DE4406660B4

DE4406660B4 - Polster-Netzstruktur, Verfahren zu ihrer Herstellung und Verwendung

Info

Publication number: DE4406660B4
Application number: DE19944406660
Authority: DE
Inventors: Hideo Ohtsu Isoda; Takashi Ohtsu Nishida
Original assignee: Toyobo Co Ltd
Current assignee: Toyobo Co Ltd
Priority date: 1993-02-26
Filing date: 1994-02-26
Publication date: 2007-10-11
Anticipated expiration: 2014-02-27
Also published as: GB2275695B; KR0130813B1; DE4406660A1; CA2116490C; CA2116490A1; KR940019597A; GB2275695A; US5639543A; GB9403616D0

Abstract

Polster-Netzstruktur mit einer scheinbaren Dichte von 0,005 g/cm³ bis 0,20 g/cm³, umfassend miteinander verklebte, dreidimensionale statistische Schlingen mit einem durchschnittlichen Durchmesser der statistischen Schlingen nicht größer als 50 mm, worin die Schlingen dadurch gebildet werden, dass man Endlosfasern von 300 den oder mehr, die hauptsächlich ein thermoplastisches Elastomer umfassen, sich biegen lässt, damit sie im geschmolzenen Zustand miteinander in Kontakt kommen und an den meisten Kontaktpunkten heißverklebt werden und worin die Struktur eine bleibende Verformung nach Zusammendrücken bei 70 °C von nicht mehr als 35 % hat und worin der Schmelzpunkt des thermoplastischen Elastomers nicht niedriger als 140 °C und nicht höher als 300 °C ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Polster-Netzstruktur und ein Verfahren zu ihrer Herstellung gemäß den Ansprüchen 1 und 21. Die Polster-Netzstruktur erlaubt eine Wiederverwertung, welche über eine bessere Haltbarkeit und Polstereigenschaften verfügt, die für Möbel, Betten, Kraftfahrzeugsitze, Sitze für Wasserfahrzeuge u.s.w. notwendig ist Ansprüche 8 bis 20.
Verschäumte Urethane, nicht-elastische, gekräuselte Faservliese, harzgebundene oder gehärtete Textilgewebe aus nichtelastischen, gekräuselten Fasern usw. werden zur Zeit als Polstermaterialien für Möbel, Betten, Eisenbahnen, Kraftfahrzeuge usw. verwendet.
Ein geschäumt-vernetztes Urethan hat einerseits bessere Haltbarkeit als ein Polstermaterial, anderereits jedoch eine geringe Feuchtigkeits- und Wasserpermeabilität und staut unter Ausbildung einer stickigen Atmosphäre Wärme auf. Zusätzlich ist die Kreislaufrückführung des Materials, da es nicht thermoplastisch ist, schwierig, und Abfall-Urethan wird im allgemeinen verbrannt. Verbrennung von Urethan schädigt jedoch in starkem Maße den Abfallverbrennungsofen, ebenso wie sie die Entfernung von toxischen Gasen erfordert, wodurch große Ausgaben verursacht werden. Aus diesen Gründen wird Abfall- Urethan häufig im Boden abgelagert. Dadurch ergeben sich ebenfalls 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 Herstellung 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 JP 60-011352 A, JP 61-141388 A und JP 61-141391 A offenbaren Textilgewebe aus Polyester-Fasern, die durch ein Haftmittel wie ein Haftmittel auf Kautschuk-Basis, verbunden sind. Ebenso offenbart die ungeprüfte japanische Patentanmeldung JP 61-137732 A eines, das ein vernetztes Urethan verwendet. Diese Polstermaterialien sind in Bezug auf die Haltbarkeit schlechter und bringen Probleme bezüglich eines nichterhältlichen Recyclingprodukts mit sich, da es weder thermoplastisch ist, noch eine einzige Verbindung ist, komplizierte Verarbeitungsstufen, Verunreinigungen durch für die Herstellung verwendete Chemikalien usw. umfasst.
Ein gehärteter Polyester-Textilstoff wie jene, die in den ungeprüften japanischen Patentanmeldungen JP 58-031150 A und JP 03-220354 A und US 5 141 805 A offenbart werden, ist schlechter bezüglich der Haltbarkeit, wie durch seine deformierte Form und verminderte Elastizität gezeigt wird, was durch die Verwendung eines brüchigen, amorphen Polymers als der Bindungs- Komponente für die in der Wärme verbundenen Fasern (z. B. solche, die in den ungeprüften japanischen Patentanmeldungen JP 58-136828 A, JP 3-249213 A offenbart werden), um leichtes Aufbrechen der verbundenen Anteile während des Gebrauchs zu erlauben, verursacht wird. Als ein Verfahren zur Beseitigung des Nachteils schlägt die ungeprüfte japanische Patentanmeldung JP 4-245965 A eine Interlock-Behandlung vor. Jedoch kann die Brüchigkeit der gebundenen Teile, die ausgeprägte Elastizitätsabnahme mit sich bringt, nicht durch die vorgeschlagene Behandlung überwunden werden. Derartige Polyester-Textilstoffe verursachen Probleme bei ihrem Verarbeiten und bei der Bereitstellung eines weichen Polstermaterials aufgrund des Widerstandes beim Verformen der gebundenen Anteile. Wegen dieser Probleme wurde eine in der Wärme bindende Faser unter Verwendung eines Polyester-Elastomers, das weiche und die Deformierung wiederherstellende, gebundene Anteile hat, vorgeschlagen (ungeprüfte japanische Patentanmeldungen JP 4-240219 A) und ein Polstermaterial, das diese Faser verwendet (WO 91/19032 A1). Das für diese Faser-Struktur verwendete, haftende Polyester-Elastomer umfaßt Terephthalsäure in einem Anteil von 50 Mol-% bis 80 Mol-% als eine Säure-Komponente für ein Hartsegment und Polyalkylenglycol in einem Anteil von 30 Mol-% bis 50 Mol-% für ein Weichsegment und Isophthalsäure usw. als eine weitere Säure-Komponente, wie in der in der japanischen Patent-Veröffentlichung JP 60-001404 B (JP 52-128420 A) beschriebenen Faser offenbart ist, um so die Nichtkristallinität zu erhöhen, was einen erniedrigten Schmelzpunkt desselben von nicht mehr als 180°C und eine niedrige Schmelz-Viskosität ergibt, um zu einer verbesserten Wärmebindung von amöboider Form beizutragen. Jedoch unterliegt die Faser der plastischen Verformung, was geringe Wärmebeständigkeit und geringe Druckwiderstandsfestigkeit verursacht.
