<Desc/Clms Page number 1>
"Werkwijze voor het vervaardigen van een kussen dat ten minste gevormd wordt door een lichaam, een tussenschuimlaag en een bekledingslaag".
Deze uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van een kussen dat in het bijzonder bestemd is voor automobielzetels en dat ten minste gevormd wordt door een stoomdoorlatend lichaam, een hoofdzakelijk opencellige tussenschuimlaag en een bekledingslaag, volgens welke werkwijze : a) men de tussenschuimlaag met een met stoom uithardbaar reactiemengsel impregneert ; b) men de bekledingslaag, de tussenschuimlaag en het lichaam zodanig in een vorm, bestaande uit ten minste een eerste en een tweede met elkaar samenwerkende, gasdoorlatende vormdelen, brengt dat beide lagen en het lichaam tegen elkaar geplaatst zijn-net, enerzijds, de tussenschuimlaag tussen het lichaam en de bekledingslaag en, anderzijds, deze laatste tegen het eerste gasdoorlatend vormdeel en het lichaam tegen het tweede gasdoorlatend vormdeel ;
c) men in deze vorm, op het geheel van deze tegen elkaar geplaatste lagen en het lichaam een druk uitoefent zodanig dat ten minste de tussenschuimlaag vervormd wordt ; en d) men doorheen ten minste een van beide vormdelen stoom op een zodanige temperatuur en gedurende een voldoende tijd injecteert opdat ten minste de tussenschuimlaag nagenoeg blijvend zou vervormd worden.
Een dergelijke werkwijze is bekend uit de Franse octrooiaanvraag FR-A-2 540 427. In deze bekende werkwijze worden een of meerdere gelmpregneerde stukken kunststofschuim samen met een bekledingslaag van textiel in een tweedelige vorm aangebracht. Na het sluiten van deze vorm wordt hierin, doorheen beide vormdelen, stoom
<Desc/Clms Page number 2>
geinjecteerd ten einde de stukken kunststofschuim blijvend te vervormen en aan elkaar te bevestigen.
Een nadeel van deze bekende werkwijze is dat deze niet geschikt gebleken is wanneer een scherp geprofileerde vorm gebruikt wordt bij voorbeeld tot het vormen van een gegroefd buitenoppervlak, en dit vooral in combinatie met een relatief weinig soepele bekledingslaag.
De uitvinding heeft nu tot doel een werkwijze te verschaffen die aan dit nadeel verhelpt en die dus toelaat van zelfs met moeilijk vervormbare bekledingslagen een scherp geprofileerd kussen te vervaardigen.
Tot dit doel zuigt men de bekledingslaag tegen het eerste vormdeel aan en injecteert men genoemde stoom doorheen het tweede vormdeel, waarbij men ten minste gedurende een voorafbepaalde periode tegelijkertijd de bekledingslaag tegen dit eerste vormdeel aanzuigt en stoom doorheen het tweede vormdeel injecteert.
Het aanzuigen van de bekledingslaag tegen het eerste vormdeel laat toe van zelfs moeilijker vervormbare bekledingslagen op een eenvoudige manier tegen dit eerste vormdeel te doen aansluiten.
Om te vermijden dat de bekledingslaag op bepaalde plaatsen eventueel terug zou loskomen van het eerste vormdeel, blijft men de bekledingslaag nog gedurende een bepaalde tijd tegen het eerste vormdeel aanzuigen terwijl doorheen het tweede vormdeel reeds stoom in de vorm geinjecteerd wordt. Op deze manier is het dus mogelijk van de bekledingslaag zelfs tijdens de inwerking van de stoom in de gewenste vorm te houden, eventueel zelfs totdat het reactiemengsel uitgehard is en het kussen dus een nagenoeg blijvende vorm verkregen heeft.
In een voorkeursuitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding brengt men tussen de bekledingslaag en de tussenschuimlaag een nagenoeg gasondoorlatende, thermoplastische kunststoffolie aan. Door middel van deze op de bekledingslaag aangebrachte folie is het mogelijk van zelfs zeer gasdoorlatende bekledingslagen tegen het eerste vormdeel aan te zuigen. Bij voorkeur gebruikt men een kunststoffolie die door inwerking van de stoom omgevormd wordt tot een stoomdoorlatende lijmlaag die toelaat de
<Desc/Clms Page number 3>
bekledingslaag aan de tussenschuimlaag vast te kleven.
