DE3024054C2

DE3024054C2 - Beflockter Schaum

Info

Publication number: DE3024054C2
Application number: DE3024054A
Authority: DE
Inventors: Yasuo Osaka Shikinami
Original assignee: Takiron Co Ltd
Current assignee: Takiron Co Ltd
Priority date: 1979-06-26
Filing date: 1980-06-26
Publication date: 1984-05-03
Also published as: US4362773A; FR2459718A1; GB2057363A; GB2057363B; FR2459718B1; DE3024054A1; IT8049054A0; IT1145340B

Description

Die Erfindung betrifft einen beflockten Schaum mit einem scharfen, mitteis einer Hochfrequenz-Schweißvorrichtung ausgebildeten geprägten Muster, das aus Erhöhungen und Vertiefungen unterschiedlicher Farben (unterschiedlicher Farbtönungen) oder der gleichen Farbe aber mit unterschiedlichen Farbtiefen (unterschiedliche Farbgrade des gleichen Farbtons) besteht.

Wildlederimitationen und beflockte Stoffe mit einem Aussehen nach künstlichem Leder haben auf verschiedenen Anwendungsgebieten, wie Kleidungsstoffen, Möbeln und Wandbespannungen, Bedeutung erlangt. Eine Reihe von Produkten wurde entwickelt, z. B. welchbeflockte Schäume, bei denen ein welcher Substratschaum aus Plastik oder Kautschuk mit kurzen synthetischen Fasern, typischerweise aus Baumwolle oder einem Polyamid, befiockt Ist und die Weichheit des Substrates In Verbindung mit dem Griff des Beflockungsmlttels (auch als Florfasern bezeichnet) einen guten Griff ergibt. Praktisch keiner der derzeit verfügharen Kautschukschäume ist als Substrat zum Beflocken ideal. Beispielswelse kann man Weichpolyvinylchlorid (PVC)- und Weichpolyurethanschäume, wie sie derzeit auf dem Markt erhältlich sind, beflocken, aber sie zeigen eine Reihe von Nachtellen, wenn man sie als Substrat für das Beflocken verwendet.

Ein welcher PVC-Schaum wird hergestellt. Indem man eine Welchmacherhaltlge Paste, die aber nur eine Tem- ^b5 peratur von etwa 70° C aushält, schäumt. Wenn man nun einen Kleber für die Beflockung wärmehärtet oder aufbrennt, so erweicht der Schaum und schmilzt. Um dies zu vermelden, verwendet man einen Kleber, der bei verhältnismäßig niedrigen Tempersiuren wärmegehärtet werden kann und der deshalb eine niedrige Einbrenntemperatur bei seiner Anwendung ermöglicht (z. B. bei 125° C während 10 Minuten; das Weich-PVC wird Im allgemeinen mit einer Stoffschicht verstärkt, die ausreichend wärmebeständig 1st, um die Einbrenntemperatur zu ertragen). Nach diesem Verfahren erhält man jedoch nicht erfolgreich ein beflecktes Produkt mit einer ausreichenden Abriebbeständigkeit. Obwohl man ein Welch-PVC-Schaum-Substrat so beflocken kann, daß ein Muster aus Höhen und Tiefen besteht, schwitzt der Weichmacher auf dem Substrat aus und ergibt eine Reihe unerwünschter Ergebnisse, z. B. eine verminderte Bindungsfestigkeit zwischen den Flockfasern und dem Substrat, wobei der Weichmacher auch giftig 1st und außerdem das beflockte Produkt bei niedriger Temperatur hart wird. Die verminderte Bindungsfestigkeit zwischen den Flockfasern und dem Substrat bedingt, daß sich zahlreiche Flockfasern vollständig oder von den Kanten der Erhöhung während der Prägung lösen. Das geringe Ausmaß, in dem sich Welch-PVC-Schaum dehnt, ergibt außerdem häufig Risse an den Kanten der Erhöhungen. Deshalb kann man mit Welch-PVC-Schaum nur ein geprägtes beflocktes Produkt niedriger Qualität und ohne Verkaufswert herstellen.

Welch-Polyurethanschaum ist Im allgemeinen ein offenzelllger Schaum, der sich aus einem Harz mil dreidimensionalem Aufbau prägen kann. Aufgrund der

Abwesenheit einer Haut dringt der Binder In die offenen Zeilen und daher wird der Schaum hauptsächlich in den Zellwandungen befiockt und ergibt ein beflocktes Produkt, das eine schlechte AbrlebfesUgkeit hat. Deshalb sind auch Welch-Polyurethanschäume nicht für beflockte Produkte geeignet, die geprägt werden sollen.

Weitere Weichschäume schließen Schwämme aus vulkanisiertem Kautschuk ein. Aber vulkanisierter Kautschuk 1st von Haus aus ein wärmegehärtetes Produkt und läßt sich nicht in der Wärme prägen. Außerdem wird er nicht In kontinuierlichen Fellen verwendet. Deshalb 1st auch vulkanisierter Kautschuk nicht als ein Substrat für ein beflocktes Produkt geeignet.

Im allgemeinen wird ein Schaum mit einem Prägemuster versehen, indem man ihn durch heiße Walzen passieren läßt, auf einer Heißpresse preßt oder Indem man ihn mit einer Hochfrequenz-Schweißvorrichtung behandelt. Heißwalzen ergeben kein scharfes eindringliches und feines Muster. Verwendet man eine Hrlßpresse, so muß man auf eine hohe Temperatur erwärmen und dann vor der Entformung kühlen und dieser Zyklus, bei dem man den Schaum in die Form bringt, ihn dort unter Druck erwärmt und dann kühlt und aus der Form herausnimmt, 1st sehr zeitintensiv und macht eine schnelle Prägung unmöglich. Gegenüber diesen Methoden 1st die Verwendung einer Hochfrequenz-Schweißvorrichtung vorteilhaft, denn sie ergibt schnell ein scharfes feines Reliefmuster bei niedriger Temperatur.

Prägung mittels einer Hochfrequenz-Schwelßvorrlchtung verläuft nach folgenden Prinzipien: Gibt man ein Isolierendes Matertal mit polaren Gruppen Im Moleküi In ein elektrisches Hochfrequenzfeld, so strömt ein periodischer Strom und zwingt die polaren Moleküle zur Bewegung, wie eine Drehung oder Vlbration, und erzeugt dadurch Reibungswärme zwischen den Molekülen. Das bedeutet, daß ein Werkstück Wärme Innerhalb sich selbst erzeugt und dadurch wird es möglich, daß selbst ein dickwandiger Gegenstand schnell und gleichmäßig durch die gesamte Tiefe des Gegenstandes erwärmt wird. Die Menge an erzeugter Wärme hängt von der Art des Werkstückes, der Form der Elektroden, dem Abstand der Elektroden, der angewandten Hochfrequenzspannung und der Frequenz ab.

