DE4406660A1 - Polster-Netzstruktur und ihre Herstellung - Google Patents
Polster-Netzstruktur und ihre HerstellungInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Polster-Netz
struktur aus einem thermoplastischen Elastomer, die eine Wie
derverwertung erlaubt, welche über eine bessere Haltbarkeit
und Polstereigenschaften verfügt, die für Möbel, Betten,
Kraftfahrzeugsitze, Sitze für Wasserfahrzeuge usw. notwendig
ist, und auf ihre Herstellung.
Verschäumte Urethane, nicht-elastische, gekräuselte Faser
vliese, harzgebundene oder gehärtete Textilgewebe aus nicht-
elastischen, gekräuselten Fasern usw. werden zur Zeit als Pol
stermaterialien für Möbel, Betten, Eisenbahnen, Kraftfahrzeuge
usw. verwendet.
Ein geschäumt-vernetztes Urethan hat einerseits bessere Halt
barkeit als ein Polstermaterial, andererseits jedoch eine ge
ringe Feuchtigkeits- und Wasserpermeabilität und staut unter
Ausbildung einer stickigen Atmosphäre Wärme auf. Zusätzlich
ist die Kreislaufrückführung des Materials, da es nicht ther
moplastisch ist, schwierig, und Abfall-Urethan wird im allge
meinen verbrannt. Verbrennung von Urethan schädigt jedoch in
starkem Maße den Abfallverbrennungsofen, ebenso wie sie die
Entfernung von toxischen Gasen erfordert, wodurch große Aus
gaben verursacht werden. Aus diesen Gründen wird Abfall-
Urethan häufig im Boden abgelagert. Dadurch ergeben sich eben
falls verschiedene Probleme, da die Stabilisierung des Bodens
schwierig wird, mit dem Ergebnis, daß Ablagerungsbereiche auf
spezifische Plätze eingeschränkt werden, wodurch die Kosten
steigen. Weiterhin bringen, obwohl Urethan über ausgezeichnete
Verarbeitbarkeit verfügt, Chemikalien, die zu seiner Herstel
lung verwendet werden, die Möglichkeit der Verursachung von
Umweltverschmutzung mit sich.
Bei der Verwendung eines thermoplastischen Polyesterfaser-
Faservlieses werden die Probleme der nichtbeständigen Form,
der verminderten Bauschigkeit und verminderten Elastizität
aufgrund der Faserbewegung und Ermüdung von Kräuselungen als
Ergebnis der nicht-fixierten, losen Verbindungen der Fasern
verursacht.
Die ungeprüften japanischen Patentanmeldungen Nrn. 11352/1985,
141388/1986 und 141391/1986 offenbaren Textilgewebe aus Poly
ester-Fasern, die durch ein Haftmittel wie ein Haftmittel auf
Kautschuk-Basis, verbunden sind. Ebenso offenbart die unge
prüfte japanische Patentanmeldung Nr. 137732/1986 eines, das
ein vernetztes Urethan verwendet. Diese Polstermaterialien
sind in bezug auf die Haltbarkeit schlechter und bringen Pro
bleme bezüglich eines nichterhältlichen Recyclingprodukts mit
sich, da es weder thermoplastisch ist, noch eine einzige Ver
bindung ist, komplizierte Verarbeitungsstufen, Verunreinigun
gen durch für die Herstellung verwendete Chemikalien usw. um
faßt.
Ein gehärteter Polyester-Textilstoff wie jene, die in den un
geprüften japanischen Patentanmeldungen Nrn. 31150/1983 und
220354/1991 und US 5 141 805 offenbart werden, ist schlechter
bezüglich der Haltbarkeit, wie durch seine deformierte Form
und verminderte Elastizität gezeigt wird, was durch die Ver
wendung eines brüchigen, amorphen Polymers als der Bindungs-
Komponente für die in der Wärme verbundenen Fasern (z. B. sol
che, die in den ungeprüften japanischen Patentanmeldungen Nrn.
136828/1983, 249213/1991 offenbart werden), um leichtes Auf
brechen der verbundenen Anteile während des Gebrauchs zu er
lauben, verursacht wird. Als ein Verfahren zur Beseitigung des
Nachteils schlägt die ungeprüfte japanische Patentanmeldung
Nr. 245965/1992 eine Interlock-Behandlung vor. Jedoch kann die
Brüchigkeit der gebundenen Teile, die ausgeprägte Elastizi
tätsabnahme mit sich bringt, nicht durch die vorgeschlagene Be
handlung überwunden werden. Derartige Polyester-Textilstoffe
verursachen Probleme bei ihrem Verarbeiten und bei der Bereit
stellung eines weichen Polstermaterials aufgrund des Wider
standes beim Verformen der gebundenen Anteile. Wegen dieser
Probleme wurde eine in der Wärme bindende Faser unter Verwen
dung eines Polyester-Elastomers, das weiche und die Deformie
rung wiederherstellende, gebundene Anteile hat, vorgeschlagen
(ungeprüfte japanische Patentanmeldungen Nr. 240219/1992) und
ein Polstermaterial, das diese Faser verwendet (WO-91/19032).
Das für diese Faser-Struktur verwendete, haftende Polyester-
Elastomer umfaßt Terephthalsäure in einem Anteil von 50-80
Mol-% als eine Säure-Komponente für ein Hartsegment und Poly
alkylenglycol in einem Anteil von 30-50 Mol-% für ein Weich
segment und Isophthalsäure usw. als eine weitere Säure-Kompo
nente, wie in der in der japanischen Patent-Veröffentlichung
Nr. 1404/1985 beschriebenen Faser offenbart ist, um so die
Nichtkristallinität zu erhöhen, was einen erniedrigten
Schmelzpunkt desselben von nicht mehr als 180°C und eine nie
drige Schmelz-Viskosität ergibt, um zu einer verbesserten Wär
mebindung von amöboider Form beizutragen. Jedoch unterliegt
die Faser der plastischen Verformung, was geringe Wärmebestän
digkeit und geringe Druckwiderstandsfestigkeit verursacht.
Die ungeprüfte japanische Patentanmeldung Nr. 44839/1972 of
fenbart eine thermoplastische Olefin-Netzstruktur, die als
Verwendung für Bauzwecke geeignet ist. Im Unterschied zu Pol
ster-Strukturen aus dünnen Fasern, ist ihre Oberfläche nicht
weich sondern rauh und die wärmebeständige Haltbarkeit ist
aufgrund der Verwendung von Olefin als Basis-Material ausge
sprochen schlecht; aus diesem Grund ist es nicht als ein Pol
stermaterial verwendbar. Während reine Vinylchlorid-Strukturen
zur Verwendung als Eingangsmatten usw. vorgeschlagen wurden,
sind sie nicht als Polstermaterialien im Hinblick auf die Tat
sache, daß leicht plastische Verformung erfolgt und toxisches
Chlorwasserstoff bei der Verbrennung gebildet wird, anwendbar.
Demgemäß ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung die vor
stehenden Probleme zu lösen und eine Polster-Netzstruktur be
reitzustellen, die zu nicht-stickigen Polstermaterialien ver
arbeitet werden kann, die verbesserte Wärmebeständigkeit, Hal
tbarkeit und Polsterungs-Funktionen aufweisen und die
leicht wiederaufgearbeitet werden können, und auf ein Verfah
ren zu ihrer Herstellung.
Mit dem Ziel, die vorstehend erwähnte Aufgabe zu erfüllen,
stellt die vorliegende Erfindung eine Polster-Netzstruktur be
reit, die eine scheinbare Dichte von 0,005-0,20 g/cm3 hat,
umfassend miteinander verbundene dreidimensionale zufällige
Schlingen, worin die Schlingen durch Sich-Biegen-Lassen von
Endlosfasern von 300 Denier oder mehr, hauptsächlich ein ther
moplastisches Elastomer umfassend, um miteinander in einem ge
schmolzenen Zustand in Kontakt zu kommen und an den meisten
Kontaktpunkten wärmegebunden zu werden, gebildet werden.
Die vorliegende Erfindung stellt weiterhin ein Verfahren zur
Herstellung einer Polster-Netzstruktur bereit, umfassend die
Stufen:
- 1) Schmelzen eines Ausgangsmaterials, das hauptsächlich ein thermoplastisches Elastomer umfaßt, bei einer Temperatur, die 10-80°C höher ist als der Schmelzpunkt des genannten Elasto mers;
- 2) Aussetzen des geschmolzenen Materials aus mehreren Öffnun gen der Abwärtsrichtung unter Ausbildung von Schlingen von Endlosfasern in einem geschmolzenen Zustand;
- 3) Gegenseitiges In-Kontakt-Bringen jeweiliger Schlingen, um In-der-Wärme-Binden an den Kontaktpunkten zu einer dreidimen sionalen statistischen Schlingen-Struktur beim Transport zu erreichen, während sie zwischen Abnahme-Einheiten dazwischen liegen und
- 4) Abkühlen der Struktur.
Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform der Polster-Netzstruktur
der vorliegenden Erfindung.
Fig. 2 zeigt ein beispielhaftes Herstellungsverfahren für die
Polster-Netzstruktur der vorliegenden Erfindung.
Die Netzstruktur der vorliegenden Erfindung besitzt die oben
erwähnte charakteristische Struktur und ist besonders geken
nzeichnet durch die Endlosfaser, die hauptsächlich aus einem
thermoplastischen Elastomer besteht, das zu einer wesentlich
höheren wärmebeständigen Haltbarkeit, die es einem Polster-
Material verleiht, beiträgt, was bisher niemals durch konven
tionelle Netzstrukturen erreicht wurde.
Die Netzstruktur der vorliegenden Erfindung hat eine bleibende
Verformung unter Restdehnung bei 70°C (dies ist ein Parameter
der wärmebeständigen Haltbarkeit, der anschließend ausführlich
beschrieben wird) von nicht mehr als 35%, vorzugsweise nicht
mehr als 30%, noch stärker bevorzugt von nicht mehr als 20%,
insbesondere bevorzugt von nicht mehr als 15% und am meisten
bevorzugt von nicht mehr als 10%. Wie hierin verwendet, be
deutet die bleibende Verformung unter Restdehnung bei 70°C
einen Wert in %, der ein Verhältnis von (der Dicke einer Probe
vor der Behandlung - die Dicke der Probe nach der Behandlung)
zu der vor der Behandlung ausdrückt, gemessen nach: (i) Aus
schneiden der Probe zu einer Größe von 15 cm × 15 cm, (ii)
Zusammenpressen derselben auf 50% in den Dickenrichtung,
(iii) Wärmetrocknenlassen der Probe bei 70°C während 22 Stun
den, (iv) Abkühlen der Probe, um die Dehnung zu entfernen, die
durch die Kompression verursacht wird und (v) Liegenlassen der
Probe während eines Tages. Wenn die Struktur eine bleibende
Verformung unter Restdehnung von mehr als 35% aufweist, kann
die erwünschte Eigenschaft der Polster-Struktur nicht auf ein
fache Weise erreicht werden.