Die ungeprüfte japanische Patentanmeldung JP 47-044839 A offenbart eine thermoplastische Olefin-Netzstruktur, die als Verwendung für Bauzwecke geeignet ist. Im Unterschied zu Polster-Strukturen aus dünnen Fasern, ist ihre Oberfläche nicht weich sondern rauh und die wärmeebeständige Haltbarkeit ist aufgrund der Verwendung von Olefin als Basis-Material ausgesprochen schlecht; aus diesem Grund ist es nicht als ein Polstermaterial verwendbar. Während reine Vinylchlorid-Strukturen zur Verwendung als Eingangsmatten usw. vorgeschlagen wurden, sind sie nicht als Polstermaterialien im Hinblick auf die Tatsache, daß leicht plastische Verformung erfolgt und toxisches Chlorwasserstoff bei der Verbrennung gebildet wird, anwendbar.
DE 1 922 460 A offenbart Nonwoven, umfassend miteinander verklebte, dreidimensionale statistische Schlingen.
EP 0 483 386 A1 offenbart Polsterstrukturen mit verbesserter Schlagfestigkeit umfassend eine Matrix aus Verbundfasern.
DE 1 778 026 A betrifft einen federkernartigen Polsterkörper, umfassend eine Vielzahl von in Schlaufen liegenden und sich überkreuzenden weitgehend schmelzgesponnenen synthetischen Polymerfäden, die an den Kreuzungspunkten oberflächlich miteinander verklebt sind.
DE 38 32 791 A1 offenbart eine Matte, bestehend aus einer Filament-Schleifen-Anordnung, wobei unregelmäßige Schleifen in aufrechter Richtung durch entsprechendes wendelartiges Wickeln von mehreren Filamenten hergestellt werden.
Demgemäss ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung die vorstehenden Probleme zu lösen und eine Polster-Netzstruktur bereitzustellen, die zu nicht-stickigen Polstermaterialien verarbeitet werden kann, die verbesserte Wärmebeständigkeit, Haltbarkeit und Polsterungs-Funktionen aufweisen und die leicht wiederaufgearbeitet werden können, und ein Verfahren zu ihrer Herstellung bereitzustellen.
Das der Erfindung zugrunde liegende Problem wird gelöst durch eine Polster-Netzstruktur mit einer scheinbaren Dichte von 0,005 g/cm³ bis 0,20 g/cm³, umfassend miteinander verklebte, dreidimensionale statistische Schlingen mit einem durchschnittlichen Durchmesser der statistischen Schlingen nicht größer als 50 mm, worin die Schlingen dadurch gebildet werden, dass man Endlosfasern von 300 den oder mehr, die hauptsächlich ein thermoplastisches Elastomer umfassen, sich biegen lässt, damit sie im geschmolzenen Zustand miteinander in Kontakt kommen und an den meisten Kontaktpunkten heißverklebt werden und worin die Struktur eine bleibende Verformung nach Zusammendrücken bei 70°C von nicht mehr als 35% hat und worin der Schmelzpunkt des thermoplastischen Elastomers nicht niedriger als 140°C und nicht höher als 300°C ist.
Das gestellte Problem wird ferner durch die Verwendung der erfindungsgemäßen Polster-Netzstruktur in einem Sitz für ein Kraftfahrzeug oder. ein Wasserfahrzeug oder in einem Möbelstück gelöst. In einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung ist das Möbelstück ein Bett.
Weiterhin wird das zugrundeliegende Problem durch ein Verfahren zur Herstellung einer Polster-Netzstruktur gelöst, umfassend die Schritte

(1) des Schmelzens eines hauptsächlich ein thermoplastisches Elastomer umfassenden Ausgangsmaterials bei einer Temperatur, die um 10°C bis 80°C höher ist als der Schmelzpunkt des Elastomers, wobei der Schmelzpunkt des thermoplastischen Elastomers nicht niedriger als 140°C und nicht höher als 300°C ist;
(2) des Austragens des geschmolzenen thermoplastischen Elastomers in Abwärtsrichtung aus einer Mehrzahl von Öffnungen, um Schlingen aus Endlosfasern im geschmolzenen Zustand zu erhalten;
(3) des Ermöglichens, dass die jeweiligen Schlingen miteinander in Kontakt kommen und heißverklebt werden, wodurch eine dreidimensionale Schlingen-Struktur mit einem durchschnittlichen Durchmesser der statistischen Schlingen nicht größer als 50 mm gebildet wird, während sie zwischen Abzugseinheiten gehalten werden, und
(4) des Kühlens der Struktur.

1 zeigt eine Ausführungsform der Polster-Netzstruktur der vorliegenden Erfindung.
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 gekenneichnet 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 konventionelle Netzstrukturen erreicht wurde.
