DE69732243T2 - Verfahren zur schaumbeschichtung - Google Patents

Verfahren zur schaumbeschichtung

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    • B29C44/00Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles
    • B29C44/34Auxiliary operations
    • B29C44/56After-treatment of articles, e.g. for altering the shape
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Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Schäume, z. B. Kunststoffschäume und Schaumgummi. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Verfahren sowie Formulierungen zur Versiegelung von Schaumprodukten.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Kunststoffschäume sind poröse, sehr leichte Substanzen aus verschiedenen Kunststoffen wie Epoxidharzen, Harnstoffharzen, Polyurethan, Polystyrol, Polyethylen oder Polyvinylchlorid. Phenolharze, Silikone und Celluloseacetate können ebenfalls geschäumt werden. De facto können fast alle wärmehärtenden oder thermoplastischen Harze unter den richtigen Bedingungen in einen Schaum umgewandelt werden. Kunststoffschäume besitzen eine Zellstruktur und können in Schäume mit einer geschlossenzelligen Struktur und Schäume mit einer offenzelligen Struktur unterteilt werden.
  • Schäume mit einer geschlossenzelligen Struktur werden durch Zugabe eines Blähmittels oder Treibmittels zu dem Kunststoff synthetisiert, das am Schmelzpunkt des Kunststoffes entweder verdampft oder zerfällt, wobei Gasblasen freigesetzt werden, die während der Gelierung des Kunststoffes eingefangen werden.
  • Schäume mit einer offenzelligen Struktur werden durch Zugabe eines Edelgases zu dem Harz unter Druck und anschließende Freisetzung des Gemisches an die Atmosphäre und Härten des entstandenen Schaums synthetisiert.
  • Schäume können entweder elastisch oder starr sein und besitzen eine Vielzahl von Anwendungszwecken. Starre oder Hartschäume wie z. B. Polyethylen werden vor allem für die Wärmeisolierung bzw. Möbel und Baupaneele verwendet, wohingegen weichere Schäume für Puffermaterialien, alle Arten von Polsterung und Schwämme verwendet werden.
  • Schaumgummi ist ein höchst elastischer, poröser und leichter Gummi. Er wird nach verschiedenen Verfahren unter Verwendung von Natur- oder synthetischem Latex, der mit verschiedenen Inhaltsstoffen gemischt und in Schaum umgewandelt wird, hergestellt. Der Schaumgummi kann auch geformt und vulkanisiert werden. Schaumgummi enthält etwa 85% Luft und kann – ähnlich wie Kunststoffschäume – für zahlreiche Verbrauchsgüter wie z. B. Möbelpolsterungen, Matratzen und Kissen verwendet werden.
  • Bei der Mehrzahl der Verwendungszwecke von Kunststoffschäumen oder Schaumgummi muss der Schaum im Allgemeinen in irgend einer Form überzogen bzw. versiegelt werden, und zwar aus funktionellen, hygienischen sowie ästhetischen Gründen.
  • Das Überziehen und Versiegeln von Schaummatratzen, -kssen, -polstern und ähnlichen Produkten verhindert die Bildung von Staub und Hausstaubmilben in solchen Produkten, was einen signifikanten gesundheitlichen Nutzen mit sich bringt.
  • Das Überziehen und Versiegeln solcher Schaumprodukte ist in der medizinischen Industrie, wo Schaum für Matratzen, Kissen, Polster, Nachtstühle und Operationssaal-Hilfsmittel verwendet wird, besonders wichtig, wobei Kunststoff oder ein anderes Überzugsmaterial gekauft und angenäht oder zu einem Überzug für den Schaum der Matratzen usw. verarbeitet wird. Die Zahl der Fälle, in denen Krankenhauspatienten durch solche Schaummatratzen, -kissen und -polster Infektionen erleiden, da die Nähte des Überzugs bzw. der Schaum selber Infektionsherde sind, hat zugenommen.
