DE3330716A1

DE3330716A1 - Schaumstoffgegenstand und verfahren zur herstellung desselben

Info

Publication number: DE3330716A1
Application number: DE19833330716
Authority: DE
Inventors: James T. Oak Creek Wis. McEvoy
Original assignee: Milsco Manufacturing Co
Current assignee: Milsco Manufacturing Co
Priority date: 1983-01-20
Filing date: 1983-08-25
Publication date: 1984-07-26
Also published as: SE8304667L; GB2133800A; IT1170450B; GB8322702D0; JPS59138423A; FR2539671A1; SE452132B; FR2539671B1; GB2133800B; US4405681A; IT8348891A0; CA1196115A; SE8304667D0

Description

GRÜNECKER, KINKELDEY, STOCKMAIR & PARTNER PATENTANWÄLTE

«4 PATENT *

A. GRÜNECKER, om.»« DR H KINKEUOEY. α«.·»« DR W. STOCKMAIR. Q»u»<a. DH K SCHUMANN, m.«« P.H JAKOao»i*a DR G BEZOLO. d«--o»> W MElS^tR. wi.»«i H HIlGERS. cwh.i~o OH H MEYER PLATH. nm.-

P 18 163

80OO M'JNCHEN 22

Schaumstoffgegenstand und Verfahren zur
Herstellung desselben

Beschreibung:

Die Erfindung betrifft einen neuartigen Schaumstoffgegenstand,, der insbesondere zur Verwendung als ein Sitzpolster geeignet ist, sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Gegenstandes.

Bisher wurden verschiedene Methoden bei der Herstellung von Schaumpolsterungen angewandt, die sowohl eine Stütze bieten als auch ein weiches und komfortables Sitzen ermöglichen. Die Methoden zur Herstellung solcher Polsterungen

wenden meist das haftende Verbinden verschiedener Schaumstofftypen und/oder Schaumstoffe mit unterschiedlichen Härten-und Verwendung von Klebern an, um einen Schichtschaumstoff zu erhalten, der die gewünschten Eigenschaften hat. Diese Methoden sind effektiv, aber zeitraubend und relativ teuer.

In. der US-PS 4 190 697 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Schaumstoffgegenstandes mit mehrfacher Dichte beschrieben, der zur Verwendung als eine Sitzpolsterung ohne die Anwendung von Klebern geeignet ist. Bei diesem . Verfahren wird eine Schaumstoffpolsterung mit einer festen hochdichten Schaumstoffbodenschicht und einer weichen Schaumstoffoberschicht mit niedriger Dichte dadurch hergestellt, daß eine erste Zusammensetzung, die fähig ist, .einen festen Schaum in einer Form zu erzeugen, eingebracht wird, die Zusammensetzung zum Einleiten des Steigens und AufSchäumens belassen wird, eine zweite flüssige Zusammensetzung eingegossen Wird, die fähig ist, einen weichen

Schaum durch das Steigen der ersten Zusammensetzung derart zu bilden, daß die erste Zusammensetzung auf der zweiten Zusammensetzung schwimmt, und daß dann die beiden Zusammensetzungen aufschäumen gelassen werden, wobei dieselben steigen und sich dann zu einem Schaumstoffgegenstand mit

einer mehrfachen Dichte aushärten, bei dem die Schaumstofflagen mit unterschiedlichen Dichten haftend miteinander und an ihren gemeinsamen Rändern ineinander übergehend verbunden s ind.

• Die Erfindung zielt darauf ab, einen Schaumstoffgegenstand mit mehreren Dichten anzugeben, der einen Durchbiegungsfaktor von etwa 4,5 oder größer hat, der zur Verwendung dieses Gegenstandes für eine Sitzpolsterung für Polster-.möbel, Büromöbel oder Fahrzeugsitze geeignet ist.

Ferner zielt die Erfindung darauf ab, ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Schaumstoffgegenstandes mit

-fr

mehreren Dichten ohne die Verwendung von Klebern anzugeben .