Die Netzstruktur der vorliegenden Erfindung hat eine bleibende Verformung nach Zusammendrücken 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 vervendet, bedeutet 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) Ausschneiden der Probe zu einer Größe von 15 cm × 15 cm, (ii) Zusammenpressen derselben auf 50% in den Dickenrichtung, (iii) Trocknen der Probe bei 70°C während 22 Stunden, (iv) Abkühlen der Probe, um die Verformung zu entfernen, die durch die Kompression verursacht wird und (v) eintägige Lagerung der Probe. Wenn die Struktur eine bleibende Verformung nach Zusammendrücken von mehr als 35% aufweist, kann die erwünschte Eigenschaft der Polster-Struktur nicht auf einfache 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 Eigenschaft der Netzstruktur in einem Anteil, der die bleibende Verformung nach Zusammendrücken 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 ein er Mischung eines thermoplastischen Elastomers und eines thermoplastischen, nicht-elastischen Polymers (Polymer-Blend) hergestellt wird, eine Verbundfaser aus einem thermoplastischen Elastomer und einem thermoplastischen, nichtelastischen Polymer usw. Die Verbundfasern umfassen z. B. Hülle-Kern-Struktur-Fasern, Seite-an-Seite-Strukturfasern, exzentrische Hülle-Kern-Struktur-Fasern, usw. Ebenfalls kann eine Netzstruktur aus Fasern zusammengesetzt sein, die aus einem thermoplastischen Elastomer und Fasern aus einem thermoplastischen, nicht-elastischen Polymer bestehen.
Beispiele für einen Verbund oder ein Laminat (integrierte Bindungs-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-Elastomer, 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-Werte, verschiedener Zusammensetzungen, verschiedener Dichten, usw. – die auf geeignete Weise ausgewählt werden – bestehen, um so die erwünschte Eigenschaft zu erreichen.
Die vorliegende Erfindung umfaßt auch einen Sitz-Polstergegenstand, der erhalten wird durch Bereitstellen einer in der Wärme bindenden Schicht (in der Wärme bindende Faser von niedrigem Schmelzpunkt oder in der Wärme bindender Film von niedrigem 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-Polstergegenstands (vorzugsweise aus einer in der Wärme bindenden Faser unter Verwendung eines Elastomers als einer Polsterschicht, die an eine Außenumhüllung wärmegebunden ist, erhalten wird.
Um so insbesondere die wärmebeständige Haltbarkeit zu verbessern, enthält die Netzstruktur der vorliegenden Erfindung einen 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 erwähnt werden wird – insbesondere eine bleibende Verformung nach Zusammendrücken bei 70 °C von nicht mehr als 15%, spezifisch nicht mehr als 10%, aufweist.
Beispiele für das bevorzugte thermoplastische Elastomer der vorliegenden Erfindung umfassen Polyester-Elastomer, Polyurethan-Elastomer und Polyamid-Elastomer. Als das Polyester-Elastomer werden beispielhaft Polyester-Ether-Block-Copolymere aufgeführt, die einen thermoplastischen Polyester als ein Hartsegment und ein Polyalkylendiol als ein Weichsegment umfassen und Polyester-Ester-Block-Copolymere, die einen thermoplastischen Polyester als ein Hartsegment und einen Fettsäuren-Polyester als ein Weichsegment umfassen. Spezifische Beispiele der Polyester-Ether-Block-Copolymere schließen tertiäre Block-Copolymere ein, die wenigstens umfassen: eine Dicarbonsäure, ausgewählt aus aromatischen Dicarbonsäuren wie Terephthalsäure, Isophthalsäure, Naphthalin-2,6-dicarbonsäure, Naphthalin-2,7-dicarbonsäure und Diphenyl-4,4'-dicarbonsäure, alicyclische Dicarbonsäuren wie 1,4-Cyclohexandicarbonsäure, aliphatische Dicarbonsäuren wie Bernsteinsäure, Adipinsäure, Sebazinsäure und dimere Säuren und deren Ester bildende Derivate; wenigstens eine Diol-Komponente, ausgewählt aus aliphatischen Diolen wie 1,4-Butandiol, Ethylenglycol, Trimethylenglycol, Tetramethylenglycol, Pentamethylenglycol und Hexamethylenglycol, 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, Polytetramethylenglycol 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-Copolymere Terephthalsäure und/oder Naphthalin-2,6-dicarbonsäure als eine Dicarbonsäure; 1,4-Butandiol als eine Diol-Komponente und Polytetramethylenglycol als ein Polyalkylenglycol oder Polylacton 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 werden. Ebenfalls kann ein Blend oder ein Copolymer eines Polyester-Elastomers und einer nicht-elastischen Komponente in der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
Beispiele für das Polyamid-Elastomer schließen Block-Copolymere 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. Ebenfalls kann ein Blend oder ein Copolymer eines Polyamid-Elastomers und einer nicht-elastischen Komponente in der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
Ein typisches Beispiel eines Polyurethan-Elastomers ist ein Polyurethan-Elastomer, das durch Kettenausdehnung eines Prepolymers 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. Dimethylformamid, Dimethylacetamid) erhalten wird. Bevorzugte Beispiele des Polyesters und Polyethers (A) umfassen Polyester, die mit Polybutylenadipat copolymerisiert sind, und Polyalkylendiole wie Polyethylenglycol, Polypropylenglycol, Polytetramethylenglycol oder Ethylenoxid/Propylenoxid-Copolymer mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von etwa 1000–6000, vorzugsweise 1300–5000; bevorzugte Beispiele des Polyisocyanats (B) umfassen üblicherweise bekannte Polyisocyanate und Isocyanate, die hauptsächlich aus Diphenylmethan-4,4'-diisocyanat und bei Bedarf einer kleinen zugefügten Menge eines bekannten Triisocyanats bestehen und Beispiele des Polyamins (C) umfassen bekannte 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, Polyesterglycols oder Polycarbonatglycols mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von etwa 300–5000 als ein Weichsegment erhalten werden. Durch die Verwendung eines thermoplastischen Elastomers wird die Wiederherstellung durch Wiederaufschmelzen ermöglicht, wodurch eine Verwendung durch Recycling erleichtert wird.