Bei der Verwendung einer Hochfrequenz-Schwelßvorrlchtung wird eine Form, in die das gewünschte Muster eingraviert ist, zwischen Elektroden, die in zwei parallelen Preßplatten enthalten sind, gegeben und ein Werkstück, ζ. B. ein bel'lockter Schaum, wird so eingelegt, daß er die gravierte Seite der Form berührt, worauf dann die Preßplatten geschlossen und eine kurze Zelt lang (im allgemeinen wenige Sekunden) ein Hochfrequenzstrom angelegt wird, worauf man dann die Form entnimmt und man einen Schaum mit einem auf der beflockten Oberfläche vorhandenen geprägten Muster erhält. Einen Verlust des Prfigemusters (d. h. Wiederherstellung der ursprünglichen Form) kann man dadurch vermelden, daß man die Form vor dem Entformen auf eine Temperatur kühlt, die etwas niedriger Ist als der Erweichungspunkt des Substratharzes des Schaums. Um den gesamten Prägezyklus abzukürzen, verwendet man Im allgemeinen parallele Preßplatten bei einer Temperatur, die etwas niedriger als der Erweichungspunkt des Schaumsubstratharzes Ist. Mit anderen Worten wird die durch die Hochfrequenzerwärmung erzeugte Temperaturerhöhung durch das Kühlen vermindert. Beim Prägen mit einer Hochfrequenz-Schweißvorrichtung wird die durch die Bewegung der Harzmoleküle erzeugte Wärme ausgenutzt, und diese Wärme erweicht das Harz Indem sie dieses auf eine Temperatur oberhalb des Erweichungspunktes erwärmt, so daß das Harz dann zu der gewünschten Form verarbeitet werden kann. Deshalb 1st es erforderlich, daß das Harz ein Thermoplast Ist. Eine Voraussetzung für die Prägung 1st es, daß das Harz ausreichend erweicht, um in die gewünschte Form gebracht werden zu können (eine nicht ausreichende Erweichung verursacht, daß das Reliefmuster wieder verlorengeht). Der Ausdruck »schweißen« vis er hler verwendet wird, bedeutet, daß anliegende κι Teile von zwei oder mehr thermoplastischen Harzen durch Anwendung von Druck geschmolzen und miteinander verbunden werden. Das heißt, daß der Ausdruck »verschweißen mit einer Hochfrequenz-Schwelßvorrichtung« bedeutet, daß das thermoplastische Harz durch is Erhitzen mit einer Hochfrequenz-Schweißvorrichtung geschmolzen wird und daß man dann Druck darauf einwirken läßt, um die thermoplastischen Harze zu verbinden. Dabei werden die vereinten Teile der thermoplastischen Harze schmelzgebunden und vollständig zu einer Einheit ausgebildet. Beim Schweißen von thermoplastischen Harzen muß das Harz einen solchen Schmelzpunkt aufweisen, daß es mit einem anderen Gegenstand verschweißt werden kann, denn dieses Phänomen ist erforderlich, um das Harz In der Wärme zu schmelzen und mit einem anderen Gegenstand an der geschmolzenen Stelle zu verolnden. Der Ausdruck »prägen« wie er hler verwendet wird, bedeutet, daß man ein Muster aus Erhöhungen und Vertiefungen auf einem Schaumsubstrat (oder einem Schaumfell) aufbringt; d. h., daß das 3d Schaumsubstrat beim Erwärmen erweicht und die erweichten Schaumzellen komprimiert und zusammengebrochen werden durch Anwendung von Druck, und daß man dadurch das gewünschte Muster aus Erhöhungen und Vertiefungen auf dem Formsubstrat dauerhaft ausbildet.

Die meisten Weichkautschukschäume und Welchplastlkschäume, die üblicherweise als Substrate für beflockte Schäume verwendet werden, können nicht mit einer Hochfrequenz-Schweißvorrichtung verschweißt oder geprägt werden. Von den beiden vorerwähnten Weichschäumen läßt sich nur Welch-PVC-Schaum unter Verwendung einer Hochfrequenz-Schweißvorrichtung verschweißen oder prägen (aber wie schon vorher erwähnt, Ist kein verkaufsfähiges beflocktes PVC-Schaumprodukt bisher hergestellt worden). Ein Schaum aus 1,2-Polybutadlenharz oder einem Polymergemisch, enthaltend ein solches Harz als eine Komponente, schließt Im allgemeinen ein Verschweißen mit einer Hochfrequenz-Schweißvorrichtung aus, jedoch kann man es auf der Maschine prägen. Der Grund hierfür besteht darin, daß das 1,2-Polybutadlenharz oder eine Polymermischung, die dieses Harz als eine Komponente enthält, vor dem Verschäumen zum Teil vernetzt 1st, und daß der gebildete Schaum zu einem gewissen Grad thermoplastisch bleibt. Beim Erhitzen erweicht er, schmilzt aber nicht vollständig. Das heißt, daß er geprägt, aber nicht leicht mit einer Hochfrequenz-Schweißvorrichtung verschweißt werden kann. Diese Eigenschaft kann man vorteilhaft für die Herstellung eines beflockten Schaumes mit einem dauerhaften Muster, das unterschiedliche Höhen aufweist, anwenden. Ist das Harz so beschaffen, daß es verschweißt werden kann, dann schmelzen alle geprägten Teile des Harzes (d. h. die Vertiefungen) und verlieren ihre Form und der sehr geringe Niveauunterschied zwischen den Höhen und Kanten geht verloren. Darüber hinaus verliert der Schaum Elastizität und wird hart.

Wie bereits vorher erwähnt, kann ein für viele Zwecke geeigneter Welch-Polyurethanschaum mit einer dichten

dreidimensionalen Struktur nicht erweichen und Infolgedessen auch nicht geprägt werden.

Selbst wenn das Schaumsubstrat vor dem Beflocken geprägt werden kann, Ist die Bildung eines Prägemusters mit gut ausgebildeten Erhöhungen und Vertiefungen unmöglich, wenn das Flockungsmaterlal, das auf das Substrat Imprägniert wird, der Prägung nicht zugängig 1st. Dazu gehören z. B. Baumwollfasern, die beim Erwärmen nicht erweichen oder verschmelzen oder Nylonfasern mit einem hohen Erweichungspunkt (z. B. erweichen Nylon-Stapelfasern bei 180° C oder mehr und Fäden aus Nylon 66 bei 230 bis 235° C) und die einen hohen Schmelzpunkt haben (z. B. schmelzen Stapelfasern von Nylon 6 bei 215 bis 220° C und die Fäden aus Nylon 66 be! 250 bis 260° C), Der Ausdruck »Erweichen bis zum Schmelzen« wie er hler verwendet wird, bedeutet eine Erweichung aber kein Schmelzen (d. h., daß man auf einen Temperaturbereich erwärmt, der höher als der Erweichungspunkt und niedriger als der Schmelzpunkt Hegt). Dieser Ausdruck schließt nicht das Erwärmen des Harzes und/oder des Beflockungsmaterlals auf eine Temperatur oberhalb des Schmelzpunktes ein, bei dem das Harz und/oder das Flockungsmaterlal verschweißt würde. Werden sie bei einer höheren Temperatur als den jeweiligen Schmelzpunkten geprägt, so verfestigen sich das Harz und/oder das Beflockungsmaterlal und werden hart beim Abkühlen nach dem Schmelzen. Dies ergibt ein Produkt, das nur In den Vertiefungen hart Ist und das eine beflockte (d. h. wildlederartige) Oberfläche hat.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung 1st ein mit einem durch eine Hochfrequenz-Schweißvorrichtung erzeugtem Prägemuster versehener beflockter Schaum In Form eines Schichtstoffes aus einem ggf. auf einem Substratgewebe befindlichen teilvemetzten Schaumsubstrat und einer mittels einer Klebebeschichtung anhaftenden Beflockung, der dadurch gekennzeichnet Ist, daß

(a) das teilvernetzte Schaumsubstrat aus 1,2-Polybutadlenharz oder aus einer Polymermischung, die ein 1.2-Polybutadienharz als eine Komponente enthält, gebildet ist, wobei die Teilvernetzung bis zu einem Grad durchgeführt ist, daß die Geldfraktion 10 bis 75% in siedendem Toluol während 15 Stunden beträgt,

(b) die Beflockung aus Modacryl-Florfasern, die einen Erweichungspunkt von 150° C haben, aber schon bei 120° C in einem ausreichenden Maße erweichen und für eine Prägung oder Verformung in einer Hochfrequenzschweißvorrlchtung geeignet sind, oder einem Gemisch solcher Fasern mit anderen Florfasern besteht, und daß

(c) In den durch Prägen mittels der Hochfrequenzschweißvorrichtung erzeugten Vertiefungen die Modacrylfasern mit dem Schaumsubstrat verschmolzen sind.

