DE3512244A1

DE3512244A1 - Process for producing a foam body

Info

Publication number: DE3512244A1
Application number: DE19853512244
Authority: DE
Inventors: Werner 8209 Stephanskirchen Kuhlmann; Heinrich 8213 Aschau Uphoff
Original assignee: Klepper Beteiligungs & Co GmbH
Current assignee: Klepper Beteiligungs & Co GmbH
Priority date: 1985-04-03
Filing date: 1985-04-03
Publication date: 1986-10-16

Abstract

The invention relates to a process for producing a foam body having two foam layers of different density. In order to improve the ease of production, to reduce the weight and increase the strength of a two-layer foam body of this kind, according to the invention, before the foaming of the two plastics which form the foam layers, a coupling layer is introduced into the production mould for the foam body, which coupling layer is arranged so as to be movable with respect to the production mould and separates the region of the first foam from that of the second. The foaming of the region with low foam density is carried out before the foaming of the region with high foam density.

Description

Verfahren zum Herstellen eines SchaumstoffkörpersMethod for producing a foam body

Beschreibung Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Schaumstoffkörpers nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.Description The present invention relates to a method for Production of a foam body according to the preamble of claim 1.

Seit geraumer Zeit werden Schaumstoffkörper für die verschiedensten Anwendungsgebiete hergestellt. Seit Schaumstoffkörper auch im Bereich der hochwertigen Gebrauchsgegenstände eingesetzt werden, haben sich die Anforderungen an die Eigenschaft von Schaumstoffkörpern für derartige Bereiche so weit erhöht, daß diesen Anforderungen häufig mit Schaumstoffkörpern, die eine homogene Struktur aufweisen, nicht mehr nachgekommen werden kann. Daher werden in letzter Zeit vermehrt Schaumstoffkörper mit einer zweischichtigen Schaumstoffstruktur hergestellt, die einen aus einem ersten Schaumstoff bestehenden ersten Bereich und einen aus einem zweiten Schaumstoff bestehenden zweiten Bereich haben, wobei die Dichte des ersten Schaumstoffs über der des zweiten liegt. In der Regel bildet der erste Bereich des Schaumstoffkörpers mit dem ersten Schaumstoff, der eine relativ hohe Dichte aufweist, die Außenschale des Schaumstoffkörpers, die eine ausreichende Festigkeit gegenüber einwirkenden Druckkräften oder Punktbelastungen haben soll. Demgegenüber dient der zweite Bereich mit dem Schaumstoff niedriger Dichte, der in der Regel im Innenbereich des Schaumstoffkörpers angeordnet ist, lediglich zum sandwichartigen Versteifen des Außenbereichs, wobei der zweite Schaumstoff nur eine sehr niedrige Festigkeit haben muß, da im Bereich des zweiten Schaumstoffs keine punktförmigen Belastungen auftreten können.For some time now, foam bodies have been used for the most diverse Areas of application manufactured. Since foam body is also in the field of high quality Utility objects are used, the requirements on the property have of foam bodies for such areas increased so much that these requirements often with foam bodies, which have a homogeneous structure, no longer can be met. Therefore, recently, foam bodies are being used more and more made with a two-layer foam structure, one of a first Foam consisting first area and one consisting of a second foam second area, the density of the first foam being greater than that of the second lies. As a rule, the first area of the foam body forms with the first Foam, which has a relatively high density, the outer shell of the foam body, which have sufficient strength against acting compressive forces or point loads should have. In contrast, the second area with the foam low density, which is usually arranged in the interior of the foam body is, only for sandwich-like stiffening of the outer area, the second Foam only needs to have a very low strength, since it is in the area of the second Foam no point loads can occur.