Es ist wesentlich, daß die Endlosfasern, die die Netzstruktur
der vorliegenden Erfindung bilden, hauptsächlich aus einem
thermoplastischen Elastomer bestehen. Ein nicht-elastisches
Polymer, das vom thermoplastischen Elastomer verschieden ist,
kann in Kombination verwendet werden, um die erwünschte Eigen
schaft der Netzstruktur in einem Anteil, der die bleibende
Verformung unter Restdehnung hindert, 35% zu übersteigen, zu
erreichen. Das nicht-elastische Polymer kann in einer Menge
von weniger als 50 Gew.-%, bevorzugter weniger als 20 Gew.-%,
bezogen auf die Gesamtmenge an Elastomer und nicht-elastischem
Polymer verwendet werden.
Beispielhaft für die kombinierte Verwendung sind eine Faser,
die aus einer Mischung eines thermoplastischen Elastomers und
eines thermoplastischen, nicht-elastischen Polymers (Polymer-
Blend) hergestellt wird, eine Verbundfaser aus einem thermo
plastischen Elastomer und einem thermoplastischen, nicht-ela
stischen Polymer usw. Die Verbundfasern umfassen z. B. Hülle-
Kern-Struktur-Fasern, Seite-an-Seite-Strukturfasern, exzentri
sche Hülle-Kern-Struktur-Fasern, usw. Ebenfalls kann eine
Netzstruktur aus Fasern zusammengesetzt sein, die aus einem
thermoplastischen Elastomer und Fasern aus einem thermoplasti
schen, nicht-elastischen Polymer bestehen.
Beispiele für einen Verbund oder ein Laminat (integrierte Bin
dungs-Struktur) der Netzstruktur, die aus thermoplastischen
Elastomer-Fasern und thermoplastischen, nicht-elastischen
Polymer-Fasern zusammengesetzt sind, umfassen eine Sandwich- Struktur einer Elastomer-Schicht/Nicht-Elastomer/Elastomer- Schicht, eine Doppelstruktur aus Elastomer-Schicht/Nicht- Elastomer-Schicht und eine Verbundschicht aus Matrix-Elasto mer, das darin eine Nicht-Elastomerschicht enthält.
Polymer-Fasern zusammengesetzt sind, umfassen eine Sandwich- Struktur einer Elastomer-Schicht/Nicht-Elastomer/Elastomer- Schicht, eine Doppelstruktur aus Elastomer-Schicht/Nicht- Elastomer-Schicht und eine Verbundschicht aus Matrix-Elasto mer, das darin eine Nicht-Elastomerschicht enthält.
Die Netzstruktur der vorliegenden Erfindung kann ein Laminat
oder ein Verbund aus verschiedenen Netzstrukturen sein, die
aus Schlingen verschiedener Größen, verschiedener Denier-Wer
te, verschiedenen Zusammensetzungen, verschiedenen Dichten
usw. - die auf geeignete Weise ausgewählt werden - bestehen,
um so die erwünschte Eigenschaft zu erreichen.
Die vorliegende Erfindung umfaßt auch einen Sitz-Postergegen
stand, der erhalten wird durch Bereitstellen einer in der Wär
me bindenden Schicht (in der Wärme bindende Faser von niedri
gem Schmelzpunkt oder in der Wärme bindender Film von niedri
gem Schmelzpunkt), die auf der Oberfläche der Laminat-Struktur
notwendig ist, und Einbau derselben durch Binden mit einer
außenumhüllenden Polsterschicht und einen Polstergegenstand,
der durch Kombination eines gehärteten Textil-Polstergegen
stands (vorzugsweise aus einer in der Wärme bindenden Faser
unter Verwendung eines Elastomeren) als einer Polsterschicht,
die an eine Außenumhüllung wärmegebunden ist, erhalten wird.
Um so insbesondere die wärmebeständige Haltbarkeit zu verbes
sern, enthält die Netzstruktur der vorliegenden Erfindung ei
nen erhöhten Gehalt an einer Faser aus einem thermoplastischen
Elastomer. Es wurde bestätigt, daß die Struktur, die nur aus
thermoplastischen Elastomer-Fasern besteht und für die Pseudo-
Kristallisation behandelt wurde - wie später ausführlich er
wähnt werden wird - insbesondere eine bleibende Verformung
unter Restdehnung bei 70°C von nicht mehr als 15%, spezi
fisch nicht mehr als 10%, aufweist.
Beispiele für das bevorzugte thermoplastische Elastomer der
vorliegenden Erfindung umfassen Polyester-Elastomer, Polyuret
han-Elastomer und Polyamid-Elastomer. Als das Polyester-Ela
stomer werden beispielhaft Polyester-Ether-Block-Copolymere
aufgeführt, die einen thermoplastischen Polyester als ein
Hartsegment und ein Polyalkylendiol als ein Weichsegment um
fassen und Polyester-Ester-Block-Copolymere, die einen thermo
plastischen Polyester als ein Hartsegment und einen Fettsäu
ren-Polyester als ein Weichsegment umfassen. Spezifische Bei
spiele der Polyester-Ether-Block-Copolymere schließen tertiäre
Block-Copolymere ein, die wenigstens umfassen: eine Dicarbon
säure, ausgewählt aus aromatischen Dicarbonsäuren wie Tereph
thalsäure, Isophthalsäure, Naphthalin-2,6-dicarbonsäure, Naph
thalin-2,7-dicarbonsäure und Diphenyl-4,4′-dicarbonsäure, ali
cyclische Dicarbonsäuren wie 1,4-Cyclohexandicarbonsäure, ali
phatische Dicarbonsäuren wie Bernsteinsäure, Adipinsäure, Se
bazinsäure und dimere Säuren und deren Ester bildende Deriva
te; wenigstens eine Diol-Komponente, ausgewählt aus aliphati
schen Diolen wie 1,4-Butandiol, Ethylenglycol, Trimethylengly
col, Tetramethylenglycol, Pentamethylenglycol und Hexamethy
lenglycol, alicyclische Diole wie 1,1-Cyclohexandimethanol und
1,4-Cyclohexandimethanol und deren Ester bildende Derivate und
wenigstens ein Glied, ausgewählt aus Polyalkylendiolen mit
einem durchschnittlichen Molekulargewicht von etwa 300-5000
wie Polyethylenglycol, Polypropylenglycol, Polytetramethylen
glycol und Ethylenoxid/Propylenoxid-Copolymer. Beispiele für
das Polyester-Ester-Block-Copolymer umfassen tertiäre Block-
Copolymere, die wenigstens ein Glied einer jeden der vorher
erwähnten Dicarbonsäuren, der vorher erwähnten Diole und
Polyester-Diole mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht
von etwa 300-3000 (z. B. Polylacton) umfassen. In Hinblick auf
In-der-Wärmebindung, Hydrolysebeständigkeit, Dehnbarkeit und
Wärmebeständigkeit umfassen bevorzugte tertiäre Block-Copoly
mere Terephthalsäure und/oder Naphthalin-2,6-dicarbonsäure als
eine Dicarbonsäure; 1,4-Butandiol als eine Diol-Komponente und
Polytetramethylenglycol als ein Polyalkylenglycol oder Poly
lacton als ein Polyesterdiol. In einem speziellen Fall kann
ein Polyester-Elastomer verwendet werden, das Polysiloxan als
ein Weichsegment umfaßt. Die vorstehend erwähnten Polyester-
Elastomere können alleine oder in Kombination verwendet wer
den. Ebenfalls kann ein Blend oder ein Copolymer eines Polye
ster-Elastomers und einer nicht-elastischen Komponente in der
vorliegenden Erfindung verwendet werden.
Beispiele für das Polyamid-Elastomer schließen Block-Copolyme
re ein, umfassend Nylon 6, Nylon 66, Nylon 610, Nylon 612,
Nylon 11, Nylon 12 oder deren Nylon-Copolymer als Skelett für
ein Hartsegment und wenigstens ein Polyalkylendiol mit einem
durchschnittlichen Molekulargewicht von etwa 300-5000 wie
Polyethylenglycol, Polypropylenglycol, Polytetramethylenglycol
oder Ethylenoxid/Propylenoxid-Copolymer als ein Weichsegment,
das allein oder in Kombination verwendet werden kann. Eben
falls kann ein Blend oder ein Copolymer eines Polyamid-Elasto
mers und einer nicht-elastischen Komponente in der vorliegen
den Erfindung verwendet werden.
Ein typisches Beispiel eines Polyurethan-Elastomers ist ein
Polyurethan-Elastomer, das durch Kettenausdehnung eines Prepo
lymers mit Isocyanatgruppen an beiden Enden hergestellt wird,
das durch Reaktion von (A) Polyether und/oder Polyester mit
einem Zahlenmittel des Molekulargewichts von 1000-6000 und
einer endständigen Hydroxylgruppe und (B) Polyisocyanat, das
ein organisches Diisocyanat als Hauptkomponente umfaßt, mit
(C) Polyamin, das Diamin als Hauptkomponente umfaßt, in oder
ohne einem gebräuchlichen Lösungsmittel (z. B. Dimethylforma
mid, Dimethylacetamid) erhalten wird. Bevorzugte Beispiele des
Polyesters und Polyethers (A) umfassen Polyester, die mit Po
lybutylenadipat copolymerisiert sind, und Polyalkylendiole wie
Polyethylenglycol, Polypropylenglycol, Polytetramethylenglycol
oder Ethylenoxid/Propylenoxid-Copolymer mit einem durch
schnittlichen Molekulargewicht von etwa 1000-6000, vorzugswei
se 1300-5000; bevorzugte Beispiele des Polyisocyanats (B) um
fassen üblicherweise bekannte Polyisocyanate und Isocyanate,
die hauptsächlich aus Diphenylmethan-4,4′-diisocyanat und bei
Bedarf einer kleinen zugefügten Menge eines bekannten Triiso
cyanats bestehen und Beispiele des Polyamins (C) umfassen be
kannte Diamine wie Ethylendiamin und 1,2-Propylendiamin, denen
bei Bedarf eine geringe Menge an Triamin oder Tetraamin zuge
fügt wird. Diese Polyurethan-Elastomere können allein oder in
Kombination verwendet werden.
