DE8135826U1 - Schaumstoffbahn aus einem geschlossenzellig geschaeumten, vernetzten kunststoffkoerper - Google Patents

Description

Anmelderin: Firma Carl Freudenberg, Weinheim

Schaumstoffbahn aus einein geschlossenzellig geschäumten, vernetzten Kunststoffkörper

Die Erfindung betrifft eine Schaumstoffbahn aus einem geschlossen zellig geschäumten, vernetzten Kunststoffkörper, der eine im wesentlichen parallel zu der Oberseite verlaufende Unterseite aufweist.

Schaumstoffbahnen der vorstehend angesprochenen Art sind seit langem bekannt und geläufig. Sie verhalten sich, wenn sie aus einem Polyolefin bestehen, in chemischer Hinsicht vollkommen inert, lassen sich im AnschluS an eine vorausgegangene Erwärmung ausgezeichnet umformen und besitzen neben einem hohen Wärme-

dämmvermögen eine ausgezeichnete Rückprall elastizität.

Schaunistoffbahnen aus geschlossenzellig geschäumten, vernetzten ■Polyolefinen haben aufgrund dieser Eigenschaften vielfältige Anwendungen gefunden, beispielsweise im Automobil bau, auf dem Isolationssektor, bei der Herstellung von Spielwaren, Camping- und Sportartikeln, bei der Herstellung von Verpackungen, von Bekleidung und orthopädischen Erzeugnissen, bei der Herstellung von Sitzbezügen, von Haushalts-, Werbe- und Displayartikeln sowie im Bauwesen. Dabei muß allerdings vielfach der Nachteil in Kauf genommen werden, daß die Wärmedurchlässigkeit nur bedingt, die Absorptionsfähigkeit und die Durchlässigkeit für Feuchtigkeit bzw. Luftschall hingegen überhaupt nicht steuerbar sind und nur sehr schlechte Werte aufweisen. Artfremde Substanzen können wegen der geschlossenen Porenstruktur nicht eingelagert werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaumstoffbahn zu zeigen, die sich vorteilhaft von einer Ausführung der vorstehend angesprochenen Art unterscheidet. Die vorgeschlagene Schaunistoffbahn soll insbesondere hinsichtlich der Absorption von Luftschall oder Feuchtigkeit sowie hinsichtlich ihrer Durchlässigkeit bei einer entsprechenden Beaufschlagung auf gute eindeutig definierte Eigenschaften einstellbar sein. Neue Anwendungsbereiche sollen durch die Möglichkeit einer gezielten Einlagerung artfremder Substanzen erschlossen werden.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Schaumstoffbahn der eingangs genannten Art vorgeschlagen, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Ober- und/oder die Unterseite durch in die Schaumstoffbahn eindringende, musterartig über die Fläche verteilte Kanäle unterbrochen ist, in denen auch artfremde Substanzen eingelagert sein können.

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Sofern als artfremde Teilchen feste Teilchen verwendet und in einen weichelastischen Kunststoffschaum eingebettet werden, sind diese untereinander lediglich durch den weichelastischen, geschlossenzellig geschäumten Kunststoffschaum verbunden. Sie vermögen insofern nicht eine Umformung unter der Einwirkung von Druck und Wärme zu behindern, bewirken jedoch eine ausgezeichnete Stabilisierung der Raumstruktur des Schaumstoffes, wodurch Veränderungen der Eigenschaften während des Umformens verhindert werden.

Die die Ober- und/oder die Unterseite unterbrechenden Kanäle können nach Art von Sacklöchern senkrecht oder schräg zur Erstreckung in die Schaumstoffbahn eindringen. Sie können diese ganz durchdringen, so daß eine Mündung die Oberseite, die andere Mündung hingegen die Unterseite unterbricht. Sie können auch derart ineinander übergehen, daß jeder Kanal mehrere Mündungen im Bereich der Ober- und/oder der Unterseite aufweist. Die einzelnen Teilkanäle schließen in diesem Falle mit der Erstreckung der Schaumstoffbahn einen spitzen Winkel ein. Effekte, bei denen es auf eine besondere Gestaltung der Oberfläche maßgeblich ankommt, wie beispielsweise die Absorptionsfähigkeit oder Durchlässigkeit gegenüber Luftschall oder Feuchtigkeit, lassen sich hierdurch wesentlich verstärken.