In der vorliegenden Erfindung ist ein beispielhaftes thermoplastisches, nicht-elastisches Polymer, das wahlweise mit dem zu verwendenden thermoplastischen Elastomer als einem Ausgangsmaterial für die Endlosfaser verwendet wird, Polyester, Polyamid, Polyurethan usw. Die Kombination des thermoplastischen Elastomers und des thermoplastischen, nicht-elastischen Poly mers ist vorzugsweise die aus Polyester-Elastomer und Polyester-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), Polycyclohexylendimethylenterephthalat (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 vorliegenden Erfindung ist nicht niedriger als 140 °C und nicht höher als 300 °C, ein Bereich, in dem die wärmebeständige Haltbarkeit in zufriedenstellender Weise aufrechterhalten 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-elastischen Elastomers liegt vorzugsweise zwischen 200 °C und 300 °C, noch bevorzugter zwischen 240 °C und 300 °C.
Falls notwendig, können Antioxidationsmittel und lichtbeständiges Reagens zur Verbesserung der Haltbarkeit zugefügt werden. In der vorliegenden Erfindung ist die Zugabe eines Antioxidationsmittels in einem Anteil von nicht weniger als 1 Gew.-% und nicht mehr als 10 Gew.-%, bezogen auf das Elastomer, für eine verbesserte Wärmebeständigkeit erwünscht.
Die Endlosfaser, die aus einem thermoplastischen Elastomer und durch Bildung der Netzstruktur der vorliegenden Erfindung hergestellt 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-Komponente, umfassend Terephthalsäure oder Naphthalin-2,6-dicarbonsäure in einem Anteil von 90 Mol-% oder mehr, noch bevorzugter 95 Mol-% oder mehr, insbesonders bevorzugt von 100 Mol-%, mit einer Glycol-Komponente, Polymerisation bis zu einem notwendigen Polymerisationgrad und Co-Polymerisation mit einem Polyalkylendiol wie Polytetramethylenglycol mit vorzugsweise einem durchschnittlichen Molekulargewicht von nicht weniger als 500 und nicht mehr als 5000, besonders bevorzugt von nicht weniger als 1000 und nicht mehr als 3000, in einem Anteil 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 auf das Elastomer, hergestellt. Wenn der Gehalt an Terephthalsäure oder Naphthalin-2,6-dicarbonsäure groß ist, ist die Kristallinität des Hartsegments 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 Temperatur von wenigstens 10 °C unterhalb des Schmelzpunkts, eine noch weiter verbesserte Wärmebeständigkeit und Ermüdungsbe ständigkeit. In diesem Fall zeigt die Schmelzkurve der Endlosfaser, bestimmt durch Differentialscanning-Kalorimetrie (DSC), noch klarer einen endothermen Peak außer dem Schmelzpunkt, welcher bei einer Temperatur unterhalb des Schmelzpunkts liegt. Daraus wird geschlossen, daß das Tempern das Hartsegment wieder unter Bildung pseudo-kristalliner, vernetzter Punkte wiederausrichtet und somit zur Verbesserung der Wärmebeständigkeit und Ermüdungsbeständigkeit beiträgt.
Tempern zu diesem Zweck wird in der vorliegenden Erfindung anschließend als Pseudo-Kristallisations-Behandlung bezeichnet.
Wie in 1 gezeigt ist, hat die Netzstruktur der vorliegenden Erfindung eine dreidimensionale, zufällige Schlingen-Struktur 1, die durch eine Vielzahl von Schlingen 3 bereitgestellt wird, die durch Winden von Endlosfasern 2 von 300 Denier oder mehr, die hauptsächlich aus einem thermoplastischen Elastomer bestehen, erhalten werden können, um jeweilige Schlingen in einem geschmolzenen Zustand miteinander in Kontakt bringen zu können und um in der Wärme an den meisten Kontaktpunkten 4 gebunden werden zu können. Selbst beim Vorliegen einer großen Spannung unter Ausbildung einer bedeutenden Deformation, absorbiert diese Struktur die Spannung mit der gesamten Netzstruktur, die aus schmelz-integrierten, dreidimensionalen, zufälligen Schlingen zusammengesetzt ist, durch Eigendeformation; und sobald die Spannung nicht mehr vorliegt, zeigt sich Kautschuk-Elastizität des Elastomers, die die Wiederherstellung der ursprünglichen Form der Struktur erlaubt. Wenn eine Netzstruktur, die aus Endlosfasern aus einem bekannten nicht-elastischen Polymer besteht, als ein Polster-Material 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 Ermüdungsphänomen aufgrund der Spannungs-Konzentrierung auftritt, wodurch in unvorteilhafter Weise Haltbarkeit und Verformungswiderstand vermindert werden. Die stärker bevorzugte Art des Bindens in der Schmelze ist der Zustand, in dem alle Kontaktpunkte schmelzgebunden sind.
Der Titer der Endlosfaser der vorliegenden Erfindung ist bei nicht mehr als 300 Denier ungünstig, da Festigkeit und Abstoßung 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 Denier bis 50 000 Denier.
Die Sektionsform ist nicht begrenzt, sie hat jedoch ein verformtes Profil oder hohles Profil vom Gesichtspunkt einer verbesserten Abstoßung aus gesehen, wenn dünne Endlosfasern erwünscht sind.
