DE8108314U1

DE8108314U1 - Durch hochfrequenz verschweissbare platten und bahnen aus kunststoffschaum

Info

Publication number: DE8108314U1
Application number: DE19818108314
Authority: DE
Original assignee: Katex Kaschier- und Praegeanstalt & Co KG Textilveredlung 4054 Nettetal De GmbH
Current assignee: Katex Kaschier- und Praegeanstalt & Co KG Textilveredlung 4054 Nettetal De GmbH
Priority date: 1981-03-21
Filing date: 1981-03-21
Publication date: 1981-08-27

Description

Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind durch Hochfrequenz verschweißbare Platten und Bahnen aus Kunststoffschaum, vorzugsweise aus Polyurethanweichschäumen.

Es besteht bereits seit langem ein großes Bedürfnis nach durch Hochfrequenz verschweißbaren Platten und Bahnen aus Kunststoffschäumen, insbesondere solchen aus Polyurethanschaum, welche insbesondere zu Polsterungszwecken einsetzbar sind und deshalb auch in größeren Stärken eingesetzt werden können. Beispielsweise hat man versucht, bereits bei der Schaumstoffherstellung modifizierte Polyole einzusetzen, welche direkt verschweißbar wären. Auch der Zusatz von durch Hochfrequenz verschweißbaren Kunststoffen wie PVC, PA,-PoIyacetal und Polyacetaten bei der Schaumstoffherstellung hat nicht zu den gewünschten Ergebnissen geführt. Das nachträgliche Tränken oder Besprühen der Schaumstoffe mit Kunststoffdispersionen beispielsweise von PVC, PVAC und PA führt ebenfalls nicht zu den gewünschten Ergebnissen. Man hat ' auch versucht, Schaumstoffe nachträglich mit faserförmigen Kunststoffen zu benadeln, um sie dadurch durch Hochfrequenz verschweißbar zu machen. Alle nach dem Stand der Technik bisher benutzten Produkte führen nicht zu voll befriedigenden Ergebnissen. Insbesondere war die Einsatzfähigkeit beim Hochfrequenzverschweißen auf mehr oder weniger spezielle Bedingungen beschränkt. Typische Sonderlösungen sind in den deutschen Patentschriften 1 903 667, 1 913 209 und 1 929 352 beschrieben.

Aus der DE-PS 2 116 092 ist bekannt, Polyurethanschaumstoffbahnen dadurch hochfrequenzverschweißbar zu machen, daß man den Schaumstoff mechanisch verformt und das Schweißhilfsmittel spätestens im verformten Zustand des Schaumstoffes auf den Schaumstoff aufbringt. Durch das dort beschriebene

• ·

Verfahren gelingt es, durch hochfrequenzverschweißbare Kunststoffpulver an der Oberfläche sowie den an die Oberfläche angrenzenden Poren des Schaumstoffes einzubringen. Zur Durchführung dieses Verfahrens ist eine spezielle Vor-5 richtung notwendig, die mechanisch aufwendig die gleichmäßige Verteilung des Pulvers an der Oberfläche des Schaumstoffes gewährleisten soll. Es leuchtet ohne weiteres ein,

j daß nach diesem Verfahren nur sehr dünne Bahnen ausgerüstet werden können, da die Verschweißung ausschließlich 1 0 in den Oberflächenbereichen der Schaumstoffbahn erfolgen

! kann. ;

j Die vorliegende Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt,

j durch Hochfrequenz verschweißbare Platten und Bahnen aus

j Kunststoffschaum zu entwickeln, welche in beliebigen Stär-

I 15 ken einsetzbar sind und leicht handhabbar praktisch uni-

I , verseil eingesetzt werden können. Insbesondere sollen solche i durch Hc jhfrequenz verschweißbaren Schaumstoffe, Vorzugs- '

j ^: weise aus Polyurethanweichschäumen entstehen, die für ; I Polsterzwecke einsetzbar sind und bei der Fertigung mit

j ₍ 20 beliebigen anderen beim Polstern eingesetzten Materialien ! verschweißt werden können, wobei die Verschweißungsstellen

I ' mechanisch und optisch allen Anforderungen an moderne In-I dustrieprodukte genügen sollen.

I !

