DE2365203B2 - Herstellen von mehrschichtigen bahnen, platten, formteilen - Google Patents

Herstellen von mehrschichtigen bahnen, platten, formteilen

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DE2365203B2 DE19732365203 DE2365203A DE2365203B2 DE 2365203 B2 DE2365203 B2 DE 2365203B2 DE 19732365203 DE19732365203 DE 19732365203 DE 2365203 A DE2365203 A DE 2365203A DE 2365203 B2 DE2365203 B2 DE 2365203B2
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Description

Der Gegenstand der Erfindung betrifft das Herstellen von mehrschichtigen Bahnen, Platten oder Formteilen mit mindestens einer Schicht aus Polyurethan-Schaumstoff.
Zur Verbesserung der Eigenschaften ist es bekannt, mehrschichtige Verbundkörper aus verschiedenen Werkstoffen, auch als Sandwichelemente bezeichnet, herzustellen. Der vorliegenden Anmeldung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen solchen mehrschichtigen Verbundkörper zu schaffen, der insbesondere die unterschiedlichen Eigenschaften verschiedener Schaumstoffe, wie Polyurethan-Schaumstoffe und Polyäthylen-Schaumstoffe in einem Verbundelement vereinigt. Es ist bekannt, daß unvernetzte Polyäthylen-Schaumstoffe oder Polyäthylen-Folien keine direkte Verbindung unter Wärmeeinwirkung mit Polyurethan-Schaumstoffen eingehen, so daß zusätzliche Haftvermittler oder Spezialverfahren, wie Vorbehandlung der Polyäthylen-Oberfläche mit chemischen oder mechanischen Mitteln erforderlich sind. Aus diesem Grunde wird Polyäthylen als Folie oder als Schaumstoff sogar häufig als Trennmittel bei der Verschäumung von Polyurethan-Schaumstoff verwandt.
Es wurde nun gefunden, daß vernetzte Polyäthylen-Schaumstoffe sich unter Wärmeeinwirkung sehr gut haftend und ohne Einsatz von Haftvermittlern mit Polyurethan-Schaumstoffen verbinden lassen. Die erfindungsgemäßen mehrschichtigen Bahnen, Platten oder Formteile, zeichnen sich nun dadurch aus, daß zumindest eine Seite der Polyurethan-Schaumstoffschicht mit einer Schicht aus vernetztem Polyäthylen-Schaumstoff unter Wärmeeinwirkung verbunden wird. Die erzielte Haftfestigkeit zwischen dem Polyurethan-Schaumstoff und dem vernetzten Polyäthylen-Schaumstoff übersteigt zum Teil die Reißfestigkeit der einzelnen eingesetzten Schaumstoffe, so daß bei einer Trennung entweder der Polyurethan-Schaumstoff oder der vernetzte Polyäthylen-Schaumstoff zerstört werden.
Als vernetzte Polyäthylen-Schaumstoffe eignen sich insbesondere geschlossenporige aber auch offenporige vernetzte Polyäthylen-Schaumstoffe, die entweder auf chemischem Wege oder aber durch Strahlen vernetzt worden sind. Alle Arten von Polyurethan-Schaumstoffen, wie Polyurethan weich, Polyurethan-lntegral-Weichschaum, Polyurethan halbhart, Polyurethan-Hartschaum und Polyurethan-lntegral-Hartschaum eignen sich für die Anwendung der Erfindung.
Zum Verbinden der vernetzten Polyäthylen-Schaumstoffe mit den Polyurethan-Schaumstoffen unter der Einwirkung von Wärme eignen sich das Flammkaschieren, das Heißluftkaschieren, das Heizdrahtschweißen, das Heizkeilverschweißen, das Kaschieren im Strahlerfeld (IR-Strahiert sowie das Hinterschäumen von vernetzten Polyäthylen-Schaumstoffen in vorwiegend geschlossenen Formen. Die zum Verbinden erforderlichen Temperaturen liegen vorzugsweise zwischen 170 und 40O0C
Durch Anwendung der Erfindung werden neue Mehrschichtelemente mit neuen vielseitigen Werkstoffkombinationen geschaffen, die teilweise außerordentlich vorteilhaft einsetzbare Vorteile ergeben. Bei einseitiger oder beidseitiger Kaschierung eines Polyurethan-Schaumes mit einem geschlossenporigen vernetzten Polyäthylen-Schaumstoff entsteht ein steifes, hochbelastbares und mit eigentümlichen Federungs- und Polstereigenschaften ausgestattetes Sandwichelement, das zudem eine hohe Alterungsbeständigkeit und sehr geringe Wasseraufnahme aufweist.