Erfindungsgemäß wird also ein beflockter Schaum, der hergestellt wurde durch Beflocken eines Schaumsubstrates aus 1,2-Polybutadlenharz oder aus einer Polymermischung, die ein 1,2-Polybutadlenharz als eine Komponente enthält, mit speziellen Flocken von Modacrylfasern mit einem geprägten Muster aus Erhöhungen und Vertiefungen unterschiedlicher Farben (d. h. unterschiedlicher Farbtönungen) oder der gleichen Farbe aber unterschiedlichen Farbtiefen (d. h. unterschiedlicher Farbgrade der gleichen Farbtönung) versehen. Diese Behandlung kann man erzielen mittels einer Hochfrequenz-Schweißvorrichtung innerhalb weniger Sekunden. Der Schaum besteht aus einem teilvemetzten Schaumsubstrat (10 bis 75% Gelfraktlon In siedendem Toluol während 15 Stunden) und wird gebildet aus einem 1,2-Polybutadienharz oder einem Polymergemisch, das ein 1,2-Polybutadlenharz als eine Komponente enthält. Der Unterschied In der Farbe (Farbton, Schattierung) oder In der Farbtiefe (Tönung) zwischen den Erhöhungen und Vertiefungen ergibt ein Prägemuster, das eine große scheinbare Tiefe aufweist. Darüber hinaus kann man den hergestellten beflockten Schaum zufriedenstellend handhaben. Der erfindungsgemäße Schaum Ist 0,8 bis 10 mm dick, hat ein Schäumungsverhältnls (das Volumen nach dem Schäumen: Volumen vor dem Schäumen) von etwa 3 : 1 bis 20 :1 und vorzugsweise 5 : 1 bis 10 :1 (im Vergleich zu einem Schäumungsverhältnls von Weich-PVC-Schaum, das nur bei 2 :1 bis 3 : 1 liegt) und Infolgedessen kann man die Tiefe der Vertiefungen und die Anzahl der unterschiedlichen Niveaus und die Handhabung sehr leicht überwachen.
Fig. 1 Ist eine perspektivische Ansicht eines walzengeprägten beflockten Welch-PVC-Schaumes. FI g. 2 zeigt einen schematisch vergrößerten Teilausschnitt des Schaumes von FI g. 1, der zwischen den Linien I-I der Flg. 1 ausgeschnitten wurde. Flg. 3 1st eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform eines beflockten Schaumes mit einem Prägemuster gemäß der Erfindung.

F1 g. 4 Ist eine schematisch vergrößerte Teilansicht eines Teils des Schaumes von Fig. 3, ausgeschnitten an der Linie I-I.

Flg. 5a ist ein vergrößerter scheinatischer Ausschnitt und zeigt ein Beispiel für ein erfindungsgemäßes beflocktes Schaummaterial. Flg. 5b Ist ein vergrößerter schematlscher Teilausschnitt des befiockten Schaums gemäß Flg. 5a. Flg. 6a zeigt eine vergrößerte schematische Teilansicht eines weiteren Beispiels für ein erfindungsgemäßes beflocktes Schaummaterial. Flg. 6b Ist eine vergrößerte schematische Teilansicht des erfindungsgemäßen beflockten Schaums, hergestellt aus dem Material gemäß Fig. 6a. Fig. 7a ist eine vergrößerte schematische Teilansicht und zeigt ein weiteres Beispiel für das erflndungsgemäße beflockte Schaummaterial. FI g. 7b ist eine vergrößerte schematische Teilansicht des beflockten Schaums gemäß der Erfindung, hergestellt aus dem Material gemäß Flg. 7a. Fig. 8a ist eine vergrößerte schematische Teilansicht eines weiteren Beispiels eines erfindungsgemäßen beflockten Schaummaterials. Fi g. 8b ist ein vergrößerter schematischer Teilausschnitt des befiockten Schaumes gemäß der Erfindung, hergestellt aus dem Material von Fig. 8a. Fig. 9a ist eine vergrößerte schematische Teilansicht und zeigt wiederum ein weiteres Beispiel für ein erfindungsgemäßes beflocktes Schaummaterial. Flg. 9b ist eine vergrößerte schematische Teilansicht des beflockten Schaumes, hergestellt aus dem Matertal gemäß Fl g. 9a.
Im Gegensatz zum Stand der Technik hat ein Schaum aus einem 1,2-Polybutadlenharz oder einer Polymermischung enthaltend dieses Harz als eine Komponente, nicht die Nachtelle der vorher erwähnten Art. Vielmehr hat er einen hohen Grad an Weichheit und Elastizität, er läßt sich gut drapleren (er fällt sehr gut) und hat gute IsoHerelgenschaften. Ein beflocktes Produkt aus diesem Schaum läßt sich sehr gut handhaben und hat einen guten Griff. Ein Substratschaum, der direkt mit einem Beflockungsmaterlal beflockt werden kann, 1st eine Voraussetzung um einen langen, beflockten Schaum herzu-

stellen, den man für Teppiche, Wandbespannungen, Deckenabdeckungen und für weitere Innendekorative Materialien In voller Länge verwenden kann. Selbstverständlich bietet ein solcher langer beflockter Schaum

auch wirtschaftliche Vorteile, well man Ihn als ein Material für kleine Teile, die In eine geeignete Form geschnitten werden müssen, anwenden kann, ohne daß zuviel Verschnitt anfällt.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert.

Fl g. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines geprägten, beflockten Schaumes aus einem Welch-Polyvlnylchloridharz. Flg. 2 1st ein schematisch vergrößerter Teilschnitt eines Teiles aus dem Schaum gemäß Flg. 1, geschnitten an der Linie I-I. In der Figur bedeutet 101 ein Schaumsubstrat aus Welch-PVC-Harz und 102 Baumwollflocken (d. h. das Beflockungsmatertal) oder Nylonflocken. Wie ersichtlich, besteht der beflockte Schaum, der durch Walzengravierung ein Prägemuster aufweist, aus Vertiefungen 103 und Erhöhungen 104, wobei alle Flocken 102 aufrecht stehen und das Prägemuster keine scheinbare Tiefe oder Schärfe hat. Das Schaumsubstrat schmilzt in einem solchen Maße, daß es seine ursprüngliche Biegsamkeit und Weichheit verliert und das erhaltene Produkt 1st nicht verkäuflich.

Flg. 3 1st eine perspektivische Teilansicht einer Ausführungsform eines beflockten Schaumes mit einem Prägemuster gemäß der Erfindung. Flg. 4 1st eine vergrößerte schematische Teilansicht des längs der Linie I-I von FI g. 3 ausgeschnittenen Schaumes. In diesen Figuren bedeutet 1 ein Substrat aus einem Schaum aus 1,2-Polybutadlenharz oder einem Polymergemisch das dieses Harz als eine Komponente enthält, und 2 sind Flocken aus Modacrylfasern.

Wie in den Flg. 3 und 4 gezeigt wird, besteht die Erfindung In einem beflockten Schaum mit einem an der Oberfläche ausgebildeten Prägemuster (z. B. einem Blumen- oder Gittermuster oder Irgendeinem anderen geeigneten Muster) das mittels einer Hochfrequenz-Schweißvorrichtung ausgebildet wurde. Das Prägemuster besteht aus Vertiefungen 3 und Erhöhungen 4, die einen großen Unterschied im Niveau haben und wie noch nachfolgend beschrieben wird, unterschiedliche Farben (Schattierungen) aufweisen oder die gleiche Farbe aber unterschiedlicher Farbtiefe (unterschiedliche Tönung aber gleiche Schattierung) aufweisen und dadurch erhalten die Muster eine sehr klare Kontur. Solche beflockten Schäume mit einem Prägemuster kann man herstellen, Indem man periodisch ein nicht geprägtes beflocktes Schaummaterial (wie es schematisch In den F1 g. 5a, 6a, 7a, 8a oder 9a gezeigt wird) In eine Hochfrequenz-Schwelßvorrlchtung einführt, die eine Form aufweist. In welche das gewünschte Muster eingraviert 1st und indem man die Form gegen die beflockte Oberfläche des zu prägenden unter gleichzeitiger Bildung von zwei unterschiedlichen Farben (unterschiedliche Schattierungen) oder der Bildung von unterschiedlichen Farbtiefen (unterschiedliche Tönung der gleichen Schattierung) Materials preßt.

