NO157889B - Mykt, permeabelt materiale, samt fremgangsmaate for fremstilling derav. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte for fremstilling av mønstergitte eller kontuerte gjenstander eller materialer slik som vatterte eller pregede tekstiler slik de f. eks. brukes i møbler éller forformede plater eller puter som brukes f. eks. ved utforing av det indre av motorkjøre-tøyer, eller gjenstander slik som saler, fottøy osv., eller igjen i møbler. Vanligvis er slike materialer av laminert konstruksjon med et dekksjikt på en side av et relativt mykt fyllstoffsjikt og vanligvis, men ikke nødvendigvis, et bærersjikt på den andre siden. Fyllstoffsjiktet kan være formet fra skumplaststoffer eller fibrøse materialer slik som vatt, filt eller andre absorberende materialer.

Tidligere kjente fremgangsmåter for forming av slike materialer og gjenstander kan generelt deles i to kategorier som kan kalles "passive eller mekaniske" prosesser på den ene side og "aktive eller kjemiske" prosesser på den annen side.

De "passive" prosesser karakteriseres ved bruk av forformede materialer som ganske enkelt er formet til et laminat og preget eller formgitt ved operasjoner som vanligvis kan utføres av brukeren av disse materialer og de således formede gjenstander. Brukeren kan anvende kommersielt tilgjengelige lagermaterialer og tildanne formede materialer og gjenstander i henhold til sine egne produktkrav.

De "passive" prosesser inkluderer fremgangsmåter der laminerte materialer med relativt liten tykkelse formes i det vesentlige ved å feste de forskjellige sjikt sammen i riktig stilling, enten mekanisk (f. eks. ved nåling) eller ved hjelp av varme slik som f. eks. beskrevet i US-PS 3 170 832. I slike tilfeller bestemmes formen av det pregede mønster ved festing av sjiktene over kun en meget liten del av det totale overflateareal av materialet. Det skummede materialet eller andre myke stoffer som utgjør fyllstoffet holdes 1 sammen-presset tilstand 1 og rundt slike sammenfestede områder kun ved sammenfestningen av sjiktene til hverandre og dette begrenser dybden av et mønster som tilfredsstillende kan påføres ved varmeforsegling når et skummet materiale benyttes, mens den skummede struktur i materialet kan ødelegges der forseglingen skjer, og videre kan dekksJiktet bli glasert.

De "aktive" prosesser er karakterisert ved bruk av kjemiske polymeriseringsteknikker for forming av filtermaterialet, eller i det minste en del av det, in situ, og til den ønskede form. Disse prosesser kan vanligvis utføres av produsentene av syntetiske polymerer under meget nøyaktig kontrollerte betingelser og ikke av produsenten som ønsker å bruke den til formede materialer og de derved produserte gjenstander ved fremstilling av egne produkter.

I et eksempel på en slik "aktiv" prosess, slik som beskrevet i US-PS 2 855 012, blir formede gjenstander av skumplastmaterialer formet ved å tillate at skumming av plastmaterial-ene skjer i en egnet form. Imidlertid krever denne prosess meget kostbare former og medfører bruk av risikofylte kjemikalier.

Et eksempel på en ytterligere "aktiv" prosess for fremstilling av pregede laminerte materialer er beskrevet i US-PS 3 256 131. Dette beskriver bruken av skumdannende plastmateriale som bindemiddel for dekksjikt og et fyllstoff av skumplastmateriale. Det skumdannende materialet påføres på overflatene av sjiktene som skal bindes sammen og skummingen skjer når sjiktene er i kontakt med hverandre. Skummet som dannes trenger gjennom cellene av skumplastmaterlale og forårsaker at dekksjiktene adherer dertil. Hvis det laminerte materialet bringes i kontakt med en pregeform slik at dekksjiktene deretter bringes sammen inntil det skummende materialet er herdet, blir laminatet derved formet med ipreget mønster og formingen av det skummede materialet opprettholdes ved hjelp av adhesivet på dekksjiktene. Imidlertid benytter også denne metode risikofylte kjemikalier og er relativt vanskelig å kontrollere fordi det skumdannende materialet må påføres i omhyggelig doserte mengder. Videre er denne metode også kun anvendelig ved fremstilling av laminerte materialer der et skummet plastfyllmateriale har dekksjikt. I tillegg kreves det at skummingsprosessen utføres ved forhøyet temperatur og dette legger begrensninger på materialet som kan benyttes som dekksjikt.

I motsetning til disse kjente teknikker frembringer oppfinnelsen en fremgangsmåte for forming av myke fyllmaterialer som Ikke er begrenset til skumplastmaterialer, heller ikke til fremstilling av laminerte materialer, og som heller ikke krever kostbare former og som ikke under formingsprosessen medfører bruk av risikofylte kjemikalier slik som isocyanat-er. Mere spesielt frembringer oppfinnelsen et behandlet materiale som kan lagres og deretter formes eller preges ved enkel anvendelse av varme og press og uten bruk av risikofylte kjemikalier under arbeidet.

Foreliggende oppfinnelse har som antydet ovenfor til hensikt å forbedre den kjente teknikk og angår i henhold til dette et mykt, permeabelt materiale bestående av et skummet plastmateriale eller et fibrøst materiale, som er formgitt, med eller uten påføring av et dekksjikt, og dette materialet karakteriseres ved et belegg på minst en flate, bestående av et latent adhesivt materiale som under vanlige betingelser er stabilt og ikke reaktivt men som ved tilføring av varme eller annen energi undergår reversibel kjemisk reaksjon for å danne en sterk, permanent adhesiv binding, hvorved materialet før aktivering av stoffet er stabilt og istand til lagring i utstrakte tidsrom men i stand til forming ved anvendelse av mekanisk kompresjonskraft for å gi den ønskede form under betingelser slik at det latente adhesive stoff aktiveres og herdes i den grad som er nødvendig for å holde materialet i ønsket form.

