DE8108314U1

DE8108314U1 - HIGH-FREQUENCY WELDABLE PLATES AND TRACKS OF PLASTIC FOAM

Info

Publication number: DE8108314U1
Application number: DE19818108314
Authority: DE
Original assignee: Katex Kaschier- und Praegeanstalt & Co KG Textilveredlung 4054 Nettetal De GmbH
Current assignee: Katex Kaschier- und Praegeanstalt & Co KG Textilveredlung 4054 Nettetal De GmbH
Priority date: 1981-03-21
Filing date: 1981-03-21
Publication date: 1981-08-27

Description

Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind durch Hochfrequenz verschweißbare Platten und Bahnen aus Kunststoffschaum, vorzugsweise aus Polyurethanweichschäumen.The present invention relates to plates and sheets of plastic foam that can be welded by high frequency, preferably made of flexible polyurethane foams.

Es besteht bereits seit langem ein großes Bedürfnis nach durch Hochfrequenz verschweißbaren Platten und Bahnen aus Kunststoffschäumen, insbesondere solchen aus Polyurethanschaum, welche insbesondere zu Polsterungszwecken einsetzbar sind und deshalb auch in größeren Stärken eingesetzt werden können. Beispielsweise hat man versucht, bereits bei der Schaumstoffherstellung modifizierte Polyole einzusetzen, welche direkt verschweißbar wären. Auch der Zusatz von durch Hochfrequenz verschweißbaren Kunststoffen wie PVC, PA,-PoIyacetal und Polyacetaten bei der Schaumstoffherstellung hat nicht zu den gewünschten Ergebnissen geführt. Das nachträgliche Tränken oder Besprühen der Schaumstoffe mit Kunststoffdispersionen beispielsweise von PVC, PVAC und PA führt ebenfalls nicht zu den gewünschten Ergebnissen. Man hat ' auch versucht, Schaumstoffe nachträglich mit faserförmigen Kunststoffen zu benadeln, um sie dadurch durch Hochfrequenz verschweißbar zu machen. Alle nach dem Stand der Technik bisher benutzten Produkte führen nicht zu voll befriedigenden Ergebnissen. Insbesondere war die Einsatzfähigkeit beim Hochfrequenzverschweißen auf mehr oder weniger spezielle Bedingungen beschränkt. Typische Sonderlösungen sind in den deutschen Patentschriften 1 903 667, 1 913 209 und 1 929 352 beschrieben.There has long been a great need for plates and sheets that can be welded by high frequency Plastic foams, in particular those made from polyurethane foam, which can be used in particular for upholstery purposes and can therefore also be used in greater strengths. For example, one has already tried to use modified polyols in foam production, which can be welded directly. Also the addition of through High-frequency weldable plastics such as PVC, PA, polyacetal and polyacetates in foam manufacture has not produced the desired results. The subsequent Soaking or spraying the foams with plastic dispersions for example of PVC, PVAC and PA leads also not producing the desired results. Attempts have also been made to subsequently add fibrous foams Needling plastics in order to make them weldable by high frequency. All according to the state of the art products used up to now do not lead to fully satisfactory results. In particular, the operational readiness was at High frequency welding limited to more or less special conditions. Typical special solutions are in German patents 1 903 667, 1 913 209 and 1 929 352.

Aus der DE-PS 2 116 092 ist bekannt, Polyurethanschaumstoffbahnen dadurch hochfrequenzverschweißbar zu machen, daß man den Schaumstoff mechanisch verformt und das Schweißhilfsmittel spätestens im verformten Zustand des Schaumstoffes auf den Schaumstoff aufbringt. Durch das dort beschriebeneFrom DE-PS 2 116 092 it is known, polyurethane foam sheets thereby to make high frequency weldable that one the foam is mechanically deformed and the welding aid at the latest in the deformed state of the foam applies to the foam. By what is described there