Unter diesen sind insbesondere Polyester-Elastomer, Polyamid-
Elastomer und Polyurethan-Elastomer bevorzugt, die durch
Block-Copolymerisation eines Polyetherglycols, Polyestergly
cols oder Polycarbonatglycols mit einem durchschnittlichen
Molekulargewicht von etwa 300-5000 als ein Weichsegment erhal
ten werden. Durch die Verwendung eines thermoplastischen Ela
stomers wird die Wiederherstellung durch Wiederaufschmelzen
ermöglicht, wodurch eine Verwendung durch Recycling erleich
tert wird.
In der vorliegenden Erfindung ist ein beispielhaftes thermo
plastisches, nicht-elastisches Polymer, das wahlweise mit dem
zu verwendenden thermoplastischen Elastomer als ein Ausgangs
material für die Endlosfaser verwendet wird, Polyester, Polya
mid, Polyurethan usw. Die Kombination des thermoplastischen
Elastomers und des thermoplastischen, nicht-elastischen Poly
mers ist vorzugsweise die aus Polyester-Elastomer und Poly
ester-Polymer, Polyurethan-Elastomer und Polyurethan-Polymer
und Polyamid-Elastomer und Polyamid-Polymer, vom Standpunkt
der Wiederverwertung der Polster-Netzstruktur durch Recycling
aus gesehen.
Beispiele für das Polyester-Harz sind Polyethylenterephthalat
(PET), Polyethylennaphthalat (PEN), Polycyclohexylendimethy
lenterephthalat (PCHDT), Polycyclohexylendimethylennaphthalat
(PCHDN), Polybutylenterephthalat (PBT), Polybutylennaphthalat
(PBN), deren Copolymere usw.
Beispiele für das Polyamid-Harz sind Polycaprolactam (NY6),
Polyhexamethylenadipamid (NY66), Polyhexamethylensebacamid
(NY6-10), deren Copolymere usw.
Der Schmelzpunkt des thermoplastischen Elastomers der vorlie
genden Erfindung ist vorzugsweise nicht niedriger als 140°C
und nicht höher als 300°C, ein Bereich, in dem die wärmebe
ständige Haltbarkeit in zufriedenstellender Weise aufrechter
halten werden kann. Wenn der Schmelzpunkt in den Bereich von
160°C bis 300°C fällt, kann die wärmebeständige Haltbarkeit
in vorteilhafter Weise verbessert werden. Der Schmelzpunkt des
in der Erfindung verwendeten thermoplastischen, nicht-elasti
schen Elastomers liegt vorzugsweise zwischen 200°C und
300°C, noch bevorzugter zwischen 240°C und 300°C.
Falls notwendig, können Antioxidationsmittel und lichtbestän
diges Reagens zur Verbesserung der Haltbarkeit zugefügt wer
den. In der vorliegenden Erfindung ist die Zugabe eines Anti
oxidationsmittels in einem Anteil von nicht weniger als
1 Gew.-% und nicht mehr als 10 Gew.-%, bezogen auf das Elasto
mer, für eine verbesserte Wärmebeständigkeit erwünscht.
Die Endlosfaser, die aus einem thermoplastischen Elastomer und
durch Bildung der Netzstruktur der vorliegenden Erfindung her
gestellt wird, hat besonders bevorzugt einen endothermen Peak
unterhalb des Schmelzpunkts auf einer Schmelzkurve, die durch
Differentialscanning-Kalorimetrie bestimmt wird. Solche, die
einen endothermen Peak unterhalb des Schmelzpunkts aufweisen,
zeigen bemerkenswerte Verbesserung der Wärmebeständigkeit und
Ermüdungsbeständigkeit, verglichen mit jenen, die keinen
endothermen Peak aufweisen. Die Gründe hierfür sind nicht
klar, die Verbesserung der Ermüdungsbeständigkeit kann auf die
Bildung pseudo-kristalliner, vernetzter Punkte zurückgeführt
werden.
Das bevorzugte, in der vorliegenden Erfindung zu verwendende
Polyester-Elastomer wird durch Esteraustausch einer Säure-Kom
ponente, umfassend Terephthalsäure oder Naphthalin-2,6-dicar
bonsäure in einem Anteil von 90 Mol-% oder mehr, noch bevor
zugter 95 Mol-% oder mehr, insbesonders bevorzugt von 100
Mol-%, mit einer Glycol-Komponente, Polymerisation bis zu ei
nem notwendigen Polymerisationgrad und Co-Polymerisation mit
einem Polyalkylendiol wie Polytetramethylenglycol mit vorzugs
weise einem durchschnittlichen Molekulargewicht von nicht we
niger als 500 und nicht mehr als 5000, besonders bevorzugt von
nicht weniger als 1000 und nicht mehr als 3000, in einem An
teil von nicht weniger als 15 Gew.-% und nicht mehr als
70 Gew.-% , noch bevorzugter von nicht weniger als 30 Gew.-%
und nicht mehr als 60 Gew.-%, bezogen aus das Elastomer, her
gestellt. Wenn der Gehalt an Terephthalsäure oder Naphthalin-
2,6-dicarbonsäure groß ist, ist die Kristallinität des Hart
segments erhöht, wodurch sich geringere plastische Deformation
und verbesserte Wärmebeständigkeit und Ermüdungsbeständigkeit
ergeben. Dann ergibt eine Temper-Behandlung der Endlosfasern
unmittelbar nach der Schmelze-Wärmebindung bei einer Tempera
tur von wenigstens 10°C unterhalb des Schmelzpunkts, eine
noch weiter verbesserte Wärmebeständigkeit und Ermüdungsbe
ständigkeit. In diesem Fall zeigt die Schmelzkurve der Endlos
faser, bestimmt durch Differentialscanning-Kalorimetrie (DSC),
noch klarer einen endothermen Peak außer dem Schmelzpunkt,
welcher bei einer Temperatur unterhalb des Schmelzpunkts lie
gt. Daraus wird geschlossen, daß das Tempern das Hartsegment
wieder unter Bildung pseudo-kristalliner, vernetzter Punkte
wiederausrichtet und somit zur Verbesserung der Wärmebestän
digkeit und Ermüdungsbeständigkeit beiträgt.
Tempern zu diesem Zweck wird in der vorliegenden Erfindung
anschließend als Pseudo-Kristallisations-Behandlung bezeich
net.
Wie in Fig. 1 gezeigt ist, hat die Netzstruktur der vorlie
genden Erfindung eine dreidimensionale, zufällige Schlingen-
Struktur 1, die durch eine Vielzahl von Schlingen 3 bereitge
stellt wird, die durch Winden von Endlosfasern 2 von 300 De
nier oder mehr, die hauptsächlich aus einem thermoplastischen
Elastomer bestehen, erhalten werden können, um jeweilige
Schlingen in einem geschmolzenen Zustand miteinander in Kon
takt bringen zu können und um in der Wärme an den meisten Kon
taktpunkten 4 gebunden werden zu können. Selbst beim Vorliegen
einer großen Spannung unter Ausbildung einer bedeutenden De
formation, absorbiert diese Struktur die Spannung mit der ge
samten Netzstruktur, die aus schmelz-integrierten, dreidimen
sionalen, zufälligen Schlingen zusammengesetzt ist, durch Ei
gendeformation; und sobald die Spannung nicht mehr vorliegt,
zeigt sich Kautschuk-Elastizität des Elastomers, die die Wie
derherstellung der ursprünglichen Form der Struktur erlaubt.
Wenn eine Netzstruktur, die aus Endlosfasern aus einem bekann
ten nicht-elastischen Polymer besteht, als ein Polster-Materi
al verwendet wird, bildet sich plastische Verformung aus und
die Wiederherstellung kann nicht erreicht werden, wodurch sich
geringe wärmebeständige Haltbarkeit ergibt. Wenn die Fasern
nicht an Kontaktpunkten in der Schmelze gebunden werden, kann
die Form nicht beibehalten werden und die Struktur ändert
nicht insgesamt ihre Form, mit dem Ergebnis, daß ein Ermü
dungsphänomen aufgrund der Spannungs-Konzentrierung auftritt,
wodurch in unvorteilhafter Weise Haltbarkeit und Verformungs
widerstand vermindert werden. Die stärker bevorzugte Art des
Bindens in der Schmelze ist der Zustand, in dem alle Kontakt
punkte schmelzgebunden sind.
Der Titer der Endlosfaser der vorliegenden Erfindung ist bei
nicht mehr als 300 Denier ungünstig, da Festigkeit und Absto
ßung gering werden. Der gewünschte Titer der in der Erfindung
verwendeten Endlosfasern ist nicht geringer als 400 Denier und
nicht mehr als 100 000 Denier, was Abstoßung gewährleistet.
Wenn er größer als 100 000 Denier ist, wird die Anzahl der
Schlingen geringer, was geringe Kompressions-Eigenschaften
verursacht, die den Bereich der Anwendung einschränken. Er
beträgt mehr bevorzugt 500-50 000 Denier.
Die Sektionsform ist nicht begrenzt, sie hat jedoch ein ver
formtes Profil oder hohles Profil vom Gesichtspunkt einer ver
besserten Abstoßung aus gesehen, wenn dünne Endlosfasern er
wünscht sind.
