DE2352134A1

DE2352134A1 - Verfahren zur herstellung von formgegenstaenden

Info

Publication number: DE2352134A1
Application number: DE19732352134
Authority: DE
Inventors: Steven James Loxam
Original assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Current assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Priority date: 1972-10-24
Filing date: 1973-10-17
Publication date: 1974-05-16
Also published as: FR2203696A1; ES419898A1; FR2203696B1; GB1384433A; IT998747B; JPS4997085A

Description

PATENTANVMlTE

DR. -ING. H. FINCKE „„„.

DIPL-INC. H. BOHR 2352134

DIPL-ING. S. STAEGER
8 MÜNCHEN 5

MULLERSTRAS8£31

Mappe -23 541 Dr.K. . j7. 0KM973

Case: LC 2554-6

IMPERIAL CHEMICAL INDUSTRIES LIIiLTED London,Großbritannien

VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG VON FORMGEGENSTÄNDEN

S
Priorität: Großbritannien - 24.10.1972.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Formgegenständen und insbesondere von Auto-'armlehnen oder Autositzbezugen.

Es ist bekannt, Foragegenstäride, wie z.3. eine Armlehne oder einen Sitzbezug für ein Auto, durch ein Hohlkörpergießverfahren herzustellen. Bei diesem Verfahren wird ein trockenes Pulvergemisch, das ein thermoplastisches Material enthält, wie z.B. Polyvinylchlorid, auf die heiße Formoberfläche aufgespritzt oder anderweitig aufgebrachte Eine Schicht des trockenen Pulvergemische bleibt

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dann auf der heißen Formoberfläche hangen. Das überschüssige Pulver wird von der haftenden Schicht entfernt, indem beispielsweise die Form umgekehrt wird. Die Form wird dann in einen Ofen mit einer Temperatur eingeführt, bei welcher das Schmelzen der haftenden Schicht vervolletändigt wird. Nach dem Entnehmen aus dem Ofen und nach dem Abkühlen wird die zusammengeschmolzene Schicht, welche die Oberflächentextur und die dreidimensionale Form der Formoberfläche aufweist, von der Formoberfläche abgenommen.

Der so hergestellte Formgegenstand kann dann mit Polyurethanschaum gefüllt werden, um einen Polstereegenstand herzustellen. Ia der Praxis hat es sich gezeigt, daß die Haftung zwischen dem Polyurethanschaum und der Schicht aus den thermoplastischen Material schwach ist. Es ist bereite bekannt, daß die Haftung zwischen dem Schaum und der geformten Schicht aus dem thermoplastischen Material dadurch verbessert werden kann, daß man eine chemisch expandierte Schicht aus einem thermoplastischen Material zwischen die geformte Schicht und den Polyurethanschaum einbringt, wobei diese zellige Schicht "überblasen" wird, so daß sie eine rauhe, offen- sellige Oberfläche aufweist.

Gemäß der Erfindung wird nunmehr ein Verfahren zur Herstellung eines Formgegenstandes vorgeschlagen, welches dadurch ausgeführt wird, daß man ein trockenes Pulvergemisch aus einem thermoplastischen Material auf eine heiße Formoberfläche aufbringt, so daß eine Schicht des trockenen Pulvers an der Formoberfläche haften bleibt,

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überschüssiges Pulver von der haftenden Schicht entfernt, wobei man dafür'sorgt, daß nur; ein Teil der Dicke der haftenden Schicht in eine durchgehende Kasse schmilzt, so daß ein Teil der Dicke der haftenden Schicht, der von der Fonnoberfläche abgewandt ist, nicht in eine durchgehende Masse schmilzt, sondern eine poröse,- gesinterte Struktur beibehält, die Pormoberflache abkühlt, um ein weiteres Schmelzen der haftenden Schicht zu verhindern," und den so erhaltenen Formgogenat&nd von der Formoberfläche abnimmt.

In der Praxis wurde gefunden, daß Formtemperaturen zwischen ungefähr 190 und 25O°C erforderlich sind, um ein Zusammenschmelzen der haftenden Schicht aus Polyvinylchlorid zu erreichen. "

Das teilweise Schmelzen der haftenden Schicht des Pulvers wird dadurch erzielt, daß man die Form abkühlt, bevor . das Schmelzen durch die gesamte Dicke der haftenden Schicht hindurchgeht. Die Dicke, durch .welche das Schmelzen vonstatten geht, kann variiert werden, indem man die Zeit vor dem Abkühlen der Form ändert.