Der beflockte Schaum in Fi g. 3 erhält ein Prägemuster mit Blumen- oder Gitterform, indem man ihn in der vorerwähnten Weise mit einer Hochfrequenz-Schweißvorrichtung behandelt. Wie schematisch in Flg. 4 gezeigt wird, erweichen die Flocken 21 in der Vertiefung 3, die mit der Form gepreßt wurde und verschmelzen miteinander und werden flach, während die Flocken 22 an den Erhöhungen 4 von der Form nicht niedergedrückt werden und aufrecht stehen. Da die Flocken 21 in den Vertiefungen erweicht und mit dem Substrat verschmolzen sind, haben sie einen größeren Widerstand gegen Kratzen und kommen nicht sobald wieder In eine aufrechte Position. Deshalb hat der beflockte Schaum eine wunderschöne wildlederähnliche Oberfläche mit einer scheinbaren Tiefe und die Vertiefungen 3, In denen die Flocken flach liegen, haben eine tiefe Farbe (tiefe Tönung) und die Erhöhungen 4, wo die Flocken aufrecht stehen, sind heller In der Farbe (hellere Tönung). In den vertieften Teilen des Substrates 11 werden die anliegenden Zellmembrane miteinander verschmolzen, wobei die Zellen zum Teil zusammengepreßt sind, aber andererseits bleibt aufgrund der Teilvernetzung In dem Substrat eine erhebliche Anzahl der Zellen unzerstört und sie werden ledlg-Hch unter Druck deformiert. Obwohl der vertiefte Teil 3 In dem Schaumsubstrat 11 weniger zellular 1st als der erhöhte Teil 12 des Substrates, bleibt er doch sehr weich und elastisch und hat gute Federeigenschaften und ergibt einen guten Griff. Der gute Griff 1st besonders der Verwendung von Flocken zuzuschreiben, die aus Modacrylfasern einer Länge von etwa 0,5 bis 1,5 mm und einer Dicke von 0,077 bis 0,33 tex bestehen, well diese sich dem Schaumsubstrat am besten anpassen.
Der erfindungsgemäße befleckte Schaum 1st auch dadurch gekennzeichnet, daß er ein Prägemuster mit Vertiefungen aufweist, die tief In das Schaumsubstrat 11 eindringen wie In den Zeichnungen gezeigt wird, und die sich ganz erheblich Im Niveau der Erhöhungen unterscheiden. Es Ist leicht einzusehen, daß der große Niveauunterschied zwischen den Erhöhungen und Vertiefungen die unterschiedlichen Farben (unterschiedliche Schattierungen) oder unterschiedliche Farbtiefen (unterschiedliche Tönungen) ergibt und dadurch ein Prägemuster erhalten wird, das bei visueller Betrachtung eine große scheinbare Tiefe hat. Wenn dagegen beflocktes Papier oder ein Stoff einer Hochfrequenzprägung unterworfen wird, dann verlieren die niedergedrückten Teile des Papiers (oder des Stoffes) Ihren ursprünglichen Griff, werden hart und der Unterschied Im Niveau zwischen den Erhöhungen und Vertiefungen 1st so viel geringer, verglichen mit dem geprägten Schaum gemäß der Erfindung, daß das entstehende Muster keine scheinbare Tiefe aufweist.
Das Substrat 1 ist aus einem Schaum aus einem 1,2-Polybutadlenharz oder einer Polymermischung, die dieses Harz als eine Komponente enthält, hergestellt. Zu solchen Butadienharzen gehören verschiedene Typen, die von flüssigen Typen mit niedrigen Molekulargewichten bis zu solchen hoher Krlstalllnltät, die unverarbettbar sind, reichen. Für die vorliegende Erfindung wird vorzugsweise ein 1,2-Polybutadlenharz verwendet, das mehr als 70% 1,2-Blndungen aufweist, das ein Molekulargewicht von mehr als 100 000 hat, das eine Krlstallinltät von 10 bis 50% aufweist und das eine syndlotaktische Stereospezlfität von mehr als 20% hat, weil ein solches Harz eine hohe Wärmebeständigkeit, Verarbeitbarkeit und eine geringe Lichtempfindlichkeit aufweist. Nähere Angaben über diese Schaumart finden sich in den US-PS 41 44153 und 41 62 926. Das 1,2-Polybutadlenharz kann mit einem Polymer vermischt sein, das vorzugsweise mit dem Harz mischbar 1st und das einen Erweichungspunkt aufweist, der verhältnismäßig dicht bei dem des Harzes Hegt. Beispiele für solche Polymere schließen Vinylacetat/Olefln, Vinylalkohol/Olefln- und Acrylester/Olefin-Copolymere mit mehr als 10 Mol-% an polarer Komponente, wie Vinylacetat, ein. Ein Polymergemisch, enthaltend solche polaren Polymeren, ergibt einen Schaum, der zum Prägen mit einer Hochfrequenz-Schweißvorrichtung geeignet ist und der in einem Prägezyklus geprfigt werden

kann. Ganz besonders bevorzugt werden polare Polymere, wje Vinylacetat/Olefln-Polymere, wobei ein Vinylacetat/Äthylen-Copolymer am meisten bevorzugt 1st Ein Polymergemisch, welches das zuletzt erwähnte

Copolymer enthält, ergibt einen Schaum mit einem guten Griff, der am besten geeignet Ist, um mit einer Hochfrequenz-Schweißvorrichtung graviert zu werden. Ein solches Polymer wird vorzugsweise mit dem 1,2-Polybutadlenharz In einem Gewichtsverhältnis von 3:7 bis 7 : 3 (bezogen auf das Gewicht der Harze) abgemischt. Ist der Anteil an polarem Polymer zu niedrig, so wird die Verbesserung für die Eignung des gebildeten Schaums zum Gravieren mit einer Hochfrequenz-Schwelßvorrlchtung nicht In dem Maße wie gewünscht erzielt und wenn der Gehalt zu hoch 1st, so ergibt dies einen Schaum, der die ursprüngliche Griffigkeit verliert und klebrig wird. Gewünschtenfalls können weitere Polymere zusätzlich In die Mischung eingebracht werden, um einen Schaum mit einem besseren Griff zu erzielen. Beispiele für solche weiteren Polymere sind solche, die sowohl mit 1,2-PoIybutadlenharz als auch den polaren Polymeren abmischbar sind und die einen Erweichungspunkt haben, der verhältnismäßig dicht an denen der Polymeren liegt. Eingeschlossen sind Polyolefine, wie Polyäthylen, Polypropylen und Polybuten. Solche zulässigen Polymere werden In Mengen von 0 bis 30 Gew.-Teilen pro 100 Gew.-Teile von 1,2-Polybutadienharz oder einer Polymermischung, enthaltend das polare Polymere, verwendet.

Das erwähnte 1,2-Polybutadienharz oder eine Polymermischung, die ein solches Harz als eine Komponente enthält, wird In bekannter Welse verschäumt um ein für die vorliegende Erfindung geeignetes Schaumsubstrat zu erhalten. Da das 1,2-Polybutadienharz gegenüber Ultraviolettstrahlung empfindlich ist, wird ein Schaum vorzugsweise aus einem solchen Harz hergestellt, Indem man ihn zunächst In Mischung mit anderen Additiven, wie einem Treibmittel teilvernetzt (bis zu einem Grad, daß die Gelfraktion 10 bis 75% in siedendem Toluol während 15 Stunden beträgt, wie in den US-PS 41 44 153 und 4 14 956 beschrieben wird) worauf man dann das Treibmittel zersetzt. Nachfolgend wird das Schäumen näher erläutert: Ein Gemisch des vorerwähnten 1,2-Polybutadienharzes oder eine Polymermischung davon mit einem Fotosenslbllisator und einem Treibmittel und gewünsch- *o tenfalls einem Alterungsschutzmittel oder einem Farbstoff wird kontinuierlich aus einem Extruder in Form eines dünnen zusammenhängenden Fells extrudlert. Das Fell wird mit Ultraviolettstrahlen (240 bis 400 μπι) während einer kurzen Zeit und einer kontrollierten Dosis- *5 menge bestrahlt, wobei man ein tellvernetztes 1,2-Polybutadienharz erhält. Dieses Harz wird dann oberhalb der Zersetzungstemperatur des Treibmittels erwärmt, wodurch ein ausgedehnter Schaum erhalten wird. Das Schäumungsverhältnis und die Handhabung des Schaums können überwacht werden durch unterschiedliche Mengen an Treibmittel und Fotosenslbillsator, der Dosis der Ultraviolettbestrahlung und den weiteren Schäumungsbedlngungen. Ein for die Erfindung bevorzugter Schaum hat eine Dicke von 0,8 bis 10 mm, vorzugsweise 0,8 bis 5 mm und Insbesondere 0,8 bis 1,5 mm. Das Schäumungsverhältnis liegt im Bereich von 3 :1 bis 20 :1 und vorzugsweise von 5 :1 bis 10:1.