Die scheinbare Dichte der Netzstruktur der vorliegenden Erfin
dung, worin die dreidimensionalen, zufälligen Schlingen, die
durch die Endlosfasern gebildet werden, hauptsächlich in der
Schmelze an den Kontaktpunkten gebunden sind, ist nicht gerin
ger als 0,005 g/cm3 und nicht mehr als 0,20 g/cm3. Wenn die
scheinbare Dichte weniger als 0,005 g/cm3 beträgt, ist die
Struktur als Polster-Material ungeeignet, da die Abstoßung
verlorengegangen ist, während, wenn sie 0,20 g/cm3 über
steigt, die Abstoßung zu groß wird, um komfortabel darauf sit
zen zu können, wodurch die Struktur ebenfalls als ein Polster-
Material ungeeignet ist. Die bevorzugte scheinbare Dichte in
der vorliegenden Erfindung beträgt 0,005-0,10 g/cm3, noch be
vorzugter 0,01-0,05 g/cm3. Da die Netzstruktur der vorliegen
den Erfindung als ein Polster-Material verwendet wird, hat sie
eine Bauschigkeit von 0,03-0,25 g/cm3, insbesonders bevorzugt
von 0,05-0,20 g/cm3 (scheinbare Dichte unter Kompression bei
einer Belastung von 100 g/cm3), um so ein komfortables Sitzen
unter Beibehaltung der Bauschigkeit, Abstoßung und Luftdurch
lässigkeit sicherzustellen, wenn eine Person auf einem daraus
hergestellten Sessel sitzt. Die dreidimensionalen, zufälligen
Schlingen, die die Netzstruktur der vorliegenden Erfindung
bilden, haben vorzugsweise einen durchschnittlichen Durchmes
ser von nicht mehr als 50 mm. Übersteigt er 50 mm, neigen die
Schlingen zur Ausdehnung in der Dickenrichtung, wodurch leicht
nicht zusammenpassende Luftspalten und ungleichmäßige Polster
eigenschaft gebildet werden. Ein durchschnittlicher Durchmes
ser der Schlinge zum Verhindern der nicht zusammenpassenden
Luftspalten ist 2-25 mm. Während die Dicke der Netzstruktur
nicht Gegenstand irgendeiner besonderen Beschränkung ist, ist
sie vorzugsweise nicht geringer als 3 mm, besonders bevorzugt
nicht weniger als 5 mm; eine Dicke, bei der die Polster-Funk
tion auf einfache Weise demonstriert wird.
Das Herstellungsverfahren der vorliegenden Erfindung wird
nachstehend unter Bezugnahme auf Fig. 2 erklärt. Das Verfah
ren zur Herstellung einer Polster-Netzstruktur umfaßt die Stu
fen: 1) Erwärmen eines geschmolzenen thermoplastischen Elasto
mers, das mittels eines bekannten, beschriebenen Verfahrens
erhalten wird, z. B. gemäß der ungeprüften japanischen Paten
tanmeldungen Nr. 120626/1980, bei einer Temperatur, die um
10-80°C höher liegt als der Schmelzpunkt des genannten Mate
rials, in einem typischen Schmelz-Extruder, 2) Ablassen des
geschmolzenen thermoplastischen Elastomers in der Abwärtsrich
tung aus einer Düse 5 mit mehreren Öffnungen, um Schlingen zu
bilden, wobei die Fasern auf natürliche Weise fallen gelassen
werden. Das Elastomer kann in Kombination mit einem thermopla
stischen, nicht-elastischen Polymer bei Bedarf verwendet wer
den. Der Abstand zwischen der Düsenoberfläche und Abnahme-
Transportband 7, das auf einer Kühleinheit zur Verfestigung
der Fasern angebracht ist, Schmelzviskosität des Elastomers,
Durchmesser der Öffnung und die abzulassende Menge, sind die
Elemente, die den Schlingen-Durchmesser und den Titer der Fa
sern bestimmen. Schlingen 3 werden durch Halten der Fasern und
Erlauben, daß die angelieferten, geschmolzenen Fasern 2 zwi
schen einem Paar von Abnahme-Transportbändern, die auf einer
Kühleinheit 6 (wobei der Zwischenabstand einstellbar ist) an
gebracht sind, verweilen, miteinander In-Kontakt-Bringen der
so gebildeten Schlingen durch Einstellen des Abstandes zwi
schen den Öffnungen zu diesem Zweck, so daß die in Kontakt
stehenden Schlingen in der Wärme gebunden werden, wobei sie
eine dreidimensionale, zufällige Schlingen-Struktur bilden.
Dann werden die Endlosfasern, bei denen Kontaktpunkte in der
Wärme gebunden wurden, wenn die Schlingen eine dreidimensiona
le, zufällige Schlingen-Struktur bilden, kontinuierlich in
eine Kühleinheit zur Verfestigung unter Ausbildung einer Netz
struktur gebracht. Danach wird die Struktur zu einer gewünsch
ten Länge und Form geschnitten und zu einem Laminat verarbei
tet, so wie es für die Verwendung als ein Polster-Material
notwendig ist. Die vorliegende Erfindung ist dadurch gekenn
zeichnet, daß ein thermoplastisches Elastomer bei einer Tempe
ratur, die 10-80°C höher ist als der Schmelzpunkt des genann
ten Elastomers, geschmolzen und erwärmt wird und zu der Ab
wärtsrichtung in einem geschmolzenen Zustand aus einer Düse
mit mehreren Öffnungen befördert wird. Wenn ein thermoplasti
sches Elastomer bei einer Temperatur von weniger als 10°C
oberhalb des Schmelzpunkts abgelassen wird, wird die angelie
ferte Faser abgekühlt und weniger fluid, wodurch sich ungenü
gende In-der-Wärme-Bindung der Kontaktstellen der Fasern er
gibt. Wenn andererseits das Elastomer bei einer Temperatur
geschmolzen wird, die mehr als 80°C höher als der Schmelz
punkt ist, wird die Zersetzung des thermoplastischen Elasto
mers vorherrschend, wodurch sich eine in ungünstiger Weise
verminderte Kautschuk-Elastizität aufgrund des Brechens der
Weichsegmente ergibt. Durch Einstellen der Temperatur des ge
schmolzenen Elastomers bei der Anlieferung auf eine Tempera
tur, die 30-50°C höher als der Schmelzpunkt ist, kann die
Schmelzviskosität relativ hoch gehalten werden und die Schlin
genbildung wird relativ einfach. Als Ergebnis kann auf einfa
che Weise eine dreidimensionale, zufällige Schlingen-Struktur
gebildet werden und die Kontaktpunkte werden vorteilhafterweise
mit Leichtigkeit in der Wärme gebunden.
In der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
können Wärmebeständigkeit und Ermüdungsbeständigkeit durch die
oben beschriebene Pseudo-Kristallisations-Behandlung stark
verbessert werden. Die Pseudo-Kristallisations-Behandlung wird
gleichzeitig mit dem Abkühlen durchgeführt, indem die Tem
peratur einer Kühleinheit auf eine Tempertemperatur gebracht
wird, bei der Endlosfasern mit Schlingen, die an den Kontakt
punkten in der Wärme gebunden sind, verfestigt werden, wobei
sie dreidimensionale, zufällige Schlingen-Struktur bilden.
Wenn eine Trocknungsstufe nach dem Abkühlen miteingeschlossen
ist, kann die Trocknungstemperatur auf eine Temperatur einge
stellt werden, um gleichzeitig eine Pseudo-Kristallisations-
Behandlung durchzuführen. Die Pseudo-Kristallisations-Behand
lung kann auch unabhängig davon durchgeführt werden. Die Pseu
do-Kristallisations-Behandlungs-Temperatur ist um wenigstens
10°C niedriger als der Schmelzpunkt (Tm), einer Temperatur,
die eine α-Dispersionsanstiegstemperatur (Tαcr) des tan δ oder
höher ist. Durch diese Behandlung bekommt die Struktur einen
endothermen Peak bei einer Temperatur, die niedriger als der
Schmelzpunkt ist und Wärmebeständigkeit und Ermüdungsbestän
digkeit der Struktur können stark verbessert werden, vergli
chen mit jenen, die keiner Pseudo-Kristallisations-Behandlung
(Fehlen des endothermen Peaks) unterworfen wurden. Die bevor
zugte Pseudo-Kristallisations-Behandlungs-Temperatur der vor
liegenden Erfindung ist von Tαcr + 10°C bis Tm - 20°C. Wäh
rend die endotherme Peak-Temperatur in Abhängigkeit von den
verschiedenen Bedingungen variiert, liegt sie bei Pseudo-Kri
stallisations-Behandlungs-Temperatur bis Pseudo-Kristallisa
tions-Behandlungs-Temperatur + 20°C. Der Schlingen-
Durchmesser und Titer der Faser, die die Polster-Netzstruktur
der vorliegenden Erfindung ausmachen, hängen von dem Abstand
zwischen Düsenoberfläche und dem Abnahmebeförderungsband, das
auf einer Kühleinheit zur Verfestigung des Elastomers ange
bracht ist, der Schmelzviskosität des Elastomers, Durchmesser
der Öffnung und der Menge des Elastomers ab, die daraus gelie
fert wird. Z.B. ergeben eine verminderte Menge des anzulie
fernden thermoplastischen Elastomers und eine geringere Schme
lzviskosität bei der Anlieferung einen geringeren Titer der
Fasern und geringere durchschnittliche Schlingen-Durchmesser
der zufälligen Schlingen. Dagegen ergibt ein verkürzter Ab
stand zwischen der Düsenoberfläche und dem Abnahmebeförde
rungsband auf der Kühleinheit zum Verfestigen des Elastomers
einen leicht erhöhten Titer der Faser und einen größeren
durchschnittlichen Schlingen-Durchmesser der zufälligen
Schlingen. Diese Bedingungen in Kombinationen ergeben den er
wünschten Titer der Endlosfasern von 500 Denier bis 50 000
Denier und einen durchschnittlichen Durchmesser der zufälligen
Schlinge von nicht mehr als 50 mm, vorzugsweise 2-25 mm. Durch
Einstellung des Abstandes zum vorher erwähnten Beförderungs
band, kann die Dicke der Struktur, während sich die in der
Wärme gebundene Netzstruktur in einem geschmolzenen Zustand
befindet, gesteuert werden, und es kann eine Struktur mit der
erwünschten Dicke und flachen Oberfläche, die durch die Trans
portbänder gebildet wird, erhalten werden. Wenn die Geschwin
digkeit des Transportbandes zu groß ist, ergibt sich ein Ver
sagen beim Wärmebinden der Kontaktpunkte, da Abkühlen vor dem
Binden in der Wärme erfolgt. Andererseits kann eine zu langsa
me Geschwindigkeit höhere Dichte erzeugen, die vom übermäßig
langen Verweilen des geschmolzenen Materials herstammt. Des
halb wird bevorzugt, daß der Abstand von dem Transportband und
die Transportbandgeschwindigkeit derartig ausgewählt werden
sollten, daß die erwünschte scheinbare Dichte von 0,005 bis
0,1 g/cm3, vorzugsweise 0,01-0,05 g/cm3, erreicht werden kann.