Die Kanäle bestehen vorzugsweise aus kreis- oder polyganförmig ausgeführten Löchern, die ohne Entnahme von Werkstoffbestandteilen erzeugt sind. Das Material der Schaumstoffbahn ist in der Festlegung von gegebenenfalls in den Kanälen enthaltenden Substanzen begünstigt. Die Innenwandung der Kanäle besteht im wesentlichen aus den Wänden der angeschnittenen, kugelförmigen Poren des Schaumstoffes, und sie zeigt eine dementsprechend starke Zerklüftung, was für die Absorptionskapazität von großem Vorteil ist.

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Diese läßt sich weiter steigern durch die Einlagerung von Zellstoff % oder anderen Teilchen und gegebenenfalls Fasern mit einer offenen I Porenstruktur. '#

Die nach innen vorspringenden Teile dieser Zellwände weisen eine |

große Anschmiegsamkeit auf und vermögen in feinste Unregelmäßig- |

keiten der Oberfläche gegebenenfalls eingelagerter Teilchen ein- |

zudringen. Diese erfahren dadurch eine zusätzliche Sicherung hin- j

sichtlich der Verankerung. 5

Der Durchmesser der Teilchen kann in einem relativ großen Rahmen g

frei gewählt werden. Ein mechanisch fester Halt wird bereits dann |

erzielt, v/enn der größte Durchmesser der Teilchen nur geringfügig |

größer ist als der kleinste Durchmesser der Kanäle. Demgegenüber f

wird ein noch besserer Sitz erzielt, wenn das Profil der Teilchen I etwa demjenigen der Kanäle entspricht, bzw. etwas größer gewählt ist.

Unabhängig hiervon ist es möglich, die Teilchen auf adhäsive Weise mit der Wandung der Kanäle zu verbinden, was beispielsweise

durch thermoplastische Erweichung des Polyolefinschaumes geschehen \

kann oder unter Zuhilfenahme eines reaktiven Klebstoffes. In ·!

beiden Fällen wird eine besonders gute Homogenität der mechanischen ι

Eigenschaften erzielt. ;

i Die festen Teilchen können solche aus natürlichen Werkstoffen jj

umfassen, beispielsweise aus Holz oder Leder. Beide Werkstoffe i

haben eine gute Wasseraufnahmefähigkeit, was eine entsprechend ;

ausgebildete Schaumstoffbahn besonders geeignet macht für die y

Erzeugung hochwertiger Einlegesohlen. Dem gleichen Zweck kann eine Ausführung zugeführt werden, die geruchbindende Aktivkohle

in Form von festen Teilchen enthält. -

Die Einlagerung von Zellstoff oder anderen Teilchen mit einer offenen Porenstruktur verbessert das Absorptionsvermögen für Feuchtigkeit. Im letztgenannten Falle ergibt sich außerdem eine Steigerung des Schallabsorptionsgrades.

Die vorgeschlagene Schaumstoffbahn kann aus einem geschlossenzellig geschäumten, vernetzten Polyäthylen, einem geschlossenzellig geschäumten, vernetzten Polypropylen oder einem Verschnitt aus beiden Werkstoffen bestehen. Polypropylen zeichnet sich neben einer verbesserten Temperaturbeständigkeit durch eine größere Härte gegenüber Polyäthylen aus, dieses besitzt jedoch ein besseres Absorptionsvermögen für Luftschall. In Abhängigkeit von dem vorgesehenen Verwendungszweck ist es deshalb unerläßlich, eine fachkundige Auswahl zu treffen. Es können auch Schaumstoffbahnen aus polymeren Werkstoffen, entstanden durch Polykondensation, Polymerisation oder Polyaddition, verwendet werden (z. B. PVC, EVA, Polystrol usw.). Durch den Einsatz dieser Schaumstoffe können bestimmte mechanische, elektrische und optische Eigenschaften gezielt erreicht werden (z. B. Zugfestigkeit, E-Modul, Formbeständigkeit, Verhalten bei Erwärmung, Isolationsverhalten usw.).