Die scheinbare Dichte der Netzstruktur der vorliegenden Erfindung, worin die dreidimensionalen, zufälligen Schlingen, die durch die Endlosfasern gebildet werden, hauptsächlich in der Schmelze an den Kontaktpunkten gebunden sind, ist nicht geringer 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 verloren gegangen ist, während, wenn sie 0,20 g/cm³ übersteigt, die Abstoßung zu groß wird, um komfortabel darauf sitzen zu können, wodurch die Struktur ebenfalls als ein Polster-Material ungeeignet ist. Die bevorzugte scheinbare Dichte in der vorliegenden Erfindung beträgt 0,005 g/cm³ bis 0,10 g/cm³, noch bevorzugter 0,01 g/cm³ bis 0,05 g/cm³. Da die Netzstruktur der vorliegenden Erfindung als ein Polster-Material verwendet wird, hat sie eine Bauschigkeit von 0,03 g/cm³ bis 0,25 g/cm³, inbesonders bevorzugt von 0,05 g/cm³ bis 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 Luftdurchlässigkeit 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 Durchmesser 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 Polstereigenschaften gebildet werden. Ein durchschnittlicher Durchmesser der Schlinge zum Verhindern der nicht zusammenpassenden Luftspalten ist 2 mm bis 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-Funktion auf einfache Weise demonstriert wird.
Das Herstellungsverfahren der vorliegenden Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf 2 erklärt. Das Verfahren zur Herstellung einer Polster-Netzstruktur umfaßt die Stufen: 1) Erwärmen eines geschmolzenen thermoplastischen Elastomers, das mittels eines bekannten, beschriebenen Verfahrens erhalten wird, z. B. gemäß der ungeprüften bei einer Temperatur, die um 10°C bis 80 °C höher liegt als der Schmelzpunkt des genannten Materials, in einem typischen Schmelz-Extruder, 2) Austragen des geschmolzenen thermoplastischen Elastomers in der Abwärtsrichtung aus einer Düse 5 mit mehreren Öffnungen, um Schlingen zu bilden, indem die Fasern auf natürliche Weise fallen gelassen werden. Das Elastomer kann bei Bedarf in Kombination mit einem thermoplastischen, nicht-elastischen Polymer verwendet werden.
Der Abstand zwischen der Düsenoberfläche und dem auf einer Kühleinheit zur Verfestigung der Fasern angebrachten Transportband 7, die Schmelzviskosität des Elastomers, der Durchmesser der Öffnung und die abzufassende Menge sind die Elemente, die den Schlingen- Durchmesser und den Titer der Fasern bestimmen. Die Schlingen 3 werden durch Halten der Fasern und Verweilenlassen der zugeführten, geschmolzenen Fasern 2 zwischen einem Paar von Abnahme-Transportbändern, die auf einer Kühleinheit 6 (wobei der Zwischenabstand einstellbar ist) angebracht sind, In-Kontakt-Bringen der so gebildeten Schlingen durch Einstellen des Abstandes zwischen den Abnahme-Transportbändern, so dass die in Kontakt stehenden Schlingen unter Ausbildung einer dreidimensionalen, zufälligen Schlingen-Struktur in der Wärme gebunden werden, erhalten.
Dann werden die Endlosfasern, bei denen Kontaktpunkte in der Wärme gebunden wurden, wenn die Schlingen eine dreidimensionale, zufällige Schlingen-Struktur bilden, kontinuierlich in eine Kühleinheit zur Verfestigung unter Ausbildung einer Netzstruktur gebracht. Danach wir die Struktur zu einer gewünschten Länge und Form geschnitten und zu einem Laminat verarbeitet, so wie es für die Verwendung als ein Polster-Material notwendig ist. Die vorliegende Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß ein thermoplastisches Elastomer bei einer Temperatur, die 10°C bis 80°C höher ist als der Schmelzpunkt des genannten Elastomers, geschmolzen und erwärmt wird und zu der Abwärtsrichtung in einem geschmolzenen Zustand aus einer Düse mit mehreren Öffnungen befördert wird. Wenn ein thermoplastisches Elastomer bei einer Temperatur von weniger als 10 °C oberhalb des Schmelzpunkts abgelassen wird, wird die angelieferte Faser abgekühlt und weniger fluid, wodurch sich ungenügende in-der-Wärme-Bindung der Kontaktstellen der Fasern ergibt. Wenn andererseits das Elastomer bei einer Temperatur geschmolzen wird, die mehr als 80 °C höher als der Schmelzpunkt ist, wird die Zersetzung des thermoplastischen Elastomers vorherrschend, wodurch sich eine in ungünstiger Weise verminderte Kautschuk-Elastizität aufgrund des Brechens der Weichsegmente ergibt. Durch Einstellen der Temperatur des geschmolzenen Elastomers während der Zuführung auf eine Temperatur, die 30°C bis 50°C höher als der Schmelzpunkt ist, kann die Schmelzviskosität relativ hoch gehalten werden und die Schlingenbildung wird relativ einfach. Als Ergebnis kann auf einfache Weise eine dreidimensionale, zufällige Schlingen-Struktur gebildet werden und die Kontaktpunkte werden vorteihafterweise 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 Temperatur einer Kühleinheit auf eine Tempertemperatur gebracht wird, bei der Endlosfasern mit Schlingen, die an den Kontaktpunkten in der Wärme gebunden sind, verfestigt werden, wobei sie eine dreidimensionale, zufällige Schlingen-Struktur bilden.