Wenn die so erhaltene Netzstruktur der vorliegenden Erfindung
als Polster-Material verwendet wird, weist sie bessere wärme
beständige Haltbarkeit, die die gebräuchlichen Polster-Mate
rialien, die aus einer Ansammlung von Kurzfasern gemacht wor
den sind, nicht erreichen, auf, und es kann die wärmebeständi
ge Haltbarkeits-Charakteristik, nämlich eine bleibende Verfor
mung unter Restdehnung bei 70°C von nicht mehr als 35%, vor
zugsweise nicht mehr als 30%, noch mehr bevorzugt von nicht
mehr als 20%, insbesonders bevorzugt von nicht mehr als 15%
und am meisten bevorzugt von nicht mehr als 10% erreicht wer
den.
Wenn die Netzstruktur der vorliegenden Erfindung als ein Pol
ster-Material verwendet wird, sollten das verwendete Harz,
Titer, Schlingen-Durchmesser und Raumdichte in Abhängigkeit
von der beabsichtigten Verwendung und Ort der Verwendung aus
gewählt werden. Wenn z. B. die Struktur zur Polsterung einer
Oberflächenschicht verwendet werden soll, werden geringe Dich
te, geringer Titer und ein kleiner Schlingen-Durchmesser be
vorzugt, um so einen weichen Griff, angemessenes Niederdrücken
und Ausdehnung unter Spannung zu verleihen; wenn es als ein
Mittelschicht-Polster-Material verwendet wird, werden mittlere
Dichte, großer Titer und etwas größerer Schlingen-Durchmesser
bevorzugt, um die Resonanzschwingung zu vermindern, welche
andererseits die Formbeibehaltung mit Hilfe einer angemessenen
Härte und linearen Hysteresis-Änderung unter Kompression ver
bessert und die Haltbarkeit beibehält. Zusätzlich kann die
Struktur der vorliegenden Erfindung für Fahrzeug-Sitze, Sitze
für Wasserfahrzeuge, Betten, Sessel, Möbel usw. durch Ausbil
dung der Struktur in einer geeigneten Form unter Verwendung
einer Form usw., bis zu dem Maß, daß die dreidimensionale
Struktur nicht beschädigt wird, und Bedeckung derselben mit
einer Umhüllung, verwendet werden. Es ist auch möglich die
Struktur zusammen mit anderen Polster-Materialien wie gehärte
tem Polster-Material oder Vliesstoffen aus einer Ansammlung
von Kurzfasern zu verwenden, um die erwünschte Eigenschaft zur
Erlangung der gewünschten Verwendung zu erreichen. Zusätzlich
können Flammfestausrüstung, Insektizid- und Antimikroben-Aus
rüstung, Widerstandsfähigkeit gegenüber Hitze und Wasser, Öl
abstoßung, Farbe, Duftstoffe usw. während einer wahlweisen
Stufe von der Herstellung des Polymers bis zu dessen Verarbei
tung in einen geformten Gegenstand einverleibt werden.
Die vorliegende Erfindung wird ausführlich durch Beispiele
erläutert.
Die in den Beispielen verwendeten Bestimmungen erfolgten gemäß
den nachstehenden Verfahren:
Die Temperatur des endothermen Peaks (Schmelz-Peaks) wird
aus einer Kurve der Wärmeaufnahme und -abgabe bestimmt,
die mit Hilfe eines Differential-Abtast-Kalorimeters TA50,
DSC50 (hergestellt von Shimadzu Seisakusho, Japan) mit
einer Geschwindigkeit des Temperaturanstiegs von 20°C/min
aufgenommen wird.
Der Anstieg der Temperatur der α-Diffusion, entsprechend
der Temperatur des Übergangs vom kautschukelastischen
Bereich zu dem Schmelzbereich des tan δ (Verhältnis M′′/M′,
erhalten durch Division der imaginären Zahl der Elasti
zität M′′ durch die reelle Zahl M′) wird gemessen mittels
eines Vibron DDVII, hergestellt von Orientech Corp., bei
110 Hz und einer Geschwindigkeit des Temperaturanstiegs
von 1°C/min.
Ein Probematerial wird zu einem quadratischen Stück von
15 cm × 15 cm geschnitten. Das Volumen dieses Stücks wird
aus der an vier Stellen gemessenen Dicke berechnet. Die
Division des Gewichts durch das Volumen ergibt die schein
bare Dichte (ein Mittelwert aus vier Messungen wird genom
men).
Eine Probe wird zur Prüfung des Heißverklebens mittels
Auseinanderziehen verklebter Schlingen mit der Hand
visuell beobachtet, um zu sehen, ob sie getrennt werden.
Diejenigen, die nicht getrennt werden, werden als heiß
verklebt angesehen.
Ein Probematerial wird zu einem quadratischen Stück von
20 cm × 20 cm geschnitten. Die Länge der Faser, berechnet
durch Multiplizieren des spezifischen Gewichts der Faser,
das auf den Dichtegradient-Röhren basiert, die an 10 Stel
len der Probe entnommen werden, und bei 40°C gemessen
wird, mit der Querschnittfläche der Faser, die aus einem
30fach vergrößerten Bild der Faser ermittelt wird, wird
in das Gewicht von 9 000 m derselben umgewandelt (ein Mit
telwert aus zehn Messungen wird genommen).
Ein Probematerial wird zu einem quadratischen Stück von
20 cm × 20 cm geschnitten. Der mittlere Durchmesser des
Inkreises und der mittlere Durchmesser des Umkreises, die
durch Drehen einer unregelmäßig geformten, statistischen
Schlinge, die in der Längsrichtung gebildet wird, um 360°
gezeichnet werden, wird berechnet (ein Mittelwert aus
zwanzig Messungen wird genommen).
Ein Probematerial wird zu einem quadratischen Stück von
15 cm × 15 cm geschnitten. Dieses Stück wird auf 50% in
Richtung der Dicke zusammengedrückt, anschließend 22 h
unter trockener Hitze bei 70°C stehengelassen und
gekühlt, um die Kompressionsbeanspruchung zu beseitigen.
Die bleibende Verformung bei 70°C wird nach der folgenden
Gleichung bestimmt
worin
B die Dicke nach 1 d Stehen und
A die Dicke der ursprünglichen Probe vor dem Zusammen drücken ist (ein Mittelwert aus drei Messungen wird genommen).
B die Dicke nach 1 d Stehen und
A die Dicke der ursprünglichen Probe vor dem Zusammen drücken ist (ein Mittelwert aus drei Messungen wird genommen).
Ein Probematerial wird zu einem quadratischen Stück von
15 cm × 15 cm geschnitten. Dieses Stück wird wiederholt
auf 50% seiner Dicke mit einem Servo-Pulser (hergestellt
von Shimadzu Seisakusho, Japan) mit einem Cyclus von 1 Hz
in einem Raum bei 25°C unter einer relativen Luftfeuch
tigkeit von 65% zusammengedrückt. Nach dem wiederholtem,
20 000maligem Zusammendrücken wird die bleibende Ver
formung nach der folgenden Gleichung bestimmt:
worin
B die Dicke nach 1 d Stehen und
A die Dicke der ursprünglichen Probe vor dem Zusammen drücken ist (ein Mittelwert aus drei Messungen wird genommen).
B die Dicke nach 1 d Stehen und
A die Dicke der ursprünglichen Probe vor dem Zusammen drücken ist (ein Mittelwert aus drei Messungen wird genommen).
Ein Probematerial wird zu einem quadratischen Stück von
20 cm × 20 cm geschnitten. Das Stück wird mit einer
Scheibe vom ⌀ 150 mm unter Einsatz eines Tensilon-Geräts
(hergestellt von Orientech Corp.) auf 65% zusammenge
drückt, und die Abstoßung gegen das Zusammendrücken auf
50% wird aus einer Spannungs-Dehnungs-Kurve erhalten (ein
Mittelwert aus drei Messungen wird genommen).
Ein Probematerial wird zu einem quadratischen Stück von
20 cm × 20 cm geschnitten. Das Stück wird mit einer Druck
platte von 25 cm × 25 cm unter 40 kg unter Einsatz eines
Tensilon-Geräts (hergestellt von Orientech Corp.) zusam
mengedrückt, und seine Dicke wird gemessen. Das scheinbare
Volumen wird daraus bestimmt und durch das Gewicht des
ausgeschnittenen Stücks dividiert (ein Mittelwert aus vier
Messungen wird genommen).
Dimethylterephthalat (DMT) oder Dimethylnaphthalat (DMN) und 1,4-
Butandiol (1,4 BD) wurden zusammen mit einer kleinen Menge Kataly
sator vorgelegt, und die Mischung wurde mittels einer konventio
nellen Verfahrensweise dem Ester-Austausch unterworfen. Dann
wurde Polytetramethylenglycol (PTMG) dazu gegeben, und die
Mischung wurde mit steigender Temperatur und abnehmendem Druck
der Polykondensation unterworfen, wodurch Polyetherester-Block-
Copolymer-Elastomere gebildet wurden. Ein Antioxidationsmittel
in einem Anteil von 1 Gew.-% des Elastomers wurde hinzugefügt,
und die Mischung wurde gemischt, geknetet und pelletiert und
anschließend 48 h bei 50°C im Vakuum getrocknet, wodurch
Rohstoffe des thermoplastischen Elastomers erhalten wurden, deren
Zusammensetzungen in der Tabelle 1 angegeben sind.
Die erhaltenen thermoplastischen Elastomer-Materialien wurden
jeweils bei einer Temperatur geschmolzen, die um 40°C höher als
der Schmelzpunkt jedes thermoplastischen Elastomers war, und aus
einer Düse mit Öffnungen von 0,5 mm, die in einem regelmäßigen
Düsenabstand von 5 mm auf einer wirksamen Düsenfläche von 50 cm
Breite und 5 cm Länge angeordnet waren, mit einer Abgabemenge der
Einzeldüse (Durchsatz) von 0,5 bis 1,5 g/min·Loch abgegeben.