I Diese Aufgabe wurde überraschenderweise dadurch gelöst,

25 daß man retikulierte Schäume verwendet und in diese gleichmäßig verteilt durch Hochfrequenz verschweißbare Kunststoffpulver einbringt und diese Pulver mit Hilfe eines feinkörnigen Pulvers mit schmelzklebenden Eigenschaften fixiert. Die Herstellung dieser erfindungsgemäßen, durch Hochfre-30 quenz verschweißbaren Schaumstoffplatten oder Bahnen erfolgt entweder dadurch, daß man in den retikulierten Schaum zunächst das Stegsystem mit einem feinkörnigen Pulver mit schmelzklebenden Eigenschaften gleichmäßig ein-

stäubt und danach das durch Hochfrequenz verschweißbare Kunststoffpulver gleichmäßig einbringt oder ein mit feinkörnigem Pulver mit schmelzklebenden Eigenschaften gleichmäßig eingestäubtes, durch Hochfrequenz verschweißbares Kunststoffpulver gleichmäßig einbringt und ggf. erwärmt.

Retikulierte Schaumstoffe sind bekannt. Es handelt sich um Schäume, bei denen die Zellwände praktisch vollständig entfernt sind, so daß sie nur noch aus dem netzartigen ! Skelett bzw. Stegsystem bestehen. Sie können in üblicher Weise aus Schaumstoffen durch mechanische, chemische ; oder thermische Behandlung gewonnen werden. Die Anwendung , retikulierter Schäume war bisher auf Sondergebiete wie die Behandlung strömender Medien, die Veränderungen mechanischer, akustischer und elektrischer Wellen und Sonderverpackungen beschränkt.

Es wurde jetzt gefunden, daß diese retikulierten Schäume auch hervorragend geeignet sind,zu durch Hochfrequenz verschweißbaren Platten und Bahnen verarbeitet zu werden. Hierzu werden in die retikulierten Schäume, die in der ; Regel allein nicht durch Hochfrequenz verschweißbar sind, durch Hochfrequenz verschweißbare Kunststoffpulver gleichmäßig eingebracht. Dies kann in besonders einfacher Weise durch einfaches und gleichmäßiges Aufstreuen des Kunststoff pulvers auf den Schaum erfolgen, wobei überschüssige Mengen durch das Steggerüst hindurch unterhalb der Platte oder Bahn wieder austreten. Um die Platten und Bahnen transport- und lagerfähig zu machen und die gleichmäßige Verteilung nachträglich nicht wieder zu gefährden, ist es erforderlich, die Teilchen des verschweißbaren Kunststoffpulvers an den Stegen des Schaumstoffes zu fixieren. Dies geschieht erfindungsgemäß durch ein feinkörniges Pulver mit schmelzklebenden Eigenschaften. Dieses feinkörnige Pu"¹ i---- „_x...-i. _vor £_em Einbringen der ver-

schweißbaren Kunststoffpulver in den Schaumstoff eingebracht werden, oder aber in einem Arbeitsgang zusammen mit dem Kunststoffpulver eingetragen werden, indem man das Kunststoffpulver vorher mit dem feinkörnigen Pulver einstäubt. Diese gewissermaßen "panierten" Kunststoffpulver werden bereits durch einfaches Erwärmen an den Stegen des retikulierten Schaumes fixiert, ohne dessen sonstige mechanischen und optischen Eigenschaften zu verändern. Die so erhaltenen Platten und Bahnen können nun in beliebiger Weise mit herkömmlichen Hochfrequenzschweißgeräten verschweißt werden, wobei in einem Arbeitsgang auch die verschiedensten Materialien miteinander verschweißt werden können. Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Produkte ist, daß sie ohne Schwierigkeiten auch in den Stärken von über 5 mm hergestellt und verarbeitet werden können. Bei dem Verfahren gemäß DE-PS 2 116 092 muß bei Schichtstärken über 5 mm sowohl die Ober- als auch die Unterseite < mit Schweißhilfsmitteln ausgerüstet werden, was in der Praxis zu erheblichen Mehraufwendungen führt. Erfindungsgemäß können auch Schaumstoffplatten und -bahnen in Stärken ' von 10 bis 20 mm verschweißbar gemacht werden.

Als retikulierte Schaumstoffe kommen prinzipiell alle Schaumstoffe infrage, in der Praxis werden jedoch Polyurethanweichschäume, insbesondere auf Basis von Polyestern und Polyäthern bevorzugt. Als durch Hochfrequenz verschweißbare Kunststoffpulver werden insbesondere Polyamide, PVC, PVDC, PVAC, Copolymerisate und Gemische derselben eingesetzt. Die Korngrößen können 100 bis 500 \xm betragen, Korngrößen von 100 bis 300 μηι werden bevorzugt. Hierbei ist zu beachten, daß die Korngrößen unterhalb der Porengrößen der retikulierten Schäume liegen müssen, da sonst ein Eindringen und Durchrieseln nicht mehr möglich ist. Die retikulierten Schäume weisen im allgemeinen 5 bis 30 Zellen pro cm auf, wnhpi 14 bis 22 Zellen pro cm bevorzugt werden.