Auch Schaumstoffbahnen mit nur zum Teil geschlossenen Zellen, wie z. B. 70 % geschlossene und 30 % offene Zellen, können durch Variation gemäß Patentanspruch gesteuerte Eigenschaften erhalten.

Die vorgeschlagene Schaumstoffbahn kann durch die Einlagerung bestimmter Mengen von festen Teilchen einer bestimmten Art, einer bestimmten Größe und einer bestimmten gegenseitigen Zuordnung nachträglich wesentlich in ihren Eigenschaften modifiziert werden. Es ist dabei ein hervorzuhebender Vorteil, daß diese nachträgliche Modifizierung ohne besonders großen technischen Aufwand möglich ist und zu definierten Eigenschaften führt, die jederzeit reproduzierbar sind.

Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung wird anhand der in der Anlage beigefügten Zeichnung nachfolgend weiter erläutert.

Es zeigen:

Figur 1 eine Schaumstoffbahn aus einem geschlossenzellig geschäumten, vernetzten Kunststofflager , die von musterartig verteilten Kanälen ganz tür*., ■'■■ ■:*-+* ist.

Figur 2 eine Schaumstoffbahn entsprechend Figur l_a bei der die die Ober- und die die Unterseite unterbrechenden Kanäle einander zugeordnet und unter einem spitzen Winkel in das Innere der Schaumstoffbahn eindringen, wo sie ineinander übergehen. In den Kanälen sind Faserbündel enthalten, die in ein auf der Unterseite angeordnetes, textiles Flächengebilde eingebunden sind.

Figur 3 eine Schaumstoffbahn aus einem geschlossenzellig geschäumten, vernetzten Kunststoffkörper, bei der die Ober- und die Unterseite jeweils von musterartig verteilten, senkrecht in die Schaumstoffbahn eindringenden, sacklochartig ausgebildeten Kanälen unterbrochen sind. Die Kanäle haben keine gegenseitige Verbindung, und sie sind mit einem Pulver aus einem mineralischen Werkstoff gefüllt.

Figur 4 zeigt eine Ausführung ähnlich Figur 3, wobei jedoch nur die Oberseite von senkrecht eindringenden, musterartig über die Fläche verteilten, sacklochartig ausgeil bildeten Kanälen unterbrochen ist. Auf die Unterseite ( ist eine Verstärkungss.chicht aufkaschiert.

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Figur 5 eine Ausführung ähnlich Figur 4, wobei jedoch jeweils zwei der die Oberseite d&r Schaumstoffbahn musterartig unterbrechenden Kanäle im Inneren der Schaumstoffbahn ineinander übergehen.

Figur 6 die Oberseite einer Schaumstoffbahn zur Verdeutlichung einer möglichen gegenseitigen Zuordnung der Lage der einzelnen Kanäle.

Die Schaumstoffbahn gemäß Figur 1 besteht aus einem geschlossenzellig geschäumten, vernetzten Polyäthylen mit einem Raumgewicht von 7o kg/m . Die Dicke beträgt Io mm.

Die Schaumstoffbahn ist von den musterartig über die gesamte Oberfläche gleichmäßig verteilten, senkrechten Kanälen 2 ganz durchdrungen. Diese haben ein im Bereich der Ober- und im Bereich der Unterseite erkennbares, kreisförmiges Profil und einen gegenseitigen Mittelpunktsabstand von 2 mm.

Das Profil der Kanäle zeigt durch die Vielzahl der angeschnittenen, ursprünglich kugelförmig ausgebildeten Zellen eine starke Zerklüftung. Die absorptionswirksame Oberfläche ist dadurch stark vergrößert.

Die die Schaumstoffbahn gemäß Figur 2 durchdringenden Kanäle sind etwa in der Mitte der Schaumstoffbahn unter einem rechten Winkel abgeknickt und enthalten Bündel aus Polypropylenfasern, die in ein auf die Unterseite aufgelegtes Vlies eingebunden sind. Die Absorptionskapazität ist hierdurch stark vergrößert. Das Vlies besteht ebenfalls aus Polypropylenfasern, und hat bei einem Flächengewicht von 15o g/m eine Dicke von 3 mm. Es zeichnet sich bei einer guten Sprungelastizität durch eine völlige Bindemittelfreiheit aus.