  • Um die Stellen auf dem Schaumüberzug, an denen sich Bakterien einnisten können, zu reduzieren und solche Infektionsprobleme zu verhindern, haben Hersteller versucht, einen Kunststoffüberzug zu entwickeln, der an dem Schaum haftet und ihn so vollständig versiegelt. Ein US-amerikanischer Hersteller unternahm den Versuch, einen Schaum durch Eintauchen des Schaums in eine Beschichtungswanne zu überziehen. Das Verfahren kann jedoch nicht bei offenzelligen Schäumen angewendet werden; außerdem neigt der Überzug dazu, sich von dem Schaum abzulösen. Zur klinischen Versiegelung von Schaumprodukten wurden auch verschiedene Laminierungsverfahren ausprobiert. Das GB-Patent 1 588 941 offenbart z. B. die Versiegelung eines Schaumpolsters durch eine Vielzahl aufgesprühter Überzüge aus einem elastischen, nicht porösen Material wie Polyvinylchlorid (PVC), wobei zumindest der letzte Überzug elektrisch leitfähige Kohlenstoffpartikel enthalten muss. Diese Verfahren haben jedoch entweder zu keiner Bindung des Laminats an dem Schaum oder zu einer leichten anfänglichen Bindung geführt, die später nach der Versiegelung des gesamten Schaums delaminierte, mit dem Ergebnis, dass der Kunststofflaminatüberzug von dem Schaum abfiel.
  • Aufgaben der Erfindung
  • Daher ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung die Bereitstellung eines Verfahrens zur Versiegelung von Schaumprodukten in einer Weise, dass eine kontinuierliche, nahtfreie, versiegelte Oberfläche erzeugt wird und der Schaum seine Elastizität und schaumartigen Eigenschaften behält.
  • Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines elastischen Schaumproduktes mit einer kontinuierlichen, nahtfreien, versiegelten Oberfläche.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Dementsprechend stellt ein erster Aspekt der Erfindung ein Verfahren zur Versiegelung eines Schaumgummiproduktes oder Kunststoffschaumproduktes mit einer Schaumzellstruktur mit Ausnahme von Polystyrolschaum zur Bereitstellung einer kontinuierlichen, elastischen, undurchlässigen Oberfläche bereit, das Folgendes einschließt:
    • (i) Auftragen eines Primers mit schaumdurchdringender Viskosität auf eine Oberfläche des Schaumproduktes, so dass der Primer teilweise in die Schaumzellstruktur eindringt und die Oberfläche zumindest teilweise überzieht, und
    • (ii) starkes Besprühen der primer-behandelten Oberfläche unter Druck mit einer flüssigen, ersten, direkt darunter eindringenden Polymerzusammensetzung mittels einer Druckzerstäuberpistole oder eines anderen externen Hochdruckzerstäubers, sowie wahlweise
    • (iii) Aufbringen mindestens einer zusätzlichen Schicht einer zweiten Polymerzusammensetzung auf die behandelte Oberfläche.
  • Vorzugsweise bildet die erste Polymerzusammensetzung zusammen mit dem Primer eine versiegelte Schicht, auf die zumindest eine Schicht der zweiten Polymerzusammensetzung aufgebracht werden kann.
  • Ein zweiter Aspekt der Erfindung stellt ein Schaumprodukt mit einer kontinuierlichen, elastischen, undurchlässigen Oberfläche bereit, die gemäß dem obigen Verfahren hergestellt wurde.
  • Ein dritter Aspekt der Erfindung stellt ein versiegeltes Kunststoffschaum- bzw. Schaumgummiprodukt – mit Ausnahme von Polystyrolschaumprodukten – mit Oberflächen, die zumindest teilweise mit einem Primer und mindestens einer Schicht einer Polymerzusammensetzung überzogen sind, so dass zumindest der Großteil der Schaumzellen in dem Schaumprodukt versiegelt ist, bereit. Vorzugsweise sind die Oberflächen des Produktes im Wesentlichen bzw. vorzugsweise vollständig mit dem Primer und der Polymerzusammensetzung überzogen.
