SE453584B - Forfarande for formning av ett mjukt permeabelt material belagt med en prepolymer med latent adhesiv formaga samt sadant belagt material - Google Patents

Description

453 584 material med relativt liten tjocklek framställes väsentligen ge- nom att flera skikt fogas samman på lämpliga ställen, antingen mekaniskt (exempelvis genom stickning) eller genom värmeförsegling, såsom beskrives i US,A, 3,170,832 som exempel. I sådana fall be- stämmes formen av det pressade mönstret genom skiktens vidhäftning över endast en mycket liten del av materialets totala yta. Skum- material eller andra mjuka material som utgör fyllnadsmaterial hålles i ett sammanpressat skick i och omkring sådana hoptötade områden uteslutande genom vidhöftning av skikten till varandra odh detta begränsar det mönsterdjup, som på ett tillfredsställan- de sätt kan präglas, medan vid vörmeförsegling, när ett skumma- teríal användes, materialets skumstruktur kan förstöras när förseglingen äger rum,ach ytskiktet kan bli glatt.

De "aktiva" förfarandena kännetecknas av att man använder sig av kemisk polymerisation vid framställning av fyllnadsmaterialet, eller åtminstone en del därav, in situ, och till den önskade for- men. Dessa förfaranden kan normalt endast utföras av tillverkarna av syntetiska polymerer under mycket noggrant kontrollerade be- tingelser och inte av de tillverkare som önskar använda de forma- de materialen och de artiklar som därvid framställes vid tillverk- ningen av sina egna produkter.

I ett exempel på ett sådant "aktivt" förfarande, såsom beskrives i US,A, 2,855,021, bildas formade artiklar av skumplastmaterial genom att man låter plastmaterialets skumning öga rum i en lämpligt utformad form. Detta förfarande kräver emellertid mycket dyrbara formar och medför användning av farliga kemikalier.

Ett exempel på ytterligare ett "aktivt" förfarande för tillverk- ning av mönsterpressade lamínerade material beskrives i 453 584' US,A, 3,256,13l, vilket beskriver användning av ett skumbildan- de plastmaterial som vidhöftande medel för ytskikt och fyllnads- medel av skumplast. Det skumbildande materialet anbringas på ytorna av de skikt som skall fogas saman och skumbildningen äger rum, när skikten kommer i kontakt med varandra. Det bildade skum- met tränger igenom skumplastmaterialets celler och får_ytskiktet att vidhäfta på detta. Om det laminerade materialet bringas i _ kontakt med en mönsterpressningsmatris, så att ytskikten väsent- ligen bringas samman tills skummaterialet är härdat, formas la- minatet därvid med ett pressat mönster och skummaterialets form- ning upprätthålles med hjälp av adhesiv på ytskikten. Detta för- farande utnyttjar emellertid farliga kemikalier och är relativt svårt att reglera, eftersom det skumbildande materialet måste an- bringas i noggrant övervakade mängder. Även detta förfarande är endast användbart för tillverkning av laminerade material, i vil- ka ett skumplastfyllnadsmaterial har ytskikt. Dessutom behöver skumningsförfarandet utföras vid förhöjd temperatur och detta medför begränsningar på det material, som kan användas som yt- skikt.

I motsats till dessa kända tillverkningssätt tillhandahåller före- liggande uppfinning ett förfarande för formning av mjuka permeebla material , som inte är begränsat till skumplastmaterial, ej heller till framställning av laminerade material och som inte ford- rar dyrbara formningsanardningar och inte innefattar användning av några farliga kemikalier , såsom ísocyanater, under formnings- förfarandet. Särskilt tillhandahåller uppfinningen ett behandlat material, som kan lagras och efteråt enkelt formas eller mönster- pressas genom att pålägga värme och tryck utan användning av far- liga kemikalier under förfarandet. 453 584 h Enligt uppfinningen formas ett mjukt permeabelt material genom att det förfares enligt patentkravets l kânnetecknande del.

Det latent adhesiva ämnet kan anbringas på ytan av materialet, så att det väsentligen tränger in i materialet. I detta fall kan en lösning av ämnet anbringas på motsatta ytor av mate- rialet genom lämpligt förfarande, exempelvis sprayning, så att lösningen tränger in i materialet och delvis blir kvar på dess yta, och därefter borttages lösningsmedlet under sådana be- tingelser så att det latent adhesiva ämnet inte aktiveras. En vattenbaserad polyuretan, särskilt en alifatisk polyester/ uretan segmentpolymer kan användas i ett lösningsmedel inne- hållande vatten. Andra uretansystem kan användas i ett orga- niskt lösningsmedel.

I fallet med flyktiga organiska lösningsmedel kan det räcka med att låta lösningsmedlet avdunsta. I andra fall kan upp- värmning vara nödvändig och man har funnit att det är särskilt fördelaktigt att använda en RF-värmare, när vatten användes som lösningsmedel. Avlägsnande av lösningsmedlet lämnar ämnet i ett torrt, huvudsakligen icke adhesivt finfördelat tillstånd, fördelat i de ytliga delarna av materialet.

Det behandlade materialet kan lagerhållas i detta skick och- lätt transporteras. Sålunda kan det inledande steget av an- bringande av det latent adhesiva ämnet utföras på ett annat ställe än det vid vilket materialet till slut formas om så önskas. Detta är en speciellt värdefull säkerhetsfaktor, eftersom det inte är nödvändigt att använda flyktiga lösnings- medel eller några farliga kemikalier på den plats, dâr form- ning utföres, och det förbehandlade materialet kan tillverkas och säljas som ett råmaterial, som senare kan formas av andra tillverkare.

Alternativt kan det latent adhesiva ämnet anbringas till materialet utan att tränga in i själva materialet. I detta fall kan det latent adhesiva ämnet anbringas på materialet i torrt tillstånd. Exempelvis kan ämnet formas till en film, 453 584 genom fällning ur ett lämpligt lösningsmedel eller på något annat lämpligt sätt, på ett lämpligt släpp-papper. Sådan för- formad film kan därefter anbringas på materialets yta och släppapperet kan kvarhållas på plats för att skydda filmen tills materialet skall formas.

