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Verfahren zur Herstellung von Verbundschaumstoffen
Es ist bekannt, dass weiche, offenzellige Polyvinylchlorid-Schaumstoffe gegenüber andern Schaum- stoffen, z. B. aus Polyurethanen, den Nachteil haben, dass sie bei gleicher Eindruckfestigkeit stets ein höheres spezifisches Gewicht haben müssen. Die Unterschreitung eines bestimmten spezifischen Gewich- tes ist nicht ratsam, da sonst die technischen Werte, insbesondere die Polsterkraft, sich soweit verringern, dass der Schaumstoff seine Gebrauchseigenschaften verliert. Anderseits besitzen die Polyvinylchlorid-
Schaumstoffe den Vorteil, dass sie sich einwandfrei verschweissen lassen und dass sie infolge ihrer pro- gressiven Federcharakteristik eine angenehm weiche Polsterwirkung aufweisen.
Es hat nicht an Versuchen gefehlt, auch die nichtverschweissbaren Schaumstoffe verschweissbar zu machen. So besprüht man zu diesem Zweck Polyurethan-Schaumstoffe mit einer Polyvinylchlorid-Paste, um nach Ausgelierung der
Paste einen verschweissbaren Schaumstoff zu erhalten. Diese Methode hat sich jedoch nicht durchsetzen können, weil der Polyurethan-Schaumstoff bei starkem bis mittlerem Auftrag einer Polyvinylchlorid-Paste brüchig wird, während bei dünnerem Auftrag die Verschweissbarkeit nicht ausreicht.
Es wurde nun gefunden, dass man sowohl leichte als auch verschweissbare Verbundschaumstoffe vorteilhaft herstellen kann, wenn man einen Schaumstoff mit einer treibmittelhaltigen Polyvinylchlorid-Paste besprüht oder tränkt und diese durch anschliessende Wärmebehandlung in den Zellen des vorgegebenen
Schaumstoffes aufschäumt. Es entsteht hiebei ein System feiner Membranen, die den Schaumstoff nicht erhärten, sondern ihm seine Elastizität belassen bzw. diese verbessern. Man erhält auf diese Weise einen relativ leichten, verschweissbaren Schaumstoff. Das Verfahren eignet sich zur Herstellung von Verbundschaumstoffen aus Polyvinylchloridschaum mit z. B. Polyester-Isocyanat-Schaumstoff oder Kautschukschaumstoff.
Ein weiterer Vorteil des Verfahrens liegt darin, dass man es auch bei dem"Niederdruckverfahren" zur Herstellung von Formteilen aus Polyvinylchlorid-Schaumstoff, die mit einer Kunstlederhaut, beispielsweise aus Weich-Polyvinylchlorid, umschlossen sind, anwenden kann und dabei eine beträchtliche Verkürzung der Heiz- und Kühlzeiten sowie eine Verringerung der spezifischen Gewichte der Fertigteile erzielt. Die Möglichkeit der rascheren Aufheizung ergibt sich daraus, dass man durch gleichmässige Verteilung der Paste in dem vorgegebenen Schaumstoff nicht gezwungen ist, eine vorgeschriebene Aufheizgeschwindigkeit einzuhalten, die gefordert wird, damit die Mischung Gelegenheit zur Aufschäumung bekommt und dabei flüssig genug bleibt, um die in der Form befindliche Luft aufnehmen zu können.
Die bei dem Niederdruckverfahren zunächst über der Paste stehende Luft wird bei dem vorliegenden Verfahren bereits durch Einlegen des Schaumstoffrohlings so gleichmässig in dem Formhohlraum verteilt, dass es bei Aufschäumung der treibmittelhaltigen Paste nicht zur Bildung grösserer Luftblasen kommen kann. Die Verkürzung der Kühlzeiten ergibt sich daraus, dass ein duroplastischer Schaumstoff es verträgt, bei höherer Temperatur entformt zu werden.
Legt man die Form mit einem Kunstleder aus oder giesst man sie vor Einbringen des mit treibmittelhaltiger Paste getränkten, gerü3tbildenden Schaumstoffes mit einer treibmittelfreien PolyvinylchloridPaste aus, wobei eine homogene Haut entsteht, so verschweisst diese Haut oder das Kunstleder bei Aufheizung des sie berührenden, mit treibmittelhaitiger Paste getränkten Schaumstoffes homogen mit diesem.