Der Schaumstoffgegenstand mit mehreren Dichten nach der Erfindung, der einen Durchbiegungsfaktor von etwa 4,5 oder größer hat, enthält Schaumstoffe mit unterschiedlichen Dichten. Der Gegenstand enthält eine feste tragende Bodenschicht aus einem hochdichten, hochfesten Schaumstoff, eine Oberschicht aus einem Schaumstoff mit geringerer Dichte und geringerer Festigkeit und eine Rand- · oder Stützseitenwandung aus Schaumstoff. Die Schaumstoffoberschicht, die Schaumstoffbodenschicht und die Seitenwandung sind haftend miteinander ohne die Verwendung von Klebern verbunden oder gehen ineinander über.

Die Erfindung gibt auch ein Verfahren zur Herstellung des Dreikomponentenschaumstoffgegenstandes an, bei dem in die Mitte einer Form eine erste Zusammensetzung bzw. Masse eingebracht wird, mit der ein fester Schaum mit einer hohen Dichte gebildet wird, bei dem um den Umfang der ersten Zusammensetzung in der Form ein Rand aus einer zweiten Zusammensetzung eingebracht wird, der einen Schaum mit einer mittleren Dichte bildet, bei dem die beiden Zusammensetzungen zum Aufschäumen gebracht werden und das Steigen eingeleitet wird, und bei dem dann durch die ersten Zusammensetzungen eine zweite Zusammensetzung gegossen wird, die einen Schaum mit einer niedrigen Dichte bildet. Die dritte Zusammensetzung ist eine Flüssigkeit und hat ein höheres spezifisches Gewicht als die ersten und zweiten Schaumstoffzusammensetzungen, so da6 wenigstens die schäumende erste Zusammensetzung auf der dritten Zusammensetzung schwimmt. Die drei Zusammensetzungen werden dann zum Aufrahmen, Schäumen und Steigen gebracht, um die geschlossene Form auszufüllen. Wenn sie ausreichend ausgehärtet sind, wird der Gegenstand aus der Form entnommen. Er wird um 180° zur Verwendung als

ι -1-

eine Polsterung gedreht, die an der Oberseite einen weichen, komfortablen Schaum mit geringer Dichte, am Boden einen festen Schaum mit hoher Dichte und an einem Rand oder einer Seitenwandung einen Schaum mit einer mittleren Dichte hat.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird die dritte Zusammensetzung nicht unmittelbar nach <äer Zugabe der ersten und zweiten Zusammensetzungen zugesetzt. Vorzugsweise ist eine Zeitverzögerung vorhanden, die ermöglicht, daß die erste Zusammensetzung aufzurahmen beginnt, so daß ihr spezifisches Gewicht vermindert wird, um .zu erreichen, daß diese auf der flüssigen dritten Zusammensetzung schwimmt. Die Größe der Zeitverzögerung hängt von den Reaktionsgeschwindigkeiten der verwendeten Schäume ab, hauptsächlich von der Reaktionsgeschwindigkeit der ersten Schaumzusammensetzung. Wenn die Masse der ersten Zusammensetzung bei der Schäumungsreaktion sich zu sehr vergrößert hat, ist die Viskosität ■ der Masse derart, daß die zuzugebende dritte Zusammensetzung nicht in die erste Zusammensetzung eindringen kann. Wenn andererseits die Schäumungsreaktion der ersten Zusammensetzung nicht ausreichend fortgeschritten ist, wird sich die erste Zusammensetzung nicht mit der dritten Zusammensetzung vermischen und der sich ergebende Gegenstand wird nicht die gewünschten Schichtlagen aus Schaumstoffen mit unterschiedlichen Dichten haben.