I båda fallen är det latent adhesiva ämnet lämpligast av ett slag som aktiveras av värme. Vi har funnit att uretanmaterial, som kan användas i vattenlösning eller icke-vattenlösning,'är särskilt fördelaktiga. Beståndsdelarna för bildandet av ett uretansystem kan blandas i ett lämpligt lösningsmedel och upp- lösas. Lösningsmedlet kan sedan avdunstas vid en relativt låg temperatur för att utfälla en pre-polymer i form av en film eller beläggning av en väsentligen icke klibbig natur, så att materialet belagt med prepolymeren kan hanteras och lagras utan svårighet. Medan pre-polymerutfällningen fortfarande år våt, dvs. innan lösningsmedlet helt har avdunstat, har den en viss kladdighet så att materialet kan vidhâftas till ett lämpligt ytmaterial i detta skede. Sålunda kan det behandlade materialet förses med ett ytmaterial fastsatt på åtminsotne en sida med hjälp av det anbringade pre-polymersystemet. Den sålunda er- hållna hopfogningen är i praktiken fullt tillräcklig för att det laminerade materialet skall kunna lagras och hanteras utan att ytmaterialet lossnar.

Om inget sådant ytmaterial anbringas i detta skede, innan lös- níngsmedlet har avdunstat, är det möjligt att återfå pre-poly- merens ursprungliga klibbighet genom att anbringa ett lämpligt lösningsmedel. På detta sätt kan sålunda ett ytskikt fästas på materialet i ett mellanliggande steg. I detta fall kan det ímpregnerade eller belagda materialet lätt strykas över med en lösningsmedelspålâggare omedelbart innan ytmaterialet anbringas, och därefter lagras under önskad tid. Det är sålunda möjligt att bygga upp ett förråd av behandlat material utan ytskikt och anbringa ytmaterialet efteråt på ett annat ställe, men fortfarande utan att ge materialet den slutliga formen.

I avsikt att ge materialet den önskade formen, med eller utan 453 584 6 ytskíkt, är det endast nödvändigt att efteråt värma materialet till en högre temperatur tillräcklig för att åstadkomma att uretansystemets polymerisation fullbordas. Under ett sådant slutligt hârdningsförfarande måste materialet hållas i önskad form med hjälp av någon lämplig anordning, tills hârdningen är fullständig. Materialet âr därefter en gång för alla fastsatt och hållet på plats.

Den nödvändiga värmen för aktivering av det adhesiva ämnet kan tillföras externt genom någon lämplig form av uppvärmning, men enligt ett ytterligare drag hos uppfinningen kan den behövliga värmen alstras i själva materialet. Detta kan särskilt uppnås genom att tillföra vibrationsenergi vid hög frekvens (ultra- ljud). Sådan energi kan tillföras med hjälp av ett format lju- 'dande organ (eller horn), som är i kontakt med materialet i de områden, där det skall mönsterpressas och samtidigt tillför det nödvändiga mekaniska trycket för att hålla materialet i önskat sammanpressat tillstånd under en tid tillräcklig för att det adhesiva ämnet skall bli effektivt.

I stället för ultraljudsenergi kan högfrekvent elektronmagne- tisk strålning, exempelvis gammastrålar, utnyttjas eller så kan partikelstrålning med hög energi, såsom neutron- eller elektron- bombardemang, användas. I sådana fall måste naturligtvis för- sigtíghet iakttagas, så att man skyddar det aktuella materialet mot skada uppkommen av den använda strålningen. I allmänhet föredrages plastmaterial som utnyttjar aromatiska hârdmedel framför de med alifatiska härdmedel. I alla ovannämnda fall kan material formas till önskad form utan att man behöver ha några ytskikt och/eller stödskikt. Det är särskilt fördelaktigt, eftersom det möjliggör den formade produkten att nyttjas på många olika sätt, eftersom fler olika täckmaterial kan an- bringas efter formningen, än vad som skulle vara fallet öm täckmaterialen skulle behöva väljas för att motstå förhållan- dena vid formningsförfarandet. Ett ytskikt av exempelvis PVC kan sålunda anbringas med sprayteknik efter det att materia- let har formats. Alternativt kan en vävnad av syntetisk eller naturlig fiber fästas på den formade ytan på lämpligt sätt i ett efterföljande steg eller så kan en lös täckvävnad användas. 453 584' T Förfarandet enligt uppfinningen kan med fördel användas för tillverkning av relativt tunna laminerade material, exempelvis för användning som foder eller stoppning, men det kan också tillämpas på stora föremål, såsom formade sittdynor eller till och med hela sittdynan och ryggen hos en stol formad i ett stycke, och om så är lämpligt med armstöd eller sidostycken.

Eftersom formningsförfarandet genomföres under mycket varsamma betingelser, behöver dessutom de element som utnyttjas för formning av materialet inte väljas för att motstå höga tempe- raturer eller farliga kemikalier. Allt som är nödvändigt år att formningselementen har nödvändig mekanisk hållfasthet för att kunna utöva det erforderliga trycket på materialet och ge en yta från vilken det formade materialet enkelt kan lossas, om så är nödvändigt genom att man tillför ett lämpligt släpp- medel.

I stället för att använda en formhålighet, som fullständigt omsluter föremålets yttre form, är det i många fall möjligt att starta med ett stycke av material av förutbestämd storlek och form, som lätt kan skäras ut från ett större stycke och sedan ge detta stycke den önskade slutliga formen genom att man applicerar enkla genombrutna formningsorgan, som griper in i materialet bara på de ställen där mönsterpressning önskas, eftersom ytan av materialet mellan sådana ställen på grund av materialets elasticitet av naturen antager reliefform.