Die Stapelfasern (Florfasern), die erfindungsgemäß verwendet werden, bestehen aus Modacrylfasem, die im ^M allgemeinen einen Erweichungspunkt von 150° C haben, die aber schon bei 120° C in einem ausreichenden Maß erweichen, um für die Prägung oder die gewünschte Verformung geeignet zu sein. Sie haben keinen scharfen Schmelzpunkt. Der verhältnismäßig niedrige Erwelchungspunkt und die Abwesenheit eines scharfen Schmelzpunktes und die Empfindlichkeit gegenüber Hochfrequenz aufgrund der Gegenwart eines hohen Anteils an polaren Gruppen In dem Molekül, verleihen ihnen sehr vorteilhafte Eigenschaften für die Herstellung eines beflockten Schaumes mit einem guten Griff und einem gut ausgebildeten Prägemuster. Nimmt man alle diese vorerwähnten Eigenschaften zusammen, so ergibt sich, daß ein Schaum aus 1,2-Polybutadlen oder einem Polymergemisch, das ein 1,2-Polybutadienharz als eine Komponente enthält, mit Modacrylfasern beflockt und dann geprägt werden kann, wobei man einen beflockten Schaum mit einem Prägemuster erhält, wie er gemäß dem Stand der Technik bisher nicht erhältlich war.

Die erfindungsgemäß verwendeten Flocken bestehen aus Modacrylfasern, die aus langkettlgen Polymeren, enthaltend 35 bis 85% Acrylnitril, hergestellt werden. Für die Erleichterung der Prägung zieht man Modacrylfasern mit einem hohen Polaritätsgrad vor, die bei einer niedrigen Temperatur erweichen. Typischerwelse enthalten solche Modacrylfasern 35 bis 85% Acrylnitril und 65 bis 15% Vinylchlorid. Beide Monomere sind polare Komponenten, die zur Herstellung von feuerbeständigen Fasern aus langkettlgen Polymeren verwendet werden können. Besonders bevorzugt werden Fasern, die 50% Acrylnitril und 50% Vinylchlorid enthalten. Solche Fasern entwlkkeln eine große Innere Wärme In einem elektromagnetischen Hochfrequenzfeld und erweichen bei einer Temperatur, die so niedrig wie etwa 150° C Ist. Wenn sie mittels einer Hoch-Frequenz-Schwelßvorrlchtung geprägt werden, werden die Flocken an den Stellen, wo der Schweißadapter herunterdrückt, oder wo die hervorstehenden Teile der Form sind (also das was die Vertiefungen in dem Prägemuster ergibt) erweicht und schmelzen zusammen Innerhalb weniger Sekunden und alle diese Flocken werden flach. Um einen beflockten Schaum mit einem guten Griff zu haben, sollen die verwendeten Flocken die längsten und feinsten möglichen Modacrylfasern enthalten, aber Tatsache ist, daß solche ideale Fasern nur schwer erhältlich sind. Deshalb verwendet man erfindungsgemäß vorzugsweise Modacrylfasern mit einer Länge von 0,5 bis 1,5 mm und einer Dicke von 0,077 bis 0,33 tex. Flocken, die Fasern dieser Dimension enthalten, sind hinsichtlich der Weichheit und der Elastizität dem Grundsubstrat angepaßt und ergeben ein Produkt mit einem guten Griff, so als ob das Produkt aus viel längeren Flocken aufgebaut wäre. Eine solche Wirkung kann man weder von längeren oder dickeren Flocken oder von kürzeren und feineren erzielen.

Hinsichtlich des Beflockens von Modacryl-, Nylonoder Baumwollfasern besteht keine besondere Begrenzung und alle üblichen Verfahren können erfindungsgemäß verwendet werden. In der Regel wird eine Beschichtung aus einem Flockungskleber, wie einer reaktiven Polyacrylesteremulsion, die mit dem Schaumsubstrat eine feste Bindung eingeht, auf die Oberfläche des Substrats mit einem geeigneten Werkzeug, z. B. einem Rakel, in einer Trockengewichtsmenge von 50 bis 200 g/m² aufgetragen. Das Substrat wird dann mit Modacryl-, Nylon- oder Baumwollfasern elektrostatisch nach der vorher erwähnten »Untenmethode« oder nach der »Obenmethode« bei einer Spannung von mehr als 30000V beflockt. Bei der »Obenmethode« werden die Stapelfasern elektrostatisch aufgeladen und dann auf die untere Oberfläche des Schaumsubstrats aufgeflockt, an welcher sie aufgrund der elektrostatischen Kraft angezogen werden. Der Schaum wird dann zunächst bei 80 bis 110° C während 5 bis 6 Minuten getrocknet und dann wahrend einer Zeit von 2 bis 10 Minuten bei 110 bis 145° C gehärtet. Das Substrat muß nicht vollständig beflockt sein, und es sollte hier klargestellt werden, daß

nur ein gewünschter Teil der Oberfläche mit einem Flokkungskleber beschichtet und mit Stapelfasern beflockt werden muß.

Der endlose beflockte Schaum aus einem Substrat aus dem vorerwähnten 1,2-Polybutadlenharz oder einer Polymermischung mit einem solchen Harz als einer Komponente, wird mit den vorerwähnten Flocken imprägniert und intermittierend In eine Hochfrequenz-Schwelßvorrlchtung eingeführt, die eine Form enthält. In deren Oberfläche das gewünschte Muster eingraviert 1st und diese Form wird gegen die beflockte Oberfläche gepreßt und ergibt dadurch das gewünschte Prägemuster. Insbesondere erzeugen Modacrylflocken, die eine polare Komponente enthalten, eine innere Wärme und ergeben dann eine Temperatur, die für die Prägung innerhalb einer kurzen Zelt erforderlich Ist. Deshalb erfordert der Prägevor-

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gang Im allgemeinen mehrere Sekunden bis zu einigen 10 Sekunden. Alle Frequenzen für die Hochfrequenz-Schweißvorrichtung können angewendet werden (z. B. 27,12 MHz, 40,46 MHz oder 41,14 MHz, wie sie In Japan von den Radiowellenaufsichtsstellen bewilligt werden) und die aufgewendete Energie kann Im Bereich von 1 bis 100 kW gewählt werden, je nachdem, wie die Fläche an Vertiefungen In dem gewünschten Reliefmuster Ist.

Nachfolgend wird die Erfindung ausführlicher unter Bezugnahme auf die erste bis fünfte Ausführungsform beschrieben. Aus Gründen der Klarheit werden die Nummern der Figuren, die den jeweiligen Ausführungsformen entsprechen, die Substrate und die Beflockungen, die bei den Ausführungsformen verwendet wurden, in der nachfolgenden Tabelle gezeigt.

Tabelle

Aus- Fig.

führungs- Nr.
form Nr.