Foreliggende oppfinnelse angår også en fremgangsmåte for fremstilling av et materiale som anført ovenfor ved hjelp av et adhesivmateriale med eller uten anvendelse av et dekksjikt, og denne fremgangsmåte karakteriseres ved at det: a) på de motsatte flater av et fast materiale, i det minste i de området av materialet som skal formes, påføres et late;nt adhesivt materiale som under vanlige betingelser er stabilt og ikke-reaktivt men som ved tilføring av varme eller annen energi undergår irreversibel kjemisk reaksjon for derved å danne en sterk permanent adhesivbinding for derved å oppnå et behandlet materiale som før aktivering av materialet kan

lagres i utstrakte tidsrom;

b) deretter å legge mekanisk kompresjonsstyrke på det behandlede materiale for derved å gi det den ønskede

form og å holde materialet i den ønskede form under betingelser slik at det latent adhesive stoff aktiveres inntil adhesivet er herdet i det minste i den grad som er nødvendig for å holde materialet i ønsket form og gi et formet produkt.

Det latente adhesive materialet kan påføres på fyllmaterialet som er i ark- eller i blokkform på en slik måte at det trenger i det vesentlige inn i materialet. I dette tilfelle kan en oppløsning av stoffet påføres på den motsatte flate av fyllmaterialet ved egnede metoder, f. eks. ved sprøyting, slik at oppløsningen trenger inn i materialet, og deretter fjernes oppløsningsmidlet under slike betingelse at det latente adhesiv ikke aktiveres. Et vannbasert polyuretan, spesielt en alifatisk polyester/uretan-blokkpolymer kan benyttes i et vandig oppløsningsmiddel. Andre uretansystemer kan benyttes i et organisk oppløsningsmiddel.

Når det gjelder flyktige organiske oppløsningsmidler, er det kun nødvendig å tillate at oppløsningsmidlet fordamper. I andre tilfeller kan oppvarming være nødvendig, og det er funnet spesielt fordelaktig å benytte en RF-varmer der vann benyttes som oppløsningsmiddel. Fjerning av oppløsningsmid-let etterlater stoffet i tørr og i det vesentlige ikke-adhesiv finfordelt tilstand dispergert i overflatearealene av materialet.

Det behandlende materialet kan lagres under denne betingelse og lett transporteres. Således kan det første trinn ved påføring av latent adhesiv utføres på et annet sted enn det der fyllmaterialet eventuelt formes hvis nødvendig. Dette er en spesielt verdifull sikkerhetsfaktor fordi det ikke er nødvendig å benytte flyktige oppløsningsmidler eller risikofylte kjemikalier på det sted der formingen skjer, og det forbehandlede fyllmaterialet kan fremstilles og selges som råstoff som deretter kan formes av andre produsenter.

Ved et annet aspekt kan det latente adhesiv påføres kun på overflaten av fyllmaterialet istedenfor å trenge inn i legemet av dette. I dette tilfelle blir det latente adhesiv påført på fyllmaterialet i tørr tilstand. F. eks. kan det formes til en film, ved avsetning fra et egnet oppløsnings-middel eller på en hvilken som helst egnet annen måte, på et egnet slippapir. Slike forformede filmer kan deretter påføres på overflaten av fyllmaterialet og slippapiret kan holdes i stilling for å beskytte filmen inntil materialet skal formes.

I ethvert tilfelle er adhesivet helst av en type som aktiveres ved varme. Det er funnet at uretanmaterialer, som kan benyttes i vandig oppløsning eller ikke-vandig oppløsning, er spesielt fordelaktige. Komponentene for fremstilling av et uretansystem kan blandes i et egnet oppløsningsmiddel og oppløses. Oppløsningsmidlet kan deretter fordampes ved relativt lav temperatur for å avsette en forpolymer i form av en film eller et belegg av i det vesentlige ikke-klebrig art, slik at fyllmaterialet som er belagt med forpolymeren kan behandles og lagres uten vanskelighet. Mens forpolymeravset-ningen fremdeles er våt, det vil si før oppløsningsmidlet helt har fordampet, har det en viss klebrighet slik at fyllmaterialet kan bindes til egnede dekkmaterialer på dette trinn. Det således behandlede fyllmaterialet kan utstyres med et dekkmateriale som festes til i det minste en del av det ved hjelp av det påførte forpolymersystem. Den således dannede binding er i praksis absolutt tilstrekkelig til å muliggjøre at det laminerte fyllmaterialet lagres og behandles uten separering av dekksjiktet fra fyllmaterialet.

Hvis det ikke påføres noe slikt dekkmateriale på dette trinn, er det etter at oppløsningsmidlet er fordampet mulig å bringe forpolymeren tilbake til den opprinnelige klebrige tilstand ved å påføre et egnet oppløsningsmiddel. På denne måte kan et dekksjikt festes til fyllmaterialet når som helst. I dette tilfelle kan det impregnerte eller belagte fyllmaterialet ganske enkelt bestyrkes på en oppløsnlngsmiddelpåfører umiddelbart før dekksjiktet påføres, og deretter lagres i et ytterligere tidsrom, hvis nødvendig. Således er det mulig å bygge °PP et forråd av behandlede, ikke-belagte fyllmaterialer og å påføre dekkematerialer etterpå på et annet sted, men fremdeles uten å gi gjenstandene den endelige form.

For å gi fyllmaterialet den ønskede form, det være seg med eller uten dekksjikt, er det kun nødvendig etterpå å oppvarme materialet til en høyere temperatur tilstrekkelig til å forårsake at polymeriseringen av uretansystemet blir full-stendig. Under en slik siste herdeprosess kan fyllmaterialet holdes i den ønskede form på en hvilken som helst egnet måte inntil herdingen er komplett. Fyllmaterialet er da irreversibelt bundet og holdt i form.

Den nødvendige varme for aktivering av adhesivet kan påføres eksternt på en hvilken som helst måte, men i henhold til et ytterligere trekk ved oppfinnelsen dannes den nødvendige varme internt i materialet. Spesielt kan dette oppnås ved anvendelse av vibrasjonsenergi med høy frekvens (ultralyd). Slik energi kan tilføres ved hjelp av en formet omformer som kommer i kontakt med fyllmaterialet i de områder der dette skal preges, og samtidig utøver det nødvendige mekaniske trykk for å holde materialet i den ønskede sammenpressede tilstand i et tilstrekkelig tidsrom til at adhesivet blir effektivt.