In een voorkeursuitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding gebruikt men een lichaam dat in hoofdzaak bestaat uit een hoofdzakelijk opencellig, niet-geimpregneerd kunststofschuim waaraan vooraf een bepaalde vorm gegeven werd. Dit lichaam kan vooraf in een vorm gevormd zijn of ruwweg uit een blok kunststofschuim gesneden zijn. Eventueel kan het lichaam ook samengesteld zijn uit verschillende lagen, bijvoorbeeld lagen met verschillende schuimkwaliteiten, zoals verschillende hardheden, of een combinatie van kunststofschuimlagen met andere stoomdoorlatende materialen. Door de keuze van de verschillende lagen kunnen de eigenschappen van het eindprodukt mede bepaald worden. Deze lagen dienen bijvoorbeeld via verlijming aan elkaar bevestigd te worden.
Een voordeel van de werkwijze volgens de uitvinding is dat dit lichaam zelf niet blijvend vervormbaar dient te zijn aangezien de tussenschuimlaag voor de vormgeving voorzien is. Doordat het kunststofschuim van het lichaam niet geimpregneerd werd, behoudt dit schuim zijn oorspronkelijke eigenschappen.
In een doelmatige uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding verwarmt men het eerste vormdeel voor tot op een temperatuur van 90 tot 1500C en bij voorkeur tot op een temperatuur van nagenoeg 100oC. Een belangrijk voordeel hiervan is dat bij deze hogere temperatuur de bekledingslaag gemakkelijker vervormbaar is. Bij te hoge temperaturen kan echter beschadiging van de bekledingslaag optreden, bijvoorbeeld bij temperatuurgevoelige textielsoorten.
Verdere bijzonderheden en voordelen van de uitvinding zullen blijken uit de hierna volgende beschrijving van een werkwijze voor het vervaardigen van een kussen volgens de uitvinding.
Deze beschrijving wordt enkel als voorbeeld gegeven en beperkt de draagwijdte van de uitvinding niet. De verwijzingscijfers hebben betrekking op de bijgaande tekeningen waarin : figuur 1 schematisch een dwarsdoorsnede weergeeft van verschillende elementen waarmee door toepassing van de werkwijze volgens de uitvinding een kussen, meer bepaald een rugleuning van een automobielzetel kan vervaardigd worden ; en
<Desc/Clms Page number 4>
figuur 2 een dwarsdoorsnede weergeeft doorheen een geopende vorm waarin door toepassing van de werkwijze volgens de uitvinding een kussen vervaardigd verd uitgaande van de in figuur 1 voorgestelde elementen.
In deze twee figuren hebben dezelfde verwijzingscijfers betrekking op dezelfde elementen.
Algemeen heeft de uitvinding betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van een kussen met ten minste een stoomdoorlatend lichaam 1, een hoofdzakelijk opencellige tussenschuimlaag 2 en een bekledingslaag 3. Tussen het lichaam 1 en de tussenschuimlaag 2 en tussen deze laatste en de bekledingslaag kan een lijmlaag 4, respectievelijk 5, voorzien worden. Deze lijmlaag 5 kan bijvoorbeeld gevormd worden door op thermoplastische kunststoffolie 5 die door inwerking van stoom omgevormd wordt tot een klevende lijmlaag.
In de werkwijze volgens de uitvinding wordt gebruik gemaakt van een vorm 6 waarin het lichaam 1, de tussenschuimlaag 2 en de bekledingslaag 3 aan elkaar gehecht worden en waarin voornamelijk de tussenschuimlaag 2 en de bekledingslaag 3 blijvend vervormd worden.
Opdat de tussenschuimlaag 2 vervormd zou blijven, wordt deze laag 2 vooreerst met een met stoom uithardbaar reactiemengsel geimpregneerd.
Hiertoe kan bijvoorbeeld een vloeibaar reactiemengsel met vrije NCO-groepen gebruikt worden dat tot een van de volgende types behoort : - vloeibare polyisocyanaten en/of polyisocyanaat derivaten, eventueel verdund met organische oplosmiddelen ; - waterige emulsies van in water emulgeerbare polyisocyanaten en/of polyisocyanaat derivaten ; - vloeibare prepolymeren van polyolen en isocyanaten en/of isocyanaat derivaten, eventueel verdund met organische oplosmiddelen ; en - waterige emulsies van in water emulgeerbare prepolymeren van polyolen en isocyanaten en/of isocyanaat derivaten.