När man önskar forma en tämligen tjock artikel med detta för- farande, med intryck som inte sträcker sig genom materialets hela tjocklek, kan två eller flera skikt av materialet ut- nyttjas på sådant sätt att det ena skiktet av materialet funge- rar som stödskikt för det yttersta skiktet material och pre- polymerbeläggningarna på de motsatta ytorna av det yttersta skiktet bringas samman. Det andra skiktet av material kan själv, om så är nödvändigt, vara täckt på motsatta sidan av ett särskilt stöaskikt. På detta sätt kan ae intryck som bildats under formningen enbart gå genom tjockleken hos det yttersta skiktet av materialet. I detta fall kan det yttre-skiktet av 453 584 8 materialet vara relativt mjukt, medan det inre skiktet är styvare. Ovanstående förfarande är tillâmpbart vare sig det latent adhesiva ämnet tillföras materialet i form av en film eller en lösning.

Vi har trots allt funnit att när lösningen tillföras direkt till materialet, är det möjligt att bilda intryck, som inte når genom hela tjockleken hos ett enda skikt av material, om lösningsmedlet inte är fullständigt avdunstat efter det lös- ningen anbringast och innan formningsförfarandet utförts. När- varon av kvarvarande lösningsmedel gör det möjligt för pre- polymeren att tränga igenom in i materialet under det slutliga härdningsförfarandet i en utsträckning tillräcklig att möjlig- göra för det fullt härdade polyuretanet att kvarhålla materia- let i önskad form utan att sammanföra två skikt av pre-polyme- ren från motsatta sidor av materialet. När pre-polymeren an- bringas i form av en film eller en lösning, som är helt in- dunstad, kan ett liknande resultat uppnås genom påläggning av ett lämpligt lösningsmedel till det belagda materialet före formningsförfarandet. Sålunda är mönsterpressning med såväl fullt som partiellt djup möjlig.

Ehuru pre-polymeren måste tillföras materialet i det fall att detta material skall formas utan pålâggning av ett ytskikt, är det alternativt möjligt att pålâgga pre-polymeren på yt- skiktet hellre än till materialet, i det fall att produkten består av ett material som har ett ytskikt.

I stället för att anbringa pre-polymerfilmen eller lösningen direkt på ett skikt av materialet, är det sålunda alternativt möjligt att anbringa det på ett skikt av ytmaterial. Det är särskilt lämpligt att bilda en pre-polymerfilm direkt på ett skikt av passande ytmaterial, i stället för på ett skikt av ett släppapper som tidigare nämnts. I detta fall kan det be- handlade ytmaterialet tillverkas och tillhandahållas såsom lagervara för användning tillsammans med lämpligt material. 455 584 Ytterligare könnetecknande drag hos föreliggande uppfinning är att ett latent adhesivt material kan nyttjas vid framställning av ef* "5f@IUPPbY99f" material. som sedan är klart ett mot- taga lämpliga ytmaterial och/eller att formas. Sålunda kan olika fiber- eller partikelformade restmaterial sprayas försiktigt med den latent adhesiva läsningen och föras samman under lätt tryck för att bilda en sammanhängande kropp under betingelser , sådana att det adhesíva materialet inte fullständigt härdas. Det latenta adhesiva materialet är därefter tillgängligt på ytan av en sådan kropp för efterföljande vídhäftning av ytskikt och kroppen kan lätt formas genom påläggning av tryck ooh värme tillräckligt för att höja temperaturen till en nivå , vid vilken det latent adhesiva ~ materialet fullständigt härdas.

Uppfinningen kommer nu att beskrivas med hänvisning till följande exempel. Exempel 1 visar ett förfarande för framställning av pre-polymerlösningen. Exempel 2 visar framställning av en torr film ur sådan lösning. Exempel 3 visar användning av sådan film. 453 584 Exempel U visar påläggningen av lösningen på ett fyllnads- material. Exempel 5 visar det sätt på vilket sådant material formas eller mönsterpressas. Exempel 6 visar användning av en laternativ lösning.

Exempel l Pre-polymerlösning En pre~polymerlösning kan framställasfigenom att vid rumstem- peratur blanda följande beståndsdelar i angivna viktprocent, följt av tillsats av ett lämpligt lösningsmedel för att er- hålla en 70%-lösning, vilken ytterligare utspädes för använd- ning. Beståndsdelarna för denna pre-polymer är: (a) ett hydroxylavslutat polyesterbaserat polyuretanharts, såsom det som marknadsföres av Dicas Chimie, Frankrike, under beteckningen TS 79 (åtminstone 65%) (b) ett termoplastiskt polyesterharts, såsom det som marknads- 7 föras av Dermal Research Ltd, England, under beteckningen DR 135 (upp till 25%) (c) en bryggbildare innefattande ett aminoplasthartssystem, såsom glyoxalmonourein marknadsförd av D.I.C. Japan under benämningen BECKAMINE LKS (upp till 5%) (d) en katalysator, såsom en parasulfonsyralösning marknads- förd av Dicas Chimie under beteckningen CT9 (upp till 5%).

Alternativa kommersiellt tillgängliga pre-polymerer använda i lösning innefattar URAFLEX Ml26 från Synthetic Resins Ltd., och MORAD 401 från Morton Williams Ltd.

Exempel 2 Bildning av torr film ur latent adhesivt ämne Polyuretansystem såsom beskrivits i Exempel 1 formas till torr- filmer genom att tillsätta lösningen till ett belagt släpp- papper. Den förformade filmen är stabil under normala betingel- ser och kan lagras i sådant tillstånd i många månader. Når fihmm 453 584 ll »-_.__f ._ skall användas anbringas den på ytan av en skiva av mjukt fyllnads- material, som kan vara skumplastmateríal eller ett fibermaterial, 5 som kan vara av plast eller naturligt material. Det belagda fyll-_ I nadsmaterialet framställt på detta sätt är också stabilt "och kan lagras i önskad grad. De latent adhesiva filmerna lagrades under perioder på ytterligare 5 månader och befanns vara fullt lämpliga i alla typer av laminering såsom tidigare antytts vid tvärbind- ning under utnyttiande av de metoder som beskrivits här nedan.