• ·• ·

Verfahren gelingt es, durch hochfrequenzverschweißbare Kunststoffpulver an der Oberfläche sowie den an die Oberfläche angrenzenden Poren des Schaumstoffes einzubringen. Zur Durchführung dieses Verfahrens ist eine spezielle Vor-5 richtung notwendig, die mechanisch aufwendig die gleichmäßige Verteilung des Pulvers an der Oberfläche des Schaumstoffes gewährleisten soll. Es leuchtet ohne weiteres ein,The process succeeds in using high-frequency weldable plastic powder on the surface as well as on the surface to introduce adjacent pores of the foam. To carry out this procedure, a special pre-5 direction necessary, the mechanically complex the even distribution of the powder on the surface of the foam to ensure. It makes sense without further ado

j daß nach diesem Verfahren nur sehr dünne Bahnen ausgerüstet werden können, da die Verschweißung ausschließlich 1 0 in den Oberflächenbereichen der Schaumstoffbahn erfolgenj that only very thin webs can be equipped with this method, since the welding is exclusively 1 0 take place in the surface areas of the foam sheet

! kann. ;! can. ;

j Die vorliegende Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt,j The present invention has set itself the task of

j durch Hochfrequenz verschweißbare Platten und Bahnen ausj plates and sheets that can be welded using high frequency

j Kunststoffschaum zu entwickeln, welche in beliebigen Stär-j to develop plastic foam, which can be

I 15 ken einsetzbar sind und leicht handhabbar praktisch uni-I 15 ken can be used and are easy to handle, practically uni-

I , verseil eingesetzt werden können. Insbesondere sollen solche i durch Hc jhfrequenz verschweißbaren Schaumstoffe, Vorzugs- 'I, stranded can be used. In particular, such foams, which can be welded by high frequency, should be 'preferred'

j ^: weise aus Polyurethanweichschäumen entstehen, die für ; I Polsterzwecke einsetzbar sind und bei der Fertigung mitj ^: arise from flexible polyurethane foams that are used for; I can be used for upholstery purposes and in production with

j ₍ 20 beliebigen anderen beim Polstern eingesetzten Materialien ! verschweißt werden können, wobei die Verschweißungsstellenj ₍ 20 any other materials used in upholstery! can be welded, whereby the weld points

I ' mechanisch und optisch allen Anforderungen an moderne In-I dustrieprodukte genügen sollen.I 'mechanically and visually all the requirements of modern In-I industrial products should suffice.

I !I!

I Diese Aufgabe wurde überraschenderweise dadurch gelöst,I This task was surprisingly achieved by

25 daß man retikulierte Schäume verwendet und in diese gleichmäßig verteilt durch Hochfrequenz verschweißbare Kunststoffpulver einbringt und diese Pulver mit Hilfe eines feinkörnigen Pulvers mit schmelzklebenden Eigenschaften fixiert. Die Herstellung dieser erfindungsgemäßen, durch Hochfre-30 quenz verschweißbaren Schaumstoffplatten oder Bahnen erfolgt entweder dadurch, daß man in den retikulierten Schaum zunächst das Stegsystem mit einem feinkörnigen Pulver mit schmelzklebenden Eigenschaften gleichmäßig ein-25 that you use reticulated foams and evenly in them distributes by high frequency weldable plastic powder and introduces this powder with the help of a fine-grained Fixed powder with hot melt adhesive properties. The production of these according to the invention, by Hochfre-30 quenz weldable foam sheets or webs is done either by being in the reticulated First, foam the bar system evenly with a fine-grain powder with hot-melt adhesive properties.

stäubt und danach das durch Hochfrequenz verschweißbare Kunststoffpulver gleichmäßig einbringt oder ein mit feinkörnigem Pulver mit schmelzklebenden Eigenschaften gleichmäßig eingestäubtes, durch Hochfrequenz verschweißbares Kunststoffpulver gleichmäßig einbringt und ggf. erwärmt.dusts and then evenly introduces the plastic powder, which can be welded by high frequency, or a fine-grained one Powder with hot-melt adhesive properties, evenly dusted, weldable by high frequency Introduces plastic powder evenly and, if necessary, heats it up.

Retikulierte Schaumstoffe sind bekannt. Es handelt sich um Schäume, bei denen die Zellwände praktisch vollständig entfernt sind, so daß sie nur noch aus dem netzartigen ! Skelett bzw. Stegsystem bestehen. Sie können in üblicher Weise aus Schaumstoffen durch mechanische, chemische ; oder thermische Behandlung gewonnen werden. Die Anwendung , retikulierter Schäume war bisher auf Sondergebiete wie die Behandlung strömender Medien, die Veränderungen mechanischer, akustischer und elektrischer Wellen und Sonderverpackungen beschränkt.Reticulated foams are known. It is a matter of Foams in which the cell walls are practically completely removed so that they only come from the reticulated! Skeleton or bar system exist. You can in the usual way from foams by mechanical, chemical; or thermal treatment. The application of reticulated foams was previously on special areas such as the treatment of flowing media, the changes in mechanical, acoustic and electrical waves and special packaging limited.