I stedet for ultralydenergi, kan f. eks. høyfrekvent elektro-magnetisk stråling, slik som f. eks. gammastråler, benyttes, videre høyenergetisk partikkelbestråling slik som nøytron-eller elektronbombardement. I slike tilfeller må man selvfølgelig passe på at fyllmaterialet som benyttes Ikke beskadiges ved den anvendte bestråling. Generelt er plast-materialer som benytter aromatiske herdemidler foretrukket overfor de som benytter alifatiske herdemidler.

I alle de ovenfor anførte tilfeller kan fyllmaterialet formes til ønsket form uten noen front- og/eller ryggsjikt. Dette er spesielt fordelaktig fordi det muliggjør at det formede produkt får meget videre anvendelse fordi et meget videre spektrum av dekksjikt kan påføres etter forming enn det som ville være tilfelle hvis dekksjiktene måtte velges for å kunne motstå betingelsene ved formeprosessene. Således kan et dekkesjikt f. eks. av PVC påføres ved en sprøyteprosess etterat fyllmaterialet er formet. Alternativt kan en syntetisk eller naturlig tekstil bindes til den formede overflate på en hvilken som helst egnet måte i en etterfølg-ende operasjon, eller man kan benytte løse tekstildekksjikt.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan med fordel benyttes for fremstilling av relativt tynne laminerte materialer slik de f. eks. benyttes på store gjenstander slik som formede seteputer, eller så kan sogar hele setet og ryggen av en stol formes i ett stykke, hvis ønsket med armer eller sidestykker.

Fordi formingsprosessen videre gjennomføres under meget milde betingelser behøver stoffene som benyttes for å forme fyllmaterialet ikke å velges slik at de er motstandsdyktige overfor høye temperaturer eller farlige kjemikalier. Alt som er nødvendig er at formingselementene har den nødvendige mekaniske styrke til å pålegge det nødvendige trykk på fyllmaterialet og å tilby en overflate hvorfra det formede materialet lett kan separeres, hvis nødvendig under anvendelse av et egnet slippmiddel.

I stedet for å bruke en form som helt definerer den ytre form av gjenstanden, er det i mange tilfeller mulig å starte med en blokk av fyllmateriale med på forhånd bestemt størrelse og form som lett kan skjæres fra et råstykke og deretter gi dette den ønskede form ved anvendelse av enkle åpne former som engasjerer fyllmaterialet kun på de punkter der forming er nødvendig fordi overflaten av materialet mellom slike punkter på grunn av elastisiteten i materialet naturlig antar en konturert form.

Der det er nødvendig å forme enn heller tykk gjenstand ved hjelp av denne metode og med inntrykninger som ikke strekker seg gjennom hele fyllmaterialets tykkelse, kan to eller flere sjikt av fyllmaterialet benyttes på en slik måte at det ene sjikt av fyllmaterialet virker som et ryggsjikt for det ytre sjikt av fyllmaterialet og forpolymerbelegget på de motsatte flater av de ytre sjikt bringes sammen. Det ytre sjikt av fyllmateriale kan i seg selv, hvis nødvendig, være dekket på motsatt side av et ryggsjikt. På denne måte kan formingen kun strekke seg gjennom det ytterste sjikt av fyllmaterialet. I dette tilfelle kan det ytre sjikt av fyllmaterialet være relativt mykt mens det indre er stivere.

Den ovenfor anførte prosess er anvendbar uansett om det latente adhesiv er påført på fyllstoffet 1 form av en film eller en oppløsning. Ikke desto mindre er det funnet at når oppløsningen påføres direkte på fyllstoffet, er det mulig å forme Inntrykk som ikke strekker seg gjennom hele tykkelsen av et enkelt sjikt av fyllmateriale hvis oppløsningsmidlet ikke er totalt fordampet etter at oppløsningen er påført og før formingen gjennomføres. Nærværet av gjenværende oppløs-ningsmiddel muliggjør at forpolymeren trenger inn i fyllmaterialet under den siste herdeprosess i en grad som er tilstrekkelig til å sikre at det fullt herdede polyuretan holder fyllmaterialet i form uten å bringe sammen to sjikt av forpolymer fra motsatte sider av fyllmaterialet. Når forpolymeren påføres i form av en film eller en oppløsning som er helt fordampet, kan et lignende resultat oppnås ved påføring av et egnet oppløsningsmiddel til det belagte fyllmaterialet før formingen. Således kan formgivning skje både i "full dybde" og "halv dybde".

Mens forpolymeren nødvendigvis påføres på fyllmaterialet i et tilfelle der dette skal formes uten anvendelse av et dekksjikt, er det alternativt mulig å påføre forpolymeren på dekksjiktet i stedet for på fyllmaterialet i et tilfelle der produktet består av et fylllmateriale med et dekksjikt.

Istedet for således å påføre forpolymerfiImen eller -oppløs-ningen direkte på et sjikt av fyllmateriale, er det alternativt mulig å påføre det på et sjikt av et dekkmateriale. Det er spesielt hensiktsmessig å forme en forpolymerflim direkte på et sjikt av egnet dekkmateriale istedet for på et sjikt av et slippapir som tidligere nevnt. I dette tilfelle kan det behandlede dekksjikt være fremstilt og tilført som et lagermateriale for bruk sammen med egnede fyllmaterialer.

Et ytterligere trekk ved oppfinnelsen er at et latent adhesiv kan benyttes ved fremstilling av et "rekonstituert" fyllmateriale som deretter selv er klart til å motta egnede dekkmaterialer og/eller til å formes. Således kan forskjellige fibrøse eller spesielt skrapmaterialer lett besprøytes med den latente adhesivoppløsnlng og bringes sammen under lett trykk slik at det dannes et koherent sjikt under betingelser slik at det dannes et koherent sjikt under betingelser slik at adhesivmaterialet ikke fullt ut herdes. Det latente adhesivmaterialet er deretter tilgjengelig på overflaten av et slikt legeme for etterfølgende påkleding av dekksjikt, og legemet kan formes ganske enkelt ved anvendelse av trykk og varme i en grad tilstrekkelig til å heve temperaturen til et nivå der det latente adhesiv helt ut herdes.

