DE2617580A1

DE2617580A1 - Kunststoffgegenstand mit angeschmolzenem textilbelag

Info

Publication number: DE2617580A1
Application number: DE19762617580
Authority: DE
Inventors: Michael John Bramwell
Original assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Current assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Priority date: 1975-04-24
Filing date: 1976-04-22
Publication date: 1976-11-04
Also published as: FR2308501A1; BR7602503A; GB1537494A; HK50479A; DK153299B; CA1086627A; NL170390B; ES447268A1; AU1323476A; NL7604343A; IT1060560B; SE435699B; NO761378L; DK182976A; NL170390C; DK153299C; AT354742B; ATA303376A; DE2617580C2; NO140896C

Description

IA /■> Patentanwälte:

TlEDTKE - BüHLING " K.'NNH - QrÜPE Dipl.-Ing. Tiedtke

Dipl.-Chem. Bühling Dipl.-Ing. Kinne Dipl.-Ing. Grupe

O Γ 1 7 I^ Q Π ⁸⁰⁰⁰ München 2, Postfach 20 24 03 CQ ! /OdU Bavariaring 4

Tel.: (0 89)53 96 53-56

Telex: 5 24845 tipat

cable. Germaniapatent München

22.April 1976

B 7323

ICI case Po.27779

IMPERIAL CHEMICAL INDUSTRIES LIMITED London/ Großbritannien

Kunststoffgegenstand mit angeschmolzenem Textilbelag

Die Erfindung bezieht sich auf thermoplastische Gegenstände, welche eine Oberfläche haben, die mit einem Textilmaterial fest verbunden ist. Die Gegenstände können formgegossene thermoplastische Materialien im ausgehärteten Zustand oder sogenannte formgegossene Strukturschäume sein, bei denen ein geschäumter Kern mit einer festen thermoplastischen Haut versehen ist.

Es ist häufig unmöglich, einen thermoplastischen Gegenstand in einem Gießformverfahren herzustellen, ohne daß wirbeiförmige Markierungen oder andere Formverunstaltungen auf der Oberfläche des fertigen Gegenstands auftreten. Dies ergibt sich insbesondere bei Verfahren, nach denen Strukturschäume erzeugt werden. Für

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Dresdner Bank (München) Kto. 3939 844 Postscheck (München) Kto. 670-43-804 ORIGINAL INSPECTED

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e inige Gegenstände, ζ. B. Möbelbestandteile oder solche Bestandteile, wie sie bei Kraftfahrzeugverkleidung verwendet werden, ist es nützlich, auf die Oberfläche des Gegenstandes eine Textilmaterialverkleidung aufzubringen, um die Formverunstaltungen zu überdecken und gleichzeitig ein gepolstertes Aussehen zu erzeugen. Versuche, Textilmaterial an einem Gegenstand während des Formvorgangs anzubringen, erwiesen sich als unbefriedigend, da das thermoplastische Material normalerweise Drücken oberhalb 15 kg/cm ausgesetzt wird, die ein fließen des wärmeerweichten thermoplastischen Materials während des Formvorgangs verursachen und das Textilmaterial verziehen und/oder durch dieses Hindurchdringen und dadurch das Gefühl einer Polsterung zerstören und häßliche Fehler verursachen.

Die Erfindung liefert einen thermoplastischen Gegenstand, der einen Oberflächenbereich hat, der in einem Textilmaterialstück verankert ist, das ein nichtgewebter Stoff mit einer Dicke von wenigstens 0,6 flun und vorzugsweise von 0,8 bis 4 mm

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und einem Gewicht von 50 bis 250 g/m und vorzugsweise von