Es wurde jetzt gefunden, daß diese retikulierten Schäume auch hervorragend geeignet sind,zu durch Hochfrequenz verschweißbaren Platten und Bahnen verarbeitet zu werden. Hierzu werden in die retikulierten Schäume, die in der ; Regel allein nicht durch Hochfrequenz verschweißbar sind, durch Hochfrequenz verschweißbare Kunststoffpulver gleichmäßig eingebracht. Dies kann in besonders einfacher Weise durch einfaches und gleichmäßiges Aufstreuen des Kunststoff pulvers auf den Schaum erfolgen, wobei überschüssige Mengen durch das Steggerüst hindurch unterhalb der Platte oder Bahn wieder austreten. Um die Platten und Bahnen transport- und lagerfähig zu machen und die gleichmäßige Verteilung nachträglich nicht wieder zu gefährden, ist es erforderlich, die Teilchen des verschweißbaren Kunststoffpulvers an den Stegen des Schaumstoffes zu fixieren. Dies geschieht erfindungsgemäß durch ein feinkörniges Pulver mit schmelzklebenden Eigenschaften. Dieses feinkörnige Pu"¹ i---- „_x...-i. _vor £_em Einbringen der ver-It has now been found that these reticulated foams are also excellently suited to be processed into plates and webs which can be welded by high frequency. For this purpose, in the reticulated foams, which are in the; As a rule, they cannot be welded by high frequency alone, plastic powder that can be welded using high frequency is introduced evenly. This can be done in a particularly simple manner by simply and evenly sprinkling the plastic powder onto the foam, with excess quantities emerging again through the bar framework beneath the plate or web. In order to make the plates and webs transportable and storable and not to endanger the uniform distribution again afterwards, it is necessary to fix the particles of the weldable plastic powder to the webs of the foam. According to the invention, this is done using a fine-grain powder with melt-adhesive properties. This fine-grained Pu ^"1 i ----" _x ...- i. £ _ago _em introduction of comparable

schweißbaren Kunststoffpulver in den Schaumstoff eingebracht werden, oder aber in einem Arbeitsgang zusammen mit dem Kunststoffpulver eingetragen werden, indem man das Kunststoffpulver vorher mit dem feinkörnigen Pulver einstäubt. Diese gewissermaßen "panierten" Kunststoffpulver werden bereits durch einfaches Erwärmen an den Stegen des retikulierten Schaumes fixiert, ohne dessen sonstige mechanischen und optischen Eigenschaften zu verändern. Die so erhaltenen Platten und Bahnen können nun in beliebiger Weise mit herkömmlichen Hochfrequenzschweißgeräten verschweißt werden, wobei in einem Arbeitsgang auch die verschiedensten Materialien miteinander verschweißt werden können. Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Produkte ist, daß sie ohne Schwierigkeiten auch in den Stärken von über 5 mm hergestellt und verarbeitet werden können. Bei dem Verfahren gemäß DE-PS 2 116 092 muß bei Schichtstärken über 5 mm sowohl die Ober- als auch die Unterseite < mit Schweißhilfsmitteln ausgerüstet werden, was in der Praxis zu erheblichen Mehraufwendungen führt. Erfindungsgemäß können auch Schaumstoffplatten und -bahnen in Stärken ' von 10 bis 20 mm verschweißbar gemacht werden.weldable plastic powder can be introduced into the foam, or else can be entered in one operation together with the plastic powder by dusting the plastic powder with the fine-grained powder beforehand. These so-to-speak "breaded" plastic powders are fixed to the webs of the reticulated foam by simply heating them without changing its other mechanical and optical properties. The plates and webs obtained in this way can now be welded in any way with conventional high-frequency welding devices, with the most varied of materials being able to be welded to one another in one operation. A particular advantage of the products according to the invention is that they can be manufactured and processed without difficulty even in thicknesses of over 5 mm. In the method according to DE-PS 2,116,092, both the top than the bottom must mm <be equipped with welding tools also, which in practice leads to considerable additional costs in layer thicknesses of more than. 5 According to the invention, foam sheets and sheets in thicknesses of 10 to 20 mm can also be made weldable.