  • Das Problem bei der vorliegenden Erfindung liegt in der Tatsache, dass das Versiegelungsverfahren von der Schaumstruktur selbst nicht zu trennen ist. Daher bildet die Versiegelung auf der Oberseite des Schaums keine separate Haut, die von dem Schaum abgehoben werden kann, sondern die Versiegelung erfolgt vielmehr zumindest teilweise innerhalb der Schaumzellstruktur unter der Schaumoberfläche, und zwar aufgrund dessen, dass der Primer in der Schaumzellstruktur eine mechanische Bindung mit dem Schaum eingeht und das anschließende ein- oder mehrmalige Auftragen der Polymerzusammensetzung(en) in einer chemischen Bindung mit dem Primer und der Entstehung des Versiegelungsmembranfilms resultiert, so dass der Schaum für Flüssigkeiten im Wesentlichen undurchlässig ist. Das endgültige Schaumprodukt besitzt eine Versiegelungselastomermembran, die mit der Schaumstruktur selbst eins ist und nicht von dem Schaum getrennt werden kann. Vorteilhafterweise behält der versiegelte Schaum zwar seine Elastizität und sonstigen allgemeinen Schaumeigenschaften, ist jedoch für Flüssigkeiten und infektiöses Material wie Bakterien im Wesentlichen undurchlässig. Weiterhin kann der versiegelte Schaum in einem Autoklav behandelt und mit bakterien- und pilzabtötenden Standardsubstanzen gereinigt werden, ohne dass die Undurchlässigkeit der versiegelten Schicht gefährdet wird.
  • Vorzugsweise ist der Schaumgummi oder Kunststoffschaum Polyurethanschaum oder Polyethylenschaum – am bevorzugtestens Polyurethanschaum.
  • Der Primer schließt vorzugsweise alle klebenden Polymerharze inklusive Homopolymer- und Copolymerharze ein.
  • Noch bevorzugter schließt der Primer zumindest eine der folgenden Substanzen ein: chlorierten Kautschuk, Polymerharze auf Kautschukbasis sowie ihre Derivate inklusive Syntheseprodukte, Elastomerpolyurethan, Elastomeracrylharze und ihre Derivate inklusive Styrolacrylharz, Silikon und von Silikon abgeleitet Harze und Vinylharze.
  • Noch bevorzugter schließt der Primer eine copolymerisierte Polyvinylchlorid (PVC)-Zusammensetzung ein.
  • Am bevorzugtesten schließt der Primer ein Polyvinylchlorid/Polyvinylacetat-Copoylmer ein.
  • Vorzugsweise trocknet der Primer rasch, so dass er in den Schaum eindringt und trocknet, bevor er durch den Schaum hindurchläuft.
  • Noch bevorzugter wird der Primer so auf den Schaum aufgebracht, dass er bis in eine Tiefe von mindestens 1 mm unter der Schaumoberfläche in den Schaum eindringt, bevor er trocknet.
  • Am bevorzugtesten wird der Primer so auf den Schaum aufgetragen, dass er bis zu einer Tiefe von nicht mehr als 2 bis 4 mm unter der Schaumoberfläche in den Schaum eindringt, bevor er trocknet.
  • Vorzugsweise schließt die erste Polymerzusammensetzung alle klebenden Polymerharze inklusive Homopolymer- und Copolymerharze ein.
  • Noch bevorzugter schließt die erste Polymerzusammensetzung mindestens eine der folgenden Substanzen ein: chlorierten Kautschuk, Polymerharze auf Kautschukbasis sowie ihre Derivate inklusive Syntheseprodukte, Elastomerpolyurethan, Elastomeracrylharze und ihre Derivate inklusive Styrolacrylharz, Silikon und von Silikon abgeleitete Harze und Vinylharze.
  • Noch bevorzugter schließt die erste Polymerzusammensetzung eine copolymerisierte Polyvinylchlorid (PVC)-Zusammensetzung ein.
  • Am bevorzugtesten schließt die erste Polymerzusammensetzung ein Polyvinylchlorid/Polyvinylacetat-Copolymer ein.
  • Ebenfalls am bevorzugtesten schließt die erste Polymerzusammensetzung dasselbe klebende Polymerharz wie der Primer ein.
  • Die erste Polymerzusammensetzung wird durch starkes Aufsprühen unter Druck oder Einschießen in die Schaumstruktur aufgetragen.
  • Vorzugsweise schließt die zweite aufgetragene Polymerzusammensetzung alle klebenden Polymerharze inklusive Homopolymer- und Copolymerharze ein.
