liegt, bei denen geschäumte Materialien mit einer Schüttdichte bzw.

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einem spezifischen Gewicht von weniger als 0, 6, vorzugsweise 0, 1 bis 0, 2 erzeugt Werden·
5. Verfahren nach Anspruch 1, Z₃ 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der komprimierende Formungsvorgang in dem Bereich der Grade liegt, bei denen das Volumen des schäumend bearbeiteten bzw. geformten Materials auf 30 bis 90 % des ursprünglichen Volumens
herabgesetzt wird«

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