Es ist auch möglich, die Schaumstoffschichten noch mit weiteren Schichten, beispielsweise elastischen Überzügen aus Folien, Textilien, Geweben oder Gewirken zu verbinden. Durch anschließende Verformung, beispielsweise durch Vakuum-Verformung und sich unmittelbar daran anschließender Ausschäumung der Negativseite entstehen Mehrschichtkörper, die beispielsweise als Polsterteile für die Möbelindustrie oder für die Kraftfahrzeugindustrie einsetzbar sind. Solche Mehrschichtkörper haben durch Herstellung nach der Erfindung den Vorteil einer wirtschaftlichen Fertigung, da Tätigkeiten wie das Nähen und anschließende Ausstopfen mit Polyurethan-Schaum entfallen und kompliziertere Formgebungen möglich. Solche Mehrschichtkörper zeichnen sich also durch eine variable Oberflächenbeschaffenheit, wie glatte anschmiegsame Oberfläche oder textile Oberfläche, eine weiche elastische Polsterschicht sowie gegebenenfalls einem tragenden harten Kern aus, die in nur wenigen Arbeitsgängen unter gleichzeitiger Formgebung fest miteinander verbunden werden können.
Die Erfindung wird in der Zeichnung und an Beispielen nachfolgend näher erläutert. Es zeigt
•i
Fig. 1 einen schematischen Querschnitt durch eine Vakuum-Form mit mehrschichtigem Fomteil und
Fig.2 einen schematischen Querschnitt durch eine geschlossene Form mit mehrschichtigem Formteil.
Ein plattenförmiges Sandwichelement mit Eigenschäften, die der einzelne Schaumstoff nicht bieten kann, erhält man, durch ein- oder beidseitiges Verbinden eines Polyurethart-Schaumstoffes mit einem vernetzten Polyäthylen-Schaumstoff. Beispielsweise wird ein vernetzter, geschlossenporiger Polyäthylen-Schaumstoff, Raumgewicht 100 kg/m3, 5 mm dick,. Hochdruck-Polyäthylen mit ca. 4,5% Azodicarbonamid als Treibmittel und ca. 1% Dicumylperoxid als Vernetzungsmittel durch Kaschieren im IR-FeId oder mittels Flamme bei 2500C mit einem offenporigen Polyurethan-Weichschaum, Raumgewicht 25 kg/m3, ebenfalls 15 mm dick, einseitig oder auch beidseitig verbunden. Es entsteht ein steifes, belastbares Schaumstoffelement mit guten Federungs- und Polstereigtnschaften min geschlossener Oberfläche.
Zum Herstellen eines mehrschichtigen Formteiles mit verschiedenen Schaumstoffen wird beispielsweise das in der Fig. 1 dargestellte Vakuum-Formverfahren angewendet. Ein vernetzter geschlossenporiger Polyäthylen-Schaumstoff, Raumgewicht 30 kg/m3, 5 mm dick, aus Hochdruck-Polyäthylen mit ca. 15,1% Azodicarbonamid als Treibmittel und 1% Dicumylperoxid als Vernetzungsmittel wird einseitig mit einem gut dehnfähigen Textilbezug 4, beispielsweise einem Polyamid-Gewirke mit einer Längsreckung; von 70% und einer Querreckung von 30%, Gewicht 200 g/mJ, kaschiert und der Zuschnitt in den Spannrahmen 2 der Vakuum-Form 1 eingelegt und in dem bekannten Vakuum-Verformungsverfahren durch Erzeugung des Vakuums über die Bohrungen 3 verformt. Das verformte Teil 4, 5 wird dann unmittelbar nach der Verformung noch in der Vakuum-Form ! gehalten und in noch warmem Zustande von ca. 130 bis 1500C mit Polyurethan-Weichschaum ausgeschätimt. Die Textilschicht 4 liegt dabei direkt an der Form 1 an, während der Polyurethan-Weichschaum 6 an den vernetzten Polyäthylen-Schaumstoff 5 anschließt und mit diesem eine innige haftfeste Verbindung eingehl. Ein nach dem Verfahren und mit der Form nach F i g. 1 hergestelltes Teil kann z. B. als Polsterteil für die Möbelindustrie oder für die Kraftfahrzeugindustrie verwendet werden. Der so hergestellte mehrschichtige Verbundkörper weist die verschiedenen erforderlichen Eigenschaften wie strapazierfähige gegebenenfalls textile Oberfläche, Polsterschicht und weicher Kern mit entsprechenden Polstereigenschaften auf. Es ist auch möglich, daß so hergestellte dreischichtige Formteil durch eine weitere unterseitige Deckschicht abzuschließen.