Als retikulierte Schaumstoffe kommen prinzipiell alle Schaumstoffe infrage, in der Praxis werden jedoch Polyurethanweichschäume, insbesondere auf Basis von Polyestern und Polyäthern bevorzugt. Als durch Hochfrequenz verschweißbare Kunststoffpulver werden insbesondere Polyamide, PVC, PVDC, PVAC, Copolymerisate und Gemische derselben eingesetzt. Die Korngrößen können 100 bis 500 \xm betragen, Korngrößen von 100 bis 300 μηι werden bevorzugt. Hierbei ist zu beachten, daß die Korngrößen unterhalb der Porengrößen der retikulierten Schäume liegen müssen, da sonst ein Eindringen und Durchrieseln nicht mehr möglich ist. Die retikulierten Schäume weisen im allgemeinen 5 bis 30 Zellen pro cm auf, wnhpi 14 bis 22 Zellen pro cm bevorzugt werden.In principle, all foams can be used as reticulated foams, but in practice flexible polyurethane foams, in particular based on polyesters and polyethers, are preferred. Polyamides, PVC, PVDC, PVAC, copolymers and mixtures thereof are used in particular as plastic powders that can be welded by high frequency. The particle sizes can be xm to 500 \ 100, grain sizes of 100 to 300 μηι preferred. It should be noted here that the grain sizes must be below the pore sizes of the reticulated foams, otherwise penetration and trickling through is no longer possible. The reticulated foams generally have 5 to 30 cells per cm, with 14 to 22 cells per cm being preferred.

Das Raumgewicht dieser Schäume beträgt 15 bis 60, vorzugsweise 25 bis 45 g/l. Die durch Hochfrequenz verschweißbaren Kunststoffpulver liegen in dem fertigen Produkt, in Mengen von 20 bis 200 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Schaumes vor. Vorzugsweise werden Mengen von 50 bis 150 Gew.-% eingesetzt. Zur Fixierung der durch Hochfrequenz verschweißbaren Kunststoffpulver werden feinkörnige Pulver mit schmelzklebenden Eigenschaften eingesetzt. Diese Pulver können aus PE, EVA, Polyamiden, PVC, PVDC und PVAC,Copolymerisaten und Gemischen derselben bestehen. Die Teilchengröße sollte zwischen einem und 100, vorzugsweise 5 bis 60 μΐη bestehen, wobei jedoch gegenüber der Korngröße der verschweißbaren Kunststoffpulver ein deutlicher Größenunterschied von etwa einer Zehnerpotenz bestehen sollte. Der Schmelzpunkt der feinkörnigen Pulver mit schmelzklebenden Eigenschaften sollte zwischen 40 und 120⁰C, vorzugsweise zwischen 60 und 80⁰C liegen. Diese Pulver werden in Mengen von 1 bis 30, vorzugsweise 5 bis 15 Gew.-% bezogen auf das Gewicht der durch Hochfrequenz verschweißbaren Kunststoffpulver eingesetzt. Um eine ausreichende Fixierung der durch Hochfrequenz verschweißbaren Kunststoffpulver an dem Steggerüst der retikulierten Schäume zu gewährleisten, kann man entweder von vorgewärmtem Schaum ausgehen oder aber jeweils nach dem Einbringen der pulverförmigen Substanzen erwärmen. Die Erwärmung kann beispielsweise durch Infrarot, Heißluft, Gase, Dampf, aber auch Hochfrequenz erzeugt werden, sofern auch das feinkörnige Pulver mit schmelzklebenden Eigenschaften durch Hochfrequenz anregbar ist. Eine bevorzugte Ausführungsform besteht darin, daß man das durch Hochfrequenz verschweißbare Kunststoffpulver mit dem feinkörnigen Pulver mit schmelzklebenden Eigenschaften einstäubt und in dieser gewissermaßen "panierten" Form gleichmäßig in den retikulierten Schaum einbringt. Durch das Erwärmen wird das durch Hochfrequenz verschweißbare Kunststoffpulver nur oberf läc"^u1 ' "^u ^arv ^ ^" steaen angesintert. Im GegensatzThe density of these foams is 15 to 60, preferably 25 to 45 g / l. The plastic powders that can be welded by high frequency are present in the finished product in amounts of 20 to 200% by weight, based on the weight of the foam. Quantities of 50 to 150% by weight are preferably used. Fine-grained powders with melt-sticking properties are used to fix the plastic powders, which can be welded by high frequency. These powders can consist of PE, EVA, polyamides, PVC, PVDC and PVAC, copolymers and mixtures thereof. The particle size should be between 1 and 100, preferably 5 to 60 μm, but there should be a clear difference in size of about a power of ten compared to the grain size of the weldable plastic powder. The melting point of fine-grained powder with melt-adhesive properties, should preferably be between 40 and 120 ⁰ C between 60 and 80 ⁰ C. These powders are used in amounts of 1 to 30, preferably 5 to 15% by weight based on the weight of the plastic powder that can be welded by high frequency. In order to ensure adequate fixation of the plastic powder, which can be welded by high frequency, to the framework of the reticulated foams, one can either start from preheated foam or heat it up after the powdered substances have been introduced. The heating can be generated, for example, by infrared, hot air, gases, steam, but also high frequency, provided that the fine-grained powder with melt-sticking properties can also be excited by high frequency. A preferred embodiment consists in dusting the high-frequency weldable plastic powder with the fine-grained powder with melt-sticking properties and introducing it evenly into the reticulated foam in this "breaded" form, as it were. By heating the weldable by high frequency plastic powder is sintered only oberf LAECs ^"u1 '" ^u ^arv ^ ^ "steaen. Unlike