80 bis 150 g/m ist. Vorzugsweise besteht das Textilmaterial aus wenigstens 25 Vol.-% benachbarter konjugierter Fasern, von denen wenigstens einige an zumindest einigen Stellen, an denen sie einander berühren, miteinander verschmolzen sind, wobei jede konjugierte Faser zwei gegenseitig aneinanderhaftende faserbildende Bestandteile besitzt, von denen der eine, der

wenigstens einen Teil der Oberfläche der Faser bildet, durch eine Behandlung verschmelzbar gemacht werden kann, die den anderen Bestandteil nicht merklich beeinträchtigt, so daß die angrenzenden Fasern miteinander verschmolzen werden können. Solche Textilmaterialien aus verschmolzenen aneinander angrenzenden Fasern werden häufig als Wirrfaser oder Mischstoffe bezeichnet. Solche Stoffe werden bevorzugt, da sie besonders Widerstandsfähig gegen Abziehen von dem thermoplastischen Gegenstand durch Ziehen mit der Hand sind.

Beispiele für . Mischstoffe, die bei der Durchführung der Erfindung verwendet werden können, sind in der GB-PS 1 245 088 beschrieben. Die Misch stoffe können zusätzlich außer den konjugierten Fasern, Fasern aus Baumwolle, Wolle, Polyathylenterephthalat, Nylon oder Polypropylen enthalten. Der Ausdruck "Faser" soll nicht nur Stapelfasern sondern auch Fäden und Fadengarne im allgemeinen umfassen. Bevorzugte konjugierte Fasern sind solche Fasern, die einen Kern aus Nylon 66 oder Polyathylenterephthalat besitzen, der in Nylon 6 oder in ein Nylon 6/ Nylon 66"Mischpolymeres oder ein Polyathylenterephthalat/ Isoterephthalatr Mischpolymeres eingehüllt ist oder sich mit diesem in Berührung befindet. Das Terephthalat/IsoterephthalatrMischpolymeres besitzt vorzugsweise von 5 bis 25 Gew.-% copolymerisierte Isoterephthalsäure. Alternativ kann die konjugierte Faser einen Kern aus Polypropylen in Berührung mit Nylon 6 oder Polyäthylen umfassen, insbesondere, wenn der thermoplastische Gegen-

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stand aus plastiviziertem Polyvinylchlorid besteht.

Die Erfindung umfaßt auch ein Verfahren für die Herstellung eines thermoplastischen Gegenstands mit einem Oberflächenbereich, der in einem Stoffstück verankert ist, wobei

das nichtgewebte Textilmaterial oder der nichtgewebte Stoff gegen eine eine Oberfläche des Gegenstands begrenzende Oberfläche einer Form gelegt,in diese ein fließfähiges thermoplastisches Material eingeführt und mit dem Stoff unter Druck und einer Temperatur oberhalb des Erweichungspunkts des thermoplastischen Materials in Berührung gebracht wird. Wenigstens ein Bestandteil des Stoffs sollte während dieses Verfahrens formstabil bleiben. Dieses Verfahren wird bevorzugt unter Anwendung von Spritzgießtechniken angewendet, und insbesondere dann, wenn Strukturschäume hergestellt werden -sollen. Beim Spritzgießverfahren wird die Form unter Druck mit geschmolzenem thermoplastischen Material gefüllt.

Das Verfahren läßt sich auch unter Anwendung einer Blasformtechnik durchführen, bei der thermop'lastisches Material in wärmeerweichtem Zustand unter dem Einfluß eines Aufblasdrucks, wie er für das Aufweiten des Rohlings verwendet wird, mit dem nichtgewebtem Stoff in Berührung fließt.

Werden Thermoplaste wie Polyäthylen oder Polyvinylchlorid verwendet, kann das Verfahren auch unter Anwendung der Rotations-