Bei einem bekannten Verfahren zum Herstellen eines derartigen Schaumstoffkörpers wird zunächst ein erster Kunststoff in eine Fertigungsform von Hand eingebracht. Aus diesem Kunststoff wird der erste Schaumstoff mit der relativ hohen Dichte geschäumt. Nach Aushärten des ersten Schaumstoffs mit der hohen Dichte, der den ersten,vorzugsweise außenliegenden Bereich des Schaumstoffkörpers bildet, wird der zweite, üblicherweise im Inneren des Schaumstoffkörpers liegende Bereich mit dem ersten Schaumstoff von niedriger Dichte ausgeschäumt. Ein derartiges Verfahren zum Herstellen eines Schaumstoffkörpers bedingt eine große Menge an Handarbeit, da ein automatisches Einbringen der ersten Schaumstoffschicht, die eine hohe Dichte aufweist, in eine Fertigungsform, die lediglich die Aussenfläche des zu schäumenden Schaumstoffkörpers festlegt, nicht möglich ist. Ein automatisches Herstellen einer ersten Schicht wäre nur bei Verwenden einer weiteren Fertigungsform zum Begrenzen der ersten Schicht möglich. Ein weiterer Nachteil des bekannten Verfahrens sowie des daraus hergestellten Schaumstoffkörpers besteht darin, daß bei dem Handauftragverfahren der Schaumstoffschicht mit hoher Dichte nur eine relativ schwache Haftung an der Grenzschicht zu dem später eingebrachten inneren Schaumstoff erreicht wird. Ferner ist es aufgrund des von Hand vorgenommenen Eindringens des Schaumstoffs hoher Dichte nicht möglich, eine gleichmäßige, optimale Dicke dieser Schaumstoffschicht zu erreichen, die gerade den geforderten Festigkeitswerten der Außenschale des Schaumstoffkörpers gerecht werden würde. Um eine unzureichende Festigkeit des Außenbereichs des Schaumstoffkörpers zu vermeiden, muß bei dem bekannten Verfahren die Schicht hoher Dichte mit einer relativ hohen Dicke aufgetragen werden.In a known method for producing such a foam body a first plastic is first introduced into a production mold by hand. The first foam with the relatively high density is foamed from this plastic. After curing the first high density foam, which is the first, preferably forms the outer region of the foam body, the second, usually area with the first foam from inside the foam body low density foamed. One such method of making a foam body requires a large amount of manual labor, since the first one is brought in automatically Foam layer, which has a high density, in a manufacturing form that is merely the outer surface of the foam body to be foamed is not possible. An automatic production of a first layer would only be possible if a further one was used Manufacturing form for delimiting the first layer possible. Another disadvantage of the known method and the foam body made from it consists in that in the hand application method of the high density foam layer only one relatively weak adhesion at the boundary layer to the later introduced inner Foam is achieved. Furthermore, it is due to the hand penetration of the high-density foam is not possible to achieve a uniform, optimal thickness of this To achieve a foam layer that just meets the required strength values of the Outer shell of the foam body would be fair. To a to avoid insufficient strength of the outer area of the foam body, must in the known method, the high density layer with a relatively high Thickness to be applied.

Dies führt nicht nur zu einem unerwünscht hohen Verbrauch des kostspieligeren Schaumstoffs hoher Dichte, sondern auch zu einem in der Regel unerwünschten hohen Gewicht des Schaumstoffkörpers.This not only leads to an undesirably high consumption of the more expensive one High density foam, but also to a generally undesirable high Weight of the foam body.

Ferner sind Verfahren zum Herstellen von Schaumstoffkörpern mittels Integralschäumen bekannt, deren Dichte im Mittelbereich bei mindestens 150 g/l liegt und nach außen auf 1000 g/l ansteigt. Die Festigkeits-und Gewichtseigenschaften derartiger Schaumstoffkörper sind unbefriedigend.Furthermore, methods for producing foam bodies are by means of Integral foams known whose density in the middle range is at least 150 g / l and increases towards the outside to 1000 g / l. The strength and weight properties such foam bodies are unsatisfactory.

Gegenüber diesem Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen eines Schaumstoffkörpers nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 so weiterzubilden, daß der Schaumstoffkörper auf einfache, zeitsparende Weise hergestellt werden kann, und daß er bei niedrigem Gesamtgewicht und niedrigem Verbrauch an dem Schaumstoff mit hoher Dichte eine ausreichende Festigkeit aufweist.The present invention is in contrast to this prior art the object of a method for producing a foam body according to to develop the preamble of claim 1 so that the foam body on can be produced in a simple, time-saving manner, and that it has a low overall weight and low consumption of the high density foam provides sufficient strength having.

Diese Aufgabe wird beim Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil dieses Anspruchs gelöst.This task is achieved with the method according to the preamble of the claim 1 solved by the features in the characterizing part of this claim.