  • Noch bevorzugter schließt die zweite Polymerzusammensetzung mindestens eine der folgenden Substanzen ein: chlorierten Kautschuk, Polymerharze auf Kautschukbasis sowie ihre Derivate inklusive Syntheseprodukte, Elastomerpolyurethan, Elastomeracrylharze und ihre Derivate inklusive Styrolacrylharz, Silikon und von Silikon abgeleitete Harze und Vinylharze.
  • Noch bevorzugter schließt die zweite Polymerzusammensetzung eine copolymerisierte Polyvinylchlorid (PVC)-Zusammensetzung ein.
  • Am bevorzugtesten schließt die zweite Polymerzusammensetzung ein Polyvinylchlorid/Polyvinylacetat-Copolymer ein.
  • Ebenfalls am bevorzugtesten schließt die zweite Polymerzusammensetzung dasselbe klebende Polymerharz wie die erste Polymerzusammensetzung ein.
  • Ebenfalls am bevorzugtesten schließt die zweite Polymerzusammensetzung dasselbe haftende Polymerharz wie der Primer, der zu Anfang auf den Schaum aufgebracht wird, ein.
  • Vorzugsweise werden die zusätzlichen Schichten der zweiten Polymerzusammensetzung anschließend mittels eines Überzug um Überzug erzeugenden Beschichtungsverfahrens aufgebracht.
  • Schließlich wird vorzugsweise der Versiegelungsüberzug bis zu einer Dicke von mindestens 450 bis 650 Mikrometer erzeugt.
  • Die vorliegende Erfindung stellt einen solchen Durchbruch dar, dass die Anwendungszwecke des Schaumversiegelungsverfahrens endlos sind. Solche Anwendungsbereiche sind z. B., jedoch nicht ausschließlich:
    • a) die Gesundheitsindustrie mit Polstern, Sitzen, Matratzen, Flotationsprodukten, Möbeln und Ausstattungen,
    • b) die Marineindustrie mit Polstern, Matten und Schutzbezügen wie z. B. Puffern,
    • c) die Sportindustrie mit Matten, Stangenüberzügen und Polsterungen im Allgemeinen,
    • d) die Haushaltsindustrie mit Matten, Matratzen, Flotationsgeräten, Polstern und Unterlagen,
    • e) das Hotelgewerbe mit Polstern, Flotationsprodukten, Möbeln und Einrichtungsgegenständen;
    • f) die Kraftfahrzeugindustrie mit Polstern, Unterlagen und Auflagen, Wärme- und Schallisolierung,
    • g) alle Stoffprodukte, die Schaum überziehen können (z. B. Baumwolle, Leinen und synthetische Stoffe) und
    • h) die Industrie im Allgemeinen, in der Schäume verwendet werden.
  • Detaillierte Beschreibung der Erfindung
  • Kunststoffschaum/Schaumgummi
  • Mit Ausnahme von Polystyrol können alle Schaumgummiprodukte oder Kunststoffschaumprodukte mit einer unregelmäßigen Standard-Schaumzellstruktur – sei sie offenzellig oder geschlossenzellig – nach dem erfindungsgemäßen Verfahren versiegelt werden. Polystyrol nimmt die in dem Primer oder den Beschichtungszusammensetzungen verwendbaren Polymerharze nicht auf. Die Lösungsmittel in den Polymerzusammensetzungen und dem Primer lösen die Polystyrolstruktur de facto auf. Zwar könnte ein Acrylharz auf Styrolbasis zur Versiegelung von Polystyrol verwendet werden, doch das entstandene versiegelte Schaumprodukt wäre nicht elastisch, sondern starr. Ein starres versiegeltes Schaumprodukt ist im Allgemeinen nicht wünschenswert.
  • Primer
  • Der Primer muss eine Viskosität erreichen, die „dünn" genug ist, dass der Primer bei Kontakt mit dem Schaum unmittelbar durch die Schaumoberfläche dringen und die Schaumzellstruktur durchtränken kann. Dies wird zuweilen als „wasserdünn" bezeichnet, da der Primer tatsächlich so dünn wie Wasser ist.