Kühlwasser wurde 50 cm unterhalb der Düsenoberfläche angeordnet,
und ein Paar 60 cm breiter Abzugs-Förderer aus Endlos-Netzen aus
nichtrostendem Stahl wurden parallel zueinander im Abstand von
5 cm in solcher Weise angeordnet, daß ein Teil derselben über die
Wasseroberfläche hinausragt. Das abgegebene Elastomer wurde von
den Förderern aufgenommen und der Möglichkeit ausgesetzt, an den
Kontaktpunkten sich heiß zu verkleben, während es zwischen den
Förderern gehalten und mit einer Geschwindigkeit von 1 m/min in
das auf 70°C erhitzte Kühlwasser zum Erstarren und zur gleich
zeitigen Pseudokristallisations-Behandlung transportiert wurde.
Danach wurde die erhaltene Struktur auf die gewünschte Größe
geschnitten, um eine Netzstruktur zu ergeben. Die Eigenschaften
der auf diese Weise erhaltenen Netzstruktur mit ebener Oberfläche
sind in der Tabelle 2 dargestellt. Der Titer der Faser und der
mittlere Schlingen-Durchmesser jeder Netzstruktur betrugen
4 300 den und 7,5 mm für Beispiel 1, 12 600 den und 9,8 mm für
Beispiel 2 und 13 400 den und 10,2 mm für Beispiel 3. Die
Netzstruktur des Beispiels 1 war weich, bot ein angemessenes
Senken und hatte eine gute Haltbarkeit unter Wärmeeinwirkung, die
für den Einsatz als Polstermaterial geeignet war. Die Strukturen
der Beispiele 2 und 3 waren zwar etwas steif, hatten jedoch eine
überlegene Formbeständigkeit und Haltbarkeit unter
Wärmeeinwirkung, die für den Einsatz als Polstermaterial geeignet
waren.
Polypropylen (PP) mit einem Schmelzfluß-Index von 35 und Poly
ethylenterephthalat (PET) mit einer spezifischen Viskosität von
0,63 wurden bei 220°C bzw. bei 280°C geschmolzen und aus einer
Düse mit Öffnungen von 0,5 mm, die in einem regelmäßigen Düsen
abstand von 5 mm auf einer wirksamen Düsenfläche von 50 cm Breite
und 5 cm Länge angeordnet waren, mit einer Abgabemenge der
Einzeldüse (Durchsatz) von 0,5 bis 1,5 g/min·Loch abgegeben.
Kühlwasser wurde 50 cm unterhalb der Düsenoberfläche angeordnet,
und ein Paar 60 cm breiter Abzugs-Förderer aus Endlos-Netzen aus
nichtrostendem Stahl wurden parallel zueinander im Abstand von
5 cm in solcher Weise angeordnet, daß ein Teil derselben über die
Wasseroberfläche hinausragt. Das abgegebene Elastomer wurde von
den Förderern aufgenommen und der Möglichkeit ausgesetzt, an den
Kontaktpunkten sich heiß zu verkleben, während es zwischen den
Förderern gehalten und mit einer Geschwindigkeit von 1 m/min in
das Kühlwasser von 20°C zum Erstarren und zur gleichzeitigen
Pseudokristallisations-Behandlung transportiert wurde. Danach
wurde die erhaltene Struktur auf die gewünschte Größe geschnit
ten, um eine Netzstruktur zu ergeben. Die Eigenschaften der auf
diese Weise erhaltenen Netzstruktur mit ebener Oberfläche sind
in der Tabelle 2 dargestellt. Die Netzstruktur des Vergleichs
beispiels 1 wurde aus Polypropylen hergestellt, das ein nicht
elastisches Polymer mit schlechter Wärmebeständigkeit ist, und
war hinsichtlich der Haltbarkeit unter Wärmeeinwirkung in dem
Maße unterlegen, daß sie für die Verwendung als Polstermaterial
ungeeignet war. Die Netzstruktur des Vergleichsbeispiels 2 wurde
aus Polyethylenterephthalat hergestellt, das ein nicht-elasti
sches Polymer mit guter Wärmebeständigkeit ist, und war sehr
steif und machte das Sitzen darauf in einem solchen Maße un
bequem, daß sie für die Verwendung als Polstermaterial ungeeignet
war.
Die Eigenschaften einer in der gleichen Weise wie in Beispiel 1,
jedoch mit der Abweichung, daß der Durchsatz 0,3 g/min·Loch und
die Abzugs-Geschwindigkeit des Förderers 2 m/min betrugen, erhal
tenen Netzstruktur, einer in der gleichen Weise wie in Bei
spiel 2, jedoch mit der Abweichung, daß der Durchsatz
6,5 g/min Loch und die Abzugs-Geschwindigkeit 50 cm/min betrugen,
erhaltenen Netzstruktur, und einer in der gleichen Weise wie in
Beispiel 2, jedoch mit der Abweichung, daß der Platz des Abzugs-
Förderers sich unterhalb der Oberfläche des Kühlwassers befand,
erhaltenen Netzstruktur sind in Tabelle 2 angegeben. Die Netz
struktur des Vergleichsbeispiels 3 hatte eine geringe scheinbare
Dichte, was bei einem gegebenen Zusammendrücken zu einer geringen
Abstoßung führt und einen offensichtlichen Sitzabdruck hinter
läßt. Die Struktur war in signifikanter Weise zum Daraufsitzen
unbequem und als Polstermaterial ungeeignet. Die Netzstruktur des
Vergleichsbeispiels 4 hatte eine hohe Dichte zur Verursachung
einer zu hohen Abstoßung, so daß das Material sich steif anfühlte
und zum Daraufsitzen ziemlich unbequem war. Die Struktur war nur
schwierig als Polstermaterial zu verwenden. Die Netzstruktur des
Vergleichsbeispiels 5 umfaßte Fasern, die nicht heißverklebt
waren, so daß die Formbeständigkeit äußerst schlecht war. Die
Struktur war für eine Verwendung als Polstermaterial ungeeignet.
Die Eigenschaften einer in der gleichen Weise wie in Beispiel 2,
jedoch mit der Abweichung, daß der Durchsatz 7 g/min·Loch betrug,
erhaltenen Netzstruktur sind in Tabelle 2 angegeben. Die Netz
struktur des Beispiels 4 hatte eine etwas höhere Dichte, und die
Resonanz-Schwingung konnte verringert werden. Die Struktur war
ziemlich steif in ihrer Abstoßung und zeigte eine überlegene
Haltbarkeit unter Wärmeeinwirkung und war für eine Verwendung als
Polstermaterial geeignet.
In Tabelle 2 sind die Eigenschaften einer Netzstruktur angegeben,
die in der gleichen Weise wie in Vergleichsbeispiel 1 erhalten
wurde, jedoch mit den Abweichungen, daß der Durchsatz
0,06 g/min·Loch aus einer Düse mit Öffnungen von 0,5 mm betrug,
die in einem regelmäßigen Düsenabstand von 2 mm auf einer wirk
samen Düsenfläche von 50 cm Breite und 5 cm Länge angeordnet
waren, die Abzugs-Geschwindigkeit des Förderers 150 cm/min
betrug, der Ort des Kühlwassers sich 10 cm unterhalb der Düsen-
Oberfläche befand und 60 cm breite Abzugs-Förderer aus Endlos-
Netzen aus nichtrostendem Stahl, die parallel zueinander im
Abstand von 5 cm in solcher Weise angeordnet waren, daß ein Teil
derselben über die Wasseroberfläche hinausragte, eingesetzt
wurden. Der Titer der Faser und der mittlere Schlingen-
Durchmesser dieser Netzstruktur betrugen 260 den bzw. 3,0 mm. Die
Netzstruktur des Vergleichsbeispiels 6 hatte so eine große
Feinheit der Faser, daß sie ein starkes Einsinken und eine
schlechte Formbeständigkeit verursachte, und war ziemlich
ungeeignet für eine Verwendung als Polstermaterial.
Polyester-Elastomer (P150B, hergestellt von Toyo Boseki Kabushiki
Kaisha, Japan) und A1064D (hergestellt von Toyo Boseki Kabushiki
Kaisha, Japan) als Polyurethan-Elastomer wurden aus einer Düse
mit 50 Öffnungen von 0,6 mm auf einer wirksamen Düsenfläche von
30 cm Breite und 5 cm Dicke angeordnet waren, mit einem Durchsatz
von 0,8 kg/min·Loch gesponnen. Kühlwasser wurde 50 cm unterhalb
der Düsenoberfläche angeordnet, und ein Paar 50 cm breiter
Abzugs-Förderer aus Endlos-Netzen aus nichtrostendem Stahl wurde
parallel zueinander im Abstand von 5 cm in solcher Weise ange
ordnet, daß ein Teil derselben über die Wasseroberfläche hin
ausragte, zusammen mit einer Einheit zur Bildung verschiedener
Winkel zu der Wasseroberfläche. Das abgegebene Elastomer wurde
durch die Förderer in Wasser aufgenommen, und man ließ es eine
dreidimensionale Netz-Anordnung bilden. Die an den Kontaktpunkten
heißverklebte Netz-Anordnung wurde in Wasser erstarren gelassen
und auf eine gewünschte Größe geschnitten, wodurch ein Polster
material mit einem mittleren Titer von 7 000 den, einem mittleren
Schlingen-Durchmesser von 20 mm und einem Luftspalt von 94% oder
mit einem mittleren Titer von 10 000 den, einem mittleren
Schlingen-Durchmesser von 25 mm und einem Luftspalt von 93% er
halten wurde. Die Eigenschaften des erhaltenen Polstermaterials
sind in der Tabelle 2 aufgeführt. Die Strukturen der Beispiele
5 und 6 hatten etwas höhere Dichten, und die Resonanz-Schwingung
konnte verringert werden. Die Strukturen der Beispiele 5 und 6
zeigten Abstoßung und Haltbarkeit unter Wärmeeinwirkung, was sie
für eine Verwendung als Polstermaterial für Sitze geeignet
machte.
Das in Beispiel 2 erhaltene Netz-Polstermaterial wurde in Sitz
form geschnitten, bei 160°C zu einem Polsterschalensitz-Form
preßerzeugnis heißverformt, das auf einen Sitzrahmen aufgesetzt
und mit einer Polyester-Mokett-Außenhülle umgeben wurde, wodurch
ein Sitz erhalten wurde. Der Sitz wurde in einen Raum von 30°C
und einer relativen Luftfeuchtigkeit von 75% gestellt. Man ließ
eine Versuchsperson 4 h darauf sitzen, um gleichbleibend den
Sitzabdruck, die Steifheit und das in der Taille wahrgenommene
Müdigkeitsgefühl zu bewerten. Sitzabdruck und Steifheit wurden
selten wahrgenommen, und der Sitz war zum Sitzen bequem, ohne der
Taille größere Ermüdung zu bereiten.