In Abweichung von dem bekannten Verfahren zum Herstellen des Schaumstoffkörpers mit zwei Schaumstoffschichten wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren eine Kupplungsschicht verwendet, die den Außenbereich des Schaumstoffkörpers von dessen Innenbereich abteilt. Nach Einbringen derKupplungsschicht in die Fertigungsform sowie nach Einbringen des ersten Kunststoffs in den durch dieKupplungsschichtfestgelegten ersten Bereich sowie nach Einbringen des zweiten Kunststoffs in den durch die Kupplungsschicht festgelegten zweiten Bereich wird zunächst der zweite Bereich, an dem später der Schaumstoff niedriger Dichte liegen soll, ge- schäumt. Hierbei bewegt sich die bezüglich der Fertigungsform bewegliche Kupplungsschicht auf den noch zu schäumenden ersten Kunststoff zu und verteilt diesen entlang der Wandung der Fertigungsform. Damit bildet zum Beginn des Schäumvorgangs des ersten Kunststoffs die von dem bereits geschäumten zweiten Kunststoff niedriger Dichte ausgefüllte Trennschicht zusammen mit der Fertigungsform die Begrenzung des ersten Bereichs, der durch den ersten Schaumstoff auszufüllen ist. Bei dem anschließenden Schäumvorgang des ersten Kunststoffs verteilt sich dieser in dem Außenbereich mit einer vorbestimmten Schichtdicke, die über den gesamten Schaumstoffkörper in ihrer Dicke durch geeignete Wahl der Trennschicht festlegbar ist. Der erste Kunststoff bildet in dem ersten, in der Regel außenliegenden Bereich des Schaumstoffkörpers einen lunkerfreien Aufbau des ersten Schaumstoffs mit hoher Dichte, da sich der erste Schaumstoff mit einem hohen Druck bildet.In deviation from the known method for producing the foam body With two foam layers, a coupling layer is formed in the process according to the invention used, which divides the outer area of the foam body from its inner area. After introducing the coupling layer into the production mold and after introducing it of the first plastic in the first area defined by the coupling layer and after the second plastic has been introduced into the through the coupling layer The second area that has been defined will initially be the second area, which will later become the Should be low density foam, foams. Here the coupling layer, which is movable with respect to the manufacturing mold, moves on the the first plastic to be foamed and distributed along the wall the manufacturing form. This forms the first plastic at the beginning of the foaming process the one filled by the already foamed second low-density plastic Separation layer together with the manufacturing form the delimitation of the first area, which has to be filled in with the first foam. During the subsequent foaming process of the first plastic, this is distributed in the outer area with a predetermined Layer thickness, which is suitable over the entire foam body in its thickness Choice of the separating layer can be determined. The first plastic forms in the first, usually the outer area of the foam body has a void-free structure of the first high-density foam, as the first foam interlocks with a forms high pressure.

Mit anderen Worten bildet die von dem schäumenden zweiten Kunststoff ausgefüllte Kupplungsschicht eine Innenform für das Schäumen der ersten Schaumstoffschicht im Außenbereich des Schaumstoffkörpers. Bei dieser Herstellunsweise kann nicht nur die Schichtdicke der jeweiligen Schaumstoffschichten genau bestimmt werden, sondern auch die Enddichte der jeweiligen Schaumstoffe erheblich genauer festgelegt werden, als dies bei dem bekannten Verfahren zum Herstellen eines Schaumstoffkörpers mit zweischichtigem Schaumaufbau möglich ist. Ferner verbindet sich sowohl der innere als auch der äußere Schaumstoff innig mit der Kupplungsschicht.In other words, it forms from the foaming second plastic filled coupling layer an inner mold for the foaming of the first foam layer in the outer area of the foam body. With this manufacturing method, not only can the layer thickness of the respective foam layers can be precisely determined, but rather the final density of the respective foams can also be determined much more precisely, than in the known method for producing a foam body with two-layer foam structure is possible. Furthermore, both the inner one connects as well as the outer foam intimately with the coupling layer.

Vorzugsweise dient als Kupplungsschicht eine dehnbare Folie, ein dehnbares Gewebe oder eine bewegliche, jedoch in sich starre Trennschale. Als dehnbare Folie kann eine ozonbehandelte Polyäthylenfolie verwendet werden, wobei aber auch jedes andere Material, das sich mit den beiden Schaumstoffen verbindet,eingesetzt werden kann. Insbesondere kommt auch ein Glasfasergewebe mit biaxialer Dehnbarkeit in Betracht.A stretchable film, a stretchable one, is preferably used as the coupling layer Fabric or a movable, but inherently rigid partition. As a stretchable film an ozone-treated polyethylene film can be used, but also any other material that bonds with the two foams can be used can. In particular, a glass fiber fabric with biaxial extensibility can also be considered.

Nach der bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß Unteranspruch 3 wird das Schäumen des ersten Kunststoffs durchgeführt, bevor der aus dem zweiten Kunststoff gebildete Schaumstoff ausgehärtet ist. Ein solches Verfahren führt dazu, daß der beim Schäumen einen relativ hohen Druck entwickelnde erste Kunststoff die Kupplungsschicht gegenden bereits geschäumten, aber noch nicht ausgehärteten zweiten Kunststoff preßt, so daß sich der aus dem zweiten Kunststoff gebildete Schaumstoff an dem Grenzbereich zur Kupplungsschicht hin stark verdichtet.According to the preferred development of the method according to the invention according to dependent claim 3, the foaming of the first plastic is carried out before the foam formed from the second plastic is cured. One such Process results in the developing a relatively high pressure during foaming first plastic the coupling layer against the already foamed, but not yet cured second plastic presses, so that the second plastic Foam formed strongly compressed at the border area to the coupling layer.