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Die Feuchtigkeitsaufnahmefähigkeit von Polypropylen ist vernachlässigbar gering. Dennoch weist eine Schaumstoffbahn gemäß Figur 2 infolge der zwischen den einzelnen Polypropylenfasern wirksamen Kapillaraktivität eine gute Durchlässigkeit für Wasserdampf auf. Das Porensystem der auf der Unterseite angeordneten Vliesschicht ist unmittelbar mit demjenigen der in den Kanälen enthaltenen Fasern verbunden. Sowohl hinsichtlich der Aufnhame als auch hinsichtlich der Abgabe von Wasserdampf je Zeiteinheit weist infolgedessen die Unterseite eine größere Kapazität auf als die Oberseite. Aufgenommene Feuchtigkeit wird bevorzugt in diesem Bereich gespeichert. Beispielsweise eine entsprechend ausgebildete Einlegesohle weist dadurch auch nach längerem Gebrauch eine trocken erscheinende Oberfläche auf und die aufgenommene Feuchtigkeit kann nach dem Herausnehmen der Einlegesohle aus dem Schuh in kurzer Zeit über die freie Unterseite verdunsten.

Die Ausführung gemäß Figur 3 zeigt eine Schaumstoffbahn aus einem geschlossenzellig geschäumten, vernetzten Polyäthylen mit einer Dicke von 15 mm. Ober- und Unterseite der Schaumstoffbahn sind durch abwechselnd senkrecht eindringende, sacklochartig ausgebildete Kanäle unterbrochen. Das geschlossene Ende dieser Kanäle hat jeweils einen Abstand von 1,5 mm von der gegenüberliegenden Seite. Die Kanäle haben ein an der Mündung erkennbares, kreisförmiges Profil mit einem Durchmesser von 3 mm. Der gegenseitige Achsabstand beträgt 12 mm.

Die Kanäle sind mit porösem Bariumsulfat gefüllt, wodurch die

2 Schaumstoffbahn ein hohes Gewicht von 650 g/m aufweist sowie einen guten Absorptionsgrad für Luftschall. Die Schaumstoffbahn eignet sich ausgezeichnet zur Schallisolierung. Im linken Teil der Darstellung ist die Schaumstoffbahn beidseitig mit einer

luftundurchlässigen Folie aus Polyäthylen verbunden, die eine Dicke von 35 yu aufweist. Ein Herausrieseln des Füllstoffes wird hierdurch unterbunden.

Figur 4 zeigt eine Schaumstoffbahn ähnlich Figur 3 mit dem Unterschied, daß der Schaumstoff ein geschlossenzellig geschäumtes,

3 vernetztes Polypropylen mit einem Raumgewicht von 150 kg/m ist. Die Dicke beträgt 10 mm, und die Mündungen der Kanäle sind ausschließlich nebeneinanderliegend auf der Oberseite angeordnet. Die Unterseite der Schaumstoffbahn ist auf ein Trägerblech 6 aufkaschiert, das eine erleichterte Anbringung bei einer Verwendung als Schall schluckmatte ermöglicht.

Die Ausführung gemäß Figur 5 besteht aus einer Bahn aus einem geschlossenzellig geschäumten, vernetzten Polyäthylen mit einem Raumgewicht von 90 kg/m . Die Dicke beträgt 8 mm, und die Oberseite zeigt die Mündungen von im Inneren der Schaumstoffbahn ineinander übergehenden Kanälen.

Das Material ist verrottungsfest, hat eine textil artige weiche Oberfläche und eine gute Wasseraufnahmefähigkeit. Es eignet sich aus diesem Grunde ausgezeichnet zur Herstellung hochwertiger Einlegesohlen.