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formtechnik durchgeführt werden. So kann beispielsweise ein Polyäthylenpulver oder ein Polyvinylchloridplastisol in eine drehbare Form eingebracht und während des Rotierens der Form erwärmt werden. Die Erfindung liefert somit ein Verfahren für das Herstellen eines thermoplastischen Gegenstands, bei dem ein nichtgewebter Stoff gegen eine dem Gegenstand definierende Oberfläche einer Drehform oder Rotationsform gelegt, ein Pulver oder ein Plastisol aus thermoplastischem Material in diese Form eingefüllt und dann die Form erhitzt und rotiert wird, um durch den RotationsVorgang das thermoplastische Material zu formen. Alternativ kann thermoplastisches Material mit dem geschmolzenen Stoff durch Kalandern (z. B. plastifiziertes Polyvinylchlorid) oder durch Strangpreßbeschichtung (Polyäthylen oder Polypropylen) mit dem geschmolzenen Tuch verbunden werden. Insbesondere liefert die Erfindung ein Verfahren für das Herstellen eines thermoplastischen Gegenstands, bei dem thermoplastisches Material durch Strangpreßbeschichten auf den nichtgewebten Stoff aufgebracht und der beschichtete Stoff durch Klemmwalzen gefördert wird, während sich das thermoplastische Material noch in einem fließfähigen Zustand befindet.

Die für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendeten thermoplastischen Materialien sind vorzugsweise kristalline Polyolefine, insbesondere Polymere oder Mischpolymere aus Propylen und Äthylen unter Einschluß von Mischpoly-

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meren aus Äthylen mit bis zu 40 Gew.-% ungesättigten Estern von Carbonsäuren wie Vinylacetat oder Alkylacrylate oder Methan i-yllate.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Beispielen • äher erläutert. Der in den Beispielen angegebene Schmelzflußindex wurde nach britischem Standard 27 82 gemessen: Part 1/105 C/1970 unter Verwendung einer 2,16 kg Last, jedoch unter Anwendung einer Durchführun53temperatur von 230 C anstelle von 190°C.

Beispiel 1

Ein gemischter Stoff wurde dadurch hergestellt, daß ein Fil-z aus aneinander angrenzenden konjugierten Fasern (jede Faser bestand aus einem Nylon 66 Kern, der in eine Nylon 6 Hülle eingeschlossen war) durch ein Paar von Kalanderwalzen geführt wurde. Die obere Walze war mit erhitzten Zähnen versehen, die auf den Filz drückten, so daß die Außenhüllen der aneinandergrenzenden komprimierten Fasern im Bereich der Komprimierung verschmolzen und auf diese Weise einen gemischten Stoff ergaben. Der Stoff hatte eine Dicke von 1 mm und ein Gewicht

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von 120 g/m und war von einer Qualität, wie sie normalerweise als Vorhangmaterial verwendet wird. Ein Stück dieses gemischten Stoffs wurde dann nach dem nachfolgenden Verfahren auf einer durch Gießformen hergestellten Platte verankert.

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Eine die Platte definierende Spritzgießform wurde geöffnet und es wurde ein Stück des gemischten Stoffs über eine der die Platte begrenzenden Oberflächen der Form gelegt und mit Hilfe ein·". Klebstoffs in dieser Lage gehalten. Die durch die Form begrenzte Platte hatte eine Abmessung von 15,3 χ

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15,3 cm in der Fläche und eine Dicke von 0,63 cm. Auch das

2 Stoffstück hatte eine Abmessung von 15,3 χ 15,3 cm .

Die Form wurde geschlossen und mit geschmolzenem Polypropylen bei einer Temperatur von 24O°C und einem Schmelzflußindex von 4,0 g/10 min gefüllt. Das geschmolzene Polypropylen wurde in die Form unter einem positiven Einspritzdruck von 700 kg/cm^ eingspritzt. Man ließ das Polypropylen für 2 1/2 Min. in der Form abkühlen; anschließend wurde die Form geöffnet und die Platte entfernt.

-■ Bei der Untersuchung der gekühlten Platte ergab sich, daß sich das geschmolzene Polypropylen in innigen Kontakt mit einem Oberflächenbereich des gemischten Stoffs gepreßt hatte, so daß bei Verfestigung des Polypropylens eine Platte geformt wurde, die einen Oberflächenbereich besaß, der sehr ähnlich dem Oberflächenbereich des Stoffs war, so daß eine Verankerungswirkung erzeugt wurde, durch die der Stoff fest an der Platte gehalten wurde. Versuche, den Stoff von der Platte mit der Hand abzuziehen, waren vergebens. Trotz der Verankerungswirkung des Polypropylens behielt der gemischte Stoff

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seinenstoffartigen Griff. Man konnte kein Verziehen im Stoff noch irgendeine beachtliche Lösung von Fasern feststellen.