Diese Verdichtung erhöht die Festigkeit des zweiten Schaumstoffs im Grenzbereich zur Kupplungsschichtund führt somit zu einer gewünschten, ortsabhängigen, zur Außenfläche des Schaumstoffkörpers hin zunehmenden Dichte und Festigkeit.This compression increases the strength of the second foam in the Border area to the coupling layer and thus leads to a desired, location-dependent, towards the outer surface of the foam body increasing density and strength.

Bei Verwenden eines Kunststoffmaterials zum Herstellen der äußeren Schaumstoffschicht, die die in Anspruch 4 angegebenen Eigenschaften hat, läßt sich der in Anspruch 1 angegebene Ablauf des Schäumvorgangs besonders einfach steuern.When using a plastic material to make the outer Foam layer, which has the properties specified in claim 4, can control the specified in claim 1 sequence of the foaming process particularly easily.

Vorzugsweise wählt man das temperaturabhängige Schäumverhalten des ersten Kunststoffs gemäß Anspruch 5 derart,daß dessen Schäumvorgang automatisch durch die beim Schäumen des zweiten Kunststoffs freiwerdende Reaktionswärme beginnt.The temperature-dependent foaming behavior of the is preferably chosen first plastic according to claim 5 such that its foaming process is automatic due to the heat of reaction released during the foaming of the second plastic.

Abweichend hiervon kann das gewünschte zeitliche Verhalten beim Schäumen der jeweiligen Kunststoffe auch dadurch erreicht werden, daß der erste Kunststoff nach Ablauf einer vorbestimmten Zeitdauer entweder nach dessen Einbringen oder nach dessen Vermengen mit einem das Schäumen auslösenden Stoff, insbesondere mit einem Katalysator, zu schäumen beginnt, wie es in Anspruch 6 wiedergegeben ist.The desired behavior over time during foaming can deviate from this the respective plastics can also be achieved in that the first plastic after a predetermined period of time either after its introduction or after its mixing with a foaming substance, in particular with a Catalyst starts to foam as it is presented in claim 6.

Das in Anspruch 7 beschriebene Verfahren unter Verwendung eines U-förmigen, schalenartigen starren Trennkörpers eignet sich insbesondere zum Herstellen von Schaumstoff-Formkörpern, deren Außenwandung mit hoher Schaumstoffdichte eine genau festlegbare Dicke haben soll. Die beschriebene Ausbildung des Trennkörpers führt zu einer klaren Trennung zwischen dem ersten Bereich für den ersten Schaumstoff hoher Dichte und den zweiten Bereich für den zweiten Schaumstoff niedriger Dichte.Using the method described in claim 7 one U-shaped, shell-like rigid separating body is particularly suitable for manufacturing of foam moldings, the outer wall of which has a high foam density should have a precisely definable thickness. The described training of the separating body leads to a clear separation between the first area for the first foam high density and the second area for the second low density foam.

Demgegenüber kommt das in Anspruch 8 beschriebene Verfahren insbesondere dann in Betracht, wenn der Schaumstoffkörper einen Kern niedriger Dichte haben soll,jedoch nach allen Seiten eine Außenwandung mit hoher Dichte und Festigkeit haben soll. Bei diesem Verfahren bilden die beiden U-förmigen, schalenartigen Trennkörper ein in sich beim Schäumen des ersten Kunststoffs aufweitenden, im Querschnitt vergrößernden Forminnenkern, der zusammen mit der Fertigungsform den noch zu schäumenden Randbereich festlegt, in dem sich der Schaumstoff hoher Dichte bildet.In contrast, the method described in claim 8 comes in particular then considered if the foam body is to have a low density core, however should have an outer wall with high density and strength on all sides. In this process, the two U-shaped, shell-like separators form a in expanding when the first plastic is foamed, enlarging in cross section Inner mold core, which, together with the production mold, defines the edge area that is still to be foamed where the high density foam is formed.

Vorzugsweise haben die Trennkörper die in Anspruch 9 beschriebene Struktur, die trotz Veränderbarkeit des Querschnitts des Forminnenkerns, der aus den beiden Trennkörpern gebildet wird, eine gute Trennung zwischen den beiden Bereichen für die Schaumstoffe verschiedener Dichte ermöglicht.The separating bodies preferably have that described in claim 9 Structure that despite the changeability of the cross-section of the inner mold core, which consists of the two separators is formed, a good separation between the two areas for foams of different densities.

In den Ansprüchen 10 und 11 sind bevorzugte Verfahren unter Verwendung von Präpolymeren angegeben.Claims 10 and 11 are preferred methods of using indicated by prepolymers.

Bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen eines Schaumstoffkorpers werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine Fertigungsform für einen Schaumstoffkörper in Querschnittdarstellung vor dem Durchführen des Schäumens; Fig. 2 die Darstellung gemäß Fig. 1 nach dem Durchführen des Schäumens; Fig. 3 eine Fertigungsform für einen weiteren Schaumstoffkörper vor Durchführen des Schäumvorgangs; Fig. 4 die in Fig. 3 gezeigte Fertigungsform während des Durchführens des Schäumvorgangs; Fig. 5 einen fertigen Schaumstoffkörper nach seinem Herausnehmen aus der in den Fig. 3 und 4 gezeigten Fertigungsform; und Fig. 6 eine graphische Darstellung des Verlaufs der Dichte des Schaumstoffs bei einem nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Schaumstoffkörper in Abhängigkeit von der Entfernung zur Oberfläche des Schaumstoffkörpers.Preferred embodiments of the method according to the invention for Manufacture of a foam body are described below with reference to explained in more detail in the accompanying drawings. The figures show: FIG. 1 a production form for a foam body in cross-section before the foaming is carried out; Fig. 2 shows the illustration according to FIG. 1 after the foaming has been carried out; 3 shows a production form for a further foam body before carrying out the foaming process; Fig. 4 the production mold shown in FIG. 3 while the foaming process is being carried out; Fig. 5 shows a finished foam body after its removal from the in the 3 and 4 shown manufacturing form; and FIG. 6 is a graphic representation of the Course of the density of the foam in a process according to the invention produced foam body depending on the distance to the surface of the foam body.

Gleiche oder ähnliche Teile sind in den Fig. 1 bis 5 mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.The same or similar parts are in Figs. 1 to 5 with the same Reference numerals denoted.

Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch eine Fertigungsform 9 zum Herstellen eines Schaumstoffkörpers 1. In der Fertigungsform 9 ist ein schalenförmiger, sich in Längsrichtung im wesentlichen über die Länge der Fertigungsform 9 erstreckender, im Querschnitt U-förmiger Trennkörper 8 angeordnet, der aus einem Kunststoff besteht, der eine gute Verbindung mit beiden Schaumstoffen ermöglicht. Der Trennkörper 9 mit U-förmigen Querschnitt hat zwei Seitenflächen 10, die über eine Bodenfläche 11 miteinander verbunden sind. Mit seiner offenen Seite steht der Trenn- körper in der Fertigungsform. Der Trennkörper 8 umschließt einen zweiten Bereich 3 innerhalb der Fertigungsform 9, und legt gleichzeitig einen ersten Bereich 2 fest, der bezüglich des Trennkörpers gegenüber dem zweiten Bereich 3 liegt. In der in Fig. 1 gezeigten Lage oberhalb des Trennkörpers 8 wird ein erster Kunststoff 4 eingebracht, der nach seinem Schäumen den ersten Schaumstoff 6 mit hoher Dichte bilden soll. Der erste Kunststoff beginnt zu schäumen, sobald er auf eine Temperatur aufgeheizt wird, die oberhalb der Raumtemperatur, vorzugsweise bei etwa 500C liegt. Nunmehr wird in den zweiten Bereich 3 der bereits mit einem Katalysator versetzte zweite Kunststoff 5 injiziert. Kurze Zeit später beginnt der zweite Kunststoff 5 zu schäumen und füllt den vom U-förmigen Trennkörper 8 umschlossenen zweiten Bereich 3 aus. Mit zunehmendem Volumen des vom zweiten Kunststoff 5 gebildeten zweiten Schaumstoffs 7 hebt sich der Trennkörper 8 von der Fertigungsform 9 ab und bewegt sich auf den noch ungeschäumten ersten Kunststoff 4 zu. Die Reaktionswärme beim Schäumen des zweiten Kunststoffs 5 wird über den Trennkörper 8 auf den ersten Kunststoff 4 übertragen, der somit erst dann zu schäumen beginnt, wenn der gesamte zweite Bereich 3 innerhalb des U-förmigen Trennkörpers 8 von dem schäumenden zweiten Kunststoff 5 ausgefüllt ist.Fig. 1 shows a cross section through a production mold 9 for production a foam body 1. In the production form 9 is a shell-shaped, itself extending in the longitudinal direction essentially over the length of the production mold 9, arranged in cross-section of U-shaped separating body 8, which consists of a plastic, which enables a good connection with both foams. The separator 9 with a U-shaped cross-section has two side surfaces 10, which have a bottom surface 11 are connected to each other. With its open side, the separating body in the manufacturing form. The separating body 8 encloses a second area 3 within the production mold 9, and at the same time defines a first area 2, which with respect to of the separating body is opposite the second area 3. In the one shown in FIG Position above the separating body 8, a first plastic 4 is introduced, which after its foaming is intended to form the first high-density foam 6. The first Plastic starts to foam as soon as it is heated to a temperature that above room temperature, preferably about 500C. Now in the second area 3 the second plastic already mixed with a catalyst 5 injected. A short time later, the second plastic 5 begins to foam and fill the second area 3 enclosed by the U-shaped separating body 8. With increasing Volume of the second foam 7 formed by the second plastic 5 is raised the separating body 8 from the production mold 9 and moves to the still unfoamed first plastic 4 too. The heat of reaction when the second plastic is foamed 5 is transferred via the separating body 8 to the first plastic 4, which thus only begins to foam when the entire second area 3 is inside the U-shaped Separating body 8 is filled by the foaming second plastic 5.