Bei einer bevorzugten Verfahrensweise ist eine Zeitverzögerung von 10-30 Sekunden zweckmäßig, wenn die erste Zusammensetzung zwischen etwa 10 und etwa 80% ihres potentiellen Steigvermögens innerhalb dieses Zeitraumes angestiegen ist und die dritte Zusammensetzung wird noch durch die erste Lage ohne schädliche Einwirkungen gehen.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung von

bevorzugten Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung. Darin zeigt:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht in

Teilschnittdarstellung einer bevorzugten Ausführungsform eines dreilagigen Schaumstoffgegenstandes nach der Erfindung,
10

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer

offenen Form, in der der Schaumstoffgegenstand hergestellt werden kann,

Fig. 3 eine Draufsicht auf die Form nach

Fig. 2 mit eingebrachter erster Zusammensetzung,

Fig. 4 eine Fig. 3 ähnliche Ansicht, wobei " die erste und die zweite Zusammensetzung

eingebracht sind,

Fig. 5 eine Seitenansicht in Schnittansicht

längs der Linie 5 - 5 in Fig. 4 zur Verdeutlichung der Schäume, nachdem

sie zu steigen begonnen haben,

Fig. 6 eine Fig. 3 ähnliche Ansicht, und zwar

in dem Zustand, unmittelbar nachdem die dritte Zusammensetzung zugesetzt worden

ist,

Fig. 7 eine Seitenansicht in Schnittdarstellung _ längs der Linie 7 - 7 in Fig. 6 zur Verdeutlichung des Schäumvorganges,

der etwa bis zur Hälfte abgelaufen ist, und

Fig. 8 eine Fig. 7 ähnliche Ansicht, bei der der Deckel der Form geschlossen ist und die Schäume zur Ausfüllung der Form gestiegen sind.

In Fig. 1 der Zeichnung ist ein Dreikomponentenschaumstoff gegenstand 10 gezeigt, der zur Verwendung als eine Sitzpolsterung geeignet ist. Der Schaumstoffgegenstand besteht aus einer festen Schaumstoffbodenschicht 11, einer weichen SchaumstoffOberschicht 12 und einem Rand oder einer Seitenwandung aus einem Schaum 13 mit einer mittleren Dichte. Der Boden 11, die Oberseite 12 und der Rand oder die Seitenwandung 13 sind haftend an ihren gemeinsamen Grenzbereichen 14 miteinander verbunden oder gehen ineinander über.

Die Aufgabe der festen Schaumstoffbodenschicht 11 bei einer Polsterung ist darin zu sehen, daß entweder die Polsterung hohe Trag- bzw. Stützeigenschaften hat oder in der Polsterung eine energieabsorbierende oder energieisolierende Lage vorhanden ist. Die Aufgabe der weichen SchaumstoffOberschicht 12 ist darin zu sehen, daß eine komfortable Lastverteilung vorhanden ist, die der Gesamtpolsterung ein weiches und sehr angenehmes Gefühl verleiht. Die Aufgabe des Randes oder der Seitenwandung aus einem Schaumstoff mit mittlerer Dichte ist darin zu sehen, daß die Leichtigkeit der Polsterung gegenüber jener verbessert wird, die man bei einer zweilagigen Polsterung erreicht. Die Schaumstoffkomponenten werden längs ihren gemeinsamen Grenzbereichen 14 während des Aushärtungsvorganges haftend miteinander verbunden, so daß die Notwendigkeit der Verwendung von Klebern beseitigt wird.

Das Verfahren zur Herstellung des Schaumstoffgegenstandes 10 wird nunmehr unter Bezugnahme auf die Fig. 2 bis 8 der Zeichnung näher erläutert.

Der Schaumstoffgegenstand 10 wird in einer Form 15 hergestellt/ die beispielsweise in Fig. 2 gezeigt ist oder in Formen, die auf andere geeignete Weise ausgebildet sind. Die Form 15 enthält einen Deckel· 16 und einen Behälter Kniehebelzwingen 18, 19 und 20 sind vorgesehen, umden Deckel 16 fest mit dem Behälter 17 zu verbinden. Die Form 15 wird zweckmäßigerweise auf eine Förderstraße (nicht gezeigt) gelegt und flüssige Zusammensetzungen·für die Schäume werden in die Form gegossen. Die Zusammensetzungen werden dann in der geschlossenen Form steigen und härten gelassen, um den geschäumten Gegenstand 10 zu bilden.