Ein weiteres Beispiel zum Herstellen mehrschichtiger Verbundkörper nach der Erfindung ist in Fig.2 dargestellt. Hierbei wird ein vernetzter geschlossenporiger Polyäthylen-Schaumstoff 5, Raurngewicht 30 kg/m3, 10 mm dick, aus Hochdruck-Polyäthylen mit ca. 15,1% Azodicarbonamid als Treibmittel und 1% Dicumylperoxid als Vernetzungsmittel einseitig mit einem gut dehnfähigen Bezug, beispielsweise einer Kunstlederfolie aus. PVC auf Trikot, ca. 360g/m^ Raumgewicht und mit einer Gesamtdicke von 300 μ kaschiert. Aus der kaschierten Bahnform werden dann Zuschnitte vorgeformt und in die geschlossene Schäumform 7, 8 eingelegt. Auf der Textil abgewandten Seite wird dann das Formteil mit Polyurethan-Integral-Hartschaum von dem Spritzkopf 11 über die Einspritzbohrung 10 hinterschäumt. Auf der gegenüberliegenden Seite befindet sich in dem Formunterteil 8 die Entlüftungsbohrung 9. Das auf diese Weise hergestellte mehrschichtige Formteil bietet eine gepolsterte glatte weiche Sichtseite und eine tragende harte stoßdämpfende und energieverzehrende Rückseite und ist beispielsweise als Kraftfahrzeughimmel einsetzbar. Auch als Auskleidung beispielsweise für Kabinen oder dergleichen ist es hervorragend geeignet
Die beim Ausschäumen mittels Spritzkopf in dem Polyurethan-Schaum vorhandene Wärme ist ausreichend, um die gute haftfeste Verbindung zwischen dem Polyurethan-Schaum 6 und dem vernetzten Polyäthylen-Schaumstoff 5 zu erzeugen.
Neben einseitig offenen Formteilen ist es ebenso möglich, nach außen mit einer geschlossenen Oberfläche bzw. einer geschlossenen Umhüllung von vernetzter Polyäthylen-Schaumstoffschicht mit massivem Polyurethan-Schaumstoffkern bestehende Formteile herzustellen.
Die Verwendung von vernetztem Polyäthylen-Schaumstoff als eine an eine Polyurethan-Schaumstoffschicht angrenzende und unter Wärmeeinwirkung mit derselben verbundene Schicht führt erfindungsgemäß zu einem mehrschichtigen Verbundbaukörper mit vielseitigen Eigenschaften, die die Einzelschaumstoffe nicht in ihrer Gesamtheit aufweisen.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:
1. Verfahren zur Herstellung von mehrschichtigen Bahnen, Platten oder Fonnteilen mit mindestens einer Schicht aus Polyurethan-Schaumstoff, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine Seite der Polyurethan-Schaumstoffschicht mit einer Schicht aus vernetzten! Polyäthylen-Schaumstoff unter Wärmeeinwirkung verbunden wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß chemische oder strahlenvernetzte geschlossenporige Polyäthylen-Schaumstoffe verwendet werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die vernetzte Polyäthylen-Schaumstoffschicht einseitig mit einer elastischen dehnfähigen Folie, Gewebe oder Gewirke kaschiert und anschließend auf der anderen Seite mit einer Polyurethan-Schaumstoffschicht verbunden wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die vernetzte Polyäthylen-Schaumstoffschicht vorverformt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zum Verbinden von vernetztem Polyäthylen-Schaumstoff mit Polyurethan-Schaumstoff das Flammkaschieren, Heißluftkaschieren, Heizdrahtschweißen, Heizkeilverschweißen oder Kaschieren im Strahlerfeld angewendet wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbinden der vernetzten Polyäthylen-Schaumstoffschicht mit der Polyurethan-Schaumstoffschicht bei gleichzeitiger Verformung vorgenommen wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die vernetzte Polyäthylen-Schaumstoffschicht im Vakuum-Formverfahren verformt und direkt anschließend mit Polyurethan-Schaum ausgeschäumt wird.
DE19732365203 1973-12-31 1973-12-31 Herstellen von mehrschichtigen bahnen, platten, formteilen Ceased DE2365203B2 (de)

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