Durch geeignete Wahl der Temperatur, bei der der erste Kunststoff zu schäumen beginnt, kann eingestellt werden, wie weit die Aushärtung des vom zweiten Kunststoff 5 gebildeten zweiten Schaumstoffs 7 abgeschlossen sein soll, bevor der Schäumvorgang des ersten Kunststoffs 4 beginnt.By suitable choice of the temperature at which the first plastic begins to foam, how far the curing of the second can be adjusted Plastic 5 formed second foam 7 should be completed before the The foaming process of the first plastic 4 begins.

Je fester der zweite Schaumstoff 7 zum Beginn des Schäumvorgangs des ersten Kunststoffes 4 ist, desto höher wird die Dichte des aus dem ersten Kunststoff 4 gebildeten ersten Schaumstoffs 6.The firmer the second foam 7 at the start of the foaming process The first plastic 4, the higher the density of the first plastic 4 formed first foam 6.

Nunmehr füllt sich der oberhalb des Trennkörpers liegende erste Bereich 2 der Fertigungsform 9 mit dem schäumenden ersten Kunststoff 4 aus. Vorzugsweise ist zu diesem Zeitpunkt der zweite Schaumstoff 7 noch nicht vollständig ausgehärtet, so daß dieser unter dem Druck, den der schäumende erste Kunststoff 4 auf den Trennkörper 8 ausübt, an seinem Grenzbereich zum Trennkörper 8 verdichtet wird.The first area above the separating body is now filled 2 of the production mold 9 with the foaming first plastic 4. Preferably If the second foam 7 is not yet fully cured at this point in time, so that this is under the pressure that the foaming first plastic 4 on the separating body 8 exercises, is compressed at its border area to the separating body 8.

Nach Aushärten beider Schaumstoffe kann der Schaumstoffkörper 1 aus der Fertigungsform herausgenommen werden.After the two foams have cured, the foam body 1 can off can be removed from the manufacturing mold.

In Abweichung zu dem unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 beschriebenen Verfahren wird bei den in den Fig. 3 bis 5 dargestellten Verfahren ein Schaumstoffkörper hergestellt, dessen zweiter Schaumstoff mit niedriger Dichte allseitig von dem ersten Schaumstoff hoher Dichte umschlossen ist. Wie in Fig. 3 dargestellt ist, dient in diesem Fall als Trennschicht die Kombination zweier schalenförmiger, starrer Trennkörper 8, die jeweils einen U-förmigen Querschnitt haben und jeweils zwei Seitenflächen 10 aufweisen, die an der Bodenfläche 11 des Trennkörpers miteinander verbunden sind. Die beiden Trennkörper werden vor dem Schäumen des ersten und zweiten Kunststoffs 4,5 derart innerhalb der Fertigungsform 9 angeordnet, daß sie mit ihren offenen Seiten einander zugewandt sind und relativ zueinander beweglich in der Fertigungsform zu liegen kommen. Die beiden U-förmigen Trennkörper greifen mit ihren Seitenflächen 10 gleitend ineinander und legen damit zwischen sich einen vollständig abgeschlossenen zweiten Bereich 3 fest, dessen Volumen von dem gegenseitigen Abstand der beiden Trennkörper abhängt. Zu beiden Seiten der Trennkörper wird, ähnlich wie bei dem unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 beschriebenen Verfahren, der erste Kunststoff 4 eingebracht. Wiederum beginnt der erste Kunststoff 4 bei Überschreiten einer bestimmten, oberhalb der Raumtemeperatur bei etwa 50dC liegende Temperatur zu schäumen.In contrast to that described with reference to FIGS. 1 and 2 In the method shown in FIGS. 3 to 5, a foam body is used made its second low density foam on all sides of the first High density foam is enclosed. As shown in FIG. 3, in In this case, the separating layer is the combination of two shell-shaped, rigid separating bodies 8, each of which has a U-shaped cross section and each has two side surfaces 10, which are connected to one another at the bottom surface 11 of the separating body. The two separators are made before the foaming of the first and second plastic 4.5 arranged within the manufacturing mold 9 that they are open with their Pages facing each other and movable relative to each other in the manufacturing form come to rest. The two U-shaped separators grip with their side surfaces 10 slide into each other and thus place a completely closed one between them second area 3, the volume of which depends on the mutual distance between the two Separating body depends. On both sides of the separating body, similar to the the method described with reference to FIGS. 1 and 2, the first plastic 4 introduced. Again, the first plastic 4 begins when a certain, to foam above room temperature at about 50dC.