Oppfinnelsen skal nu beskrives nærmere under henvisning til de følgende eksempler. Eksempel 1 illustrerer en fremgangsmåte for fremstilling av forpolymeroppløsningen. Eksempel 2 viser dannelse av en tørr film fra en slik oppløsning. Eksempel 3 viser bruken av en slik film. Eksempel 4 viser den direkte påføring av oppløsning på fyllmaterialet. Eksempel 5 viser den måte på hvilken et slikt materiale formes eller preges. Eksempel 6 viser bruken av en alternativ oppløsning.

Eksempel 1

Forpolymeroppløsning.

En forpolymeroppløsning kan fremstilles ved ved romtemperatur å blande de følgende komponenter i de angitte vektandeler fulgt av tilsetning av et egnet oppløsningsmiddel som nevnt ovenfor for å oppnå en 7056 oppløsning som ytterligere fortynnes for bruk. Komponentene for en slik alternativ forpolymer er: a) en hydroksylavsluttet polyesterbasert polyuretanharpiks, slik som den kommersielt tilgjengelige "TS 79"

(minst 6556),

b) en termoplastisk polyesterharpiks slik som den kommersielt tilgjengelige "DR 135" (opptil 255É) c) et kryssbindingsmiddel bestående av et aminoplasthar-pikssystem slik som det kommersielt tilgjengelige

glyoksalmonourein "BECKAMINE LKS" (opptil 5#),

d) en katalysator slik som den kommersielt tilgjengelige parasulfonsyreoppløsning "CT3" (opptil 556).

Alternative forpolymerer er forbruk i slike oppløsninger og som er kommersielt tilgjengelige innbefatter "URAFLEX M126" og "MORAD 401".

Eksempel 2

Omdanning av latent adhesiv til tørr film

Polyuretansystemer slik som beskrevet i eksempel 1 formes til tørre filmer ved påføring av oppløsningen på et belagt slippapir. Den forformede film er stabil under vanlige betingelser og kan lagres i denne tilstand i mange måneder. Når den skal brukes, blir filmen påført på overflaten av et stykke av mykt fyllmateriale som kan være et skummet plastmateriale eller et fibrøst materiale som kan være fremstilt av plast eller naturlige stoffer. Det således dannede belagte fyllmateriale er også stabilt og kan lagres hvis nødvendig. De latente adhesivflimer ble lagret i tidsrom på over 5 måneder og ble funnet å være perfekt egnet ved alle typer laminering slik som antydet tidligere ved kryssbinding ved bruk av de nedenfor beskrevne metoder. Når materialet skal benyttes, blir slippapiret trukket av og deretter kan det formes på den måte som er beskrevet nedenfor, hvis ønskelig ved tilsetning av sjikt av egnede dekkmaterialer.

I praksis er et dobbelt eller enkelt belagt slippapir belagt på overflaten med tilstrekkelig oppløsning til å gi en tørr filmvekt på fra 5 - 300 g/cm<2>, alt etter ønsket bruk. Den avsatte oppløsning blir deretter oppvarmet til 80°C for å fjerne oppløsningsmidlet, noe som etterlater en ikke-klebrig adhesivfilm på slippapiret. Egenskapene for adhesivfilmen er slik at den etterpå kan lamineres til et substrat og kryss-bindes mens den holdes under trykk og ved en temperatur over 90°C for totalt og irreversibelt å herde harpiksen. På en tilsvarende måte kan en film dannes direkte på et dekkmateriale som etterpå skal festes til fyllmaterialet.

Eksempel 3

Bruk av latent adhesiv i fi Imform

Denne metode er ideell både for en liten produksjon og produksjon i stor skala. Filmen, som kan være fremstilt i forskjellige vektklasser, kan benyttes direkte fra rullen i arkform eller forskåret for mere innviklede små komponenter. Driftsmåten illustreres ved et eksempel under henvisning til fremstilling av en preget komponent på 2 x 1 m i overflateareal og med en tykkelse på 40 mm.

I dette eksempel er substratet et polyuretanskum med en platetykkelse på 20 mm, idet to stykker bindes sammen for å utgjøre den ferdige komponent. Et stykke av skummet krever påføring på begge sider av film fremstilt som beskrevet i eksempel 2 med en beleggsvekt på tilsvarende 100 - 140 g/m<2>. Dette kan oppnås, ved håndtrykk eller ved bruk av en lett gummivalse. Det andre skinnstykke krever påføring av en lettere film med en vekt på 50 - 70 g/m<2> på tilsvarende måte, men kun på en flate. Den ikke-belagte flate av dette stykke anbringes i kontakt med en av de belagte flater av det første stykke. Under kommersielle fremstillingsbetingelser ville denne filmsubstratsandwich mates gjennom et forvarmingstrinn og deretter mellom valser. Varmen som er nødvendig i dette trinn ville måtte være tilstrekkelig til å heve temperaturen til 35 - 40°C. Dette tillater at film en "kleber" inn i substratet.

Hvis et sjikt av dekkmateriale skal påføres på skumsubstrat-et, kan den lettere film påføres på dekksjiktet istedet for på det andre stykke skumsubstrat. Denne sandwich av dekkmateriale med adhesivfilm, ubehandlet substrat og substrat med adhesivfilm på begge overflater kan forbindes i plateform. Dette kan skje ved oppvarming til 60° C under et trykk på 80 psi i et tidsrom på 30 sekunder. Platen kan deretter lagres for senere ferdiggjøring.

Fremgangsmåten for preging av substratet blir deretter utført som beskrevet i det senere følgende eksempel 5.

Eksempel 4

Bruk av forpolymeroppløsning 1 organisk oppløsningsmiddel

En blokk av skummet eller fibrøst fyllmateriale behandles med en oppløsning av et polyol/isocyanatsystem av en hydroksylavsluttet polyesterbasert polyuretanharpiks i et organisk oppløsningsmiddel fremstilt som beskrevet i eksempel 1. Fyllmaterialet blir deretter tørket ved en temperatur ikke over 80°C.

Produktet er i det vesentlige ikke-adhesivt og kan lagres i kontakt med tilsvarende behandlede materialer i tidsrom på flere måneder uten utilbørlilg adhesjon.