zu Klebstoffen, Lösungsmitteln, Dispersionen etc. werden jedoch keine den Schweißvorgang oder die Qualität des Endprodukts beeinflussenden Fremdstoffe in den Schaumstoff eingebracht.become adhesives, solvents, dispersions, etc. however, no foreign matter in the foam which would affect the welding process or the quality of the end product brought in.

Die erfindungsgemäßen Schaumstoffplatten und Bahnen können ohne Schwierigkeiten mit einer großen Anzahl von anderen Materialien verarbeitet werden. Beispielsweise kann man ein- oder mehrlagig Flächen-kaschieren und sowohl Kunststoffolien als auch Textilien mit dem Schaumstoff bzw. ggf weiteren Beilagen nach Wunsch miteinander verschweißen.The foam sheets and webs according to the invention can can be processed with a large number of other materials without difficulty. For example, you can Laminate one or more layers of surfaces and both plastic films and textiles with the foam or, if necessary, additional ones Weld the inserts together as required.

Die so erhaltenen Produkte können vorzugsweise zur Polste- ; rung eingesetzt werden, beispielsweise bei der Herstellung von Polstermöbeln, Kraftfahrzeugsitzen sowie der Kraft- ' fahrzeuginnenausstattung. Sie sind aber auch für die Herstellung von Matrazen und Auflagekissen geeignet und können beispielsweise zusammen mit Kunstleder und Textilien zu hochwertigen Endprodukten verarbeitet werden. ;The products thus obtained can preferably be used for upholstery; tion can be used, for example in the production of upholstered furniture, motor vehicle seats and the power ' vehicle interiors. But they are also suitable for the production of mattresses and support cushions For example, they can be processed into high-quality end products together with artificial leather and textiles. ;

Bei der Herstellung von kaschierten Produkten läßt sich die Herstellung dadurch vereinfachen und besonders praktisch durchführen, indem man in den bereits einseitig kaschierten Schaumstoff beispielsweise unter einem vibrierenden Streuaggregat durchzieht, dabei gleichmäßig mit feinkörnigem Pulver eingestäubte Kunststoffpulver aufstreut und hierbei nach Möglichkeit so dosiert, daß die aufgestreute MengeIn the production of laminated products, this simplifies production and makes it particularly practical perform by inserting into the foam, which is already laminated on one side, for example under a vibrating spreading unit permeates, sprinkling evenly with fine-grained powder dusted plastic powder and this if possible dosed in such a way that the scattered amount

