DE2323883C3 - Verfahren zur Herstellung eines geschäumten Kunststoffkörpers - Google Patents
Verfahren zur Herstellung eines geschäumten KunststoffkörpersInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Schaumstoffkörpers, bei dem auf die Innenoberfläche
einer Hohlform eine flexible poröse Einlage aufgebracht und dann in den Formhohlraum ein verschäumbares
steifes Kunstharz in flüssiger Form eingeleitet wird, welches die Einlage imprägnier;, wonach
das Kunstharz unter Druck aufgeschäumt wird.
Steifes, geschäumtes Kunstharz weist einen weiten Anwendungsbereich auf Zum Beispiel hat steifes, geschäumtes
Polyurethan extrem überlegene Eigenschaften als stofiabsorbierendes Material zur wirksamen
Verminderung oder Absorbierung von starken Schlagkräften. Es wird daher als Innenauskleidungsmaterial
für Kraftfahrzeuge eingesetzt Das Innenauskleidungsmaterial aus steifem, geschäumtem Kunststoff weist im
allgemeinen eine irreversible Deform.itionseigenschaft auf. Es kann deshalb eine große Stoßkraft, die beim
Zusammenstoß von Kraftfahrzeugen auftritt, dadurch mäßigen, daß es deformiert wird und zerbricht. Wird
andererseits jedoch ein steifer, geschäumter Körper einem leichten Stoß durch unbeabsichtigte Berührung
mit einem Gegenstand oder durch einen Körperteil ausgesetzt, so wird leicht eine Ausbuchtung oder Auskerbung
verursacht, und die ursprüngliche Form kann nicht wieder hergestellt werden, was als Nachteil anzusehen
ist.
Es gibt Verfahren zur Herstellung von Schaumstoffkörpern mit beanspruchbaren Oberflächen. So ist es
Z. B. aus der DT-OS 17 04 642 bekannt, einen Schaum-Stoffkörper
herzustellen, dessen Außenhaut auf der Innenseite mit einer Randzonenverstärkungscinlage versehen
ist, die aus mindestens einer Armierungsmatte lind einem Fasergebilde besteht. Dabei ist die Armierungsmatte
mit dem Fasergebilde über deren Fasern fest verbunden, wobei die Fasern durch diese Verbindung
unmittelbar zur Kräfteübertragung herangezogen werden. Auf der anderen Seite reicht das Fasergebilde
mit seinen Faserenden weit in den Schaumstoffkern hinein, um so das gesamte Armierungssystem im
Schaumstoffkern zn verankern. Durch Ausschäumen wird die Kernzone des zu bildenden Körpers mit einem
Reaktionsgemisch gefüllt, welches zwischen die lasern des Faseigebildes eindringt. Dabei wird innerhalb des
Fasergebildes, durch Unterdrückung der Aufschäumung, eine größere Dichte erzeugt. Als Armierungsmatten
kommen verschiedene durchschäumbare I Iachengebilde in Frage.
Mit diesem Verfahren lassen sich Körper mit weitgehend nach Wunsch einstellbaren mechanischen Festig
kcitcn herstellen. Eine reversible Deformierbarkeil der Oberfläche bei Einwirkung relativ geringer Stolikrälie
wird jedoch nicht erreicht.
Es gibt ein Verfahren zur Bildung eines .Sitzpolsters
für Autos, bei dem eine flexible, geschäumte Folie au!
die Innenwand einer Form aufgebracht wird, dann eine versehüumbare Flüssigkeit eines flexiblen Polyurethans
in die Form eingeleitet und gehärtet wird. Ziel ist es. eic
äußere Oberfläche des weichen Polsterkörpers gegen
Verschleiß und Ermüdung durch wiederholte Delornution
zu schützen. Einwirkende Kräfte werden bei diesem Schaumsioffkörper durch den elastischen K.τη
aufgenommen. Die Eigenschaften des steifen ge
schäumten Kunstharzes, welches Stoßenergien durch Deformation und Bruch aufzufangen vermag, sind hier
jedoch nicht gegeben.
Aufgabe der Erfindung ist es, demgemäß ein Verfahren zur Herstellung eines Schaumstoffkörpers vorzusehen,
der bei Einwirkung kleinen insbesondere lokal auftretender Stoßkräfte diese an der Oberfläche elastisch
aufnimmt, größere Kräfte jedoch durch Bruch und irreversibler
Deformation wirkungsvoll auffängt
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch geltet,
daß man eine Einlage aus offenzelligem Kunstharzschaum mit 2 bis IO mm Dicke vor dem Einleiten des
schäumbaren Kunstharzes an der Innenwand der Fun;· anordnet.
Auf diese Weise wird durch Formen unter Druck ein steifer, geschäumter Kunstharzkörper hergestellt, d.i
an der Oberfläche mit einer gehärteten, elastischen Iu
lienschicht versehen ist und im Inneren eine verhältnismäßig niedrigere Dichte hat.
Die Durchführung des erfindiingsgemäßen Verfa 1-rens
soll nun im folgenden erklärt werden.