Unter Verwendung des in Vergleichsbeispiel 1 erhaltenen Netz-
Polstermaterials wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 7
ein Sitz hergestellt. Die gleiche Bewertung wie in Beispiel 7
wurde durchgeführt. Als Ergebnis wurde das Gesäß vom Sitzen warm
mit einem schwachen Gefühl von Steifheit. Der Sitzabdruck und die
physische Ermüdung in der Taille waren so hervortretend, daß es
nicht möglich war, länger als etwa 1 h auf dem Sitz Platz zu
nehmen. Es war unbequem, auf dem Sitz zu sitzen, der aus einem
anderen Polstermaterial als demjenigen der Erfindung hergestellt
worden war.
In der gleichen Weise wie in Beispiel 2, jedoch mit den Ab
weichungen einer Breite von 120 cm, einer 12 cm langen, wirksamen
Düsenfläche, 140 cm breiter endloser Netze aus nichtrostendem
Stahl der Abzugs-Förderer und einem zwischen diesen genommenen
Abstand von 12 cm wurde eine Netzstruktur erzeugt (in 2 m Länge
geschnitten). Deren Eigenschaften, der Titer der Faser und der
mittlere Durchmesser der Schlinge waren die gleichen wie diejeni
gen in Beispiel 2. Diese Netzstruktur wurde zu einem 110 cm
breiten Stück geschnitten und in eine 110 cm breite, 200 cm
lange, 12 cm dicke Außenhülle aus einem flammfesten Polyester-
Gewebe gesteckt, wodurch eine Matratze erhalten wurde. Die
Matratze wurde auf einen Bettrahmen gelegt, und man ließ 4 Ver
suchspersonen in einem Raum von 25°C und einer relativen Luft
feuchtigkeit von 65% 7 h diese Matratze benutzen, um zu sehen,
ob es bequem war, darauf zu schlafen. Das Bett wurde mit einem
Laken bezogen. Eine benutzte Tagesdecke enthielt 1,8 kg
Daunen/Federn (90/10), und das benutzte Kopfkissen war das, das
jede Versuchsperson täglich zu benutzen pflegte. Das Ergebnis
war, daß das Bett als bequem befunden wurde, keine Sitz- bzw.
Liegeabdrücke und keine Steifheit ergab, jedoch ein adäquates
Einsinken erlaubte. Zum Vergleich wurde eine ähnliche Matratze
aus einer geschäumten Urethan-Platte mit einer Dichte von
0,04 g/cm3 und einer Dicke von 10 cm hergestellt, die auf einen
Bettrahmen gelegt wurde, um zu prüfen, ob sie einen bequemen
Schlaf zu bieten vermöchte. Das Ergebnis war, daß die Matratze
als unbequem zum Schlafen empfunden wurde, da sie ein starkes
Einsinken entwickelte und etwas steif wurde, obwohl sie geringere
Sitz- bzw. Liegeabdrücke ergab.
In der gleichen Weise wie in Vergleichsbeispiel 1, jedoch mit den
Abweichungen einer Breite von 120 cm, einer 12 cm langen, wirk
samen Düsenfläche, 140 cm breiter endloser Netze aus nichtrosten
dem Stahl der Abzugs-Förderer und einem zwischen diesen genomme
nen Abstand von 12 cm wurde eine Netzstruktur erzeugt (in 2 m
Länge geschnitten). Deren Eigenschaften, der Titer der Faser und
der mittlere Durchmesser der Schlinge waren die gleichen wie
diejenigen in Vergleichsbeispiel 1. Diese Netzstruktur wurde zu
einem 110 cm breiten Stück geschnitten und in eine 110 cm breite,
200 cm lange, 12 cm dicke Außenhülle aus einem flammfesten Poly
ester-Gewebe gesteckt, wodurch eine Matratze erhalten wurde. Die
Matratze wurde auf einen Bettrahmen gelegt, und die Bequemlich
keit des Schlafens auf ihr wurde in der gleichen Weise wie in
Beispiel 8 untersucht. Das Ergebnis war, daß das Bett als un
bequem empfunden wurde, da es ein stärkeres Gefühl des Sitz- bzw.
Liegeabdrucks, das auf ein geringeres Einsinken zurückzuführen
sein könnte, und der Steifigkeit gab, die sogar Schmerzen in dem
Körperteil hervorrief, der sich in direktem Kontakt mit der Bett
matratze befunden hatte, so daß die schlafende Person dadurch
erwachte, und außerdem wurde es steif bzw. gestaucht.
Die in Beispiel 8 erhaltene Netzstruktur wurde zu einem 58 cm
breiten, 58 cm langen Kissen geschnitten und mit einer Mokett-
Außenhülle aus einem Polyestergewebe bedeckt. Isoliermaterial
wurde in ein Kissen, das auf einen Sitzrahmen gelegt werden
sollte, an 4 Stellen und ein Kissen, das gegen die Lehne gelegt
werden sollte, an 2 Stellen eingesetzt, und die Kissen wurden
jeweils auf dem Sitz bzw. an der Lehne angebracht. In der
gleichen Weise wie in Beispiel 7 wurde die Bequemlichkeit beim
Sitzen untersucht. Das Ergebnis war, daß das an der Lehne ange
brachte Kissen eine adäquate Abstoßung zeigte und das auf dem
Sitz angebrachte Kissen nur kaum einen Sitzeindruck und keine
Steifigkeit zurückließ und auch die Taille nicht ermüdete, was
zeigte, daß das Sofa zum Daraufsitzen bequem war.
Die in Vergleichsbeispiel 8 erhaltene Netzstruktur wurde zu den
gleichen Kissen wie in Beispiel 9 geschnitten und wie in Bei
spiel 9 auf einem Sitz oder einer Rückenlehne eines Stuhls ange
bracht. Die Bequemlichkeit beim Sitzen wurde untersucht. Das
Ergebnis war, daß das an der Lehne angebrachte Kissen sich steif
anfühlte und ein fremdes Gefühl hervorrief und das auf dem Sitz
angebrachte Kissen einen starken Sitzeindruck und eine starke
Steifigkeit ergab, was dem Gesäß Schmerzen verursachte. Das
Ergebnis bewies, daß das Sofa zu unbequem war, um darauf längere
Zeit zu sitzen.
Die in Beispiel 6 erhaltene Netzstruktur wurde zu einem 38 cm
breiten und 40 cm langen quadratischen Stück mit runden Ecken
geschnitten. Es wurde mit einer Mokett-Außenhülle aus einem
Polyester-Gewebe bedeckt und auf einem Bürostuhl angebracht. Die
Bequemlichkeit beim Sitzen wurde in der gleichen Weise wie in
Beispiel 7 untersucht. Das Ergebnis war, daß das Kissen kaum
einen Sitzeindruck und keine Steifigkeit zurückließ und auch die
Taille nicht ermüdete, was bewies, daß der Bürostuhl zum Darauf
sitzen bequem war.
Der in Beispiel 1 erhaltene thermoplastische Elastomer-Polyester
(A-1) und ein thermoplastisches nicht-elastomeres Polybutylen
terephthalat (PBT) mit einer relativen Viskosität von 1,08 und
einem Schmelzpunkt von 239°C wurden in zwei Extrudern geschmol
zen. Unter Verwendung einer Düse mit einer Gesamtzahl von
906 Öffnungen (11 Reihen in Längsrichtung mit einem regelmäßigen
Düsenabstand von 5 mm und einem Öffnungs-Durchmesser von 0,8 mm
für die erste bis sechste und die elfte Reihe und regelmäßigen
Düsenabstand von 10 mm und einem Öffnungs-Durchmesser von 1,0 mm
für die siebte bis zehnte Reihe) wurde A-1 auf die Reihen von der
ersten bis zur dritten und die elfte verteilt, und PBT wurde auf
die Reihen von der vierten bis zur zehnten verteilt, und an
schließend wurde bei einer Schmelztemperatur von 265°C und mit
einem Durchsatz von 1,26 g/min·Loch für A-1, 0,82 g/min·Loch für
PBT von der vierten bis zur sechsten Reihe und 2,00 g/min·Loch
für PBT von der siebten bis zur zehnten Reihe ausgetragen. Das
Kühlwasser wurde 10 cm unterhalb der Düsenoberfläche angeordnet,
und ein Paar 60 cm breiter Abzugs-Förderer aus Endlos-Netzen aus
nichtrostendem Stahl wurden parallel zueinander im Abstand von
5 cm in solcher Weise angeordnet, daß ein Teil derselben über die
Wasseroberfläche hinausragt. Das abgegebene Elastomer wurde von
den Förderern aufgenommen und der Möglichkeit ausgesetzt, an den
Kontaktpunkten sich heiß zu verkleben, während es zwischen den
Förderern gehalten und mit einer Geschwindigkeit von 1 m/min in
das auf 70°C erhitzte Kühlwasser zum Erstarren transportiert
wurde. Danach wurde die erhaltene Struktur auf die gewünschte
Größe geschnitten, um eine Netzstruktur zu ergeben. Die Eigen
schaften der auf diese Weise erhaltenen Netzstruktur sind in der
Tabelle 3 dargestellt. Die mittlere scheinbare Dichte betrug
0,047 g/cm3, und die scheinbare Dichte und die Dicke jeder Reihe
waren 0,061 g/cm3 und etwa 12,5 mm für die erste bis dritte Reihe
(Vorderseite) von A-1, 0,102 g/cm3 und etwa 3 mm für die elfte
Reihe (Rückseite) von A-1, 0,033 g/cm3 und etwa 15 mm für die
vierte bis sechste Reihe des PBT und 0,041 g/cm3 und etwa 20 mm
für die siebte bis zehnte Reihe des PBT. Die Reihen von A-1 waren
im wesentlichen eben und dicht mit einer großen Anzahl Schlingen.
Die Struktur des Beispiels 11 hatte eine überlegene Haltbarkeit
unter Wärmeeinwirkung, die beim Formen zu einer Kissen-Struktur
eine gute Anpassungsfähigkeit ergeben.