Når materialet skal formes, kan det presses og oppvarmes til en temperatur på 90° C eller derover på en hvilken som helst egnet måte slik det er beskrevet nedenfor for å oppnå et stabilt formgitt produkt. Dekksjikt av et hvilket som helst egnet materiale kan samtidig festes til fyllmaterialet under formingsprosessen kun ved å anbringe slike sjikt i kontakt med fyllmaterialet før sammenpressing og oppvarming.

Oppløsningen er funnet å være ideell for sprøyting gjennom en luftløs dispenserpumpe og konvensjonelt håndsprøyteutstyr. Mesteparten av oppløsningsmiddelinnholdet dispergeres i sprøyterommet og trekkes deretter av. Et automatisk sprøyte-system kan benyttes for å beleg<g>e begge sider av substratet i ett trinn, og inline-tørke kan være anordnet for å fjerne oppløsningsmiddelinnholdet slik at substratene kan lagres inntil det er nødvendig.

Håndsprøyting kan benyttes f. eks. ved fremstilling av enkle en-formkomponenter av 20 mm tykkelse med en tekstil- (eller PVC-) overflatefinish på begge sider. Det kreves således at substratet belegges med oppløsning på begge overflater. Det er funnet at påføring av et lett sjikt på den overflate der dekksjiktet skal bindes på gir et totalt akseptabelt produkt. Ved håndsprøyting oppnås dette ved å føre sprøytepistolen en gang over skummet for å avsette 50 - 70 g adhesiv pr. m<2>. Den motsatte side av substratet belegges med først en horisontal og deretter en vertikal overføring av sprøytepis-tolen for å påføre et belegg på 100 - 140 g/m<2>. Det er ved prøving funnet at ved å føre sprøytepistolen alternativt vertikalt og horisontalt er foretrukket ved påføring av et tungt belegg da dette har en tendens til å holde fast oppløsningsmidlet i adhesivsjiktet.

Belegningen av fyllmaterialet kan alternativt utføres ved automatisk sprøyting og tørking. I dette tilfelle utføres sprøytingen i vertikalplanet med sprøytepistoler som mates fra separate luftløse pumper slik at utstyret kan innstilles til å legge på forskjellig tungt belegg, f. eks. 50 - 70 g og 100 - 140 g. Innebygd 1 belegningssystemet er en inline-tørker for fjerning av oppløsningsmiddel. Etter sprøytingen beveges substratet automatisk gjennom tørkeren som er forhåndsinnstilt til 45"C. Det tørkede materialet kan deretter lagres for senere bruk og det er funnet at materialer som er belagt 5 måneder tidligere viser de samme resultater som nylig belagt og tørket materiale.

Adhesivoppløsningen kan også avsettes ved bruk av et valsebe-legningsutstyr. Karakteristisk kan en belegger mates fra 200 kg adhesivfat gjennom en luftløs pumpe til et reservoir dannet av doktorkniven og beleggsvalsene idet både valsene og knivbladene består av rustfritt stål for lettere rensing. Dispensergapet mellom valser og blad både på topp- og bunnvalse reguleres ved mikrometerjustering for å tillate påføring av belegg av forskjellig tykkelse på motsatte sider av substratet i ett trinn. Ved bruk av valsebelegger og effektiv avsugning blir oppløsningsmiddelinnholdet ytterligere redusert før det hele føres gjennom en varm tørker. Oppløsningen kan på samme måte påføres på et slippapir for å danne en tørr film som i eksempel 2.

Det tørkede fyllmaterialet er 1 det vesentlige ikke-klebrlg og kan lagres i flere månder uten forringelse av det påførte latente adhesiv. Adhesivet kan aktiveres ved oppvarming til over 90°C og fyllmaterialet kan formes under anvendelse av trykk mens forpolymeren helt og irreversibelt herdes ved denne høye temperatur slik det beskrives i det følgende eksempel.

Eksempel 5

Det belagte substrat som beskrives i eksempel 4 dekkes og formes følger: a) Etter forvarming av formen til et sjikt av dekkmateriale lagt med overflaten ned 1 formen. b) Det belagte skum legges i formen med det lettere belegg mot dekkmaterialet. c) For å oppnå en fin definisjon av formen, er det ønskelig at et fint sjikt av bomullslerret, slik som "Cerex" eller "Lutrabond 3020" legges på den øvre flate av det belagte skum. d) Det hele blir deretter dekket med et slippapir slik at adhesivet ikke kleber til overflaten av pressen. Et dobbeltsidet silikonslippapir har vist seg å være tilfredsstillende. e) Det hele puttes deretter inn i den oppvarmede plate-presse. Pressen er forhåndsinnstilt til ønsket

temperatur, trykk og tid. For en enkelt forming på en plate av behandlet skumplastmateriale med 20 mm tykkelse og med dimensjoner f. eks. 1 x 1 m og med et mønster oppå omtrent 2056 av overf latearealet, ville

følgende innstillinger benyttes:

Temperatur - 95°C

Tid - 2 1/2 minutt

Trykk - 35 - 38,5 kg/cm<2>.

Alternative metoder for oppvarming og trykk som har vist seg spesielt tilfredsstillende omfatter bruk av R.F.-, H.F.-eller ultralydsveisepresser for å redusere tiden for kryssbinding ganske betraktelig. I hvert tilfelle har det ikke vært oppdaget noen forskjeller mellom bruk av det latente adhesiv som film direkte på substratet eller overføring av latent adhesivfilm fra slippapir til substratet og således gir H.F.-, R.F.- eller ultralydsveising den nødvendige definisjon og laminering. I tillegg kan forming gjennomføres ved vakuumformingsteknikker og infrarød oppvarming.

Et viktig trekk ved anvendelse av en av de metoder som er vist med latent adhesiv er at eksisterende ultralyd- eller radiofrekvens- og høyfrekvensutstyr kan benyttes. Tilfredsstillende prøver er utført ved bruk av følgende utstyr: Ultralyd - Ultralydpresisjonspresse "USP 300" "Elorac". Trykk - 300 KP med 6ARM-mating.

Svelsetid - Justerbar fra 0,1 - 3 sekunder, for prøven ble 1,5 sekunder benyttet.