Diese Verschweissung gelingt umso besser, je höher der Gasdruck ist, unter dem der Schaumstoff steht. Eine Schaumstoffplatte, die lediglich unter dem Druck ihrer Eigenlast mit einem Kunstleder in Berührung
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steht und in freier Atmosphäre zwecks Aufschäumung und Gelierung der in ihr enthaltenen treibmittelhaltigen Paste aufgeheizt wird, verbindet sich mit diesem nicht so gut, wie eine solche, die mit höherem mechanischem Druck angepresst wird. Die zuverlässigste Verbindung stellt sich aber ein, wenn bei der Aufschäumung ein Gegendruck zwischen zirka 1 und 10 ata besteht, wie dies unter den Arbeitsbedingungen des Niederdruckverfahrens der Fall ist.
Die Verschweissung des Schaumstoffes mit der Haut kann jedoch auch nachträglich, z. B. mit Hilfe der üblichen Wärmeimpuls- oder Hochfrequenzschweissverfahren, erfolgen.
Der einzulegende Schaumstoffrohling braucht nicht die genauen Konturen des Formhohlraumes aufzuweisen. Man kann in einen Formhohlraum mit komplizierten Konturen einen dessen Länge und Breite ungefähr angepassten, mit treibmittelhaltiger Polyvinylchlorid-Paste getränkten Schaumstoffblock einlegen und erhält nach Ausgelierung der Paste einen masshaltigen Formteil, der genau dem Formbild entspricht. Je mehr dabei die Konturen des Formhohlraumes von denen des Schaumstoffblockes abweichen, umso höher muss der Anteil der Polyvinylchlorid-Paste sein, die nach der Durchgelierung die Fixierung des deformierten Schaumstoffblockes entsprechend dem Formbild übernimmt.
Mit zunehmender Menge an zugegebener treibmittelhaltiger Polyvinylchlorid-Paste nimmt der fertige Schaumstoff unter Zurücktreten der spezifischen physikalischen Eigenschaften des vorgegebenen Schaumstoffes die den Polyvinylchlorid-Schaumstoff kennzeichnenden Eigenschaften an. Dies äussert sich insbesondere in der entsprechenden Verschiebung der Federcharakteristik des Schaumstoffes.
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Zugabe höherer AnteileBeispiel 2 : Ma. besprüht eine Polyester-Isocyanat-Schaumstoffplatte mit treibmittelhaltiger Polyvinylchlorid-Paste der im Beispiel 1 genannten Zusammensetzung in einer Auftragsstärke von zirka 1000 glum2, schiebt die Platte zum Aufschäumen und Ausgelieren der Paste in einen auf 2000 beheizten Umluftwärmeschrank und kühlt sie ab.
Anschliessend kann man diese Platte einwandfrei mit einem Kunstleder nach dem Hochfrequenzverfahren, z. B. zu einer Polsterauflage mit Steppmuster, verschweissen.
Das gleiche Verfahren liesse sich auch kontinuierlich in einem Gelierkanal zur Herstellung von verschweissbaren bzw. zugleich mit einem Kunstleder verschweissten Schaumstoffbahnen ausüben.
Beispiel 3 : Auf einem Extruder wird mittels eines Querkopf-Werkzeuges ein PolyvinylchloridSchlauch hergestellt. Durch den Queikopf zieht man ein Rundprofil aus Polyester-Isocyanat-Schaumstoff, das an seiner Oberfläche mit treibmittelhaltiger Polyvinylchlorid-Paste getränkt ist. Die Temperatur des Werkzeuges beträgt in der Nähe des Schlauchaustrittes 180 . Der Polyvinylchlorid-Schlauch, der aus der Ringdüse austritt und sich um das bereits im Querkopf vorgeheizte Schaumstoffprofil legt, verbindet sich über die aufschäumende und gelierende Polyvinylchlorid-Paste innig mit dem Schaumstoff, so dass sich ein ummanteltes Schaumstoffprofil bildet.