Substrat

Flocken

Schaum aus 1,2-Polybutadienharz oder einer Polymermischung, enthaltend das Harz als eine Komponente

M odacry !fasern

a) Modacrylfasem und

b) Flockfasern, die bei der Hochfrequenzverschweißung nicht
erweichen und verschweißen

a) lange Modacrylfasem und

b) kurze Flockfasern, die in dem
Hochfrequenzschweißer nicht
erweichen und verschweißen

a) lange Modacrylfasem und

b) kurze Modacrylfasem mit einer
gegenüber den langen unterschiedlichen Farbe (Schattierung)

a) lange Modacrylfasem und

b) kurze Modacrylfasem der
gleichen Farbe (Schattierung)

Flg. 5 zeigt eine erste Ausführungsform der Erfindung. In Flg. 5a wird ein nicht geprägter, beflockter Schaum gezeigt aus einem Substrat 1 aus einem Schaum aus 1,2-Poiybutadienharz oder einem Poiymergemisch, das dieses Harz als eine Komponente enthält, wobei dieses Substrat gleichmäßig mit Flocken 2 aus Modacrylfasem mittels eines Flockungsklebers 5 bedeckt 1st Fig.5b ist ein größerer schemattscher Ausschnitt aus dem beflockten Schaum, der mittels einer Hochfrequeraz-Schweißvorrichtung geprägt wurde und der ein erhabenes Muster von Blumen- oder Gitteraussehen trägt. Wie schematisch in Fig. 5b gezeigt wird, gibt das Substrat 5 in Teil 3 nach, der durch die Prägeform in der Hochfrequenz-Schweißvorrichtung heruntergedrückt wird und bildet an der Oberfläche eine tiefe Vertiefung. Infolgedessen erweichen die Flocken 21 in der Vertiefung 3 und verschmelzen miteinander und werden flach, während die Flocken 22 auf der Erhöhung 4 nicht durch die Form heruntergepreßt werden und aufrecht stehen. Daher erhält man einen beflockten Schaum mit einer wunderschönen wildlederähnlichen Oberfläche unterschiedlicher Tönung und Farbe, wobei die Vertiefungen 3, bei denen die Flocken 21 flach liegen, eine tiefere Farbe haben (im allgemeinen werfen die aufrecht stehenden Flocken je nach ihrer Höhe einen Schatten, so daß die Vertiefungen eine tiefere Farbtönung erhalten) aber in den Vertiefungen sieht man nur die laterale Seite der flachen Flocken und je nachdem aus welcher Richtung das Licht kommt, können sie eine hellere Farbe (Tönung) haben als die aufrecht stehenden Flocken; dies wird oftmals bei einer Wildlederoberfläche beobachtet, und es ergibt eine interessante Veränderung der Tönung, die vom Verbraucher als besonders attraktiv angesehen wird. Die Erhöhung 4, bei denen die Rocken 22 aufrecht stehen, sind heller in der Farbe (Tönung). Dieser Kontrast In der Tönung ergibt in Kombination mit der großen Niveaudifferenz zwischen den Erhöhungen 4 und den Vertiefungen 3 in dem Substrat einen beflockten Schaum mit großem Handelswert, der ein klares geschnittenes Muster mit einer bei visueller Betrachtung scheinbaren Tiefe aufweist.

Flg. 6 betrifft die zweite Ausführungsform der Erfindung. Flg.6a zeigt einen nicht gemusterten beflockten Schaum aus einem Substrat 1, wobei der Schaum aus 1,2-Polybutadlenharz oder einer Polymermischung, die dieses Harz als eine Komponente enthalt, besteht, wobei das Substrat mit einer gleichförmigen Stapelmischung 25 mittels eines Flockungsklebers 5 beflockt 1st. Die Stapelmischung 25 besteht aus Flocken 23 aus Modacrylfasern und aus Flocken 24, die eine unterschiedliche Farbe (Schattierung) gegenüber den Flocken 23 haben und die nicht in der Hochfrequenz-Schweißvorrichtung unter Erweichen verschmelzen. Die Flocken 23 und die Flokken 24 haben Im wesentlichen die gleiche Länge und die gesamte Stapelschicht (Florschicht) ergibt eine Farbe die gerade zwischen der Farbe der Flocken 23 und der der Flocken 24 liegt. Wird ein derartig beflocktes Schaummateriai mit einer Hochfrequenz-Schweißvorrichtung geprägt, dann wird sowohl im Substrat 1 als auch in den Flocken 23 Innere Wärme erzeugt. Wie in Flg. 6b gezeigt wird, werden die anliegenden Zellmembrane in dem Teil des Schaumsubstrats 1, die mit dem hervorstehenden Teil der Form heruntergedrückt wurden, miteinander verschmolzen, wobei einige Zeilen zerstört werden und sich dadurch eine Vertiefung 11 ergibt, bei der die Flocken 23 unter Erweichen schmelzen und flach liegen. Infolgedessen bleiben die Flocken 24, die In der Hochfrequenz-Schwelßvorrichtung nicht erweichen und verschmelzen, in der Vertiefung 11 aufrecht stehen und die flachen Flocken 23, die Im wesentlichen von den aufrecht stehenden Flocken 24 verdeckt sind, werden kaum sichtbar. Dies ergibt die Färbung der aufrecht stehenden Flocken 24, die wesentlich intensiver 1st gegenüber der Farbe der Flocken 23 In den Vertiefungen 11 (die aber von dem Mischungsgrad der Flocken abhängt, wobei die Färbung der flachen Flocken Intensiviert werden kann). Dagegen bleiben die Flocken 23 auf den Erhöhungen 12, die nicht durch die Form heruntergepreßt wurde, zu einem gewissen Grad aufgrund der Inneren Wärmeentwicklung erweicht, aber sie bleiben aufrecht stehen, well sie nicht durch die Form beeinflußt werden. Das bedeu- w tet, daß beide Flocken 23 und 24 auf der Erhöhung 12 aufrecht stehen bleiben und dies eine Farbe ergibt, die wenig von der Farbe zu unterscheiden 1st, die zuvor vor der Prägebehandlung durch Mischen der Farben erzielt wurde.

In der vorerwähnten Welse wird erfindungsgemäß mittels einer Hochfrequenz-Schweißvorrichtung eine Prägung unter gleichzeitiger Ausbildung von Veränderungen In der Farbe (Tönung) der Flocken In den Vertiefungen

11 erzielt und man erhält einen beflockten Schaum mit einem erhabenen Muster aus den Erhöhungen 12 mit einer Färbung, die man erzielt durch Mischen der Flokken 23 und 24 und den Vertiefungen 11 mit einer Farbe, der Flocken 24, die wesentlich Intensiver Ist gegenüber der Farbe der Flocken 23. Infolgedessen unterscheiden sich die Vertiefungen 11 eindeutig von den Erhöhungen

12 an der Grenze und man erhält ein zweifarbiges Reliefmuster mit klar geschnittenen Konturen.

Es 1st festzuhalten, daß weder die Flocken 23 noch die Flocken 24 auf solch eine einzige Farbe (Schattierung) beschränkt sind; jede von Ihnen kann aus einer oder mehreren Flocken unterschiedlicher Farben bestehen, so daß man Insgesamt eine feine Einstellung der Farben erzielen kann.

Die Flocken 24, die nicht in der Hochfrequenz-Schweißvorrichtung erweichen und verschmelzen, bestehen aus Synthesefasern, z. B. Rayon- oder Nylon-Fasern, mit einer Länge von 0,5 bis 1,5 mm und 0,077 bis 0,33 tex. Nähere Angaben über die Anwendung einer Klebstoffbeschichtung, das Beflocken der Stapelfasern und das Prägen mit einer Hochfrequenz-Schweißvorrichtung sind aus dem nachfolgenden Beispiel ersichtlich.

Fig. 7 zeigt eine dritte Ausführungsform der Erfindung. Flg. 7a zeigt ein weiteres beflocktes Schaummateiial, das für die Erfindung anwendbar ist und das so aufgebaut ist, daß es beim Prägen mit einer Schwelßvonlchtung in den gebildeten Vertiefungen und Erhöhungen einen viel größeren Kontrast im Farbunterschied (Tönungsunterschied) aufweist als beim Schaummaterial, das in Flg. 6a gezeigt wurde. Das Schaummaterial von Flg.7a ist identisch mit dem Material von Flg. 6a mit der Ausnahme, daß die Flocken 23 aus Modacrylfasern bestehen, die länger sind als die Flocken 24, die in einer Hochfrequenz-Schweißvorrichtung nicht erweichen und verschmelzen. Bei einem solchen Material verhüllen die langen Flocken 23 im wesentlichen die kurzen Flocken 24 und ergeben eine Flockungssehicht bei der die Farbe (Schattierung) der langen Flocken 23 gegenüber der Farbe (Schattierung) der kurzen Flocken 24 wesentlich intensiviert 1st. In Fig. 7b wird ein erfindungsgemäßer beflockter Schaum gezeigt, der durch Prägen des beflock ten Schaummaterials mit einer Hochfrequenz-Schwelßvorrlchtung hergestellt wurde. Wie bei dem in Fi g. (ib gezeigten Produkt stehen die Florhaare 23 und 24 auf der Erhöhung 12 aufrecht, während die Florhaare 24, die beim Verschweißen nicht unter Erweichen schmelzen, In der Vertiefung 11 aufrecht stehen. Infolgedessen ist In der Erhöhung 12 die Farbe (Schattierung) der langen Flocken (Florhaare) 23 wesentlich intensiver gegenüber der Farbe (Schattierung) der Flocken 24 und in der Vertiefung 11 Ist nur die Farbe (Schattierung) der aufrecht stehenden Florhaare 24 sichtbar, so daß dadurch ein noch schärferes Muster mit einem größeren Kontrast zwischen den Farben (Schattierungen) in der Vertiefung 11 und der Erhöhung 12 vorliegt. Wenn die Flocken 24, die durch Hochfrequenz weder erweichen noch schmelzen, länger sind als die Flocken 23, ergibt sich ein Muster mit einem niedrigen Kontrast zwischen den Farben (Schattierungen) in den Vertiefungen und Erhöhungen.