Aan dit reactiemengsel kunnen nog allerlei additieven zoals vlamvertragers, weekmakers en inhibitoren toegevoegd worden. Verder kan een reactiemengsel gebruikt worden dat een waterige oplossing of emulsie van reactieve precondensaten van een
<Desc/Clms Page number 5>
thermohardend melamine-formolhars, ureum-formolhars en/of fenol-formolhars bevat. Deze laatste reactiemengsels hebben op zichzelf reeds goede brandwerende eigenschappen.
In figuur 2 wordt schematisch een vertikale doorsnede doorheen een tweedelige vorm 6, die in een niet voorgestelde pers gemonteerd is, in open stand voorgesteld.
Deze vorm 6 omvat twee ten opzichte van elkaar beweegbare delen 7 en 8 waartussen een kussen 9 bestaande uit de in figuur 1 weergegeven elementen gevormd wordt.
Het onderste of eerste vormdeel 7 bestaat uit een hol lichaam waarin via een opening 10 een vacuum kan gecreëerd worden ten einde doorheen gaatjes 11, die gelijkmatig verdeeld zijn over het vormoppervlak 12, een laag die op dit vormoppervlak 12 aangebracht wordt tegen dit laatste aan te zuigen. Het vormoppervlak 12 van het in figuur 2 weergegeven onderste vormdeel 7 is scherp geprofileerd en is in het bijzonder voorzien van opstaande ribben 13. In dit vormoppervlak 12 zijn verder nog kanalen 14 voor een verwarmingsvloeistof voorzien waarmee het vormdeel 7 voorverwarmd kan worden tot op een temperatuur van 90 tot 1500C en meer in het bijzonder tot een temperatuur van nagenoeg 100 C.
Het bovenste of tweede vormdeel 8 bestaat evenals het onderste vormdeel 7 uit een hol lichaam waarin via openingen 15 stoom ingeblazen kan worden die dit vormdeel 8 dan verlaat doorheen een reeks gaatjes 16 die gelijkmatig in het vormoppervlak 17 van dit laatste verdeeld zijn. Ook in dit vormoppervlak 17 zijn kanalen 18 voor een verwarmingsvloeistof voorzien waarmee het bovenste vormdeel 8 bij voorkeur voorverwarmd wordt tot een temperatuur van 110 tot 1800 en meer in het bijzonder tot een temperatuur van 140 tot 150 C.
In de werkwijze volgens de uitvinding wordt de bekledingslaag 3 op het vormoppervlak 12 van het voorverwarmde onderste vormdeel 7 aangebracht en door middel van het in dit onderste vormdeel 7 gecreëerd vac uum tegen dit laatste aangezogen.
In de meeste gevallen is het noodzakelijk om zp de bekledingslaag 3 een nagenoeg gasondoorlatende kunststoffolie 5 aan te brengen om toe te laten dat de bekledingslaag 3 voldoende sterk tegen
<Desc/Clms Page number 6>
het vormoppervlak 12 gezogen wordt, bijvoorbeeld wanneer de bekledingslaag 3 zelf te doorlatend is. De bekledingslaag 3 kan bijvoorbeeld bestaan uit een textielweefsel waartegen voorafgaandelijk eventueel een dunne onderlaag kunststofschuim aangebracht is. De kunststoffolie 5 is bij voorkeur thermoplastisch en dit zodanig dat zij onder inwerking van stoom wegsmelt en omgevormd wordt tot een lijmlaag.
Op de tegen het vormoppervlak 12 dicht aansluitende lagen 3, 5 wordt vervolgens de geimpregneerde tussenschuimlaag 2 en het lichaam 1 aangebracht waarna de vorm 6 gesloten wordt.
In een variante kunnen eventueel de bekledingslaag 3, de tussenschuimlaag 2 en het lichaam 1 gezamlijk in de vorm 6 aangebracht worden.
Door het sluiten van de vorm 6 wordt op de op elkaar geplaatste lagen 2,3 en het lichaam 1 een druk uitgeoefend waardoor ten minste de tussenschuimlaag 2 vervormd wordt op het lichaam 1. De dikte van het in de vorm 6 aangebrachte geheel kan hierbij tot 10 % afnemen. In sommige gevallen echter kan ervoor gezorgd worden dat de dikte nagenoeg onveranderd blijft. Ten einde de lagen 2,3 en eventueel het lichaam l nagenoeg blijvend te vervormen, wordt doorheen het tegen het lichaam l gedrukte bovenste vormdeel 8 stoom geinjecteerd die tot in de tussenschuimlaag 2 dient door te dringen.