Nach Injizieren des zweiten Kunststoffes 5, der bereits beim Injektionsvorgang mit einem Katalysator vermengt wird, breitet sich innerhalb des zwischen den Trennkörpern 8 liegenden zweiten Bereichs 3 der schäumende, zweite Kunststoff 5 aus. Hierbei werden die beiden Trennkörper 8 durch den Innendruck voneinander weg bewegt, wobei der erste Kunststoff 4 entlang der Wände der Fertigungsform 9 verteilt wird. Vor Aushärten des zweiten Schaumstoffs 7, der sich aus dem zweiten Kunststoff 5 bildet, beginnt wiederum der erste Kunststoff 4 zu schäumen und füllt den ersten Bereich 2, der außerhalb der Trennkörper liegt, vollständig aus.After injecting the second plastic 5, which is already during the injection process is mixed with a catalyst, spreads within the between the separators 8 lying second area 3 of the foaming, second plastic 5 from. Here the two separating bodies 8 are moved away from one another by the internal pressure, wherein the first plastic 4 is distributed along the walls of the production mold 9. before Curing of the second foam 7, which is formed from the second plastic 5, Again, the first plastic 4 starts to foam and fills the first area 2, which lies outside the separating body, completely.

Der auf diese Weise hergestellte Schaumstoffkörper 1 hat die in Fig. 5 dargestellte, sandwichartige Struktur mit einer Außenschale, die eine hohe Dichte und Festigkeit aufweist, einer daran angrenzendenKupplungsschicht und einem Innenbereich aus einem zweiten Schaumstoff 7 mit niedriger Materialdichte.The foam body 1 produced in this way has the structure shown in FIG. 5 illustrated, sandwich-like structure with an outer shell that has a high density and having strength, an adjacent coupling layer and an interior region from a second foam 7 with a low material density.

In Fig. 6 ist der Verlauf der Schaumstoffdichten des ersten und zweiten Schaumstoffs in Abhängigkeit von dem Abstand zur Oberfläche des Schaumstoffkörpers dargestellt.In Fig. 6 is the course of the foam densities of the first and second Foam as a function of the distance to the surface of the foam body shown.

Beispielsweise entspricht der Schaumstoffdichteverlauf demjenigen Dichteverlauf, den der in Fig. 5 gezeigte Körper in seiner Mittelebene aufweist. Der erste Schaumstoff hat an seiner Oberfläche eine maximale Dichte, die zur Mitte des äußeren, ersten Bereichs 2 hin abnimmt. An der Grenzfläche zurKupplungsschicht 8 nimmt die Dichte des ersten Schaumstoffs 6 wieder auf einen Wert zu, der etwa demjenigen an der Außenwand-des Schaumstoffkörpers 1 entspricht. Die Dichte des zweiten Schaumstoffs 7 im inneren, zweiten Bereich 3 nimmt aufgrund der Kompression, die der zweite Schaumstoff 7 kurz vor seinem Aushärten aufgrund des Schäumens des ersten Schaumstoffs 6 erfährt, zur K applungssehictlt hin zu.For example, the foam density curve corresponds to that Density curve which the body shown in FIG. 5 has in its center plane. The first foam has a maximum density on its surface, that towards the middle of the outer, first region 2 decreases. At the interface with the coupling layer 8, the density of the first foam 6 increases again to a value that is approximately corresponds to that on the outer wall of the foam body 1. The density of the second foam 7 in the inner, second area 3 increases due to the compression, which the second foam 7 shortly before its hardening due to the foaming of the first foam 6 learns to K applungssehictlt.

Der mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Schaumstoffkörper hat somit einen Schaumstoffdichteverlauf von der Oberfläche zur Mitte des Schaumstoffkörpers, der in wünschenswerter Weise eine maximale Festigkeit im Bereich nahe der Oberfläche des Schaumstoffkörpers 1 zeigt, während die Schaumstoffdichte im Inneren des Schaumstoffkörpers stark abnimmt, so daß trotz niedrigem Gesamtgewicht des Schaumstoffkörpers eine hohe Festigkeit erreicht wird.The foam body produced by the method according to the invention thus has a foam density gradient from the surface to the center of the foam body, which desirably has maximum strength in the area near the surface of the foam body 1 shows, while the foam density inside the foam body decreases sharply, so that despite the low total weight of the foam body a high strength is achieved.