gerade zur Abdeckung der Schaumstoffstege ausreicht, jedoch sich
/keine oder nur geringfügige überschüssige Mengen an der \ just enough to cover the foam bars, however
/ no or only minor excess amounts of the \

kaschierten Unterseite ansammeln. Nach diesem Auftrag mit dem "panierten" Pulver wird das Material erwärmt, wobei das Kunststoffpulver an den Stegen fixiert wird. Die Erwärmung kann in besonders einfacher Weise durch Infrarotlicht erfolgen. Anschließend kann gewünschtenfalls auch die zweite Oberfläche des Schaumstoffes mit einem Gewebe kaschiert werden. Das so erhaltene Produkt ist ausgezeichnet geeignet zur Polsterung von Möbeln und Autositzen.accumulate the laminated underside. After this application with the "breaded" powder, the material is heated, whereby the Plastic powder is fixed to the webs. The warming can be done in a particularly simple manner by infrared light. Then, if desired, the second Surface of the foam can be laminated with a fabric. The product thus obtained is excellent for upholstering furniture and car seats.

Claims

• · FROM KREISLER SCHÖNWALD EISHOLD FUES FROM KREISLER KELLER SELTING WERNER PATENTANWÄLTE Dr.-Ing. von Kreisler t 1973 Dr, -Ing. K, Schönwald, Cologne Dr.-Ing. K, W. Eishold, Bad Soden Dr. J. F. Fues, Cologne Dipl.-Chem. Alek von Kreisler, Cologne Katex Dipl.-Chem. Carola Keller, Cologne Dipl.-Ing. G. Selling, Cologne Kaschier- und Prägeanstalt GmbH & Co KG Dr. H.-K. Werner, Cologne Industriestr. 12 Nettetal 2 DEICHMANNHAUS AM HAUPTBAHNHOF D-5000 COLOGNE 1 W / LF March 20, 1981 Sheets and sheets made of plastic foam that can be welded by high frequency

1. Plates and sheets that can be welded using high frequency made of plastic foam, characterized in that they consist of a reticulated foam in which it is evenly distributed and weldable by high frequency

I brought in plastic powder and with the help of a fine-grained Powder is fixed with hot-melt adhesive properties.

2. High frequency weldable plates and sheets according to claim 1, characterized in that reticulated Flexible polyurethane foams are used,

3. By high frequency weldable plates and sheets according to claim 1 or 2, characterized in that the Plastic powder made of polyamides, PVC, PVDC, PVAC, copolymers and mixtures that can be welded by high frequency the same exists.

Telephone: (02 ^ _- "_J ♦ ·· · ι I i '* l' |: Dompolent Cologne

4. Plates and sheets weldable by high frequency according to Claims 1 to 3, characterized in that the fine-grained powder with adhesive properties made of PE, EVA, PVC, PVDC, PVAC, copolymers and mixtures the same exists. ι

5. Plates and sheets weldable by high frequency 'according to claims 1 to 4, characterized in that the fine-grain powder with hot melt adhesive properties; th grain sizes of 1 to 100, preferably 5 to 60 μm

having. j

6. Plates and sheets weldable by high frequency according to Claims 1 to 5, characterized in that ^! the high-frequency weldable plastic powder has grain sizes of 100 to 500, preferably 100 to 300 µm, but is at least one power of ten larger than the fine-grained powder with melt-adhesive properties.

7. High-frequency weldable sheets and webs according to claims 1 to 6, characterized in that the reticulated plastic foam, having per cm 5 to 30, preferably 14 to 22 cells and a specific weight of '15 to 60, preferably 25 to 45 g / l has. _t

8. Plates and sheets that can be welded using high frequency!

according to claims 1 to 7, characterized in that said fine-grained powder with melt-adhesive properties i at 40 to 120 ⁰ C, preferably from 60 to 8O ⁰ C melts. <

9. By high frequency weldable plates and sheets according to claims 1 to 8, characterized in that the plastic powder weldable by high frequency in quantities of 20 to 200, preferably 50 to 150% of the weight

weight of the reticulated plastic foam is present.

10. By high frequency weldable plates and sheets according to claims 1 to 9, characterized in that the fine-grain powders with melt-adhesive properties in quantities of 1 to 30, preferably 5 to 15% by weight to the weight of the plastic powder weldable by high frequency.