  • Der Primer ist außerdem vorzugsweise rasch trocknend. „Rasch trocknend" bedeutet de facto, dass der Primer trocknen muss, bevor er mehr als einige Millimeter unter der Schaumoberfläche in die Schaumzellstruktur eindringt. Die Polymerharze, die in der vorliegenden Erfindung als Primer bevorzugt sind, trocknen alle innerhalb von Sekunden nach dem Kontakt und durchtränken langsam die Schaumzellstruktur. Natürlich muss die Primerzusammensetzung nicht so rasch trocknen, wenn sie etwas viskoser ist und etwas länger braucht, um durch die Schaumoberfläche in die Schaumzellstruktur einzudringen.
  • Der Primer kann jedes klebende Polymerharz sein. Das Harz wird der Primerformulierung, die auf die Schaumoberfläche aufgetragen wird, natürlich zusammen mit den üblichen akzeptablen Arzneimittelträgern inklusive Lösungsmitteln zugesetzt. Ein Fachmann für Polymerharze könnte eine geeignete Primerzusammensetzung für die erfindungsgemäße Anwendung leicht bestimmen.
  • Am effektivsten wird der Primer durch Besprühen der Schaumoberfläche auf den Schaum aufgebracht. Der Primer dringt durch die Schaumzellstruktur und gleitet an der Innenseite der Zellwände der Schaumzellen in der Zellstruktur nach unten. Wenn der Primer trocknet, bildet er eine Schicht auf den Innenflächen der Schaumzellwände, mit denen er in Kontakt steht. Alle Zellen in dem Schaum werden vorzugsweise zumindest teilweise mit dem Primer überzogen. Vorzugsweise dringt der Primer in alle Schaumzellwände ein und überzieht sie bis zu einer Tiefe von nicht mehr als etwa 2 bis 4 mm unter der Schaumoberfläche. Der Primerüberzug ist nicht notwendigerweise von einer Schaumzelle zur anderen konsistent. Eine Schaumzelle kann beispielsweise einen Innenumfangsprimerüberzug aufweisen, der zwischen 1 und 2 mm unter der Schaumoberfläche liegt, wohingegen die Innenwände einer anderen Schaumzelle von der Schaumoberfläche bis etwa 3 bis 4 mm unter der Oberfläche mit Primer überzogen sein können. Weiterhin kann die Dicke der Primerschicht innerhalb einer Zelle oder zwischen den Zellen variieren. Der Primerüberzug ist jedoch dergestalt, dass die Schaumzellen insofern „Zellen" bleiben, dass der Überzug keine Versiegelung bzw. keinen „Stöpsel" bildet, der den zentralen Raum der Zelle blockiert.
  • Zusammengefasst bildet der Primer de facto eine mechanische Bindung mit der Schaumzellstruktur.
  • Erste Polymerzusammensetzung
  • Die erste Polymerzusammensetzung muss „in" die Oberfläche des Schaums aufgebracht werden. Dies bedeutet, sie wird zwar auf die Oberfläche des Schaums aufgetragen, jedoch mit so einer Kraft, dass sie zumindest direkt unter der Oberfläche des Schaums eindringt. Das bevorzugteste Aufbringverfahren ist eine Druckzerstäuberpistole. Das Aufbringen der ersten Polymerzusammensetzung kann zu jedem Zeitpunkt nach dem Aufbringen des Primers erfolgen. De facto kann der Primer noch nass oder trocken sein. Die erste Polymerzusammensetzung schließt ein Klebharz ein, das am bevorzugtesten mit dem Harz, das als Primer aufgebracht wird, identisch ist oder aus der selben Familie stammt. Die erste Polymerzusammensetzung bildet daher eine chemische Bindung mit dem Primer zur Erzeugung einer Versiegelung, die de facto wie ein Film oder eine Membran ist. Dadurch wird der Großteil der Schaumzellen versiegelt. Natürlich hängt das Ausmaß der Versiegelung von einer Reihe von Faktoren wie z. B. der Dicke des in dem Polymerüberzug verwendeten Harzes ab. Es ist möglich, dass das einmalige Auftragen der ersten Polymerzusammensetzung ausreicht, um eine Versiegelungsschicht zu erzeugen, die für Flüssigkeiten im Wesentlichen undurchlässig und mindestens 450 bis 650 Mikrometer dick ist. Während das Auftragen der ersten Polymerzusammensetzung im Allgemeinen dazu führt, dass der Großteil der Schaumzellen so gefüllt oder benetzt wird, dass eine Versiegelung entsteht, werden jedoch, wie nachfolgend beschrieben, am bevorzugtesten weitere Überzüge aufgebracht, insbesondere dann, wenn das Einschießen der ersten Polymerzusammensetzung in die Schaumoberfläche nicht zu einer vollständigen Versiegelung und damit einem Versiegelungsüberzug geführt hat. Der Versiegelungsüberzug besitzt aufgrund der Verwendung eines Klebharzes die Form einer Elastomermembran.