Wenn eine Trocknungsstufe nach dem Abkühlen miteingeschlossen ist, kann die Trocknungstemperatur auf eine Temperatur eingestellt werden, um gleichzeitig eine Pseudo-Kristallisations-Behandlung durchzuführen. Die Pseudo-Kristallisations-Behandlung kann auch unabhängig davon durchgeführt werden. Die Pseudo-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 Ermüdungsbeständigkeit der Struktur können stark verbessert werden, verglichen mit jenen, die keiner Pseudo-Kristallisations-Behandlung (Fehlen des endothermen Peaks) unterworfen wurden. Die bevorzugte Pseudo-Kristallisations-Behandlungs-Temperatur der vorliegenden Erfindung ist von Tαcr + 10 °C bis Tm – 20 °C. Während die endotherme Peak-Temperatur in Abhängigkeit von den verschiedenen Bedingungen variiert, liegt sie bei Pseudo-Kristallisations-Behandlungs-Temperatur bis Pseudo-Kristallisations-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 Abnahme-Transportband, das auf einer Kühleinheit zur Verfestigung des Elastomers angebracht ist, der Schmelzviskosität des Elastomers, Durchmesser der Öffnung und der Menge des Elastomers ab, die daraus zugeführ wird. Z.B. ergeben eine verminderte Menge des zuzuführen den thermoplastischen Elastomers und eine geringere Schmelzviskosität bei der Zuführung einen geringeren Titer der Fasern und geringere durchschnittliche Schlingen-Durchmesser der zufälligen Schlingen. Dagegen ergibt ein verkürzter Abstand zwischen der Düsenoberfläche und dem Abnahmebeförderungsband 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 erwünschten Titer der Endlosfasern von 500 Denier bis 50 000 Denier und einen durchschnittlichen Durchmesser der zufälligen Schlingen von nicht mehr als 50 mm, vorzugsweise 2 mm bis 25 mm. Durch Einstellung des Abstandes zum vorher erwähnten Beförderungsband, 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 Transportbänder gebildet wird, erhalten werden. Wenn die Geschwindigkeit des Transportbandes zu groß ist, ergibt sich ein Versagen beim Wärmebinden der Kontaktpunkte, da Abkühlen vor dem Binden in der Wärme erfolgt. Andererseits kann eine zu langsame Geschwindigkeit eine höhere Dichte erzeugen, die vom übermäßig langen Verweilen des geschmolzenen Materials herstammt. Deshalb wird bevorzugt, daß der Abstand von dem Transportband und die Transportbandgeschwindigkeit derartig ausgewählt werden sollten, daß die erwünschte scheinbare Dichte von 0,005 g/cm³ bis 0,1 g/cm³, vorzugsweise 0,01 g/cm³ bis 0,05 g/cm³, erreicht werden kann.
Wenn die so erhaltene Netzstruktur der vorliegenden Erfindung als Polster-Material verwendet wird, weist sie bessere wärmebeständige Haltbarkeit, die die gebräuchlichen Polster-Materialien, die aus einer Ansammlung von Kurzfasern gemacht worden sind, nicht erreichen, auf, und es kann die wärmebeständige Haltbarkeits-Charakteristik, nämlich eine bleibende Verformung nach Zusammendrücken bei 70 °C von nicht mehr als 35 %, vorzugsweise 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 werden.
Wenn die Netzstruktur der vorliegenden Erfindung als ein Polster-Material verwendet wird, sollten das verwendete Harz, Titer, Schlingen-Durchmesser und Raumdichte in Abhängigkeit von der beabsichtigten Verwendung und Ort der Verwendung ausgewählt werden. Wenn z.B. die Struktur zur Polsterung einer Oberflächenschicht verwendet werden soll, werden geringe Dichte, geringer Titer und ein kleiner Schlingen-Durchmesser bevorzugt, 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 verbessert und die Haltbarkeit beibehält. Zusätzlich kann die Struktur der vorliegenden Erfindung für Fahrzeug-Sitze, Sitze für Wasserfahrzeuge, Betten, Sessel, Möbel usw. durch Ausbildung 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 gehärtetem 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-Ausrüstung, Widerstandsfähigkeit gegenüber Hitze und Wasser, Ölabstoßung, Farbe, Duftstoffe usw. während einer wahlweisen Stufe von der Herstellung des Polymers bis zu dessen Verarbeitung 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:
1. Schmelzpunkt (T_m) und endothermer Peak bei einer Temperatur unterhalb des Schmelzpunkts
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.
2. Tαcr
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 Elastizität 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.
3. Scheinbare Dichte
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 scheinbare Dichte (ein Mittelwert aus vier Messungen wird genommen).
4. Heißverkleben
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 heißverklebt angesehen.
5. Feinheit (Titer)
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 Stellen der Probe entnommen werden, und bei 40 °C gemessen wird, mit der guerschnittfläche der Faser, die aus einem 30-fach vergrößerten Bild der Faser ermittelt wird, wird in das Gewicht von 9 000 m derselben umgewandelt (ein Mittelwert aus zehn Messungen wird genommen).
6. Mittlerer Durchmesser einer statistischen Schlinge
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).
7. Haltbarkeit unter Wärmeeinwirkung (bleibende Verformung nach Zusammendrücken bei 70 °C)
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 Zusammendrücken ist (ein Mittelwert aus drei Messungen wird genommen).
B. Bleibende Verformung nach wiederholten Zusammendrücken
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 Luftfeuchtigkeit von 65 % zusammengedrückt. Nach dem wiederholtem, 20 000-maligem Zusammendrücken wird die bleibende Verformung nach der folgenden Gleichung bestimmt:
worin
B die Dicke nach 1 d Stehen und
A die Dicke der ursprünglichen Probe vor dem Zusammendrücken ist (ein Mittelwert aus drei Messungen wird genommen).
