DE1016680B

DE1016680B - Poroeser, kaschierter Schaumstoff und Verfahren zu dessen Herstellung

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Publication number: DE1016680B
Application number: DEK23674A
Authority: DE
Original assignee: KUNSTSTOFFVERTRIEBSGESELLSCHAF
Current assignee: KUNSTSTOFFVERTRIEBSGESELLSCHAF
Priority date: 1954-10-09
Filing date: 1954-10-09
Publication date: 1957-10-03

Description

Poröser, kaschierter Schaumstoff und Verfahren zu dessen Herstellung Die Erfindung bezieht sich auf Schaumstoffe aus thermoplastischem Kunststoff, insbesondere Kunstharzschäume, die mit Kaschierungsmitteln, z. B. Textilien od. dgl., fest verbunden sind, sowie auf ein Verfahren zur Herstellung dieser kaschierten Schaumstoffe.
Infolge der außerordentlich hohen Elastizität, Knitterfreiheit, Wärmeisolation und Indifferenz gegen Chemikalien finden Kunstharzschäume bereits auf vielen Gebieten recht vielseitige Verwendung, z.B. als Polstermaterial und Einlagen, für Schalldämpfung und mechanische Dämpfung, als Verpackungsmaterial usw.
Obwohl sich gerade auf dem Textilsektor zahlreiche Möglichkeiten anbieten, bei denen die Eigenschaften der Schaumstoffe mit Vorteil ausgenutzt werden könnten, scheiterte ihre allgemeine Verwendung auf diesem Gebiet bisher daran, daß die Schaum-- stoffe. besonders wenn sie in einer relativ geringen Dicke verwendet werden sollen, eine nicht immer ausreichende Reißfestigkeit besitzen. Außerdem weisen die Schaumstoffe eine für manche Zwecke nicht sehr geeignete Eigenschaft auf. Sie haften nämlich stark auf ihrer Unterlage bzw. an den mit ihnen in Berüh rung kommenden Gegenständen; mit anderen Worten, die Schaumstoffe zeigen nur eine außerordentlich geringe Rutschfähigkeit.
Man hat bereits versucht, diese Nachteile durch eine Kaschierung der Schaumstoffe mit Textilien zu kompensieren. So wurden bereits Schaumstoffe und Textilien dadurch verbunden, daß man sie unter Verwendung eines geeigneten Klebstoffs miteinander verklebte. Den nach diesem Verfahren erhaltenen kaschierten Schaumstoffen fehlten jedoch viele der günstigen Eigenschaften des ursprünglichen Materials. Die zwischen Textilgut und Schaumstoff vorhandene Klebstoffschicht bewirkt eine Abdichtung der porösen Oberfläche sowohl des Schaumstoffes als auch des Textilmaterials. Hierdurch wird die bei beiden Grundstoffen vorhandene Luftdurchlässigkeit vollständig aufgehoben. Dies wirkt sich gerade bei Verwendung eines mit einem Textilgut kaschierten Schaumstoffs in der Bekleidungs- sowie Polster-Polstermöbel- und Matratzenherstellung sehr nachteilig aus, da das Tragen und der Gebrauch solcher luft- und feuchtigkeitsundurchlässigen Stoffe nicht nur unangenehm ist, sondern auch zu gesundheitsschädlichen Folgen führen kann.
Außerdem ergibt sich der Nachteil, daß die durch den Klebstoff erhaltene Bindung zwischen Schaumstoff und Textilgut gegenüber verschiedenen Lösungsmitteln, gegen die der Schaumstoff sowie das Textilgut an und für sich beständig sein mögen, wegen der notwendigen Löslichkeit der Klebemittel, z.B. in organischen Lösungsmitteln, äußerst empfindlich ist.
Auch ergeben sich infolge des Vorhandenseins einer dritten Komponente, nämlich der Klebstoffschicht, für die gesamte Kombination deren Nachteile. Ist z.B. das Klebstoffmaterial sehr elastisch und weich, so wird die Festigkeit der Bindung zwischen Schaumstoff und Textilgut od. dgl. gering sein. Ist das Klebemittel dagegen hart und spröde, was eventuell nach längerer Lagerung der Fall ist, so wird hierdurch die Elastizität und Weichheit des kaschierten Schaumstoffs stark verringert.