  • Zweite Polymerzusammensetzung
  • Obwohl nach dem Auftragen der ersten Polymerzusammensetzung in die Schaumoberfläche im Allgemeinen eine Versiegelung entsteht, ist es möglich, dass die Versiegelung entweder etwas fragil oder im Ausnahmefall unvollständig ist. Dann werden vorzugsweise nacheinander ein oder mehrere weitere Überzüge einer zweiten Polymermembran auf die Oberfläche der versiegelten Schaumstruktur aufgebracht. Dies kann zu jedem Zeitpunkt nach dem Auftragen der ersten Polymerzusammensetzung erfolgen. Die darauf folgenden Auftragevorgänge können mit Hilfe einer Zerstäuberpistole, mittels Bestreichen, Eintauchen oder anderer geeigneter Verfahren erfolgen. Weiterhin ist diese zweite Polymerzusammensetzung am bevorzugtesten dieselbe wie die erste Polymerzusammensetzung bzw. schließt dasselbe Polymerharz ein. Auf diese Weise entsteht eine Versiegelung, die vorzugsweise aus dem Primer, der ersten Polymerzusammensetzung und der zweiten Polymerzusammensetzung besteht, die alle identisch sind bzw. alle ein identisches Klebharz einschließen. Die bevorzugte Mindestdicke der durch das Auftragen der zweiten Polymerzusammensetzung Überzug um Überzug erzeugten Membran beträgt 450 Mikrometer. Das Auftragen erfolgt hier vorzugsweise mittels Besprühen.
  • Ein Klebharz wird der aufgetragenen ersten und zweiten Polymerzusammensetzung natürlich zusammen mit den üblichen akzeptablen Arzneimittelträgern inklusive Lösungsmitteln zugesetzt. Ein Fachmann für Polymerharze könnte die geeigneten Polymerzusammensetzungen für die erfindungsgemäße Anwendung leicht bestimmen.
  • Nachfolgend wird eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben.
  • Es wird ein Stück eines elastischen Polyurethanschaums einer beliebigen Dicke und Größe genommen. Feuchtigkeit oder Oberflächenverunreinigungen (z. B. Schmutz, Staub oder Fett) sollten entfernt werden. Dann sollte der Schaum so platziert werden, dass er von jedem Winkel aus leicht überzogen werden kann.
  • Das Polyvinylchlorid/Polyvinylacetat-Copolymer wird nun durch Besprühen oder Bestreichen der Schaumoberfläche aufgetragen. Dieses Copolymer dringt unmittelbar durch die Zellstruktur des Schaums und – da es sich um einen rasch trocknenden Klebstoff handelt – nicht mehr als etwa 3 mm in den Schaum ein, bevor es trocknet und an dem Schaum haftet und so eine mechanische Bindung mit ihm bildet. Bei dieser Dicke von etwa 3 mm ist der Schaum nicht starr und behält seine Elastizität. Daher kann er für alle üblichen Schaumanwendungszwecke verwendet werden.
  • Eine Druckzerstäuberpistole oder ein anderer externer Hochdruckzerstäuber wird aus Gründen der Zweckmäßigkeit mit einer dasselbe Copolymer enthaltenden Polymerzusammensetzung gefüllt. Zu einem beliebigen Zeitpunkt nach dem Auftragen des Primers, vorzugsweise mindestens 10 Minuten später, wird die Polymerzusammensetzung durch die gesamte Oberfläche des Schaums in den Schaum eingeschossen. Auf die primer-behandelte Fläche sollte eine gute schwere Schicht der Polymerzusammensetzung aufgebracht werden.