Het lichaam 1 kan gevormd worden door een stijf materiaal dat voldoende poreus is of waarin gaatjes aangebracht zijn om met een relatief geringe weerstand stoom door te laten. Bij voorkeur is het lichaam 1 echter vervaardigd uit een in hoofdzaak opencellig kunststofschuim dat niet noodzakelijk thermisch vervormbaar dient te zijn en dat dus niet geimpregneerd moet worden zodanig dat de initiële eigenschappen van dit schuim behouden blijven. Dit is duidelijk niet het geval bij het kussen volgens FR-A-2540427 waarin alle stukken kunststofschuim geimpregneerd zijn waardoor ze bijvoorbeeld minder soepel geworden zijn. Als kunststofschuim kan bijvoorbeeld polyurethaanschuim gebruikt worden.
Om bepaalde zogenoemde comforteigenschappen te bekomen, is de hardheid van het kunststofschuim
<Desc/Clms Page number 7>
van het lichaam 1 bij voorkeur groter dan de hardheid van de tussenschuimlaag 2.
De stoom dient op een zodanige temperatuur en gedurende een voldoende tijd geinjecteerd te worden opdat het reactiemengsel waarmee de tussenschuimlaag 2 geïmpregneerd is zou reageren ten einde tussenschuimlaag 2 een nagenoeg blijvende vervorming te geven. Volgens de uitvinding is hiertoe oververhitte stoom op een temperatuur van 120 tot 200 C en bij voorkeur van 150 tot 170 C geschikt. Het gebruik van stoom in combinatie met een impregnatie laat toe van snel een blijvende vervorming te verkrijgen en dit bij relatief lage temperaturen die geen beschadiging van de bekledingslaag 3, noch van het lichaam 1 veroorzaken.
Vastgesteld werd dat de minimaal vereiste duur van de stoominjectie meestal tussen 5 en 60 seconden gelegen is en dat in de meeste gevallen nagenoeg 30 seconden voldoende zijn voor het verkrijgen van de gewenste resultaten.
Volgens de uitvinding wordt tijdens het injecteren van de stoom de bekledingslaag 3 gedurende een bepaalde tijd tegen het onderste vormdeel 7 aangezogen om te vermijden dat deze bekledingslaag 3 plaatselijk zou loskomen van het onderste vormdeel 7 en aldus een niet gewenste vorm zou aannemen. Dit geldt zowel wanneer geen als wanneer wel een thermoplastische kunststoffolie 5 op de bekledingslaag 3 aangebracht werd. In het geval dat een thermoplastische kunststoffolie 5 gebruikt wordt, die door inwerking van de stoom omgevormd wordt tot een stoomdoorlatende lijmlaag, zal zelfs na deze omvorming het vacuum bij voorkeur in stand gehouden worden om toe te laten de stoom doorheen de openingen 11 van het vormdeel 7 af te zuigen.
Door de inwerking van de stoom worden niet alleen de bekledingslaag 3, de tussenschuimlaag 2 en eventueel het lichaam 1 nagenoeg blijvend vervormd maar worden tevens de lijmlagen 4 en 5 geactiveerd ten einde de hiervoor genoemde lagen 2 en 3 en het lichaam 1 tegen elkaar te kleven. In sommige gevallen zorgt het reactiemengsel, waarmee de tussenschuimlaag 2 gelmpregneerd is, reeds voor een voldoende hechting zodanig dat geen afzonderlijke lijmlagen vereist zijn.
<Desc/Clms Page number 8>
Als lijmlagen die voor de nodige adhesie zorgen tussen de verschillende samenstellende elementen van het verkregen kussen komen ten eerste thermoplastische, "hot melt" films of poeders op basis van thermoplastische polymeren, zoals polyolefinen, EVA, polyesters, polyamides en polyurethanen met een geschikt smeltpunt tussen bijvoorbeeld 80 en 180 C in aan-nerking. Ook zijn er nog geschikte vloeibare, al dan niet in waterig of in organisch oplosmiddel opgeloste thermoplastische of thermohardende lijmen, alsook zijn er de één- of tweecomponenten reactieve lijmen.
Na de stoominjectie wordt het kussen gekoeld bijvoorbeeld door via het onderste vormdeel 7 omgevingslucht af te zuigen of door via het bovenste vormdeel perslucht in het kussen te blazen en via het onderste vormdeel af te zuigen.