Das Raumgewicht dieser Schäume beträgt 15 bis 60, vorzugsweise 25 bis 45 g/l. Die durch Hochfrequenz verschweißbaren Kunststoffpulver liegen in dem fertigen Produkt, in Mengen von 20 bis 200 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Schaumes vor. Vorzugsweise werden Mengen von 50 bis 150 Gew.-% eingesetzt. Zur Fixierung der durch Hochfrequenz verschweißbaren Kunststoffpulver werden feinkörnige Pulver mit schmelzklebenden Eigenschaften eingesetzt. Diese Pulver können aus PE, EVA, Polyamiden, PVC, PVDC und PVAC,Copolymerisaten und Gemischen derselben bestehen. Die Teilchengröße sollte zwischen einem und 100, vorzugsweise 5 bis 60 μΐη bestehen, wobei jedoch gegenüber der Korngröße der verschweißbaren Kunststoffpulver ein deutlicher Größenunterschied von etwa einer Zehnerpotenz bestehen sollte. Der Schmelzpunkt der feinkörnigen Pulver mit schmelzklebenden Eigenschaften sollte zwischen 40 und 120⁰C, vorzugsweise zwischen 60 und 80⁰C liegen. Diese Pulver werden in Mengen von 1 bis 30, vorzugsweise 5 bis 15 Gew.-% bezogen auf das Gewicht der durch Hochfrequenz verschweißbaren Kunststoffpulver eingesetzt. Um eine ausreichende Fixierung der durch Hochfrequenz verschweißbaren Kunststoffpulver an dem Steggerüst der retikulierten Schäume zu gewährleisten, kann man entweder von vorgewärmtem Schaum ausgehen oder aber jeweils nach dem Einbringen der pulverförmigen Substanzen erwärmen. Die Erwärmung kann beispielsweise durch Infrarot, Heißluft, Gase, Dampf, aber auch Hochfrequenz erzeugt werden, sofern auch das feinkörnige Pulver mit schmelzklebenden Eigenschaften durch Hochfrequenz anregbar ist. Eine bevorzugte Ausführungsform besteht darin, daß man das durch Hochfrequenz verschweißbare Kunststoffpulver mit dem feinkörnigen Pulver mit schmelzklebenden Eigenschaften einstäubt und in dieser gewissermaßen "panierten" Form gleichmäßig in den retikulierten Schaum einbringt. Durch das Erwärmen wird das durch Hochfrequenz verschweißbare Kunststoffpulver nur oberf läc"^u1 ' "^u ^arv ^ ^" steaen angesintert. Im Gegensatz

zu Klebstoffen, Lösungsmitteln, Dispersionen etc. werden jedoch keine den Schweißvorgang oder die Qualität des Endprodukts beeinflussenden Fremdstoffe in den Schaumstoff eingebracht.

Die erfindungsgemäßen Schaumstoffplatten und Bahnen können ohne Schwierigkeiten mit einer großen Anzahl von anderen Materialien verarbeitet werden. Beispielsweise kann man ein- oder mehrlagig Flächen-kaschieren und sowohl Kunststoffolien als auch Textilien mit dem Schaumstoff bzw. ggf weiteren Beilagen nach Wunsch miteinander verschweißen.

Die so erhaltenen Produkte können vorzugsweise zur Polste- ; rung eingesetzt werden, beispielsweise bei der Herstellung von Polstermöbeln, Kraftfahrzeugsitzen sowie der Kraft- ' fahrzeuginnenausstattung. Sie sind aber auch für die Herstellung von Matrazen und Auflagekissen geeignet und können beispielsweise zusammen mit Kunstleder und Textilien zu hochwertigen Endprodukten verarbeitet werden. ;

Bei der Herstellung von kaschierten Produkten läßt sich die Herstellung dadurch vereinfachen und besonders praktisch durchführen, indem man in den bereits einseitig kaschierten Schaumstoff beispielsweise unter einem vibrierenden Streuaggregat durchzieht, dabei gleichmäßig mit feinkörnigem Pulver eingestäubte Kunststoffpulver aufstreut und hierbei nach Möglichkeit so dosiert, daß die aufgestreute Menge

gerade zur Abdeckung der Schaumstoffstege ausreicht, jedoch sich
/keine oder nur geringfügige überschüssige Mengen an der \

kaschierten Unterseite ansammeln. Nach diesem Auftrag mit dem "panierten" Pulver wird das Material erwärmt, wobei das Kunststoffpulver an den Stegen fixiert wird. Die Erwärmung kann in besonders einfacher Weise durch Infrarotlicht erfolgen. Anschließend kann gewünschtenfalls auch die zweite Oberfläche des Schaumstoffes mit einem Gewebe kaschiert werden. Das so erhaltene Produkt ist ausgezeichnet geeignet zur Polsterung von Möbeln und Autositzen.