Radiofrekvens - "Rådyn UP3B/202CW" benyttet med en "Rådyne 202CW" eller "300 CW"-generator.

Nødvendig lufttrykk - 4,3/ kg/cm*

Platetrykk ved maksimum: lufttrykk 3630 kg.

Eksempel 6

Bruk av forpolymeroppløsnlng eller vandig oppløsningsmiddel

En blokk av skummet eller fibrøst fyllmateriale besprøytes med en vandig oppløsning av et vannoppløselig polyuretan, spesielt en alifatisk polyester/uretanblokkpolymer som har evnen til irreversibel omdanning til en vannmotstandsdyktig form ved varmetørking. Egnede vandige oppløsninger er tilgjengelige under betegnelsen "URAFLEX 578" eller "HYDRAN W140". Oppløsningen påføres på fyllmaterialet på en hvilken som helst egnet måte og fyllmaterialet blir deretter tørket ved en temperatur som ikke overskrider ca. 80"C. Det behandlede materialet som således fremstilles har egenskaper tilsvarende de som er beskrevet i eksempel 3qg kan belegges eller formes som beskrevet i eksempel 4.

Mens i de ovenfor angitte eksempler det latende adhesiv, forpolymermaterlalet, påføres på hele overflatearealet av fyllmaterialet, vil det være åpenbart at det alternativt er mulig å påføre latent adhesiv kun på utvalgte områder av fyllmaterialet der preging er ønskelig. Således kan oppløs-ningen påføres i punkter ved hjelp av nåler eller i områder av en hvilken som helst ønsket form ved sprøyting gjennom mønsterplater eller den tørre film kan påføres som strimler eller formede stykker.

Slik det vil være klart fra de ovenfor angitte eksempler er fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen meget elastisk slik det vil fremgå av de ledsagende tegninger der: Fig. 1 skjematisk viser de forskjellige trinn i hvilke oppfinnelsen kan utføres, Fig. 2 viser et planriss av en typisk preget laminert komponent som kan formes, og Fig. 3 er et forstørret tverrsnitt langs linjen Ill-lll i fig. 2.

Som vist i fig. 1 blir en plate eller en blokk 10 av et mykt fyllmateriale (som kan være et skummet plastmateriale eller et fibrøst materiale av plast eller ikkeplast) behandlet som angitt med pilen (a) for belegning med en polyuretanforpoly-meroppløsnlng som er avsatt på en eller begge flater antydet med 11. I et etterfølgende trinn vist ved pilen (b) blir det belagte fyllmaterialet 10 tørket ved oppvarming til en temperatur under ca. 80"C for å gi et behandlet substratma-teriale 20 der en flate er belagt med en ikke-klebende film 12 av latent adhesivmateriale. Det vil være åpenbart at når materialet er fremstilt på denne måte, trenger det latente adhesivmaterialét også inn i filmmaterialet 10 fra overflaten. Det behandlede materalet 20 kan lagres i denne tilstand i et tidsrom på mange måneder uten forringelse og når nødvendig, kan det formes eller preges som antydet med pilen (c) ganske enkelt ved oppvarming til en temperatur over ca. 90°C og pålegning a.v trykk for forming av materialet. Dette gir et ikke-laminert formet produkt 30 med en form som er helt stabil.

I sétdet for umiddelbar tørking av forpolymeroppløsningen slik som i trinn (b) er det alternativt mulig å påføre egnede dekkmaterialer 13 på en eller begge av de behandlede flater av fyllmaterialet 10, slik som antydet med pilen (d) mens overflatene fremdeles er våte. Alternativt kan sjiktene av dekkmateriale 13 påføres på det behandlede materialet 20 som antydet med pilen (e) ved å bestyrke flatene av det belagte fyllstoffmaterialet med et egnet oppløsningsmiddel før dekkmaterialet 13 påføres. Deretter kan det dekkede fyllmaterialet tørkes ved en temperatur under ca. 80°C slik som antydet med pilen (f) for å gi et flatt mellomprodukt-laminat 40 med sjikt 13 av dekkmateriale lett festet til fyllmateriale 10 ved hjelp av de tørkede forpolymersjIkt 12. Dette mellomprodukt kan på samme måte som det belagte materialet 20 lagres i et tidsrom på mange måneder uten forringelse.

Et lignende mellomproduktlaminat kan alternativt fremstilles ved å påføre oppløsningen av forpolymer direkte på dekkmaterialet 13 og tørke dette ved en temperatur under ca. 80°C for på dette å danne en i det vesentlige ikke-klebrig film 14. Beleggsmaterialet blir deretter som antydet med pilen (g) påført på det ikke-behandlede fyllmaterialetl 10 og det hele oppvarmes til en temperatur mindre enn 80° C for å bnde dekksjiktene 13 lett til fyllmaterialet 10.

Det flate mellomproduktlaminat 40 kan deretter preges som antydet ved pilen (h) ved oppvarming til en temperatur over ca. 90°C og ved å legge på trykk for å forårsake at polyure-tanet herdes helt og derved gi en preget plate 50 hvori dekkmaterialet 13 fast er bundet til fyllmaterialet 10 ved hjelp av det herdede polyuretan, og samtidig fyllmaterialet er bundet og holdt i preget tilstand.

I et ytterligere alternativ kan forpolymeroppløsningen avsettes på et slippapir 15 for å danne en film 14 og som antydet ved pilen (J ) kan slike filmer legges på flatene av fyllmaterialet 10. Det belagte materialet kan deretter oppvarmes til en temperatur som ikke overskrider ca. 80'C og det belagte fyllmaterialet kan deretter lagres i denne tilstand, eller etter at slippapiret er fjernet slik som antydet ved pilen (k) for å oppnå et behandlet materiale i det vesentlige som angitt ved 20, selv om i dette tilfelle forpolymerflimen er begrenset til overflatene av fyllmaterialet 10.

Uansett om det behandlede materialet 20 er dannet ved arbeidsveien (a), (b) eller (J), (k), er det også mulig å påføre sjikt av dekkmaterialet 13 på behandlet fyllmateriale samtidig med at pregingen gjennomføres. Dette antydes ved pilen (1) der dekkmaterialet 13 er vist løst festet til det behandlede fyllmaterialet 10. Deretter blir det hele oppvarmet og formet slik som antydet ved pilen (m) for å gi et laminert preget produkt som antydet ved 50.