In een efficiëntere uitvoeringsvorm wordt het kussen echter gekoeld llet behulp van perslucht die via een opening 19 in het onderste vormdeel 7 aangebracht wordt en die via de gaatjes 13 in het onderste vormoppervlak 11 doorheen het gevormde kussen gestuurd wordt. Tijdens deze koelfase koelt het kussen 9 af en stollen de eventuele lijmlagen. Doordat de temperatuur van het onderste vormdeel lager is dan deze van het bovenste vormdeel en doordat de perslucht via het onderste vormdeel de lijmlagen en de geimpregneerde tussenschuimlaag sneller bereikt, kan gebruik makende van de perslucht de duur van de koelfase beperkt worden tot ongeveer 10 seconden. Na de koelfase wordt de vorm 6 geopend om het gevormde kussen te verwijderen.
Hierna volgt nog een voorbeeld waarin een rugkussen voor een automobielzetel vervaardigd wordt met behulp van de in figuur 2 voorgestelde vorm 6.
In dit voorbeeld worden de volgende materialen gebruikt : voor het lichaam 1 : polyetherschuim van middelbare hardheid met een densiteit van 18 kg/m3 voor de tussenschuimlaag 2 : polyetherschuim van zachte kwaliteit met een densiteit van 23 kg/m 3
<Desc/Clms Page number 9>
voor de bekledingslaag 3 : polyester zetel textiel als reactiemengsel : 36, lt delen polyol (Tercarol 2)
24, 6 delen isocyanaat (44V40) (Produkt van Bayer)
30 delen verdunner (1, 1, 1 Trichloorethaan).
Vooreerst wordt de temperatuur van het bovenste vormdeel 8 ingesteld op 140 C en deze van het onderste vormdeel 7 op 95OC. Op dit onderste vormdeel 7 wordt dan de bekledingslaag 3 en de kunststoffolie of lijmlaag 5 (type :
polyamidelijm Platilon H2 - Atochem) aangebracht en tegen dit onderste vormdeel 7 aangezogen. Daarna worden de tussenschuimlaag 2, met een dikte van 30 mm die per m3 gelmpregneerd werd met een hoeveelheid van het reactiemengsel die 5 kg droge stof bevat (5kg/m3 droge "pick-up"), de lijmlaag 4 en het lichaam 1 in de vorm 6 aangebracht. Dit inleggen neemt ongeveer 30 seconden in beslag.
Na het inleggen wordt de vorm 6 gesloten hetgeen ongeveer 5 seconden duurt.
Vervolgens wordt gedurende 30 seconden oververhitte stoom op 1600C doorheen het bovenste vormdeel 8 geinjecteerd. Tijdens dit stomen wordt nog steeds een vacuum in het onderste vormdeel 7 aangehouden, zodanig dat na het smelten van de lijmlagen 4 en 5 de stoom via dit onderste vormdeel 7 afgezogen wordt.
In de daarop volgende koelfase van ongeveer 10 seconden wordt via het onderste vormdeel 7 perslucht in het gevormde kussen geblazen.
Het openen van de vorm en het ontvormen duurt telkens ongeveer 5 seconden zodanig dat de ganse cyclus reeds op ongeveer 85 seconden voltooid is.
Het zal duidelijk zijn dat de uitvinding geenszins beperkt is tot de hiervoor beschreven uitvoeringsvormen maar dat hieraan, binnen het raam van de uitvinding, nog tal van wijzigingen kunnen aangebracht worden.
Zo kan als bekledingslaag eventueel een voorafgemaakte hoes gebruikt worden waarin het lichaam en de verschillende lagen aangebracht worden alvorens ze als een geheel in de vorm gelegd worden.
<Desc/Clms Page number 10>
Verder is het nog mogelijk bijkomende, stoomdoorlatende lagen te voorzien, bijvoorbeeld tegen de achterzijde van het lichaam.
In dit lichaam kunnen ook verstevigingselementen zoals bijvoorbeeld een buizenframe voorzien worden.
<Desc / Clms Page number 1>
"Method of manufacturing a cushion which is at least formed by a body, an intermediate foam layer and a covering layer".
This invention relates to a method of manufacturing a cushion which is particularly intended for automobile seats and which is at least formed by a steam-permeable body, a mainly open-cell inter-foam layer and a coating layer, according to which method: a) the inter-foam layer with impregnates a steam-curable reaction mixture; b) the covering layer, the inter-foam layer and the body are brought into such a shape, consisting of at least a first and a second co-acting gas-permeable molded parts, that both layers and the body are placed together, on the one hand, the inter-foam layer between the body and the coating layer and, on the other hand, the latter against the first gas-permeable molded article and the body against the second gas-permeable molded article;
c) in this form, a pressure is exerted on the whole of these juxtaposed layers and the body such that at least the intermediate foam layer is deformed; and d) steam is injected through at least one of the two molded parts at such a temperature and for a sufficient time that at least the inter-foam layer would be deformed almost permanently.