Claims

• · VON KREISLER SCHÖNWALD EISHOLD FUES VON KREISLER KELLER SELTING WERNER PATENTANWÄLTE Dr.-Ing. von Kreisler t 1973 Dr,-Ing. K, Schönwald, Köln Dr.-Ing. K, W. Eishold, Bad Soden Dr. J. F. Fues, Köln Dipl.-Chem. Alek von Kreisler, Köln Katex Dipl.-Chem. Carola Keller, Köln Dipl.-Ing. G. Selling, Köln Kaschier- und Prägeanstalt GmbH & Co KG Dr. H.-K. Werner, Köln Industriestr. 12 Nettetal 2 DEICHMANNHAUS AM HAUPTBAHNHOF D-5000 KÖLN 1 W/LF 20. März 1981 Durch Hochfrequenz verschweißbare Platten und Bahnen aus Kunststoffschaum Schutzansprüche

1. Durch Hochfrequenz verschweißbare Platten und Bahnen aus Kunststoffschaum, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem retikulierten Schaum bestehen, in den gleichmäßig verteiltes, durch Hochfrequenz verschweißbares

I Kunststoffpulver eingebracht und mit Hilfe eines feinkörnigen Pulvers mit schmelzklebenden Eigenschaften fixiert ist.

2. Durch Hochfrequenz verschweißbare Platten und Bahnen gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß retikulierte Polyurethanweichschäume eingesetzt werden,

3. Durch Hochfrequenz verschweißbare Platten und Bahnen gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das durch Hochfrequenz verschweißbare Kunststoffpulver aus Polyamiden, PVC, PVDC, PVAC, Copolymerisaten und Gemischen derselben besteht.

Telefon: (02^_-" _J ♦ ·· ·ι I i '*l' |: Dompolent Köln

4. Durch Hochfrequenz verschweißbare Platten und Bahnen gemäß Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das feinkörnige Pulver mit schmelzklebenden Eigenschaften aus PE, EVA, PVC, PVDC, PVAC, Copolymerisaten und Gemischen derselben besteht. ι

5. Durch Hochfrequenz verschweißbare Platten und Bahnen ' gemäß Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das feinkörnige Pulver mit schmelzklebenden Eigenschaf- ; ten Korngrößen von 1 bis 100, vorzugsweise 5 bis 60 μπι

aufweist. j

6. Durch Hochfrequenz verschweißbare Platten und Bahnen gemäß Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ^! das durch Hochfrequenz verschweißbare Kunststoffpulver Korngrößen von 100 bis 500, vorzugsweise 100 bis 300 um aufweist, jedoch um mindestens eine Zehnerpotenz größer als das feinkörnige Pulver mit schmelzklebenden Eigenschaften ist.

7. Durch Hochfrequenz verschweißbare Platten und Bahnen gemäß Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der retikulierte Kunststoffschaum 5 bis 30, vorzugsweise 14 , bis 22 Zellen pro cm aufweist und ein Raumgewicht von ', 15 bis 60, vorzugsweise 25 bis 45 g/l aufweist. _t

8. Durch Hochfrequenz verschweißbare Platten und Bahnen !

gemäß Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das feinkörnige Pulver mit schmelzklebenden Eigenschaften i bei 40 bis 120 ⁰C, vorzugsweise 60 bis 8O⁰C schmilzt. <

9. Durch Hochfrequenz verschweißbare Platten und Bahnen gemäß Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das durch Hochfrequenz verschweißbare Kunststoffpulver in Mengen von 20 bis 200, vorzugsweise 50 bis 150 % des Ge-

wichtes des retikulierten Kunststoffschaumes vorliegt.

10. Durch Hochfrequenz verschweißbare Platten und Bahnen gemäß Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das feinkörnige Pulver mit schmelzklebenden Eigenschaften in Mengen von 1 bis 30, vorzugsweise 5 bis 15 Gew.-% bezogen auf das Gewicht des durch Hochfrequenz verschweißbaren Kunststoffpulvers vorliegt.