Det fremgår at det pregede mønster strekker seg effektivt gjennom hele tykkelsen av fyllmaterialet 10 både i ikke-lamlnert produkt 30 og i laminert produkt 50. Hvis en del av de pregede arealer ikke trenger gjennom hele tykkelsen av fyllmaterialet 10, kan dette oppnås på to måter. Først som beskrevet i eksempel 3 kan 2 eller flere sjikt fyllmateriale benyttes slik at det er en mellomliggende grenseflate der forpolymeren, latent adhesivmateriale, er tilstede. I dette tilfelle kan pregeformen være slik arrangert at overflaten av fyllmaterialet er ment kun til en viss grad å bringes i kontakt med denne grenseflate.

Alternativt er det imidlertid funnet at en lignende effekt kan oppnås ved å benytte kun et enkelt sjikt av fyllmaterialet 10 både i ikke-laminert produkt 30 og i laminert produkt 50. Hvis det imidlertid er ønskelig å ha et produkt der i det minste en del av de pregede arealer ikke trenger gjennom hele tykkelsen av fyllmaterialet 10, kan dette oppnås på to måter. Først som beskrevet i eksempel 3 kan 2 eller flere sjikt fyllmateriale benyttes slik at det er en mellomliggende grenseflate der forpolymeren, latent adhesivmateriale, er tilstede. I dette til felle kan pregeformen være slik arrangert at overflaten av fyllmaterialet er ment kun til en viss grad å bringes i kontakt med denne grenseflate.

Alternativt er det imidlertid funnet at en lignende effekt kan oppnås ved å benytte kun et enkelt sjikt av fyllmaterialet 10 hvis pregingen gjennomføres umiddelbart etter fukting av påført forpolymersjikt 12 med et egnet oppløsningsmiddel, spesielt der forpol<y>meren til å begynne med ble påført på fyllmaterialet i oppløsning i stedet for som tørr film. Anvendelsen av oppløsningsmiddel umiddelbart før pregings-trinnet muliggjør at forpolymeren kan vandre fra overflaten av fyllmaterialet slik at en "partiell" preging er mulig slik som antydet ved pilen (n9 i fig. 1.

Mens i fig. 1 dekkmaterialet 13 er vist påført på begge sider av fyllmaterialet 10, vil det være klart at et slikt dekkmateriale kan påføres kun på en side eller helt utelates slik som vist ved det ikke-laminerte produkt 30. Der produktet formes i ikke-laminert tilstand vil det være åpenbart at belegg av egnede dekkmaterialer etterpå kan påføres på en hvilken som helst hensiktsmessig måte skulle dette være ønskelig.

Det belagte fyllmaterialet 20, det flate mellomproduktlaminat 40, det behandlede dekkmateriale 13 med film 14 av forpolymer og filmen 14 av forpol<y>mer på slippapiret 15 er alle stabile produkter som kan fremstilles i omhyggelig regulerte betingelser som er nødvendige der risikofylte kjemikalier og brennbare oppløsningsmidler benyttes, og deretter lagres i mange måneder. De kan lett transporteres og kan preges når nødvendig uten at det er nødvendig med de sikkerhetsforholdsregler som er nødvendige under den opprinnelige behandling av materialene med forpolymeroppløsningen. Imidlertid kan sogar forpolymeroppløsningen selv lagres relativt lett og benyttes uten de stringente sikkerhetsforholdsregler som er nødvendig ved de tidligere kjente metoder der polyol og isocyanat aktivt omsettes for å gi et skummet polyuretan for binding av et dekkmateriale til en skumplast og samtidig forme det laminerte produkt.

Fig. 2 viser en typisk preget plate som kan fremstilles ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen og det fremgår av fig. 3 at det er mulig å fremstille slike plater med kompliserte tverrsnitt, noe som ikke så lett ville være mulig ved de kjente metoder.

En ytterligere utvikling av oppfinnelsen benytter fyllmaterialer som i seg selv består av partikler og/ el ler fibre som er bundet sammen til et koherent legeme ved hjelp av forpolymer-oppløsningen. Spesielt kan granulat av gjenvunnet avfalls-skumplast besprøytes med forpolymeroppløsning og omdannes til en plate eller blokk som direkte tjener som behandlet fyllmateriale som antydet ved 20 i fig. 1 i de ledsagende tegninger. Gjenvunnet avfallsskum i form av smuler eller granulat føres gjennom 2 "vifter" av forpolymeroppløsningen slik at hver partikkel effektivt belegges med oppløsningen. De belagte partikler blir deretter ført mellom gummibelagte valser som presser partiklene sammen mens temperaturen holdes under 80° C slik at man oppnår en plate av forbehandlet skummet plastmateriale. Ved å regulere mengden gjenvunnet avfallsmateriale som mates til valsene og gapet mellom valsene er det funnet mulig å variere densiteten for den ferdige plate. Platen slik den forlater valsene blir deretter tørket ved hjelp av varm luft, Igjen ved en temperatur som ikke overskrider ca. 80° C, for å drive av gjenværende oppløsningsmiddel, og den kan deretter lagres så lenge det er nødvendig.

På samme måte kan fibrøst materiale også omdannes til en forbehandlet plate.

I stedet for å forme slikt gjenvunnet materiale til plater, er det alternativt mulig å forme dem til blokker av på forhånd bestemt størrelse. I dette tilfelle blir gjenvunnet materiale igjen besprøytet med en forpolymerppløsning og deretter matet til en treform som er utforet med silikonsllp-papir. Det behandlede materiale blir deretter presset i formen for å gi en blokk av materiale av ønsket densitet og den sammenpressede blokk blir deretter tørket og lagret. Blokken kan deretter benyttes for fremstilling av relativt omfangsrike komponenter ved forming direkte ved anvendelse av varme og trykk, med eller uten påføring av dekkmaterialer. Alternativt kan blokken skjæres til plater av på forhånd bestemt tykkelse og fordi det latente adhesiv, forpolymermat-erialet, strekker seg gjennom hele tykkelsen av blokken, er hver flate av slike plater allerede ferdige for laminering og preging uten påføring av ytterligere adhesivmateriale.