Such a method is known from French patent application FR-A-2 540 427. In this known method, one or more pieces of impregnated plastic foam are applied together with a textile covering layer in a two-part form. After closing this mold, steam is introduced into it through both mold parts
<Desc / Clms Page number 2>
injected in order to permanently deform the plastic foam pieces and to fasten them together.
A drawback of this known method is that it has proved to be unsuitable when a sharply profiled shape is used, for example to form a grooved outer surface, and this especially in combination with a relatively little flexible coating layer.
The object of the invention is now to provide a method which obviates this drawback and which thus makes it possible to produce a sharply profiled cushion even with coating materials that are difficult to deform.
For this purpose, the coating layer is sucked against the first molded part and said steam is injected through the second molded part, the coating layer being simultaneously sucked against this first molded part and steam injected through the second molded part at least simultaneously for a predetermined period.
The suction of the coating layer against the first molded part makes it possible to connect even more difficult deformable coating layers against this first molded part.
In order to prevent the coating layer from possibly coming loose from the first molded part in certain places, the coating layer is still sucked against the first molded part for a certain period of time, while steam is already injected into the mold through the second molded part. In this way it is thus possible to keep the coating layer in the desired shape even during the action of the steam, possibly even until the reaction mixture has hardened and the cushion thus has a substantially permanent shape.
In a preferred embodiment of the method according to the invention, a substantially gas-impermeable, thermoplastic plastic film is applied between the coating layer and the intermediate foam layer. By means of this foil applied to the covering layer, it is possible to suck in even highly gas-permeable covering layers against the first molded part. Preferably, a plastic foil is used which, by the action of the steam, is transformed into a steam-permeable adhesive layer which allows the
<Desc / Clms Page number 3>
adhesive coating to the intermediate foam layer.
In a preferred embodiment of the method according to the invention, a body is used which mainly consists of a mainly open-cell, non-impregnated plastic foam which has been given a certain shape beforehand. This body can be pre-shaped or roughly cut from a block of plastic foam. Optionally, the body can also be composed of different layers, for example layers with different foam qualities, such as different hardnesses, or a combination of plastic foam layers with other steam-permeable materials. The properties of the end product can be partly determined by the choice of the different layers. These layers must be attached to each other, for example, by gluing.
An advantage of the method according to the invention is that this body itself should not be permanently deformable since the intermediate foam layer is provided for the shaping. Because the plastic foam of the body has not been impregnated, this foam retains its original properties.
In an effective embodiment of the method according to the invention, the first molded part is preheated to a temperature of 90 to 1500C and preferably to a temperature of approximately 100C. An important advantage of this is that at this higher temperature the coating layer is more deformable. At too high temperatures, however, damage to the coating layer can occur, for example with temperature-sensitive textiles.
Further details and advantages of the invention will become apparent from the following description of a method for manufacturing a cushion according to the invention.
This description is given by way of example only and does not limit the scope of the invention. The reference numbers refer to the accompanying drawings, in which: Figure 1 schematically shows a cross-section of various elements with which, by applying the method according to the invention, a cushion, in particular a backrest of an automobile seat, can be manufactured; and
<Desc / Clms Page number 4>
figure 2 represents a cross-section through an open form in which, by applying the method according to the invention, a cushion is made starting from the elements represented in figure 1.
In these two figures, like reference numerals refer to like elements.
In general, the invention relates to a method for manufacturing a cushion with at least one steam-permeable body 1, a mainly open-cell intermediate foam layer 2 and a coating layer 3. Between the body 1 and the intermediate foam layer 2 and between the latter and the coating layer, an adhesive layer 4 and 5, respectively. This adhesive layer 5 can be formed, for example, on thermoplastic plastic foil 5 which is converted into an adhesive adhesive layer by the action of steam.
In the method according to the invention use is made of a mold 6 in which the body 1, the intermediate foam layer 2 and the coating layer 3 are adhered to each other and in which mainly the intermediate foam layer 2 and the coating layer 3 are permanently deformed.
In order for the intermediate foam layer 2 to remain deformed, this layer 2 is first impregnated with a steam-curable reaction mixture.