Ein weiteres häufig angewendetes Verfahren zur Herstellung von mit Textilien verbundenem Schaumstoff besteht darin, daß eine treibmittelhaltige Kunststoffmasse, beispielsweise in Form einer Paste, auf das Textilgewebe aufgebracht und dann erst durch Erhitzen aufgeschäumt wird. Hierbei werden aber auch keine durchgehend porösen Produkte erhalten, da die aufgetragene Paste die Poren des Textils verschließt.
Nach wie vor besteht daher insbesondere innerhalb der Bekleidungsindustrie die Forderung nach einem durchgehend porösem, mit Textilgut od. dgl. kaschierten Schaumstoff.
Es hat sich nun gezeigt, daß ein Schaumstoff aus thermoplastischem Material, der mit einem porösen Kaschierungsmittel nur an den Rändern der Poren der Schaumstoffoberfläche verbunden ist, eine den beiden Grundstoffen entsprechende durchgehende Porosität aufweist, wobei die Bindung der Schichten iiberraschend fest und für die meisten Anwendungs- gebiete dieser porösen Schichtstoffe vollauf genügend ist. Wegen der thermoplastischen Eigenschaften des Schaumstoffmaterials kann dieses erfindungsgemäß zugleich als Klebe- oder Verbindungsmittel dienen, weshalb bei den neuen kaschierten porösen Schaum stoffen kein besonderes Klebemittel für die Verbindung der Schichten vorhanden ist.
Die feste und dauerhafte Bindung zwischen dem thermoplastischen Schaumstoff und dem Textilgut od. dgl. Material kann in einfacher Weise dadurch erreicht werden, daß man die Oberfläche des Schaumstoffs einem kurzzeitigen Erhitzungsvorgang bis zur Erweichung des Schaumstoffmaterials unterwirft und dann sofort den Schaumstoff mit dem Textilgut od. dgl. in Berührung bringt und das Kaschierungsmaterial an den Schaumstoff anpreßt. Dieselbe Bindung zwischen Schaumstoff und Auflagematerial kann auch dadurch erreicht werden, daß das Textilgut oder das ähnliche Material, z. B. Glasfasergewebe, Kupfergaze oder anderes Gewebe aus dünnen glatten Fäden, poröse Platten u. dgl. oder sonstige poröse Folien auf Kunststoffbasis, erhitzt wird und dieses erhitzte Material unmittelbar anschließend mit dem gegebenenfalls an seiner Oberfläche noch nicht vorerhitzten Schaumstoff in Verbindung gebracht wird, so daß die Schaumstoffsubstanz an den Berührungsstellen mit dem erhitzten Auflagematerial erweicht und Bindung zwischen Schaumstoff und Auflage eintritt. Bei Verwendung von solchem relativ hitzeunempfindlichem Material kann man also die Schaumstoffoberfläche auch erst beim Anpressen des Aufl agemateri als kurzzeitig erhitzen, z.B. durch Einwirkung der Hitze durch das Textilgut oder die Folien hindurch bzw. mit Hilfe des vorerhitzten Gewebes, Folienmaterial 5 od. dgl.
Die Erhitzung der Oberfläche des Schaumstoffmaterials und/oder des Auflagematerials kann auf verschiedene Art und Weise erfolgen. Es eignet sich hierfür besonders die Wärmeübertragung durch erhitzte Metalloberflächen, z. B. geheizte Walzen u. dgl.
Man kann aber die notwendige Wärmemenge auch mittels eines heißen Gasstromes, durch Bestrahlung mit ultrarotem Licht oder durch Anwendung hochfrequenter Ströme zuführen.
Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich insbesondere, um Schaumstoffe aus vernetztem Polyurethan oder ähnlichem Material mit Textilien od. dgl. zu verbinden. Dieses Kunststoffmaterial ist chemisch inert und zeigt außerdem nur in außerordentlich geringem Maße die Eigenschaft, thermoplastisch zu sein, d. h. der Übergang vom festen elastischen zum geschmolzenen Zustand erfolgt innerhalb eines relativ engen Temperaturbereichs. Bei geeigneter schneller Erhitzung besteht die Möglichkeit, ausschließlich die angeschnittenen Ränder der offenen Poren dem Schmelzprozeß auszusetzen. Nachdem die Porenränder zum Schmelzen gebracht sind, wird das Textilgut od. dgl. angepreßt, wodurch die Schaumstoffsubstanz mit dem Textilgut od. dgl. zur Abbindung gebracht wird. Ein Verschmelzen der Poren an der Oberfläche findet bei geeigneter kurzzeitiger Erhitzung noch nicht statt, so daß bei dem mit Textilgut od. dgl. kaschierten Schaumstoff aus vorzugsweise Polyurethan oder ähnlichem Material die Poren nicht verschlossen sind, sondern das kombinierte Material die ursprüngliche Atmungsaktivität und Luftdurchlässigkeit sowie Elastizität der Grundstoffe besitzt.