När materialet skall användas dras släpp-papperet av och därefter kan det formas på det sätt som beskrivits i det följande, om så önskas med tillsats av skikt av lämpliga ytmaterial.

I praktiken har ett dubbelt eller enkelt belagt släpp-papper fått På Sin Ytatillräckligt med lösning för att ge torrviktfilm på -300 gram per m2 enligt den tilltänkta användningen. Den utfäll- da lösningen värmes därefter till 80°C för att ryka av lösnings- medel och lämna en icke-klibbig adhesív film på släpp-papperet.

Den adhesiva filmens utmärkande drag är sådana att den senare kan lamineras på ett substrat och tvärbindas medan den hålles un- der tryck och vid en temperatur över 90°C för att fullständigt och en gång för alla härda hartset. På liknande sött kan en film bildas direkt på ett ytmaterial, som senare skall vidhäftas på fyllnadsmaterialet.

EXEMPEL 3 Användning av latent adhesivt ämne i filmform.

Detta förfarande är idealiskt för både liten satsvís och till vo- lymen stor produktion. Filmen, som kan framställas i olika torr- viktsdimensioner, kan användas direkt från rullen, i arkform eller förskäras i mera invecklade små delar. Tillvägagångssättet belyses 0453 584 12 i farm av ett exempel med hänvisning till framställning av en mönsterpressad komponent med ytan 2 x 1 meter och tjockleken 40 mm.

I detta exempel är substratet polyuretanskum med arktjocklek på mm, av vilket två delar fogas samman för att bilda den färdi- ga komponenten. Ett stycke skum kräver anbringande av film till båda sidor framställt som beskrivits i Exempel 2 med en belägg- ningsvikt lika med 100-140 glmz. Detta kan uppnås genom handtryck eller genom att använda en lätt gummivals för försöksändamål.

.Det andra stycket skum kräver anbringande av en lättare film, med en vikt på 50-70 g/m2, på liknande sätt men endast på en yta. Den obelagda ytan av detta stycke placeras i kontakt med en av de belagda ytorna av det'första stycket. Under kommersiella produktionsbetingelser skulle substratfilm-"sandwichen" föras ge- nom ett förvärmt steg och därefter genom matarrullar. Värmen som fordras för detta steg skulle vara tillräcklig för att höja tempe- raturen till 35-40°C. Denna temperatur får filmen att "klibba fast vid" substratet.

Om ett skikt ytmaterial skall anbringas på skumsubstratet, kan den lättare filmen anbringas på ytmaterialet hellre än till det andra stycket av skumsubstratet. '$andvichen' av ytmaterial med adhesiv film, obehandlat substrat och substratet med adhesiv film på båda ytorna kan i förväg fogas tillsamman i arkform.

Detta kan uppnås genom uppvärmning till 60°C vid ett tryck på 0,55 _ MPa under 30 sekunder. Arket kan därefter lagras i väntan på slutlig formníng. Förfarandet för mänsterpressning av sub- strat genomföras därefter såsom beskrives i Exempel 5 som följer. 453 584 13 EXEMPEL 4 Användning av pre-polymerlösning i organiskt lösningsmedel.

Ett stycke av skum-eller fiberfyllnadsmaterial behandlas med en lösning av ett polyol/isocyanatsystem av ett hydroxylavslutat polyesterbaserat polyuretanharts i ett organiskt lösningsmedel som beretts såsom beskrivits i Exempel 1. Fyllnadsmaterialet tor- kas därefter vid en temperatur icke över ca 80°C.

Produkten är väsentligen icke-adhesiv och kan lagras i kontakt med liknande behandlade material under flera månader utan otill- börlig vidhäftning.

När materialet skall formas, kan det sammanpressas och värmas till en temperatur på 90°C eller högre på något lämpligt sätt, som beskrives i det följande, för-att framställa en stabil relief- artad produkt. Yqskikt av några lämpliga material kan samtidigt fästas vid fyllnadsmaterialet under formningsförfarandet, rött och slätt genom att placera sådana skikt i kontakt med fyllnads- materialet före sammanpressning och värmning.

Lösningen har befunníts vara idealisk för sprayning genom en luft- fri behållarpump och konventionell handspray-utrustning. Huvud- delen av lösningsmedelsinnehållet finfördelas på väg in till sprutboxen och uttages därefter. Ett automatiskt spraysystem kan användas för att belägga båda sidor av substratet i ett arbets- moment och en torkapparat kan användas för att avdriva lösnings- medelsinnehållet, så att substraten skall kunna förvaras så länge som ör önskvärt.

Handsprayníng kan användas, såsom exempelvis vid tillverkning av e. _, .s .a ...t-Mn .wufl-n-.. ' 453 584 111 en enkel enformskomponent av 20 mm tjocklek med en ytstruktur av ty; (eller PVC) på båda sidorna. Substratet behöver sålunda beläg- gas med läsning på båda ytorna. Man har funnit att applicering av en lätt beläggning på den yta på vilken ytskikt skall fästas ger en helt acceptabel produkt. Genom handsprayning uppnås detta genom att spraymunstycket får passera i en tvärgående rörel- se äver skummet, så att 50-70 g adhesivt material/m2 avsättes.

Motsatta sidan av substratet belägges först genom en horisontal därefter genom en vertikal tvärrörelse med psraymunstycket för att anbringa en beläggning på 100-140 g/m2. Nan har genom försök funnit att förfarandet med vertikala och horisontala passeringar i följd med munstycketär att föreáraga framför en enda tjock be- läggning, eftersom denna tenderar att innesluta lösningsmedlet i det adhesiva skiktet.