9. Abstoßung gegen Zusammendrücken auf 50
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 % zusammengedrückt, und die Abstoßung gegen das Zusammendrücken auf 50 % wird aus einer Spannungs-Dehnungs-Kurve erhalten (ein Mittelwert aus drei Messungen wird genommen).
10. Scheinbare Dichte unter einer Belastung von 100 g/cm²
Ein Probematerial wird zu einem quadratischen Stück von 20 cm × 20 cm geschnitten. Das Stück wird mit einer Druckplatte von 25 cm × 25 cm unter 40 kg unter Einsatz eines Tensilon-Geräts (hergestellt von Orientech Corp.) zusammengedrückt, 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).
BEISPIELE 1 BIS 3
Dimethylterephthalat (DMT) oder Dimethylnaphthalat (DMN) und 1,4-Butandiol (1,4BD) wurden zusammen mit einer kleinen Menge Katalysator vorgelegt, und die Mischung wurde mittels einer konventionellen 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. Tabelle 1

Anmerkung: * Gew.-%, bezogen auf das Elastomer.

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 g/min·Loch 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 gleichzeitigen 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.
VERGLEICHSBEISPIELE 1, 2
Polypropylen (PP) mit einem Schmelzfluß-Index von 35 und Polyethylenterephthalat (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 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 g/min·Loch 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 geschnitten, 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 Vergleichsbeispiels 1 wurde aus Polypropylen hergestellt, das ein nichtelastisches 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 nichtelastisches Polymer mit guter Wärmebeständigkeit ist, und war sehr steif und machte das Sitzen darauf in einem solchen Maße unbequem, daß sie für die Verwendung als Polstermaterial ungeeignet war.
VERGLEICHSBEISPIELE 3 bis 5
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, erhaltenen Netzstruktur, einer in der gleichen Weise wie in Beispiel 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 Netzstruktur des Vergleichsbeispiels 3 hatte eine geringe scheinbare Dichte, was bei einem gegebenen Zusammendrücken zu einer geringen Abstoßung führt und einen offensichtlichen Sitzabdruck hinterläßt. 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.
BEISPIEL 4
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 Netzstruktur 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 Polstermateriah geeignet.
VERGLEICHSBEISPIEL 6
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 wirksamen 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.
BEISPIELE 5, 6
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, die 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 angeordnet, daß ein Teil derselben über die Wasseroberfläche hinausragte, zusammen mit einer Einheit zur Bildung verschiedener Winkel zu der Wasser-Oberfläche. 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 Polstermaterial 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 % erhalten 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.
BEISPIEL 7
Das in Beispiel 2 erhaltene Netz-Polstermaterial wurde in Sitzform geschnitten, bei 160 °C zu einem Polsterschalensitz-Formpreßerzeugnis 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.
VERGLEICHSBEISPIEL 7
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.
BEISPIEL 8
In der gleichen Weise wie in Beispiel 2, jedoch mit den Abweichungen 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 diejenigen 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 Versuchspersonen in einem Raum von 25 °C und einer relativen Luftfeuchtigkeit 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.
VERGLEICHSBEISPIEL 8
In der gleichen Weise wie in Vergleichsbeispiel 1, jedoch mit den Abweichungen 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 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 Polyester-Gewebe gesteckt, wodurch eine Matratze erhalten wurde. Die Matratze wurde auf einen Bettrahmen gelegt, und die Bequemlichkeit des Schlafens auf ihr wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 8 untersucht. Das Ergebnis war, daß das Bett als unbequem 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 Bettmatratze befunden hatte, so daß die schlafende Person dadurch erwachte, und außerdem wurde es steif bzw. gestaucht.
BEISPIEL 9
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 angebrachte 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.
VERGLEICHSBEISPIEL 9
Die in Vergleichsbeispiel 8 erhaltene Netzstruktur wurde zu den gleichen Kissen wie in Beispiel 9 geschnitten und wie in Beispiel 9 auf einem Sitz oder einer Rückenlehne eines Stuhls angebracht. 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.
BEISPIEL 10
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 Daraufsitzen bequem war.
BEISPIEL 11
Der in Beispiel 1 erhaltene thermoplastische Elastomer-Polyester (A-1) und ein thermoplastisches nicht-elastomeres Polybutylenterephthalat (PBT) mit einer relativen Viskosität von 1,08 und einem Schmelzpunkt von 239 °C wurden in zwei Extrudern geschmolzen. 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 anschließend 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 Eigenschaften 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.
Tabelle 3
Die Struktur des Beispiels 11 hatte eine überlegene Haltbarkeit unter Wärmeeinwirkung, die beim Formen zu einer Kissen-Struktur eine gute Anpassungsfähigkeit ergeben.
BEISPIEL 12
Eine Netzstruktur wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 11 erhalten, jedoch mit der Abweichung, daß PBT (Polybutylenterephthalat) 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-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 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 beibehielt. Die Struktur war geeignet für eine Verwendung als Kissen für einen Sitz.
BEISPIEL 13
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-Komponente und PBT (das gleiche wie in Beispiel 11) als Kern-Komponente in einem Gewichts Verhältnis von 50 % : 50 % mit einem Durchsatz von 2,0 g/min·Loch aus einer Verbundstoff-Spinndüse ausgetragen 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 Kraftfahrzeugsitze, 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

Polster-Netzstruktur mit einer scheinbaren Dichte von 0,005 g/cm³ bis 0,20 g/cm³, umfassend miteinander verklebte, dreidimensionale statistische Schlingen mit einem durchschnittlichen Durchmesser der statistischen Schlingen nicht größer als 50 mm, worin die Schlingen dadurch gebildet werden, dass man Endlosfasern von 300 den oder mehr, die hauptsächlich ein thermoplastisches Elastomer umfassen, sich biegen lässt, damit sie im geschmolzenen Zustand miteinander in Kontakt kommen und an den meisten Kontaktpunkten heißverklebt werden und worin die Struktur eine bleibende Verformung nach Zusammendrücken bei 70 °C von nicht mehr als 35 % hat und worin der Schmelzpunkt des thermoplastischen Elastomers nicht niedriger als 140 °C und nicht höher als 300 °C ist.