Vergleichende Beispiele A bis F

Das Verfahren gemäß Beispiel 1 wurde wiederholt, wobei jedoch anstelle des Misch- oder Wirrfaserstoffs die folgenden nichtgemischten Stoffe verwendet wurden:

A. Enggewebter Acrylvorhangsstoff: Es wurde festgestellt, daß bei Verwendung dieses Stoffs geschmolzenes Polypropylen ohne Schwierigkeit durch den Stoff hindurchdrang und Teile der sichtbaren Oberfläche des Stoffs über-

, deckte (d. h. diejenige Fläche, die nicht mit dem thermoplastischen Gegenstand verankert ist und die bei Benutzung des Gegenstandes sichtbar ist). Selbst dort, wo die Sichtfläche des Stoffs nicht überdeckt ^war/ ^{war ein} starkes Durchdringen des Stoffs durch Polypropylen festzustellen, so daß der Stoff seinen Textilgriff verlor. Der Stoff war sehr stark durch den Fluß des geschmolzenen Polypropylens verzogen.

B. Enggewebter Kylonpolsterstoff mit einer gewebten Stützlage aus Nylon und Baumwollfasern: Es wurde festgestellt, daß dieser Stoff nicht übermäßig vom Polypropylen durchdrungen

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wurde und daß er insbesondere nicht seine Textilgriffigkeit verlor. Es konnte jedoch der Stoff ohne jede Schwierigkeit mit der Hand von der Platte abgezogen werden.

C. Polsterstoff aus Polypropylenfasern: Es konnte festgestellt werden, daß die Polypropylenfasern sich teilweise mit dem geschmolzenen Polypropylen verschmolzen und daß zwar das Muster erhalten blieb, der Textilgriff jedoch verloren ging.

D. Enggewebter Leinenvorhangstoff: Es wurde festgestellt/ daß das geschmolzene Polypropylen den Stoff wie in Beispiel A durchdrang, wobei jedoch in diesem Fall der Stoff noch mehr verzerrt und verzogen war.

E. Enggewebter Baumwollvorhangstoff: Es wurde festgestellt, daß das geschmolzene Polypropylen nicht ohne weiteres über die Oberfläche des Baumwollstoffs floß, so daß es unmöglich war, die Form unter Anwendung herkömmlicher Drücke gemäß Beispiel 1 zu füllen. Der Baumwollstoff konnte außerdem ohne weiteres mit der Hand von der Platte abgezogen werden.

F. Enggewebtes Polstermaterial aus Wolle: Es wurde festgestellt, daß das geschmolzene Polypropylen nicht ohne weiteres über die Oberfläche des Wollstoffs floß und daß es wie im Beispiel

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F unmöglich war, die Form unter Anwendung der Drücke gemäß Beispiel 1 zu füllen. Vergrößerung des Drucks zum Zwecke der Füllung der Form verursachte übermäßig starkes Durchdringen des Wollstoffs und zerstörte die Textilgriffigkeit.

Beispiel 2

Eine Länge aus Mischstoff der Art gemäß Beispiel 1 wurde mit einer Schicht aus Polypropylen strangpreßbeschxchtet unter Anwendung üblicher Strangpreßbeschichtungsverfahren. Das Polypropylen hatte einen Schmelzflußindex von 5 und enthielt 2J5 Gew.-% Ruß. Der beschichtete Stoff wurde durch Klemmwalzen geführt, wobei sich das Polypropylen noch in einem fließfähigen Zustand befand. Nach dem Kühlen wurde festgestellt, daß sich das Polypropylen fest mit dem Mischstoff verbunden hatte.