Beläggning av fyllnadsmaterialet kan alternativt genomföras med automatiska spraynings- och torkningsfärfaranden. I detta fall genomföras sprayningen i ett vertikalt plan med sprutmunstycken som matas från separata luftfria pumpar, så att utrustningen kan ställas in för beläggning vid två olika vikter, exempelvis 50-70 g och 100-140 g.¥F4uEn kontinuerlig torkore för avlägsnande av lösningsmedlen är inbyggd i beläggningssystemet. Efter sprayning- en förfíyttas substratet automatiskt genom torken, vilken är färinställd på 45°C. Det torkade materialet kan sedan lagras för slutliga produktionsändamål och man har funnit att material be- lagda fem månader tidigare uppvisar samma resultat som nyligen belagda och torkade material.

Den adhesiva lösningen kan också läggas på med användning av en utrustning för valsbeläggning. Vanligen matas en beläggare från 453 584 1:5 200 kg fat med adhesivt ämne genom luftfria pumpar till ett uxryme som åstadkommes av avskraparen i utrustningen och beläggningsval- sarna, varvid såväl avskraparen som valsarna är tillverkade av roatfritt stål; för att lätt kunna rengöras. Fördelningsgapet mellan vals och avskrapare på såväl topp- som bottenvalsar reg- leras genom mikrometerjustering för att tillåta varierande be- läggningsvíkter att anbringas på motstående sidor av substratet i ett arbetsmoment. Vid användning av valsbeläggaren och en ef- fektiv extraktion, minskas lösningsmedelsinnehållet ytterligare innan det får passera genom en varmtork. Lösningen kan på liknande sätt anbringas på ett släpp-papper för att bilda en torrfilm såsom i Exempel 2.

Det behandlade fyllnadsmaterialet är väsentligen icke-klibbigt och kan lagras åtskilliga månader utan att det pålagda latent adhesiva ämnet förstöras. Detta kan aktiveras genom värmning till över 90°C och fyllnadsmaterialet kan formas genom anbringande av tryck, medan pre-polymeren helt och slutgiltigt härdas vid denna högre temperatur, såsom beskrivas i följande exempel.

EXEMPEL 5 Det belagda substratet framställt som i Exempel 4 ges ett ytskikt och formas enligt följande: (a) Efter förvärmning av formen lägges ett skikt av ytmaterial med _ñtsiden nedåt mot formen. (b) Det belagda skummet föres ned i formen medden lättare belägg- ningen mot ytmaterialet. _ (c) För att uppnå en fin begränsning av formen ör det önskvärt att eet fint skikt av ett särskilt tyg, såsom Cerex eller Lutrabond 3020, lägges på den övre ytan av det belagda skummet. 453 584 16 (d) Det hela täckes därefter med ett släpp-papper, sä att det adhesiva ämnet inte klibbar mot pressens yta. Man har funnit ett släpp-papper med silikon på båda sidor tillfredsställande. (e) Alltihop sättes därefter ned i den uppvärmda formningspressen.

Pressen är förinställd pä önskad temperatur , tryck och tid.

För enkel formning pä ett ark av behandlat skumplastmaterial med en tjocklek på 20 mm och ytan 2 x 1 meter, medïett mönster pä ungefär 20% av ytarean skulle följande inställningar behöva göras: Temperatur 95°C Tid f 2,5 minuter Tryck 3,4 - 3,8 MP0.

Alternativa metoder för värme och tryck, som har funnits särskilt tillfredsställande, innefattar svetspressar som använder radio- frekventa, högfrekventa och ultraljudvägar för att reducera tiden för tvärbindníng väsentligt. I varje fall har man inte upptäckt någon skillnad mellan att använda det latent adhesiva materialet som en film direkt på substratet, eller att överföra den latent adhesiva filmen från släpp-papperet till substratet och sedan med högfrekventa , radiofrekventa eller ultraljudvägor svetsa ihop detta för att ge den nödvändiga konturen och lamíneringen. Dessutom kan formníng genomföras genom vakuumformningstekník och infra- rödvärmníng.

En viktig faktor när man använder någon av de metoder som beškrí- ves med latent adhesívt material, är att befintlig utrustning med ultraljud eller radiofirekvens eller högfrekvens kan användas.

Tíllfredsställande försök har genomförts under användning av föl- jande utrustning. 453 58,4 17 Ultraljud - Elorac - Ultraljudprecisionspress USP 300.

Tryck - 3000 N med 0,6 Pa matning.

Svetstid - reglerbar från 0,1 - 3 sekunder, varvid för försöket 1,5 sekunder har använts. l Radiofrekvens - Radyn UP3B/202CH använd med en Radyn-generator 202CW eller 300CH.

Behövligt lufttryck - 04/0,7 3NPa.

Maximalt plattryck: Lufttryck = 36,3 kN.

EXEMPEL 6 Användning av pre-polymerlösning eller vattenhaltigt lösningsmedel.

Ett stycke skum eller fiberfyllnadsmaterial sprayas med en vatten- lösning av en vattenlöslíg polyuretan, särskilt en alifatisk poly- ester/uretan-segmentpolymer, som kännetecknas av en irreversibel omvandling till en vattenredsistent form genom värmetarkning.

Lämoliga vattenlösningar marknadsföres under beteckningarna URAFLEX 578 från Synthetic Resins Ltd. eller HYDRAN W140 från Dicas Chimie, Paris. Lösningen tillföres fyllnadsmaterialet på något passande sätt, och fyllnadsmaterialet torkas därefter vid en temperatur icke överstigande ca 80°C. Det sålunda framställda behandlade materialet har liknande egenskaper som det som beskri- ves“i Exempel 3 och kan förses med ytskikt eller formas såsom beskrivits i Exempel 4. Även om i ovanstående exempel det latent adhesíva pre-polymer- materialet anbringas över hela ytan på fyllnadsmaterialet ,_ torde det inses att det alternativt skulle vara möjligt att till- föra det latent adhesíva ämnet till endast utvalda ytor på fyll- nadsmaterialet , där mänsterpressning önskas. Sålunda kan läs- ningen anbringas fläckvis med hjälp av nålar eller över 'ytor av 453 584 - ' f önskad form genom sprayníng genom en schablon eller också kan den torra filmen anbringas som remsor eller formade bitar. ä Som framgår av exemplen ovan år förfarandet enligt upp- finningen mycket mångsidigt, som även kommer att framgå av åt- följande ritningar i vilka: Fig.1 visar schematiskt de olika steg i vilka uppfinningen kan utföras. Fig.2 visar i planvy en typiskt, mönsterpressad laminerad komponent som kan formas och fig.3 är en förstorad tvörvy efter linjen III-III i fig.2.