  • Sobald durch Auftragen mittels Druckzerstäubung ein erster vollständiger Überzug erzeugt wurde, wird die Polymerzusammensetzung durch Auftragen der Zusammensetzung auf den Schaum Überzug um Überzug durch Bestreichen oder Eintauchen oder vorzugsweise Besprühen der Oberfläche in einen Membranüberzug verwandelt, um sicherzustellen, dass über der gesamten Oberfläche der beschichteten Fläche ein Überzug in Form eines äußerst feinen Netzes erzielt wurde.
  • Um kleine Lücken oder Löcher in dem Schaum zu überbrücken, sollte die Zerstäuberpistole in einem Abstand von 60 bis 90 cm (2–3 ft) von der Oberfläche des Schaums gehalten werden. Der Abzug sollte langsam gedrückt werden, bis Federn oder Fäden der Zusammensetzung erscheinen. Diese Federn überbrücken die Öffnungen, so dass ein Netz entsteht, auf dem ein richtiger nasser Überzug aufgebracht werden kann. Dies sollte vorsichtig geschehen, so dass nach dem abgeschlossenen „Vernetzungs"verfahren eine normale Filmbildung erfolgen kann.
  • Die entstandene „High-build"-Elastomermembran kann Löcher in dem Schaum überbrücken. Sobald der trockene Membranüberzug 450 Mikrometer dick ist, ist er für Flüssigkeiten und die meisten Gase undurchlässig. Bei 550 Mikrometer ist die Membran bei vollständiger Elastizität zugbelastbar. Bei 950 Mikrometer ist die Membran für alle Substanzen mit Ausnahme von Freongas undurchlässig.
  • Herstellung der Formulierungen
  • Die für die Verwendung bei dem erfindungsgemäßen Verfahren geeigneten Formulierungen werden im Allgemeinen bei mittlerer Drehzahl in einem geschlossenen Mischbehälter mit Wärmemantel hergestellt. Bei der Herstellung der Formulierungen wird für gewöhnlich ein mehrstufiges Verfahren angewandt, das im Allgemeinen wie folgt beschrieben werden kann:
  • Stufe 1: Einpumpen von Lösungsmitteln gemäß der Formulierung.
  • Stufe 2: Langsame Zugabe zu den Harzen bei angeschaltetem Mischer.
  • Stufe 3: Beginn der dreistündigen Erwärmung des Behälters auf maximal 60°C.
  • Stufe 4: Zugabe von Weichmachern und Stabilisatoren während des Erwärmungsprozesses.
  • Stufe 5: Sobald das Gemisch die vorgeschriebene Temperatur erreicht hat, einstündiges Weiterrühren vor Zugabe anderer Komponenten. Dadurch können die Komponenten verschmelzen oder sich aneinander binden – dies wird als Copolymerisation bezeichnet.
  • Stufe 6: LANGSAME Zugabe von Pigmenten und Füllstoffen, die als Vormischung hergestellt wurden.
  • Stufe 7: Zugabe aller anderen Zusatzstoffe und einstündiges Weiterrühren.
  • Die Formulierung sollte erst nach Abkühlen auf Umgebungstemperatur in Dosen abgefüllt werden.
  • Beispiele
  • Nachfolgend werden geeignete Beispiele für Formulierungen, die sich für die Verwendung in der erfindungsgemäßen Erfindung eignen, aufgeführt. Die in der dritten Spalte (siehe unten) angegebenen Zahlen entsprechen dem relevanten Verfahrensschritt, bei dem die relevanten Komponenten der Formulierung während der Herstellung zugesetzt werden (wie zuvor unter der Überschrift „Herstellung der Formulierungen" beschrieben).
  • Beispiel 1
  • Nachfolgend ist eine Formulierung dargestellt, die sich für die Verwendung als Primer besonders gut eignet.