Polster-Netzstruktur nach Anspruch 1, worin das thermoplastische Elastomer ein Polyester-Elastomer, ein Polyurethan-Elastomer oder ein Polyamid-Elastomer ist.
Polster-Netzstruktur nach Anspruch 1, worin die Struktur eine bleibende Verformung nach Zusammendrücken bei 70 °C von nicht mehr als 30 % hat.
Polster-Netzstruktur nach Anspruch 1, worin die Struktur eine bleibende Verformung nach Zusammendrücken bei 70 °C von nicht mehr als 20 % hat.
Polster-Netzstruktur nach Anspruch 1, worin die Struktur eine bleibende Verformung nach Zusammendrücken bei 70 °C von nicht mehr als 15 % hat.
Polster-Netzstruktur nach Anspruch 1, worin die Struktur eine bleibende Verformung nach Zusammendrücken bei 70 °C von nicht mehr als 10 % hat.
Polster-Netzstruktur nach Anspruch 1, worin die Endlosfaser aus einem Polymer mit einem endothermen Peak unterhalb des Schmelzpunktes auf einer mittels eines Differential-Abtast-Kalorimeters bestimmten Schmelzkurve aufgebaut ist.
Polster-Netzstruktur nach Anspruch 1, worin die Struktur aus einem thermoplastischen Elastomer und einem thermoplastischen Nicht-Elastomer aufgebaut ist.
Polster-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.
Polster-Netzstruktur nach Anspruch 1, worin die Endlosfaser eine Verbundfaser ist, die aus einem thermoplastischen Elastomer und einem thermoplastischen Nicht-Elastomer aufgebaut ist.
Polster-Netzstruktur nach Anspruch 1, worin die Endlosfaser einen Titer (eine Feinheit) von 400 den bis 100 000 den hat.
Polster-Netzstruktur nach Anspruch 1, worin die Endlosfaser einen Titer (eine Feinheit) von 500 den bis 50 000 den hat.
Polster-Netzstruktur nach Anspruch 1, worin der durchschnittliche Durchmesser der statistischen Schlinge 2 mm bis 25 mm beträgt.
Polster-Netzstruktur nach Anspruch 1, worin die Struktur eine scheinbare Dichte von 0,005 g/cm³ bis 0,10 g/cm³ hat.
Polster-Netzstruktur nach Anspruch 1, worin die Struktur eine scheinbare Dichte von 0,01 g/cm³ bis 0,05 g/cm³ hat.
Polster-Netzstruktur nach Anspruch 1, worin die Dicke der Struktur nicht kleiner als 3 mm ist.
Polster-Netzstruktur nach Anspruch 1, worin die Dicke der Struktur nicht kleiner als 5 mm ist.
Verwendung einer Polster-Netzstruktur nach Anspruch 1 in einem Sitz für ein Kraftfahrzeug oder Wasserfahrzeug.
Verwendung einer Polster-Netzstruktur nach Anspruch 1 in einem Möbelstück.
Verwendung nach Anspruch 19, wobei das Möbelstück ein Bett ist.
Verfahren zur Herstellung einer Polster-Netzstruktur, umfassend die Schritte (1) des Schmelzens eines hauptsächlich ein thermoplastisches Elastomer umfassenden Ausgangsmaterials bei einer Temperatur, die um 10 °C bis 80 °C höher ist als der Schmelzpunkt des Elastomers, wobei der Schmelzpunkt des thermoplastischen Elastomers nicht niedriger als 140°C und nicht höher als 300°C ist; (2) des Austragens des geschmolzenen thermoplastischen Elastomers in Abwärtsrichtung aus einer Mehrzahl von Öffnungen, um Schlingen aus Endlosfasern im geschmolzenen Zustand zu erhalten; (3) des Ermöglichens, dass die jeweiligen Schlingen mit einander in Kontakt kommen und heißverklebt werden, wodurch eine dreidimensionale Schlingen-Struktur mit einem durchschnittlichen Durchmesser der statistischen Schlingen nicht größer als 50 mm gebildet wird, während sie zwischen Abzugseinheiten gehalten werden, und (4) des Kühlens der Struktur.
Verfahren nach Anspruch 21, worin das thermoplastische Elastomer ein Polyester-Elastomer, ein Polyurethan-Elastomer oder ein Polyamid-Elastomer ist.
Verfahren nach Anspruch 21, weiterhin umfassend, nach dem Kühlen, das Tempern der Struktur bei einer Temperatur, die wenigstens 10 °C unterhalb des Schmelzpunkts des Elastomers liegt.
Verfahren nach Anspruch 21, worin die Endlosfaser einen Titer (eine Feinheit) von 400 den bis 100 000 den hat.
Verfahren nach Anspruch 21, worin die Endlosfaser einen Titer (eine Feinheit) von 500 den bis 50 000 den hat.
Verfahren nach Anspruch 21, worin der Durchmesser der statistischen Schlinge nicht größer als 50 mm ist.
Verfahren nach Anspruch 21, worin der Durchmesser der statistischen Schlinge 2 mm bis 25 mm beträgt.
Verfahren nach Anspruch 21, worin die Struktur eine scheinbare Dichte von 0,005 g/cm³ bis 0,10 g/cm³ hat.
Verfahren nach Anspruch 21, worin die Struktur eine scheinbare Dichte von 0,01 g/cm³ bis 0,05 g/cm³ hat.