Som visas i fig.l, kan en skiva eller platta 10 av ett mjukt fyllnadsmgterial (som exempelvis kan vara ett skumplastmaterial, eller ett fibräst plast- eller icke-plastmaterial) behandlas så- som visas av pilen (a), för att beläggas med en polyuretan- pre-polymerlösning , som avsätts på en eller båda ytorna, såsom visas vid 11. I ett-efterföljande steg visat med pilen (b) torkas det belagda fyllnadsmaterialet 10 genom att värma det till en temperatur lägre ön ca 80°C för att erhålla ett behandlat sub- stratmaterial 20 som på sina ytor har icke-klibbande filmer 12 av latent adhesivt material. Det ínses att när mate- rialet framstålles på detta sätt, tränger det latent adhesiva ma- terialet också in i fyllnadsmaterialet 10 från dess ytor. Det be- handlade materialet 20 kan utan att förstöras lagras i detta skick under många månader och när det behövs kan det formas eller mönst- ras , såsom anges av pil (cl på ett enkelt sätt genom att värmas till en temperatur över ca 90°C och anbringande av tryck för att forma materialet. Detta ger en icke laminerad formad produkt 30, vilkens form ör fullt stabil.

I stället för omedelbar torkning av pre-polymerlösníng såsom i ~ 453 584 19 (b) är det alternativt möjligt att anbringa lämpliga ytmaterial 13 till en eller båda av de behandlade ytorna hos fyllnadsmaterialet - 10, som visas med pilen (d), medan ytorna fortfarande är våta.

Alternativt kan skikt av ytmaterial 13 anbringas på det behandlade materialet 20 , såsom visas av pilen (e), genom behandling av det behandlade fyllnadsmaterialets ytor med ett lämpligt lösningsmedel innan ytmaterialet 13 anbringas. Därefter kan det med ytskíkt försedda fyllnadsmaterialet torkas vid en temperatur lägre än ca 80°C, såsom visas av pilen (f), för att ge ett plant laminat hu med skikt 13 av ytmaterial lätt fastsatt vid fyllnadsmaterialet 10 med hjälp av de torkade pre-polymerskikten 12. Dettatlaminat kan, liksom det behandlade mate- rialet 20, lagras under många månader utan att förstöras.

Ett liknande mellenproduktlamínatkan alternativt framställas genom att anbringa pre-polymerlösningen direkt på ytmaterialet 13 och torka det vid en temperatur under ca 8000, för att därpå bilda en väsentligen icke-kladdig film 14. Beläggningsmaterialet anbringas därefter , såsom visas med pilen (g), på det obehandlede Fyllnadsmateriolet 10 och den sammansatta "sandwichen" värmes till en temperatur lägre än 800 för att fästa ytskikten 13 lätt till fyllnadsmaterialet 10.

Det plana' laminatet ÄO kan därefter mönsterpressas,_ såsom visas med pilen (h), genom värmning till en temperatur över ca 90°C och anbringande av tryck därpå för att få polyuretanet fullt härdat och ge ett mönsterpressat ark 50 , där ytmateríalet 13 är kraftigt vidhäftat *vid fyllnadsmaterialet 10 av det här- dade polyuretanet och på samma gång fästs fyllnadsmaterialet och hålls säkert i det mönsterpressade tillståndet. .. \..._.........-...._...4 t 453 584 020 h. ..-.~._pøo»4an-nøn-~._n..ah..nn_ I ett ytterligare alternativ kan pre-polymerlösningen avsättas på ett släpp-papper 15 för att bilda en film 14 och som visas med pilen (j), kan sådana filmer anbringas- på fyllnadsmeteríalets ytor. Det belagda materialet kan sedan värmas till en temperatur icke överstigande ca 80°C och det belagda fyllnodsmaterialet kan lagras i detta skick, eller efter att släpp-papper avlögsnats, som visas med pilen (k) , för att ge ett behandlat material väsent- ligen som anges vid 20, fastän i detta fall pre-polymerfilmen begränsas till fyllnadsmaterialets 10 ytor.

Vare sig det behandlade materialet 20 formas enligt vägen (a), (b) eller (j), (k) är det också möjligt att anbringa skikt av yt- material 13 till det behandlade fyllnadsmaterialet på samma gång som mönsterpressningen utföres. Detta visas av pilen (1), där yt- materialet 13 visas löst sammansatt med det behandlade fyllnads- materialet 10. Därefter värmes och formas den löst sammansatta "sandwichen“ , som antydes av pilen (m), för att ge den laminerade mänsterpressade produkten , såsom antydes vid 50.

Det torde framgå att det pressade mönstret sträcker sig effektivt genom fyllnadsmaterialets 10 hela tjocklek i både den icke-lami- nerade produkten 30 och den laminerode produkten 50. Om det är önskvärt att framställa en produkt , i vilken åtminstone några av de mönsterpressade ytorna inte tränger igenom fyllnodsmate- rialets 10 hela tjocklek, kan detta emellertid uppnås på två sött.