Die so erhaltenen textilkaschierten Schaumstoffe bzw. mit Schaumstoffa-uflage versehenen Textilien oder anderen porösen Stoffe besitzen gegenüber den bisher bekannten derartigen Stoffen den außerordentlichen Vorteil, daß sie eine Luftzirkulation ermöglichen. Im Gegensatz zu den bisher vorhandenen gevvebekaschierten Schaumstoffen treten Wärmestauungen und die durch Unterbrechung der Luftzirkulation resultierende Kondenswasserbildung bei dem neuen Kombinationsstoff nicht auf. Daher eignen sich die Textilien mit Schaumstoffauflage gemäß der Erfindung unter anderem auch besonders für die Verwendung in der Bekleidungsindustrie.
Da keinerlei fremdes Material zum Ankleben des Textils od. dgl. an den Schaumstoff verwendet wird, können die Eigenschaften der beiden Grundstoffe voll ausgenützt werden. Verwendet man z. B. als Schaumstoff ein Produkt auf Polyurethanbasis, das gegen Lösungsmittel aller Art völlig indifferent ist, so wird auch, wenn das verwendete Textilmaterial von Lösungsmitteln nicht angegriffen wird, die erhaltene Kombination diese Eigenschaften besitzen, was insbesondere bei den chemischen Reinigungsverfahren in der Bekleidungsindustrie von Bedeutung ist.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird eine relativ feste und stabile Bindung zwischen Schaumstoff und Textilgut od. dgl. ohne Zuhilfenahme einer dritten Substanz erreicht, wodurch sämtliche Nachteile, die durch Anwendung von solchen Substanzen entstehen, ausgeschaltet sind. Die vorhandene Elastizität des Schaumstoffes und des Textils ist in uneingeschränktem Maße erhalten geblieben, und auch die den beiden Grundstoffen eigene Porosität ist noch voll vorhanden.
Durch Verwendung verschiedener Textilien od. dgl., z. B. verschiedener Gewebearten oder -materialien, ist man in der Lage, dem erhaltenen Produkt gewiinschte Eigenschaften bezüglich Elastizität und Reißfestigkeit zu verleihen. Bei Verwendung von Baumwollgewebe ist die Elastizität geringer, die Reißfestigkeit des erhaltenen Stoffes jedoch höher. Bei Verwendung von Geweben aus vollsynthetischen Fasern kann erreicht werden, daß die Porosität zwar etwas vermindert, die Reißfestigkeit aber bedeutend erhöht ist. Verwendet man Wirkstoffe, z. B. Trikotstoffe, so ergibt sich aus der Natur des gewirkten Stoffes auch eine besonders hohe Elastizität des fertigen kombinierten Materials.
Da die Wirkware eine Dehnung in jeder Richtung erlaubt, kann hiermit die Elastizität des Schaumstoffmaterials voll ausgewertet werden.
Da bei manchen Kunststoffschäumen die Porosität sehr groß sein kann, ergibt sich die Möglichkeit, durch Verwendung der verschiedenen Textilgewebe die Porosität des Endstoffes in gewünschter Weise zu beeinflussen. Bei sehr eng geschlagener Webware wird sowohl die Elastizität als auch die Porosität herabgesetzt, die Festigkeit aber erhöht. Bei leichter ge webten Textilien wird dagegen eine stärkere Elastizität und größere Porosität erreicht.
Der Schaumstoff kann auf einer Seite oder an zwei oder mehr Seiten, je nach dem Verwendungszweck gemäß der Erfindung kaschiert werden. Belegt man z. B. bei Schaumstoffbahnen die obere sowie die untere Seite mit je einer Textilschicht, so erhält man einen Endstoff, der aus zwei Textilbahnen besteht, die durch eine Schaumstoffschicht gegebener Dicke miteinander verbunden sind.