In Abweichung von den beschriebenen Ausführungsbeispielen kann als Kupplungsschicht eine dehnbare Folie oder ein dehnbares Gewebe, insbesondere ein biaxial dehnbares Glasfasergewebe verwendet werden. Jedoch muß auch in diesem Fall dafür Sorge getragen werden, daß sich dieKupplungsschicht mit beiden Schaumstoffen verbindet, da ansonsten die Festigkeit des Schaumstoffkörpers erheblich herabgesetzt wird.In deviation from the exemplary embodiments described, as Coupling layer a stretchable film or a stretchable fabric, in particular a biaxially stretchable glass fiber fabric can be used. However, in this case too care must be taken that the coupling layer with both foams connects, otherwise the strength of the foam body is considerably reduced will.

Bei Verwendung einer Polyäthylenfolie als Kupplurgsschicht muß diese mit Ozon behandelt werden, da lediglich eine ozonbhehandelte Polyäthylenfolie eine Verbindung mit beiden Schaumstoffen eingeht.When using a polyethylene film as a coupling layer, this must treated with ozone, as only an ozone-treated polyethylene film is a Connection with both foams enters into.

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Claims

Method for producing a foam body Patent claims Method for producing a foam body with one of a first foam existing first area and a second consisting of a second foam Area where the density of the first foam is higher than that of the second, with the process steps of introducing a first and second to be foamed Plastic into a manufacturing form and the foaming and reacting of the first and second plastic for forming the first and second foams in the two Areas of the foam body, characterized in that before the process steps the foaming of the first and second plastic (4,5), a separating coupling layer in the Manufacturing form (9) is introduced with respect to the manufacturing form (9) is movable and the first area (2) of the foam body to be foamed (1) essentially separates from its second area (3), and that foaming and the reaction of the first plastic 4) is carried out in the first region (2) is after the second area (3) within the separating layer (8) with the has filled foaming second plastic (5).

2. The method according to claim 1, d a d u r c h g e - indicates that the coupling layer (8) a stretchable film, a stretchable fabric or a movable, is inherently rigid separating shell, and that the coupling layer (8) with the two Foams (6,7) connects.

3. The method according to claim 1 or 2, d a d u r c h characterized, that the process step of foaming the first plastic (4) is carried out is cured before the foam (7) formed from the second plastic (5) is.

Method according to one of Claims 1 to 3, d a -characterized, that the first plastic (4) when exceeding a certain, preferably above the temperature lying at room temperature to foam and react.

5. The method according to claim 4, d a d u r c h g e - indicates that the foaming and reaction process of the first plastic (#) through the foaming of the second plastic (5) released reaction heat is triggered.

6. The method according to any one of claims 1 to 3, d a -characterized, that the first plastic (4) after a certain period of time after Introduction into the production mold (9) or after a certain period of time after it has been mixed with a substance that induces foaming, it begins to foam.

7. The method according to any one of claims 1 to 6, d a -characterized, that the coupling layer (8) as a cup-shaped, rigid separating body with a U-shaped Cross section with two side surfaces (10), one connecting the side surfaces (10) Bottom surface (11) and an open side is formed that the separating body (8) before the foaming of the first and second plastic (4,5) with its open surface directed against the production mold (9) and in contact with the side surfaces (10) is arranged with the production mold (9) that the second plastic to be foamed (5) in the fixed between the separating body (8) and the manufacturing mold (9) second area (3) is introduced that the first plastic to be foamed (4) is introduced into the first area (2) located outside the separating body (8), and that the separating body (8) with the foaming of the second plastic (5) its side surfaces (10) lifts off the production mold (9) and to the first area (2) before the foaming first plastic (4) reaches the first area (2) has filled out.

8. The method according to any one of claims 1 to 7, d a -characterized, that the coupling layer (8) consists of two shell-shaped separating bodies with a U-shaped cross-section each with two side surfaces (10), a bottom surface connecting the two side surfaces (10) (11) and an open side is that the cup-shaped separating body (8) with their open sides facing one another and movable relative to one another in the Manufacturing mold (9) are arranged that the second plastic to be foamed in the second area (3) enclosed between the separating bodies (8) is introduced is that the first plastic to be foamed into the outside of the separating body (8) lying first area (9) is introduced, and that the two separating bodies (8) remove from each other when foaming the second plastic (5) before the the first plastic (4) to be foamed has filled the first area (2).

9. The method according to claim 8, d a d u r c h g e - indicates that the two separating bodies (8) slide into one another with their side surfaces (10).

10. The method according to any one of claims 1 to 9, characterized that a prepolymer in the production form (9) or in one in the production form arranged outer plastic layer is sprayed, and that the coupling layer is impregnated with an amount of polyol that causes the prepolymer to react.

11. The method according to claim 10, characterized in that g e k e n n, that the second plastic (5) is a polyurethane mixture which, in terms of its polyol content contains an excessive proportion of isocyanate, due to which a reaction with the still free polyol takes place in the coupling layer.