Först kan, såsom beskrivits i exempel 3 , två eller flera skikt av fyllnadsmaterial användas, så att det finns en mellanliggande Q» gränsyta vid vilken pre-polymeren , det latent adhesiva materialet, är närvarande. I detta fall kan mönsterpressningsformen vara så ordnad , att fyllnadsmaterialets yta tryckes in íendast i en * utsträckning tillräcklig för att bringa den i kontakt med en 453 584 21' sådan gränsyta. Alternativt har det emellertid befunnits att en liknande effekt kan uppnås genom att använda endast ett skikt av'fyllnadsmaterial 10 , om mönsterpressningen utföres genast ef- ter befuktningen av det anbringade pre-polymerskíktet 12 med ett lämpligt lösningsmedel, särskilt där pre-polymeren ursprungligen an- bringades på fyllnadsmaterialet såsom lösning, snarare än som en torrfilm. Tillsöttande av lösningsmedel omedelbart före mönster- pressningssteget möjliggör för pre-polymeren att vandra från fyllnadsmaterialets yta, så att partiell mönsterpressning är möj- lig, som antydes av pilen (n) i fig.1.

Medan i fig.l ytmaterialet 13 visas tillfört båda sidor av fyll- nadsmaterialet 10, kommer det att inses att sådant ytmaterial kan anbringas på endast en sida eller helt utelämnas, som visas av den icke-laminerade produkten 30. Då produkten formas i ett icke-laminerat skick, inser man att belöggningar av lämpliga yt- material efteråt kan anbringas på något lämpligt sätt om detta skulle vara önskvärt.

Det behandlade fyllnadsmaterialet 20, det plana mellanprodukt~ laminatet 40, det behandlade ytmaterialet 13 med filmen 14 av pre-polymer ovanpå och filmen 14 av pre-polymer på släpp-papper är alla stabila' produkter, som kan tillverkas under noggranna kontrollerade betingelse:;nödvändiga: då farliga kemikalier och lättantändliga lösningsmedel användes, och därefter hållas i la- ger under många månader. De” kan lätt transporteras och mönster- pressas om så behövs , utan nödvändiga säkerhetsåtgärder som under den inledande behandlingen av materialen med pre-polymerlösningen.

Emellertid kan även pre-polymerlösningen lagrad på ett enkelt sätt och användas utan de stränga säkerhetskrav som fordras vid 453 584 '22 tidigare kända metoder, där polyol och isocyanat aktivt reagerar för att ge ett polyuretanskum och samtidigt formar den laminerade produkten.

Fig. 2 visar en typisk mönsterpressad panel, som kan formas enligt förfarandet i föreliggande uppfinning och som visas i fig.3 är det möjligt att framställa sådana paneler i komplexa tvärsektioner som inte 'enkelt varit möjligt med andra metoder.

En ytterligare utveckling av föreliggande uppfinning utnyttjar fyllnadsmaterial , som är sammansatt av partiklar och/eller fibrer, som ör sammanfogade till en sammanhängande kropp med hjälp av pre-polymerlösningen. Särskilt kan granuler av återvunnet skumplastavfall sprayas med pre-polymerlösningen och formas till ett ark eller block , som direkt tjänar som behandlat fyllnads- material, som anges vid 20 i fig.l i medföljande ritning. Åter- vunnet skumavfall i form av smulor eller granuler får passera ge- nom två duschar av pre-polymerlösningen, såcrt varje partikel Qffektivt belägges med lösningen. De belagda partiklarna-får dör- efter passera mellan gummibelagda valsar, som packar samman par- tiklarna medan temperaturen hålles under 80°C, så att ett ark av förbehandlat skumplastmaterial framställs. Genom att reglera mängden återvunnet avfallsmaterial inmatad till valsarna och gapet mellan valsarna har man funnit det möjligt att variera densiteten hos det färdiga arket. Efter det att arket lämnat valsarna torkas det i varmluft vid en temperatur som inte överstiger ca 80°C_ 'för att förånga återstoden av lösningsmedel och det kan därefter lagras tills det efterfrågas.

På ett liknande sätt kan fíbermaterial också formas till ett förbehandlat ark. ga 453 584 _2ß'íï I stället för att forma sådant återvunnet material till ark, är det alternativt möjligt att forma det till stycken med förut- bestämd storlek . I detta fall sprayas åter det återvunna mate- rialet med en pre-polymerlösning och matas därefter in i en träform , som är klädd med silikon-släpp-papper. Det behandlade materialet sammanpressas därefter i formen för att ge_ett stycke material med efterfrågad densitet och det sammanpressade stycket torkas därefter och lagras . Stycket kan sedan användas för fram- ställning av relativt skrymmande komponenter genom att forma det direkt genom anbringande av värme och tryck, med eller utan till- sats av ytmateríal. Alternativt kan stycket skäras till ark av bestämd tjocklek och eftersom det latent adhesíva pre-polymer- materialet sträcker sig genom hela styckets tjocklek, är varje yta av dylika ark färdiga förÜlamíneríng och mönsterpressníng utan tillsats av något ytterligare adhesivt material.

Claims (13)

1. 453 584 731 Patentkrav 1. Förfarande för formning av ett mjukt, permeabelt material, k ä n n e t e-o k n a t- av att på motstående sidoytor av materialet, åtminstone på de partier av mate- rialet som skall formas, anbringas ett ämne innehållande en pre-polymer och med latent adhesiv förmåga, vilket ämne är' stabilt under normala förhållanden men som genom värmeakti- vering vid en temperatur över 80°C undergår en kemisk reak- tion och verkar som ett bindemedel som ger en kraftig per- manent bindning, och att materialet därefter utsättes för en mekanisk komprimerande kraft så att det bibringas den önskade formen och hålles i denna önskade form, medan värme tillföres så att det latent adhesiva ämnet härdas åtminstone i den utsträckning som erfordras för att materialet skall hållas kvar i den önskade formen.

2. Förfarande enligt krav l, k ä n n e t e c k n a t av att det latent adhesiva ämnet (ll) anbringas på ytan av nämnda material (10) i form av en lösning, som i en väsentlig utsträckning tränger in i materialet och delvis blir kvar på materialets yta, varefter lösningsmedlets avlägsnas, så att en beläggning (12) av det latent adhesiva ämnet (ll) erhålles på materialets yta och en impregnering av åtminstone den när- mast ytan belägna delen av materialet med det latent adhesiva ämnet erhålles.

3. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att nämnda material (10) framställes av ett partikelformat och/eller fiberformigt material, som bindes lätt samman genom applicering av en lösning av nämnda latent adhesiva ämne (ll) på detsamma och sammanpressning av detsamma till en samman- hängande massa, varunder lösningsmedlet avlägsnas, varigenom en produkt erhålles, som innehåller det latent adhesiva ämnet tillgängligt vid sina ytor och som bildar nämnda förbe- handlade material (20).

4. Förfarande enligt krav l, k ä n n e t e c k n a t av att det latent adhesiva'ämnet (ll) anbringas som en i mate- rialet ej inträngande ytbeläggning (12) på nämnda material (10), genom att det latent adhesiva ämnet (ll) anbringas i 453 584 25 torrt tillstånd och företrädesvis i form av en film (14) på ytan av nämnda material (10).

5. Förfarande enligt krav H, k ä n n e t e c k n a t av att filmen (14) av det latent adhesiva ämnet framställes på ett släppapper (15) och därefter överföres på nämnda mate- rial (10).

6. Förfarande enligt något av kraven 1 - 5, k ä n n e - t e c k nga t av att ett ytskikt (13) anbringas på åtmin- stone en yta av nämnda material (10) och bindes samman med detta under formningsprocessen.

7. Pörfarande enligt krav 6, k ä n n e t e c k n a t av att ytskiktet (13) anbringas på nämnda material (10) omedel- bart efter det latent adhesiva ämnet (ll) och därvid bindes lätt vid detta, så att ett ytbehandlat material (UD) erhålles, varjämte under den efterföljande formningsprocessen ytskiktet bindes kraftigt vid nämnda material (10), så att ett lamine- rat format material (S0) erhålles.

8. Förfarande enligt krav 6, k ä n n e t e c k n a t av att ytskiktet (13) anbringas på nämnda förbehandlade material (20) i ett mellansteg efter anbringande av ett lämpligt lös- ningsmedel pà ytbeläggningen (12) av latent adhesivt ämne, så att ytskiktet bindes lätt vid det förbehandlade materialet till att bilda ett mellanprodukt-laminat (40), varefter yt- skiktet bindes fast kraftigt under den efterföljande form- ningsprocessen.

9. Förfarande enligt krav 6, k ä n n e t e c k n a t av att ytskiktet (13) anbringas på nämnda förbehandlade mate- rial omedelbart före formningsprocessen och bindes kraftigt fast vid materialet under formningsprocessen.

10. förfarande enligt krav U och B, k ä n n e t e c k n a t av att det latent adhesiva ämnet anbringas som en film (lä) på nämnda ytskikt (13), som anbringas på nämnda material (10) tillsammans med nämnda film (lß).

ll. förfarande enligt något av kraven l - 10, k ä n n e - t e c k n a t av att det latent adhesiva ämnet aktiveras 453 584 in, genom uppvärmning, exempelvis med användning av högfrekvent “ vibrationsenergi, högfrekvent elektromagnetisk strålning eller högenergípartikelstrålning.

12. Pörfarande enligt något av kraven l - ll, k ä n n e ~ t e c k n a t av att under formningsprocessen bringas mot- stående ytor av nämnda material (10) tillräckligt nära varand- ra för att det latent adhesiva ämnet (ll) på den ena ytan skall komma i kontakt med det latent adhesiva ämnet pâ den motstående ytan inom områden motsvarande den önskade formen, så att ett format material (30, 50) bildas, som är mönster- pressat genom väsentligen hela sin tjocklek.

l3. Pörfarande enligt något av kraven l - ll, k ä n n e - t e c k n a t av att två eller flera skikt av nämnda mate- rial bindes samman med det latent adhesiva ämnet och att under formningsprocessen ytterytan av ett sådant skikt bringas att komma i omedelbar närhet av gränsytan mellan två sådana skikt inom områden motsvarande den önskade formen vid nämnda ytteryta, så att inom nämnda områden skikten av nämnda material mönsterpressas genom endast en del av skiktens totala tjocklek., ln. förfarande enligt något av kraven 1 - ll, k ä n n e - t e c k n a t av att formníngsprocessen genomföras medan ett lämpligt lösningsmedel för det latent adhesiva ämnet är närvarande och på sådant sätt, att inom områden motsvarande den önskade formen av nämnda material detta pressas samman endast genom en del av sin tjocklek, så att en mönsterpress- ning av materialet genom endast en del av dess tjocklek er- hålles. 15. Pörfarande enligt något av kraven 1 - lä, k ä n n e - t e c k n a t av att det latent-adhesiva ämnet innefattar en uretan-pre-polymer, som ej tvärbindes snabbt vid tempera- turer under 80°C och är stabil under långa tidsperioder vid Qi normala temperaturer, men som tvärbinder snabbt vid tempera- turer över 90°C. 18. Mjukt permeabelt material, k ä n n e t e c k n a t av att det på åtminstone en av sina ytor har en beläggning (12) 453 584 ll av ett ämne (ll) innehållande en pre-polymer och med latent adhesiv förmåga, vilket ämne är stabilt under normala be- tingelser men som kan aktiveras medelst värme vid en tempe- ratur över 80°C till att undergâ en kemisk reaktion och fungera som en adhesiv bildande en kraftig permanent bindning, så att materialet (10) kan formas genom mekanisk sammanpressning av detsamma till önskad form under sådana betingelser att det latent adhesiva ämnet aktiveras och härdas i en utsträckning som erfordras för att materialet skall hållas kvar i nämnda form. 17. Material enligt krav 16, k ä n n e t e c k n a t av att det är framställt av partikelformigt och/eller fiber- formigt avfallsmaterial, som är lätt sammanfogat till en sammanhängande massa medelst nämnda latent adhesiva ämne.