Wird z. B. ein voluminöser, geschäumter Körper in halbelliptischer Form mit einer maximalen Dicke um
10 cm. einer Hauptachse von 40 cm und einer Nebe ν achse von 20 cm hergestellt, so wird eine 4 mm starke,
flexible, geschäumte Folie aus Polyurethan (mit spezifischem Gewicht von 0.025), die nach einem herkömm Ί-chen
Verfahren hergestellt ist, zuerst auf die Innenwand einer Form angebracht. In diese Form wird dann
im Überschuß die Flüssigkeit eines verschäumbaren. steifen Polyurethans eingebracht, das so beschaffen ist.
daß es bei freier Verschäumung zu einem geschäumten Körper von 0,023g/cm' Dichte aufquillt. Danach wird
die Form mit einem Deckel verschlossen und der Inhalt verschäumt und gehärtet. Auf diese Weise erhält man
den gewünschten geschäumten Gegenstand. Der resultierende geschäumte Körper ist auf der Außenseite mit
einer gehärteten, steifen Schicht bedeckt, was das Ergebnis der Imprägnierung mit der Polyurethanschaumflüssigkeit
ist, deren Verschäumen durch die flexible, geschäumte Polyurethanfolie unterdrückt wird, wobei
die ursprüngliche Dichte von 0,025g/cm' auf O.^g/cm'
erhöht wird. Andererseits wird die Dichte des Kernteils, der nur aus einem steifen, geschäumten Körper
besteht, auf 0,019 g/cmJ vermindert.
Bei Verwendung von steifem, geschäumtem Polyiire
than zur Absorbierung der Stoßenergie, die einsieht,
wenn ein Kraftfahrzeug bei einer Geschwindigkeit von 48.2 km/h mit einem feststehenden Gegenstand zusammenstößt,
weist ein Schaumstoffkörper mit einer Dichte von etwa O.OlSg/cm3 die beste stoßabsorbierende
Kapazität auf.
Beträgt die Dicke einer flexiblen, geschäumten Folie
aul der äußeren Oberfläche weniger als 2 mm, so ist
deren Effekt als Schutzschicht zu gering. Beträgt sie andererseits mehr als 10 mm. so kann sie durch die ver-
ichäumbare Flüssigkeit eines steifen Kunststoffs nicht
durchgehend imprägniert werden. Eine Dicke, die kleiner ist als die zuletzt angeführte, ist für den zu schütjenden
Gegenstand ausreichend. Verbleibt jedoch auf <ler äußeren Oberfläche der flexiblen, geschäumten Folie
ein Teil, der nicht mil der Flüssigkeit des verschäumbaren,
steifen Harzes imprägniert ist, so wird vorteil-(lafterweise
ein Produkt erhalten, welches bei Berührung weich wirkt.
Das Ziel der vorliegenden Erfindung kann a'ich dann
erreicht werden, wenn an Stelle der Flüssigkeit des verschäumbaren,
steifen Polyurethans eine Flüssigkeit von verschäunibarem Phenol-, Epoxy- oder Harnstoffharz
eingesetzt und an Stelle der geschäumten Folie aus Polyurethan eine geschäumte Folie a"s flexiblem PVC
verwendet wird. Wird jedoch an Stelle der flexiblen, geschäumten Folie eine Glasfaserfolie verwendet, so
laßt sich die Wirkung einer Schutzschicht gegen bestimmte
kleine, äußere Kräfte nicht erhallen. Dies ist darauf zurückzuführen, daß die Porenraumverhälinisse
oder Porositäten der beiden Materialien voneinander tu sehr verschieden sind, d. h. das Glasfasermaterial hut
ein großes Porenvolumen, das von der Flüssigkeit aus verschäunibarem, steifem Kunstharz nahezu ohne Unterdrückung
des Verschäumcns imprägniert weiden kann. Die Dichtezunahme ist daher im Vergleich zur
flexbilen, geschäumten Folie gering.
Ein weiterer Unterschied zwischen der flexiblen, geschäumten
Folie und dem Glasfasermaterial soll noch nachfolgend aufgezeigt werden.
Die Eigenschall, die für den stoßkraftabsorbierenden
Körper erforderlich ist, besieht idealerweise darin, die Stoßkraft auf eine möglichst große Fläche des stoßabsorbierenden
Körpers aufzunehmen, d. h. die äußere Kraft als eine verteilte Belastung aufzunehmen, um
dann eine Deformation aufzuweisen, die frühzeitig vom Bruch des stoßabsorbierenden Körpers gefolgt wird.
Im Spannungs-Dehnungs-Diagramm ist es wünschenswert,
wenn sich im Anfangsstadium ein rascher Anstieg zeigt und bald danach der Verlauf nahezu horizontal
erfolgt. Aus dem Gesagten geht hervor, daß sich die steife Schicht, die durch Imprägnieren der flexiblen, geschäumten
Folie mit der Flüssigkeit aus verschäumbarem. steifem Kunstharz erhalten wird, als zufriedenstellend
erweist. Andererseits hat eine steife, geschäumte Schicht, die Glasfasermaterial enthält, eine sehr große
Zähigkeit, wie sich dies bei den herkömmlichen glasfaserverstärkten
Kunststoffmaterialien zeigt, wodurch ein frühzeitiger Bruch, wie oben beschrieben, verhindert
wird. Deshalb ist dieses Material für den Zweck der vorliegenden Erfindung nicht geeignet.
Claims (1)
- Patentanspruch:Verfuhren zur Herstellung eines Schaumstoffkörpers, bei dem auf die Innenoberfläche einer Hohlform eine flexible poröse Einlage aufgebracht und dann in den Formhohlraum ein vcrschäumbares. steifes Kunstharz in flüssiger Form eingeleitet wird, welches die Einlage imprägniert, wonach der Kunstharz unter Druck aufgeschäumt wird, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Einlage aus offenzelligem Kunstharzschaum mit 2 bis 10 mm Dicke vor dem Einleiten des schäumbaren Kunstharzes an der Innenwand der Form anordnet.«5
Applications Claiming Priority (2)
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JP4680772 | 1972-05-11 |
Publications (3)
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DE2323883B2 DE2323883B2 (de) | 1975-12-11 |
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