Zweckmäßigerweise wird die Formöberflache dadurch abgekühlt, daß man die Form entweder in ein kaltes Wässerbad einbringt oder die Form mit kaltem Wässer bespritzt. Welches Verfahren aber auch immer verwendet wird, es ist dabei erwünscht, daß das Wasser nicht mit der haftenden Schicht in Berührung kommt, wenn es beabsichtigt ist, den Fo ringe genstand mit einer Polyurethanschauinzusammensetzung zu füllen. Alternativ, kann die Form mit kalter Luft gekühlt werden.

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Beim erfindungsgemäßen Verfahren .werden trockene Pulvergemische aus beispielsweise Polyvinylchlorid und Weichmacher verwendet. Die Pulver können durch irgendeines der 'bekannten Verfahren hergestellt werden, bei welchem unter dem Einfluß von Wärme -Polyvinylchloridteilchen dazu veranlaßt werden können, beträchtliche Mengen Weichmacher zu

absorbieren, so daß ein weitgehend trockenes, freiflies- sendes Pulver erhalten wird, welches, wenn es auf die Schmelztemperatur von 180⁰C erhitzt wird, in ein weiches und flexibles, aber zähes Produkt überführt wird. Pigmente werden bei der Pulverherstellungsstufe eingeführt. Die Pigraentteilchen bleiben von selbst an der Oberfläche

. der Polyvinylchloridteilchen hängen.

Wenn beim erfindungsgemäßen Verfahren eine Form mit einer gleichmäßigen Wärmekapazität verwendet wird, und wenn die Form gleichmäßig erhitzt wird, beispielsweise dadurch, daß man sie in einen Ofen einbringt, dann kann ein Formgegenstand, wie z.B. ein Autositzbezug, mit einer gleichförmigen Dicke in einem Stück hergestellt werden.

Formgegenstände, wie z.B. Autositzbezüge oder Armlehnen, die durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellt -worden sind, können mit einem weichenoder halbharten Schaum, wie z.B. eines Polyurethanschaum,gefüllt werden, um einen Polstergegenstand herzustellen, der eine Gberflächenhaut aus einem thermoplastischen Material aufweist.

Die erfindungs-gemäß hergestellten Formgegenstände zeichnen sich durch eine innere Schicht aus, die eine poröse, gesinterte Struktur besitzt, in welcher beispielsweise ein Polyurethanschaum verankert werden kann.. Wenn

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deshalb eine Polyurethanschaumbildungs-Zusainmenaetzung auf die poröse Oberfläche des Formgegenstandes aufgebracht wird, und zwar zu einem Zeitpunkt, bei dem die Viskosität der Zusammensetzung niedrig ist,, dann dringt die Zusammensetzung in clie poröse Struktur ein, wodurch, eine mechanische Verzahnung zwischen dem Fentgegenstand und dem Schaum erhalten wird, wenn der Schaum voll ausgehärtet ist. Eine weitere Verbesserung tritt dadurch ein, daß die mechanische Festigkeit der gesintetten Schicht erhöht wird, nachdem die ochaumbildungszusammensetzung in sie eingedrungen ist, wenn das Aushärten des Schoun3 bei einer ausreichend hohen Temperatur durchgeführt wird, so daß die Bindefestigkeit zwischen den einzelnen Polyvinylchloridteilchen in der gesinterten Schicht durch ein loleLes Schmelzen verbessert wird.

Die Erfindung wird nun anhand des folgenden Beispiels näher erläutert, worin alle Teile, in Gewicht ausgedrückt sind:

BEISPIEL

Ein trockenes Pulvergemisch wurde hergestellt, das die folgende Zusammensetzung aufwies:

Polyvinylchlorid (K-Wert 60) 100 Teile

Di-alphanol-phthalat 70 Teile

Epoxidiertes Sojabohnenöl 3 Teile

Barium-Cadmium-Zink-Komplex 2 Teile (Stabilisator)

Pigment · 2,5 Teile

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BAD

' Das trockene weichgemachte Polyvinylchloridpulver wurde in .eine umgewälzte profilierte Form für ein laborhocker-Kissen eingebracht, die aus Gußaluminium bestand und die vorher in einem Ofen 30 min auf 240°C erhitzt worden war. Nach 15 sek. wurde das überschüssige Pulver durch Umwälzen der Form aua der Form entnommen, wobei eine auf der Formoberfläche haftende Pulverschicht zurückblieb. Nach weiteren JO sek. wurde

die Form rasch in einem Bad aus kaltem Wasser abgekühlt, wobei darauf geachtet wurde, daß das Wasser nicht mit der haftenden Schicht aus Polyvinylchlorid in Berührung kam.