For example, a liquid reaction mixture with free NCO groups can be used for this, which belongs to one of the following types: - liquid polyisocyanates and / or polyisocyanate derivatives, optionally diluted with organic solvents; aqueous emulsions of water-emulsifiable polyisocyanates and / or polyisocyanate derivatives; - liquid prepolymers of polyols and isocyanates and / or isocyanate derivatives, optionally diluted with organic solvents; and - aqueous emulsions of water-emulsifiable prepolymers of polyols and isocyanates and / or isocyanate derivatives.
All kinds of additives such as flame retardants, plasticizers and inhibitors can be added to this reaction mixture. Furthermore, a reaction mixture containing an aqueous solution or emulsion of reactive precondensates of a
<Desc / Clms Page number 5>
contains thermosetting melamine formol resin, urea formol resin and / or phenol formol resin. The latter reaction mixtures in themselves already have good fire-resistant properties.
In figure 2 a vertical cross-section through a two-piece mold 6, which is mounted in an unimpressed press, is schematically represented in open position.
This mold 6 comprises two parts 7 and 8 movable relative to each other, between which a cushion 9 consisting of the elements shown in figure 1 is formed.
The bottom or first mold part 7 consists of a hollow body in which a vacuum can be created via an opening 10 in order to pass through holes 11, which are evenly distributed over the mold surface 12, a layer which is applied on this mold surface 12 against the latter. suck. The molding surface 12 of the lower molded part 7 shown in figure 2 is sharply profiled and is in particular provided with upright ribs 13. In this molding surface 12 channels 14 for a heating liquid are further provided with which the molding 7 can be preheated to a temperature from 90 to 1500C and more in particular to a temperature of almost 100C.
The top or second molded part 8, like the bottom molded part 7, consists of a hollow body into which steam can be blown in through openings 15, which then leaves this molded part 8 through a series of holes 16 which are evenly distributed in the mold surface 17 of the latter. Also in this molding surface 17, channels 18 for a heating liquid are provided with which the upper molding 8 is preferably preheated to a temperature of 110 to 1800 and more in particular to a temperature of 140 to 150 C.
In the method according to the invention, the coating layer 3 is applied to the mold surface 12 of the preheated lower mold part 7 and is sucked against the latter by means of the vacuum created in this bottom mold part 7.
In most cases it is necessary to apply a virtually gas-impermeable plastic film 5 to the coating layer 3 in order to allow the coating layer 3 to be sufficiently resistant to
<Desc / Clms Page number 6>
the molding surface 12 is sucked, for example when the coating layer 3 itself is too permeable. The covering layer 3 can for instance consist of a textile fabric against which a thin lower layer of synthetic foam has previously been applied. The plastic foil 5 is preferably thermoplastic, such that it melts away under the action of steam and is transformed into an adhesive layer.
The impregnated intermediate foam layer 2 and the body 1 are then applied to the layers 3, 5 which adjoin the mold surface 12, after which the mold 6 is closed.
In a variant, the covering layer 3, the intermediate foam layer 2 and the body 1 can optionally be applied together in the mold 6.
By closing the mold 6, a pressure is exerted on the superimposed layers 2, 3 and the body 1, whereby at least the intermediate foam layer 2 is deformed on the body 1. The thickness of the whole arranged in the mold 6 can hereby rise to Decrease by 10%. In some cases, however, it can be ensured that the thickness remains virtually unchanged. In order to practically permanently deform the layers 2,3 and possibly the body 1, steam is injected through the upper molded part 8 pressed against the body 1 and this has to penetrate into the intermediate foam layer 2.
The body 1 can be formed by a rigid material which is sufficiently porous or in which holes are arranged to allow steam to pass through with a relatively low resistance. Preferably, however, the body 1 is made of a substantially open-cell plastic foam which does not necessarily have to be thermally deformable and which therefore does not have to be impregnated such that the initial properties of this foam are retained. This is clearly not the case with the cushion according to FR-A-2540427, in which all plastic foam pieces are impregnated, for example, making them less flexible. For example, polyurethane foam can be used as plastic foam.
The hardness of the plastic foam is to obtain certain so-called comfort properties
<Desc / Clms Page number 7>
of the body 1 preferably greater than the hardness of the intermediate foam layer 2.
The steam should be injected at such a temperature and for a sufficient time that the reaction mixture with which the inter-foam layer 2 is impregnated would react in order to give intermediate foam layer 2 a virtually permanent deformation. According to the invention superheated steam at a temperature of 120 to 200 C and preferably of 150 to 170 C is suitable for this purpose. The use of steam in combination with an impregnation makes it possible to obtain a permanent deformation quickly and this at relatively low temperatures, which do not cause damage to the coating layer 3 or the body 1.