  • Figure 00130001
  • Beispiel 2
  • Nachfolgend ist eine andere Formulierung zur Verwendung als Primer in dem erfindungsgemäßen Verfahren aufgeführt.
  • Figure 00130002
  • Beispiel 3
  • Nachfolgend ist ein Beispiel für eine bevorzugte Polymerzusammensetzung für die erste und zweite Polymerzusammensetzung aufgeführt.
  • Figure 00140001
  • Beispiel 4
  • Eine weitere geeignete Formulierung zur Verwendung als Polymerzusammensetzung bei dem Verfahren sieht wie folgt aus.
  • Figure 00150001
  • Ein besonders bevorzugter Primer ist POLYERGIC Primer 200TM; dabei handelt es sich um einen wasserklaren, rasch trocknenden Primer geringer Viskosität.
  • Eine besonders bevorzugte Polymerzusammensetzung ist der Membranüberzug POLYERGICTM.

Claims (16)

  1. Verfahren zur Versiegelung eines Schaumgummiproduktes bzw. Kunststoffschaumproduktes mit einer Schaumzellstruktur mit Ausnahme von Polystyrolschaumprodukten zur Bereitstellung einer kontinuierlichen, elastischen, undurchlässigen Oberfläche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren Folgendes einschließt: (i) Auftragen eines Primers, der teilweise in die Schaumzellstruktur eindringt und die Oberfläche zumindest teilweise überzieht, auf eine Oberfläche des Produktes, wobei der Primer eine schaumdurchdringende Viskosität besitzt; und (ii) starkes Besprühen der primer-behandelten Oberfläche unter Druck mit einer flüssigen ersten Polymerzusammensetzung, die direkt unterhalb der Schaumoberfläche eindringt, mit Hilfe einer Druckzerstäuberpistole oder eines anderen externen Hochdruckzerstäubers.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Primer und der ersten Polymerzusammensetzung eine chemische Bindung entsteht.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren den zusätzlichen Schritt des Auftragens mindestens einer zusätzlichen Schicht einer zweiten Polymerzusammensetzung auf die Oberfläche einschließt.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Polymerzusammensetzung durch Besprühen, Bestreichen oder Eintauchen aufgebracht wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Polymerzusammensetzung zusammen mit dem Primer die Oberfläche des Produktes versiegelt.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Primer bis in eine Tiefe von mindestens 1 mm unter der Oberfläche in die Schaumzellstruktur eindringt.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Primer bis in eine Tiefe von 2 bis 4 mm unter der Oberfläche in die Schaumzellstruktur eindringt.
  8. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und zweite Polymerzusammensetzung solange aufgebracht werden, bis das gesamte Produkt versiegelt ist.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Primer, die erste Polymerzusammensetzung und die zweite Polymerzusammensetzung eine Formulierung einschließen, die ein klebendes Polymerharz enthält.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, bei dem das klebende Polymerharz ein Homopolymerharz oder ein Copolymerharz ist.
  11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das klebende Polymerharz eine oder mehrere der folgenden Substanzen einschließt: chlorierten Kautschuk, Polymerharze auf Kautschukbasis sowie ihre Derivate inklusive Syntheseprodukte, Elastomerpolyurethan, Elastomeracrylharze und ihre Derivate inklusive Styrolacrylharz, Silikon und von Silikon abgeleitete Harze und Vinylharze.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, bei dem das klebende Polymerharz eine copolymerisierte Polyvinylchlorid (PVC)-Zusammensetzung oder ein Polyvinylchlorid/Polyvinylacetat-Copolymer einschließt.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Primer trocknet, nachdem er nicht mehr als etwa 4 mm eingedrungen ist.
  14. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Primer, die erste Polymerzusammensetzung und die zweite Polymerzusammensetzung dasselbe klebende Polymerharz einschließen.
  15. Verfahren nach einem der Ansprüche 3, 8, 9, 10 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Formulierungen der ersten Polymerzusammensetzung und der zweiten Polymerzusammensetzung dieselben sind.
  16. Schaumgummiprodukt bzw. Kunststoffschaumprodukt, dadurch gekennzeichnet, dass es gemäß dem in einem der Ansprüche 1 bis 15 definierten Verfahren versiegelt wird.
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