Die Polyvinylchlorid-Zusammensetzung wurde aus der abgekühlten Form als kontinuierliche flexible Haut entnommen, welche die Oberflächenstruktur und die Form der Forraoberflache aufwies.

,Bei einer Untersuchung der Oberfläche der Haut war es klar, daß die Oberfläche, die mit der Formoberfläche in Kontakt war, geschmolzen war, wogegen die andere Oberfläche, die von der Formoberfläche abgewandt war, rauh und bröckelig war. Sie war also nicht geschmolzen worden. Ein Probenstück wurde.aus der Haut für weitere Untersuchungen herausgeschnitten. Wenn die Probe im Querschnitt angesehen wurde, dann bestand sie aus zwei verhältnismäßig genau definierten Schichten, die einer geschmolzenen Schicht und einer ungeschmolzenen Schicht entsprachen, wobei die letztere gesintert und pcrös v/ar. Die Gesamtdicke der Haut war 1,60 en. Die geschmolzene Schicht war 0,?6 mmdick, und die poröse Schicht war 0,84 mm dick.

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"" - ' · - BAD Oft*«»NAL

Eine ähnliche Haut wurde auf eine Form aufgebracht, die in der-Gestalt der ersten Form ähnlich war. Diese diente aber nur dazu, diellaut in der geformten Form festzuhalten« In die ausgekleidete Form wurde eine -Po Iy ure than sch :iuubildungszusammensetzung eingebracht, die auf einem PoIyestertriol mit dem annähernden Molekulargewicht 5.100 und Tolylendiisocyanat basierte. Die Form besaß einen Deckel, so daß-eine Schaumtiefe von 51 mm.erhalten werden konnte. Der Deckel wurde dann geschlossen. Die Zusammensetzung wurde 50 min'in einem Ofen bei 16O⁰C ausgehärtet.

-Die mit Schaum gefüllte Haut- wurde aus der zweiten Form.entnommen. Eine 15 mm dicke Probe wurde von der Oberfläche des gebildeten Kissens entfernt. Die Probe wurde dazu verwendet, durch einen Abziehtest die Bindefestigkeitan der Grenzfläche zwischen der Polyvinylchloridhaut und dem Polyurethanschaum zu bestimmen. Es wurde festgestellt, daß keine Aufspaltung an der Grenzfläche zwischen der Haut und dem S^rchaum auftrat, sondern ein Reißen im Schaum stattfand, was anzeigte, daß die Bindefestigkeit an der Grenzfläche größer war als die Reißfestigkeit des Schaums/ Ea war interessant festzustellen, daß die Bindefestigkeit an der· Grenzfiäche, die mehr als 0,54- kg/cm Probenbreite betrug, (welches die Reißfestigkeit des Schaums ist), 4- mal größer.war als die Bindefestigkeit, die an der Grenzfläche zwischen einer Polyvinylchloridhaut, welche aus dem gleichen Pulver hergestellt aber durch die gesamte -Dicke geschmolzen ist', und einem Polyurethanschaum, der aus dem gleichen obigen, Ansatz hergestellt ist, erhalten worden kann.

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BAD

Claims

235213A

PATENT AKSERl) GHE

IJVerfahren zur Herstellung eines Forragegenstandes, bei welchem ein trockenes Pulvergemisch aus einem thermoplastischen Material auf eine heiße Forrnoberflache aufgebracht wird ^ so daß eineSchicht des - trockenen Pulvers an der Formoberfläche haftet, das überschüssige Pulver von der haftenden Schicht entfernt wird, und £ie haftende Schicht dann in eine feste Masse geschmolzen lassen wird, dadurch gekenneelchnet, daß die Formoberfläche zu einem Zeitpunkt abgekühlt wird, daß ein Teil der Dicke der haftenden Schicht, der von der Formoberfläche abgewandt ist, nicht in eine feste Masse geschmolzen wird, sondern eine poröse, gesinterte Struktur beibehält.
2. Verwendung des nach Anspruch 1 hergestellten Formgegen-βtendes zur Herstellung eines Polstergegenstandes durch Aufbringen einer Folyurethanschaumbildungszusammensetzung auf die poröse Oberfläche desFormgegenstandes, wobei die Viskosität der Schaumbildungszusammensetzung derart ist, daß sie in die poröse Oberfläche eindringt, und durch Aushärtenlassen der SchaumbildungszuBammensetzung in einen Schaum.
3. Verwendung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaum bei einer Temperatur gehärtet wird, die ein lokales Schmelzen der porösen, gesinterten Struktur des Pormgeeenstandes verursacht.
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