Figur 6 zeigt die Oberseite einer Schaumstoffbahn, die durch eine Vielzahl voneinander musterartig zugeordneten Kanalmündungen unterbrochen ist. Das Profil ist dreieckig ausgebildet, jedoch nur im Bereich der eigentlichen Mündung der Kanäle klar erkennbar, weil hier die Schaumstoffbahn einheitlich folienartig abgeschlossen ist. Im Inneren weist das Profil demgegenüber eine ähnliche Zerklüftung auf wie in der Figur 1 erkennbar.

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Zusammenfassung:

Schaumstoffbahn aus einem geschiossenzeliig geschäumten, vernetzten Kunststoffkörper

Schaumstoffbahn aus einem geschlossenzellig geschäumten, vernetzten Kunststoffkörper, der eine Ober- und eine Unterseite auf

weist, wobei die Ober- und/oder die Unterseite durch in den Schaumstoff körper (1) eindringende, musterartig über die Fläche verteilte Kanäle (2) unterbrochen ist.

Claims (20)

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1. Schaumstoffbahn aus einem geschlossenzellig geschäumten, vernetzten Kunststoffkörper, der eine Ober- und eine Unterseite aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Ober- und/oder die Unterseite durch in den Schaumstoffkörp?" eindringende, musterartig über die Fläche verteilte <· ν · ■:; unterbrochen ist.

2. Schaumstoffbahn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die Ober- und/oder die die Unterseite unterbrechenden Kanäle ineinander übergehen.

3. Schaumstoffbahn nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle (2) senkrecht zur Ober- und/oder Unterseite

[ angeordnet sind.

4. Schaumstoffbahn nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle (2) mit der Ober- und/oder der Unterseite einen

j spitzen Winkel einschließen.

5. Schaumstoffbahn nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle (2) aus an der Mündung kreis- oder polygonförmig begrenzten Löchern bestehen.

6. Schaumstoffbahn nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,

daß der gegenseitige Achsabstand der Kanäle wenigstens so groß ist wie der Durchmesser der Teilchen, gemessen in gleicher Richtung, jedoch nicht größer als die doppelte Dicke der Schaumstoffbahn.

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7. Schaumstoffbahn nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeicnnet, daß die Kanäle eine feuchtigkeits- und/oder luftschallabsorbierende Substanz enthalten.

8. Schaumstoffbahn nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die absorptionswirksame Substanz feste Teilchen umfaßt.

9. Schaumstoffbahn nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die festen Teilchen solche aus einem natürlichen Werkstoff umfassen, beispielsweise aus Holz, Leder, Aktivkohle, Sand, Kreide, Metall, Baum- oder Schafwolle.

10. Schaumstoffbahn nach Anspruch 8 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die festen Teilchen solche aus einem synthetisch hergestellten Werkstoff umfassen, beispielsweise aus Kunststoff, Seife, Korund oder Zellstoff.

11. Schaumstoffbahn nach Anspruch 8 bis lo, dadurch gekennzeichnet, daß die festen Teilchen im wesentlichen kugelförmig ausgebildet sind.

12. Schaumstoffbahn nach Anspruch 8 bis lo, dadurch gekennzeichnet, daß die festen Teilchen säulenförmig ausgebildet sind.

13. Schaumstoffbahn nach Anspruch 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die festen Teilchen eine glatte oder reliefartig strukturierte Oberfläche aufweisen.

14. Schaumstoffbahn nach Anspruch 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die festen Teilchen aus Fasern und/oder Füden bestehen.

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15. Schaumstoffbahn nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern und/oder Fäden Endungen aufweisen, die die Mündungen der Kanäle überragen.

16. Schaumstoffbahn nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Endungen untereinander und/oder mit der Schaumstoffbahn verbunden sind.

17. Schaumstoffbahn nach Anspruch 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Endungen in ein Vlies, einen Vliesstoff, ein Gewebe, ein Gewirke und/oder eine Folie eingebunden sind.

18. Schaumstoffbahn nach Anspruch 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern und/oder die Fäden ein- oder mehrfach gekräuselt sind.

19. Schaumstoffbahn nach Anspruch 8 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilchen und die Wandung der Kanäle ganz oder teilweise verklebt sind.

20. Schaumstoffbahn nach Anspruch 8 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Ober- und/oder die Unterseite mit einer luftundurchlässigen Folie verbunden ist.