It has been determined that the minimum required duration of the steam injection is usually between 5 and 60 seconds and in most cases about 30 seconds is sufficient to obtain the desired results.
According to the invention, during the injection of the steam, the coating layer 3 is sucked against the lower molding 7 for a certain period of time in order to prevent this coating layer 3 from loosening locally from the lower molding 7 and thus assuming an undesired shape. This applies both when no and when a thermoplastic plastic foil 5 has been applied to the coating layer 3. In case a thermoplastic plastic film 5 is used, which by the action of the steam is transformed into a steam-permeable adhesive layer, even after this transformation the vacuum will preferably be maintained to allow the steam to pass through the openings 11 of the molded part. 7 to suck.
By the action of the steam, not only the coating layer 3, the intermediate foam layer 2 and possibly the body 1 are deformed virtually permanently, but also the adhesive layers 4 and 5 are activated in order to adhere the aforementioned layers 2 and 3 and the body 1 to each other . In some cases, the reaction mixture with which the intermediate foam layer 2 is impregnated already provides sufficient adhesion such that no separate adhesive layers are required.
<Desc / Clms Page number 8>
First, thermoplastic, "hot melt" films or powders based on thermoplastic polymers, such as polyolefins, EVA, polyesters, polyamides and polyurethanes with a suitable melting point between, are used as adhesive layers which provide the necessary adhesion between the various constituent elements of the obtained cushion. for example, 80 and 180 C in consideration. There are also suitable liquid thermoplastic or thermosetting adhesives, whether or not dissolved in an aqueous or organic solvent, as well as the one- or two-component reactive adhesives.
After the steam injection, the cushion is cooled, for example by extracting ambient air via the lower molded part 7 or by blowing compressed air through the top molded part and extracting it via the bottom molded part.
In a more efficient embodiment, however, the cushion is cooled using compressed air which is introduced via an opening 19 in the lower mold part 7 and which is sent through the formed cushion via the holes 13 in the lower mold surface 11. During this cooling phase, the cushion 9 cools and any adhesive layers solidify. Because the temperature of the lower molded part is lower than that of the upper molded part and because the compressed air reaches the adhesive layers and the impregnated intermediate foam layer faster via the lower molded part, the duration of the cooling phase can be limited to about 10 seconds using the compressed air. After the cooling phase, the mold 6 is opened to remove the formed cushion.
Below is another example in which a back cushion for an automobile seat is manufactured using the mold 6 shown in Figure 2.
In this example, the following materials are used: for the body 1: medium hardness polyether foam with a density of 18 kg / m3 for the intermediate foam layer 2: soft quality polyether foam with a density of 23 kg / m3
<Desc / Clms Page number 9>
for the covering layer 3: polyester seat textile as reaction mixture: 36, lt parts polyol (Tercarol 2)
24.6 parts of isocyanate (44V40) (Bayer product)
30 parts of thinner (1, 1, 1 Trichloroethane).
First, the temperature of the top molded part 8 is set at 140 ° C and that of the bottom molded part 7 at 95 ° C. The coating layer 3 and the plastic film or adhesive layer 5 (type:
polyamide adhesive Platilon H2 - Atochem) applied and sucked against this lower mold 7. Thereafter, the intermediate foam layer 2, with a thickness of 30 mm which was impregnated per m3, with an amount of the reaction mixture containing 5 kg of dry matter (5 kg / m3 of dry "pick-up"), the adhesive layer 4 and the body 1 in the form 6 applied. This insertion takes about 30 seconds.
After insertion, the mold 6 is closed, which takes about 5 seconds.
Subsequently, superheated steam at 160 ° C is injected through the upper mold part 8 for 30 seconds. During this steaming, a vacuum is still maintained in the lower molded part 7, such that after the melting of the adhesive layers 4 and 5, the steam is drawn off via this lower molded part 7.
In the subsequent cooling phase of about 10 seconds, compressed air is blown into the formed cushion via the lower molded part.
Opening the mold and demoulding takes about 5 seconds each such that the entire cycle is already completed in about 85 seconds.
It will be clear that the invention is by no means limited to the above-described embodiments, but that numerous modifications can be made to this within the scope of the invention.
For example, as a covering layer, a pre-made cover can optionally be used in which the body and the various layers are applied before they are placed in the mold as a whole.
<Desc / Clms Page number 10>
It is also possible to provide additional steam-permeable layers, for example against the back of the body.
Reinforcing elements such as for instance a tubular frame can also be provided in this body.