Bei Textilien mit Polyurethanschaumauflage wurde festgestellt, daß das Gewebe eine gewisse wasserabweisende Eigenschaft erhalten hat und trotz unverminderter Porosität die Wasserdurchlässigkeit stark herabgesetzt ist.
Im folgenden soll eine Durchführungsform des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens an zwei Beispielen näher erläutert werden.
Beispiel 1 Eine Schaumstoffbahn auf Polyurethanbasis von 2 mm Dicke wird mit einer Geschwindigkeit von 6 bis 8 in pro Minute unter Infrarotstrahlern durchgeleitet, deren Strahlungsintensität so bemessen sein muß, daß beim Verlassen des Infrarotkanals eine Aufheizung der Oberfläche bis zu einer Oberflächentemperatur von 180 bis 2000 C erfolgt ist. Dieser so vorbehandelte Polyurethanschaumstoff wird mit einem Kunstseidentrikot belegt und gleichzeitig mit einem Druck von 3 bis 4 kg je qcm zusammengepreßt.
Beispiel 2 Eine Schaumstoffbahn auf Polyurethanbasis von 2 mm Dicke wird mit einer Geschwindigkeit von 6 bis 8 m pro Minute unter Infrarotstrahlern durchgeleitet, die bewirken, daß beim Verlassen des Infrarotkanals eine Aufheizung der Oberfläche bis zu einer Oberflächentemperatur von 180 bis 2000 C erfolgt ist.
Dieser so vorbehandelte Schaumstoff wird unter Anwendung eines Druckes von 5 bis 6 kg mit einem Leinengewebe doubliert, wobei die Doublierwalze bis auf mindestens 1800 C vorgeheizt ist.
Die neuen Schichtstoffe aus Textilien od. dgl. mit Schaumstoffunterlage aus thermoplastischem Kunststoff sind durchgehend porös und knitterfrei. Sie können gewaschen, gegebenenfalls sogar gekocht werden, ohne daß man befürchten muß, daß sich die Bindung zwischen Textilgut und Schaumstoff löst.
Sie finden daher vielseitige Verwendung, z.B. als Bodenbeläge, Wandbehänge, Dekorationsstoffe, beispielsweise für Möbelbezüge, Polster- und Versteifungsmaterial in der Bekleidungsindustrie sowie zur Wärme- und Schallisolierung und bei dünnen Schaumstoffbahnen sogar als Tapeten. Wegen ihrer indifferenten Eigenschaften und ihrer Porosität eignen sie sich sogar auch als Filtermaterial, z. B. als Filtertücher u. dgl.

Claims

PATENTANSPRUCHE: 1. Mit porösem Kaschierungsmaterial, insbesondere Textilien, verbundener luftdurchlässiger thermoplastischer Schaumstoff, dadurch gekennzeichnet, daß das Kaschierungsmaterial nur mit den Rändern der Poren der Oberfläche des Schaumstoffs, z.B. auf Polyurethanbasis, verbunden ist, wodurch die Porosität der beiden Grundstoffe durchgehend erhalten bleibt.
2. Kaschierter Schaumstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kaschierungsmittel eine Metallgaze, z. B. Kupfergaze, ist.
3. Kaschierter Schaumstoff nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kaschierungsmaterial eine poröse, elastische oder unelastische Folie oder Platte ist.
4. Verfahren zur Herstellung von kaschiertem Schaumstoff gemäß Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Kaschierungsmaterial mit der vorzugsweise nur an den Rändern der Poren kurzzeitig auf Schmelztemperatur gebrachten Schaumstoffoberfläche, vorzugsweise unter Anwendung eines Anpreßdrucks, verbunden wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zuerst die Schaumstoffoberfläche bis zum Schmelzen erhitzt und dann das Kaschierungsmaterial angepreßt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Kaschierungsmaterial erhitzt und an den Schaumstoff angepreßt und dadurch die Berührungsstellen auf der Oberfläche des Schaumstoffs zum Schmelzen gebracht werden.
7. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß Schaumstoffoberfläche und Kaschierungsmaterial erhitzt und aneinander gepreßt werden.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 897 399, 894 236, 888 836, 883 959, 842 267, 810 549, schweizerische Patentschrift Nr. 289 077.