Das bei der Durchführung der Erfindung verwendete thermoplastische Material sollte vorzugsweise bei Temperaturen von 200° bis 300⁰C und bei Drücken von 20 bis 1.000 kg/cm geformt werden. Spritzgießen wird gewöhnlich bei 200 bis 25O°C unter

2 Anwendung von Drücken von 500 bis 1.000 kg/cm durchgeführt.

Ferner sollte das bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendete Polypropylen einen Schmelzflußindex von 0,1 bis 30 g/lO min haben; insbesondere liegt der Schmelz-

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flußindex gewöhnlich im Bereich von 1 bis IO g/10 min.

Bei einer Abwandlung der Erfindung, die insbesondere erwünscht ist, wenn die thermoplastischen Gegenstände solche für Möbel sind, wird ein Mischstoff verwendet, der einen entzündunghemmenden Zusatz oder eine Zusatzkombination enthält oder der einer entsprechenden, die Entzündbarkeit hemmenden Behandlung unterworfen worden war.

Es wird nunmehr ein Beispiel der Erfindung an einer Zeichnung näher erläutert, die einen Vertikalschnitt durch einen Stuhlbestandteil nach der Erfindung zeigt. Wie man erkennt, ist der Stuhlbestandteil 1 mit einem Mischstoffüberzug 2 verschmolzen.

Die Erfindung liefert somit thermoplastische Gegenstände mit Oberflächen, die mit einem Stoff oder Textilmaterial beschichtet sind, ohne daß der Stoff verzogen ist, wobei ein Mischstoff verwendet wird, d. h. ein Stoff, der aus aneinander angrenzenden konjugierten Fasern besteht, die an Stellen miteinander verschmolzen sind, an denen sie einander berühren. Die Gegenstände können durch Aufformen thermoplastischer Materialien auf den in eine Form eingelegten Mischstoff hergestellt werden.

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Claims

Patentansprüche

ϊΐ. Thermoplastischer Gegenstand mit einer Oberfläche, die mit einem Stoffstück verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Oberflächenabschnitt des Gegenstands (1) an einem nichtgewebten Stoff (2) verankert ist, der eine Dicke von wenigstens 0,6 mm und vorzugsweise von 0,8 bis 4 mm und ein Gewicht von 50 bis 250 g/m und vorzugsweise von 80 bis 150 g/m hat.
2. Gegenstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stoff mindestens 25 Vol.-% aneinander angrenzende konjugierte Fasern besitzt, von denen wenigstens einige an wenigstens einigen der Punkte miteinander verschmolzen sind, an denen sie einander berühren, wobei jede konjugierte Faser aus zwei gegenseitig haftenden faserbildenden Bestandteilen besteht, von denen der eine, der wenigstens einen Teil der Oberfläche der Faser bildet, durch eine Behandlung schmelzbar gemacht werden kann, die nicht merklich den anderen Bestandteil beeinträchtigt, so daß die aneinander angrenzenden Fasern verschmolzen werden können.
3. Gegenstand nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der thermoplastische Gegenstand aus einem Strukturschaum aus einem kristallinen Polymeren aus Propylen oder einem

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kristallinen Mischpolymeren aus Propylen und Äthylen besteht.
4. Verfahren für das Herstellen eines thermoplastischen Gegenstands nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man den nichtgewebten Stoff auf eine Fläche einer Form legt, die eine Oberfläche des Gegenstands definiert, das man fließfähiges thermoplastisches Material in die Form einfüllt und mit dem Stoff in Berührung bringt, während man das thermoplastische Material unter einem Druck und auf einer Temperatur oberhalb des Erweichungspunkts des thermoplastischen Materials hält.
5. Verfahren zur Herstellung eines thermoplastischen Gegenstands nach einem oder mehreren der vorhergehenenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der nichtgewebte Stoff durch Strangpreßbeschichtung auf das thermoplastische Material aufgeschichtet wird und dann der Stoff durch Klemmwalzen gefördert wird, während sich das thermoplastische Material noch im fließfähigen Zustand befindet.
6. Verfahren für das Herstellen eines thermoplastischen Gegenstands nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der nichtgewebte Stoff auf eine einen Gegenstand definierenden Formoberfläche einer Rotationsform gelegt und dann das .übliche Rotationsformen vorgenommen wird.

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