Eine Netzstruktur wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 11
erhalten, jedoch mit der Abweichung, daß PBT (Polybutylentere
phthalat) aus der fünften bis zehnten Reihe und aus der 53. bis
58. Öffnung in der fünften Reihe, aus der 5. bis 12. und der 51.
bis 58. Öffnung in der sechsten Reihe, aus der 4. bis 9. und der
42. bis 48. Öffnung in der siebten Reihe, und aus der 4. bis 48.
Öffnung in der achten bis zehnten Reihe und mit einem PBT-Durch
satz von 1,3 g/min·Loch aus den Öffnungen mit 0,8 mm Durchmesser
und von 2,0 g/min·Loch aus den Öffnungen mit 1,0 mm Durchmesser
extrudiert wurde und A-1 mit einem Durchsatz von 1,3 g/min·Loch
aus den Öffnungen mit 0,8 mm Durchmesser und von 2,0 g/min·Loch
aus den Öffnungen mit 1,0 mm Durchmesser extrudiert wurde. Die
scheinbare Dichte der erhaltenen Struktur betrug 0,057 g/cm3.
Die Struktur wurde zu einem 50 cm langen Stück geschnitten, mit
einer Außenhülle bedeckt und auf einen Sitzrahmen gelegt, um den
Komfort beim Sitzen zu prüfen. Das Einsinken des Gesäßes war
adäquat, wobei die Seite der Struktur eine gewisse Abstoßung bei
behielt. Die Struktur war geeignet für eine Verwendung als Kissen
für einen Sitz.
Eine Netzstruktur wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 11
erhalten, jedoch mit der Abweichung, daß die Öffnungen mit einem
regelmäßigen Reihenabstand von 5 mm und mit einem regelmäßigen
Düsenabstand von 10 mm auf einer wirksamen Düsenfläche von 50 cm
Breite und 5 cm Länge angeordnet wurden und (A-1) als Hüll-Kompo
nente und PBT (das gleiche wie in Beispiel 11) als Kern-Komponen
te in einem Gewichts-Verhältnis von 50% : 50% mit einem Durch
satz von 2,0 g/min·Loch aus einer Verbundstoff-Spinndüse aus
getragen wurden, die fähig war, in Kern und Hülle aufzuteilen.
Die Eigenschaften der Struktur sind in der Tabelle 3 dargestellt.
Die Netzstruktur des Beispiels 13 zeigte eine überlegene Bewegung
der Klebepunkte und einen relativ überlegenen Ermüdungswiderstand
bei wiederholtem Zusammendrücken, selbst dann, wenn ein Nicht-
Elastomer in Kombination verwendet wurde.
Die Polster-Netzstruktur der vorliegenden Erfindung hat eine
überlegene Haltbarkeit unter Wärmeeinwirkung, ist bauschig und
hat bei Einwirkung eines Drucks eine adäquate Rückstellung. Da
es sich um eine Netzstruktur handelt, wird sie nicht steif und
gestaucht und eignet sich als Polstermaterial, das für Kraft
fahrzeugsitze, Sitze in Wasserfahrzeugen, Möbelpolster, Bettzeug
und so weiter zu verwenden ist, und bietet Sitzkomfort. Außerdem
ist die Struktur der Erfindung dahingehend vorteilhaft, daß sie
eine Wiederverwendung des Materials ermöglicht.
Claims (31)
1. Polster-Netzstruktur mit einer scheinbaren Dichte von
0,005 bis 0,20 g/cm3, umfassend miteinander verklebte,
dreidimensionale statistische Schlingen, worin die
Schlingen dadurch gebildet werden, daß man Endlosfasern
von 300 den oder mehr, die hauptsächlich ein thermoplasti
sches Elastomer umfassen, sich biegen läßt, damit sie im
geschmolzenen Zustand miteinander in Kontakt kommen und an
den meisten Kontaktpunkten heißverklebt werden.
2. Netzstruktur nach Anspruch 1, worin die Struktur eine
bleibende Verformung unter Restdehnung bei 70°C von nicht
mehr als 35% hat.
3. Netzstruktur nach Anspruch 1, worin das thermoplastische
Elastomer ein Polyester-Elastomer, ein Polyurethan-
Elastomer oder ein Polyamid-Elastomer ist.
4. Netzstruktur nach Anspruch 1, worin die Struktur eine
bleibende Verformung unter Restdehnung bei 70°C von nicht
mehr als 30% hat.
5. Netzstruktur nach Anspruch 1, worin die Struktur eine
bleibende Verformung unter Restdehnung bei 70°C von nicht
mehr als 20% hat.
6. Netzstruktur nach Anspruch 1, worin die Struktur eine
bleibende Verformung unter Restdehnung bei 70°C von nicht
mehr als 15% hat.
7. Netzstruktur nach Anspruch 1, worin die Struktur eine
bleibende Verformung unter Restdehnung bei 70°C von nicht
mehr als 10% hat.
8. Netzstruktur nach Anspruch 1, worin die Endlosfaser aus
einem Polymer mit einem endothermen Peak unterhalb des
Schmelzpunktes auf einer mittels eines Differential-Ab
tast-Kalorimeters bestimmten Schmelzkurve aufgebaut ist.
9. Netzstruktur nach Anspruch 1, worin die Struktur aus einem
thermoplastischen Elastomer und einem thermoplastischen
Nicht-Elastomer aufgebaut ist.
10. Netzstruktur nach Anspruch 1, worin die Struktur ein
Laminat einer Netzstruktur aus einer Endlosfaser, die aus
einem thermoplastischen Elastomer aufgebaut ist, und einer
Netzstruktur aus einer Endlosfaser ist, die aus einem
thermoplastischen Nicht-Elastomer aufgebaut ist.
11. Netzstruktur nach Anspruch 1, worin die Endlosfaser eine
Verbundfaser ist, die aus einem thermoplastischen Elasto
mer und einem thermoplastischen Nicht-Elastomer aufgebaut
ist.
12. Netzstruktur nach Anspruch 1, worin die Endlosfaser einen
Titer (eine Feinheit) von 400 bis 100 000 den hat.
13. Netzstruktur nach Anspruch 1, worin die Endlosfaser einen
Titer (eine Feinheit) von 500 bis 50 000 den hat.
14. Netzstruktur nach Anspruch 1, worin der Durchmesser der
statistischen Schlinge nicht größer als 50 mm ist.
15. Netzstruktur nach Anspruch 1, worin der Durchmesser der
statistischen Schlinge 2 bis 25 mm beträgt.
16. Netzstruktur nach Anspruch 1, worin die Struktur eine
scheinbare Dichte von 0,005 bis 0,10 g/cm3 hat.
17. Netzstruktur nach Anspruch 1, worin die Struktur eine
scheinbare Dichte von 0,01 bis 0,05 g/cm3 hat.
18. Netzstruktur nach Anspruch 1, worin die Dicke der Struktur
nicht kleiner als 3 mm ist.
19. Netzstruktur nach Anspruch 1, worin die Dicke der Struktur
nicht kleiner als 5 mm ist.
20. Sitz für ein Kraftfahrzeug oder Wasserfahrzeug, umfassend
eine Polster-Netzstruktur mit einer scheinbaren Dichte von
0,005 bis 0,20 g/cm3, die miteinander verklebte, dreidimen
sionale statistische Schlingen umfaßt, worin die Schlingen
dadurch gebildet werden, daß man Endlosfasern von 300 den
oder mehr, die hauptsächlich ein thermoplastisches Elasto
mer umfassen, sich biegen läßt, damit sie im geschmolzenen
Zustand miteinander in Kontakt kommen und an den meisten
Kontaktpunkten heißverklebt werden.
21. Möbelstück, umfassend eine Polster-Netzstruktur mit einer
scheinbaren Dichte von 0,005 bis 0,20 g/cm3, die mit
einander verklebte, dreidimensionale statistische Schlin
gen umfaßt, worin die Schlingen dadurch gebildet werden,
daß man Endlosfasern von 300 den oder mehr, die haupt
sächlich ein thermoplastisches Elastomer umfassen, sich
biegen läßt, damit sie im geschmolzenen Zustand miteinander
in Kontakt kommen und an den meisten Kontaktpunkten heiß
verklebt werden.
22. Möbelstück nach Anspruch 21, das ein Bett ist.
23. Verfahren zur Herstellung einer Polster-Netzstruktur,
umfassend die Schritte
- (1) des Schmelzens eines hauptsächlich ein thermoplasti sches Elastomer umfassenden Ausgangsmaterials bei einer Temperatur, die um 10°C bis 80°C höher ist als der Schmelzpunkt des Elastomers;
- (2) des Austragens des geschmolzenen thermoplastischen Elastomers in Abwärtsrichtung aus einer Mehrzahl von Öffnungen, um Schlingen aus Endlosfasern im geschmol zenen Zustand zu erhalten;
- (3) des Ermöglichens, daß die jeweiligen Schlingen mit einander in Kontakt kommen und heißverklebt werden, wodurch eine dreidimensionale Schlingen-Struktur gebildet wird, während sie zwischen Abzugseinheiten gehalten werden, und
- (4) des Kühlens der Struktur.
24. Verfahren nach Anspruch 23, worin das thermoplastische
Elastomer ein Polyester-Elastomer, ein Polyurethan-
Elastomer oder ein Polyamid-Elastomer ist.
25. Verfahren nach Anspruch 23, weiterhin umfassend, nach dem
Kühlen, das Tempern der Struktur bei einer Temperatur, die
wenigstens 10°C unterhalb des Schmelzpunkts des Elasto
mers liegt.
26. Verfahren nach Anspruch 23, worin die Endlosfaser einen
Titer (eine Feinheit) von 400 bis 100 000 den hat.
27. Verfahren nach Anspruch 23, worin die Endlosfaser einen
Titer (eine Feinheit) von 500 bis 50 000 den hat.
28. Verfahren nach Anspruch 23, worin der Durchmesser der
statistischen Schlinge nicht größer als 50 mm ist.
29. Verfahren nach Anspruch 23, worin der Durchmesser der
statistischen Schlinge 2 bis 25 mm beträgt.
30. Verfahren nach Anspruch 23, worin die Struktur eine
scheinbare Dichte von 0,005 bis 0,10 g/cm3 hat.
31. Verfahren nach Anspruch 23, worin die Struktur eine
scheinbare Dichte von 0,01 bis 0,05 g/cm3 hat.
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