Claims (17)

1. Mykt, permeabelt materiale bestående av et skummet plastmateriale eller et fibrøst materiale, som er formgitt, med eller uten påføring av et dekksjikt, karakterisert ved et belegg (12) på minst en flate, bestående av et latent adhesivt materiale som under vanlige betingelser er stabilt og ikke reaktivt men som ved tilføring av varme eller annen energi undergår irreversibel kjemisk reaksjon for å danne en sterk, permanent adhesiv binding, hvorved materialet før aktivering av stoffet er stabilt og istand til lagring i utstrakte tidsrom men i stand til forming ved anvendelse av mekanisk kompresjonskraft for å gi den ønskede form under betingelser slik at det latente adhesive stoff aktiveres og herdes i den grad som er nødvendig for å holde materialet i ønsket form.

2. Materiale ifølge krav 1, karakterisert ved at det er laget av gjenvunnet partikkelformlg og/eller fibrøst materiale som lett er festet til en koherent masse ved hjelp av det latente adhesiv.

3. Fremgangsmåte for fremstilling av et materiale som anført ovenfor ved hjelp av et adhesivmateriale med eller uten anvendelse av et dekksjikt, karakterisert ved at det: a) på de motsatte flater av et fast materiale (10), i det minste i de området av materialet som skal formes, påføres et latent adhesivt materiale (12) som under vanlige betingelser er stabilt og ikke-reaktivt men som ved tilføring av varme eller annen energi undergår irreversibel kjemisk reaksjon for derved å danne en sterk permanent adhesivbinding for derved å oppnå et behandlet materiale (20, 40) som før aktivering av materialet kan lagres i utstrakte tidsrom; b) deretter å legge mekanisk kompresjonsstyrke på det behandlede materiale for derved å gi det den ønskede form og å holde materialet i den ønskede form under betingelser slik at det latent adhesive stoff aktiveres inntil adhesivet er herdet i det minste i den grad som er nødvendig for å holde materialet i ønsket form og gi et formet produkt (30, 50, 60).

4. Fremgangsmåte ifølge krav 3, karakterisert ved at det latente adhesiv (11) påføres på materialet (10) på en slik måte at det dannes et belegg (12) på overflaten og trenger i det vesentlige inn i materialet, for-trinnsvis slik at en oppløsning av det latente adhesiv (11) påføres på materialet (10) hvoretter oppløsningsmidlet fjernes for dannelse av belegget (12).

5 . Fremgangsmåte ifølge krav 3, karakterisert ved at materialet (10) er dannet av partikkelformige og/eller fibrøse stoffer som er lett festet til hverandre ved anvendelse av en oppløsning av det latente avhesiv (11) og presset til en koherent masse, idet oppløsningsmidlet er fjernet og produktet har det latente adhesiv eksponert mot flatene for å utgjøre behandlet materiale (20).

6. Fremgangsmåte ifølge krav 3, karakterisert ved at det latente adhesiv (11) påføres kun på overflaten av materialet (10) som et belegg (12) som ikke trenger inn i materialet, f. eks. i tørr tilstand, f. eks. i form av en film (14) som påføres på overflaten av materialet (10) for å utgjøre belegget (12).

7. Fremgangsmåte ifølge krav 6, karakterisert ved at filmen (14) av latent adhesiv (11) er dannet på et slippapir (15) og deretter overført til materialet (10).

8. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at et dekksjikt (13) påføres på minst en flate av materialet (10) og bindes til dette under formingen.

9. Fremgangsmåte ifølge krav 8, karakterisert ved at dekksjiktet (13) påføres på materialet (10) umiddelbart etter det latente adhesiv (11) og derved lett festes til materialet for å danne et flatebehandlet materiale (40), og deretter sterkt festes under formingen for å danne et laminert formet materiale (50).

10. Fremgangsmåte ifølge krav 8, karakterisert ved at dekksjiktet (13) påføres på det behandlede materialet (20) i et mellomliggende trinn etter påføring av et egnet oppløsningsmiddel på belegget (12) av latent adhesiv slik at det lett festes til det behandlede materialet for å danne et mellomproduktlaminat (40) og deretter sterkt festes under formingen.

11. Fremgangsmåte ifølge krav 8, karakterisert ved at dekksjiktet (13) påføres på det behandlede materialet umiddelbart før formingen og festes sterkt til materialet under formingen.

12. Fremgangsmåte Ifølge krav 6 og 8, karakterisert ved at det latente adhesiv (11) er omdannet til en film (14) på dekksjiktet (13) og at dekksjiktet (13) påføres på materialet (10) sammen med filmen (14).

13. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at det latente adhesiv aktiveres ved anvendelse av varme, f. eks. ved høyfrekvent vibrasjonsenergi, ved høyfrekvent elektromagnet-isk bestråling eller høyenergetisk partikkelbestråling.

14. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at motsatte flater av materialet (10) under formingen bringes nær nok hverandre til å forårsake at latent adhesiv (11) på en flate kommer i kontakt med nevnte stoff på den andre flate 1 områder tilsvarende den ønskede forming for å danne et formet materiale (30, 50) som preges gjennom i det vesentlige hele tykkelsen.

15. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at to eller flere sjikt av materialet bindes sammen med latent adhesiv og den ytre flate av et slikt sjikt under formingen bringes i nærheten av grenseflaten mellom slike sjikt i områder tilsvarende den ønskede forming på denne flate slik at sjiktene av nevnte materiale i disse områder preges gjennom kun en del av den totale tykkelse.

16. Fremgangsmåte Ifølge et hvilket som helst av kravene 1-11, karakterisert ved at formingen utføres mens et egnet oppløsningsmiddel for det latente adhesiv er tilstede og at materialet i områder tilsvarende den ønskede forming presses gjennom kun en del av tykkelsen.

17. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at det latente adhesiv omfatter en uretanforpolymer som ikke kryssbinder hurtig ved temperaturer under 80° C og er stabilt i lange tidsrom ved vanlig temperatur, men kryssbinder hurtig ved temperaturer over 90°C.