Bei der vorerwähnten dritten erfindungsgemäßen Ausführungsform werden ein Substrat, Rockfasern und Flockungskleber verwendet, die Identisch sind mit den In der ersten und zweiten Ausführungsform verwendeten. Deshalb können Details für das Auftragen des Klebers, die Beflockung mit den Florfasern und das Prägen mit einer Hochfrequenz-Schwelßvorrlchtung dem nachfolgenden Beispiel entnommen werden. F1 g. 8 zeigt eine vierte Ausführungsform der Erfindung. Flg. 8a zeigt ein beflocktes Schaummaterial, das aus einem Substrat 1 besteht, das aus einem Schaum aus 1,2-Polybutadlenharz oder einem Polymergemisch, das ein solches Harz als eine Komponente enthält, besteht. Dieses Substrat Ist mit einem Florgemisch 28 mittels eines Flockungsklebers 5 beflockt. Das Florgemisch besteht aus langen Flocken 26 aus Modacrylfasern und kurzen Flocken 27 aus einer anderen Modacrylfaser einer unterschiedlichen Farbe (Schattierung) als die Flocken 26. Die kurzen Flokken 27 werden Im wesentlichen durch die langen Rocken 26 verdeckt und sind kaum sichtbar. Als Ergebnis ist die gesamte Beflockungsschlcht derart, daß die Farbe (Schattierung) der langen Flocken 26 Intensiver Ist gegenüber der Farbe (Schattierung) der kurzen Flocken 27.

Wird ein solches beflocktes Schaummaterial mit einer Hochfrequenz-Schwelßvorrlchtung geprägt, so wird sowohl Im Substrat 1 als auch In dem Florgemisch 28 Innere Wärme erzeugt und wie In Flg. 8b gezeigt wird,

verschmelzen anliegende Zellmembrane in dem Teil des Schaumsubstrats 1, das durch die Form niedergepreßt wurde, cum Teil miteinander und dabei werden einige der Zellen zerstört und eine Vertiefung 11 gebildet, in welcher das Florgemisch 28 erweicht und schmilzt und flach wird. Wenn das Fiorgemlsch 28 in der Vertiefung

11 flach wird, kommen die kurzen Flocken 27, die bisher mit dem bloßen Auge kaum sichtbar waren, zwischen den langen Fasern 26 zum Vorschein. Infolgedessen nimmt die Flockungsschlcht In der Vertiefung 11 die Farbe (Schattierung) an, die durch Vermischen der Farben (Schattierung) der langen Flocken 26 und der kurzen Flocken 27 gebildet wird. Wenn andererseits das Florgemisch auf der Erhöhung 12, das durch die Form nicht niedergepreßt wurde, erweicht und in einem gewissen Ausmaß schmilzt aufgrund der erzeugten Innenwärme bleibt es dennoch aufrecht stehen und hält die ursprüngliche Farbe (Schattierung) der Flockungsschlcht, d. h. die Farbe (Schattierung) vor dem Prägen bei.

In der vorerwähnten Weise wird erfindungsgemäß eine Hochfrequenz-Schweißvorrichtung verwendet, um eine Prägung gleichzeitig mit einer Veränderung der Farbe (Schattierung) der Flocken in der Vertiefung 11 zu erzielen, wodurch man einen beflocklen Schaum erhält mit einem erhöhten Prägemuster, das aus den Erhöhungen

12 mit der Farbe (Schattierung) der langen Rocken 26 und der Vertiefung 11 mit der Farbe (Schattierung), die durch Mischen der langen Flocken 26 mit den kurzen Flocken 27 gebildet wurde. Als Ergebnis ist die Vertiefung 11 an den Grenzen eindeutig unterscheidbar von den Erhöhungen 12 und man erhält ein Zwelfarbenmuster (zwei Schattierungen) in Reliefform mit klar geschnittenen Konturen.

Selbstverständlich sind weder die Flocken 26 noch die Flocken 27 auf eine einzige Farbe (Schattierung) beschränkt. Jede von Ihnen kann aus mehr als einer Art Flocken mit unterschiedlichen Farben (Schattierungen) bestehen, um eine gute Anpassung der Farbe (Schattierung) zu erzielen.

Bei der vorerwähnten vierten Ausführungsform der Erfindung werden ein Substrat, Florfasern und Flokkungskleber In gleicher Welse verwendet wie bei der ersten Ausführungsform. Das Aufbringen der Klebstoffbeschlchtung, das Beflocken mit den Florfasern und das Gravieren mit einer Hochfrequenz-Schwelßvorrlchtung kann dem nachfolgenden Beispiel entnommen werden.

FI g. 9 zeigt eine fünfte Ausführungsform der Erfjndung. In Flg. 9a wird ein beflocktes Schaummaterial gezeigt, das identisch ist mit dem In Flg. 8a gezeigten Material, ausgenommen, daß die kurzen Flocken 27 die gleiche Farbe (Schattierung) haben wie die langen Flokken 26 und daß dadurch eine Flockungsschicht gebildet wird, die eine einzige Farbe (Schattierung) auf den langen und kurzen Flocken 26 und 27 hat. Wird ein solches beflocktes Schaummaterial mit einer Hochfrequenz-Schweißvorrichtung geprägt, so werden sowohl die Flokken 26 als auch 27 In der Vertiefung 11 flach, wenn sie erweichen und miteinander verschweißen, aber die auf der Erhöhung 12 bleiben aufrecht stehen. Als Ergebnis Ist die Erhöhung 12 mit den aufrecht stehenden Flocken 26 und 27 samtartig und hat eine verhältnismäßig helle Farbe (helle Tönung), wie sie vor der Prägebehandlung vorlag, wogegen in der Vertiefung 11, In welcher die Flocken 26 und 27 flach liegen, eine tiefe Farbe (tiefe Tönung) aufweist, aufgrund der hohen Flockungsdlchte. Auf diese Welse ist an der Grenze zwischen der Vertiefung 11 und der Erhöhung 12 ein deutlicher Unterschied und man erhält ein Prägemuster unterschiedlicher Farbtiefe (unterschiedlicher Tönung) in einer klar geschnittenen Kontur.

Bei der vorerwähnten fünften Ausfuhrungsform der Erfindung werden ein Substrat, Florfasern und Floks kungskleber verwendet, die gleich sind mit denen in der vorher erwähnten Ausführungsform. Die Auftragung der Klebebeschichtung, das Beflocken mit den Flockungsfasern und das Gravieren mit einer Hochfrequenz-Schwelßvorrichtung werden auch in dem nachfolgenden

to Beispiel beschrieben.

Aus dem vorhergehenden wird ersichtlich, daß erfindungsgemäß zum ersten Mal der Industrie ein endloser befleckter Schaum zur Verfügung gestellt wird, der einen guten Griff hat und der ein scharfes, wildlederähnliches Muster In reliefartig geprägten Erhöhungen und Vertiefungen unterschiedlicher Farben (unterschiedlicher Farbtönungen) aufweist, oder bei dem die gleiche Farbe In unterschiedlicher Farbtiefe (unterschiedliche Tönungen der gleichen Schattierung) vorliegt, so daß dadurch eine große scheinbare Tiefe vorliegt. Ein solcher Schaum wird hergestellt. Indem man einen Substratschaum aus einem bestimmten Material, der mit Fasern aus einem bestimmten Material beflockt wurde, mit einer Hochfrequenz-Schwelßvorrlchtung prägt. Ein solches Schaumprodukt kann großtechnisch äußerst günstig hergestellt werden. Modacrylfasern aus einem Vinylchlorld/Acrylnltrll-Copolymer, die als Flockungsfasern verwendet werden, sind feuerhemmend und der unter Verwendung dieser Fasern gebildete Schaum 1st als Baumaterial, wie zum Bedecken von Wänden, für Auslegeware und für Deckenabdeckungen, sowie auch für Möbel, wie Sessel, geeignet und ebenso auch für Kleidungsstücke, Taschen, Schuhbekleidung und andere verschiedene Haushaltswaren.

Der hler verwendete Ausdruck »Prägemuster«, »erhobenes Muster« oder »reliefartiges Muster« Ist nicht auf geometrische oder nichtgeometrische Figuren begrenzt, sondern schließt alle Arten von Figuren, Designs, Buchstaben und Symbole ein. Ebenso sind die erflndungsgemaß beflockten Schäume nicht auf solche begrenzt, wie sie in den beiliegenden Zeichnungen beschrieben werden, sondern es sind zahlreiche Modifizierungen und Veränderungen Im Rahmen des Hauptanspruches möglich (z. B. Indem man ein Substratgewebe verwendet).

Beispiel

Ein zweiteiliger vernetzbarer Polyurethankleber vom Lösungsmitteltyp wurde durch Umkehrbeschichtung auf einen Schaum aufgetragen, der aus 1,2-Polybutadlenharz hergestellt worden war. Der Schaum zeigte ein Schäumungsverhältnls von 5:1, eine Dicke von 1,0 mm und eine Breite von 1 m. Der Schaum wurde mit einem Stoff (Baumwolljeans) laminiert. Mittels eines Rakels wurde eine Beschichtung aus einem reaktiven Acrylesterkleber vom Emulsionstyp aufgetragen und auf den Schaum in einer Trockengewichtsmenge von 100 g/m². Dann wurde der Schaum mit kurzen gefärbten Modacrylfasern (1,0 mm lang, 0,22 tex dick) nach der »Untenmethode« (Spannung 45 000 V, Beflockungsmenge 5 m/min) beflockt. Bei der »Untenmethode« fallen Stapelfasern (Flocken) aus einer Position oberhalb des zu beflockenden Schaumsubstrates; während des Falls passieren die Fasern ein elektrisches Feld und werden dadurch elektrostatisch aufgeladen und dann werden die aufgeladenen Fasern auf die obere Oberfläche des Schaumsubstrates geflockt. Der Schaum wurde in einen Trockenofen eingeführt und dort zunächst während 5 Minuten auf 90° C

erwärmt und dann 10 Minuten auf 135 bis 140° C erhitzt, wobei die Flocken fest in dem Schaum verankert wurden. Der Schaum wurde gekühlt und zur Entfernung von überschüssigen Flocken gebürstet Er wurde dann mittels einer Hochfrequenz-Schwelßvorrichtung zur Erzielung des gewünschten, erhabenen Prägemusters geprägt. Eine Zinkform, In welche an der Oberfläche das gewünschte Muster eingraviert wurde, wurde auf der oberen Platte einer Hochfrequenzpresse mit darin befindlichen Elektroden befestigt. Die Preßplatten wurden auf 80° C vorerwärmt und die Form wurde auf die gleiche Temperatur erwärmt. Die Temperatur war gleich dem Erweichungspunkt des Schaumes und war hoch genug um einen Verlust der Form (d. h. der ursprünglichen Form) des Schaumes zu verhindern. Der beflockte Schaum wurde in eine

Position direkt unterhalb der Presse eingegeben, die Preßplatten wurden geschlossen und zusammengedrückt (Preßdruck: 9.81 N/mm²) und unmittelbar danach wurden sie mit 27,1 MHz während einer gewissen Zeit (Im allgemeinen im Bereich von 2 bis 5 Sekunden) oszilliert und dann gekühlt auf die Formtemperatur, die 2 bis 3 Sekunden aufrechterhalten wurde. Die Presse wurde geöffnet und der nun mit einem Prägemuster versehene Schaum wurde herausgezogen (die Zeit während des Prägezyklus betrug im allgemeinen etwa 10 Sekunden). Ein solches intermittierendes Prägen unter Anwendung einer bekannten Verfahrenswelse vermeldet die Bildung von sichtbaren Grenzlinien zwischen den wiederholten Prägemustern und ergibt einen beflockten Schaum mit einem Prägemuster, das endlos 1st.

Hierzu 7 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Mit einem durch eine Hochfrequenz-Schweißvorrichtung erzeugtem Prägemuster versehener beflockter Schaum In Form eines Schichtstoffes aus einem ggf. auf einem Substratgewebe befindlichen teilvernetzten Schaumsubstrat und einer mittels einer KJebebeschlchtung anhaftenden Beflockung, dadurch gekennzeichnet, daß

(a) das teilvernetzte Schaumsubstrat aus 1,2-Polybutadienharz oder aus einer Polymermischung, die ein 1,2-Polybutadlenharz als eine Komponente enthält, gebildet 1st, wobei die Teilvernetzung bis zu einem Grad durchgeführt 1st, daß die Gelfraktion 10 bis 75% in siedendem Toluol während 15 Stunden beträgt,

(b) die Befleckung aus Modacryl-Florfasern die einen Erweichungspunkt von 150⁰C haben, aber schon bei 120° C In einem ausreichenden Maße erwelchen und für eine Prägung oder Verformung in einer Hochfrequenzschweißvorrichtung geeignet sind, oder einem Gemisch solcher Fasern mit anderen Florfasern besteht, und daß

(c) In den durch Prägen mittels der Hochfrequenz-Schweißvorrichtung erzeugten Vertiefungen die Modacrylfasern mit dem Schaumsubstrat verschmolzen sind.

2. Beflockter Schaum gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ausschließlich Modacryl-Florfasern aufgeflockt sind, die In der Lage sind zu erweichen und sich mit dem Schaumsubstrat unter Einwirkung einer Hochfrequenz-Schweißvorrichtung durch Erweichung zu verschmelzen, so daß das mittels der Hochfrequenz-Schwelßvorrlchtung geprSgte Muster Erhöhungen und Vertiefungen der gleichen Farbtönung aber unterschiedlichen Farbgrades aufweist.

3. Beflockter Schaum gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Beflockung aus langen und aus kurzen Modacryl-Florfasern besteht, die beide In der Lage sind, mittels einer Hochfrequenz-Schwelßvcrrichtung zu erweichen und zu verschmelzen, wobei die kurzen Modacrylfasern eine gleiche oder unterschiedliche Farbtönung wie die langen Modacrylfasern haben.

4. Beflockter Schaum gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Beflockung aus einem Florgemisch besteht, aus Modacrylfasern, die In der Lage sind, mittels einer Hochfrequenz-Schweißvorrichtung zu erweichen und zu verschmelzen, und aus Fasern mit einer von den Modacrylfasern unterschiedlichen Tönung, die nicht in der Lage sind, mittels der Schweißvorrichtung zu erweichen und zu verschmelzen, so daß das mittels der Hochfrequenz-Schwelßvorrlchtung gebildete Muster Höhen und Vertiefungen unterschiedlicher Farbtönung aufweist.

5. Beflockter Schaum nach den Ansprüchen I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaumsubstrat aus einem 1,2-PoIybutadienharz und einem Polymeren, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Vinylacetat/Olefln-, Vlnylalkohol/Olefln- und Acrylester/Olefin-Copolymeren, enthaltend mehr als etwa 10 Mol-% an polaren Komponenten, besteht.

6. Beflockter Schaum nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis des anderen Polymeren zu 1,2-Polybutadlenharz 3 : 7 bis 7 : 3, bezogen auf das Gewicht, beträgt.