Bei einer bevorzugten Durchführungsweise des Verfahrens nach der Erfindung wird eine erste flüssige Zusammensetzung 21, die den festen Schaumstoffboden 11 bilden soll, in die Mitte der Form 15 gegossen, so daß sie teilweise den Boden der Form (siehe Fig. 2 und 3) bedeckt. Unmittelbar bevor die erste Zusammensetzung 21 aufrahmt oder steigt, wird die zweite flüssige Zusammensetzung 22, die die Seitenwandung 13 aus einem Schaumstoff mit mittlerer Dichte bilden soll, um den Umriß der ersten • Zusammensetzung (Fig. 4) gegossen. Nachdem die ersten und zweiten Zusammensetzungen aufzurahmen und zu steigen begonnen haben und etwa 10% bis etwa 80% ihres potentiellen ' Steigens (Fig. 5) erreicht haben, wird dann eine dritte Zusammensetzung 23, die die weiche SchaumstoffOberseite 12 bilden soll, in die Form 15 auf die anderen Zusammensetzungen durch die erste Zusammensetzung 21 (Fig. 6) gegossen.

Die erste Zusammensetzung 21, die zu dem Zeitpunkt steigt und aufschäumt, zu dem die dritte Zusammensetzung 23 zugegeben wird, hat ein spezifisches Gewicht, das kleiner als jenes der Zusammensetzung 23 ist. Daher geht die

dritte Zusammensetzung 23 durch die steigende erste • Zusammensetzung 21 und die erste Zusammensetzung 21

-β/ι -

schwimmt auf der oberen Fläche der flüssigen dritten Zusammensetzung 23 (Fig. 7). In der Zeichnung ist nur gezeigt, daß die erste Zusammensetzung 21 auf der Oberfläche der Zusammensetzung 23 schwimmt. Jedoch wird ebenfalls auch die zweite Zusammensetzung 22 auf der 'flüssigen dritten Zusammensetzung 23 schwimmen, wenn die dritte Zusammensetzung 23 in einer ausreichenden Menge zugegeben wird. Die Form 15 wird dann mit dem Deckel 16 geschlossen und der Inhalt wird steigen und aushärten gelassen. Die zum Aushärten benötigte Zeit liegt im Bereich von zwischen etwa 6 und 10 Minuten und die Zeit ändert sich mit den Bestandteilen der Zusammensetzungen und der Menge und der Art des' verwendeten Katalysators. Der so erhaltene Schaumstoffgegenstand 10 wird dann aus der Form entnommen und ggf. durch Quetschwalzen zusammengedrückt, um die geschlossenen Zellen zusammenzudrücken und zu erreichen, daß sich der Gegenstand weiter aushärtet. Wenn er als eine Polsterung verwendet wird, wird der Gegenstand 10 um 180° gedreht, so daß die weiche Schaumstoffschicht 12 oben und die feste Schicht 11 am Boden ist, wie dies in Fig. 1 gezeigt ist.

Die feste Schicht 11 besteht vorzugsweise aus einem hochdichten Polyurethanschaum und hat eine Eindruckbelastung-Durchbiegung (ILD) von 25% oder eine Härte von etwa 310,8 N (70 lbs oder größer); einen ILD-Wert von 65% mit etwa 821,4 N (185 lbs oder größer) und einen Durchbiegungsfaktor von 2,65. Die weiche Schaumstoffschicht 12 hat vorzugsweise einen 25% ILD-Wert von 93,2 N (21 lbs), einen 65% ILD-Wert von etwa 261 N (58,8 lbs. oder größer) und einen Durchbiegungsfaktor von etwa 2,8. Die Seitenwandung oder der Rand 13 ist vorzugsweise ein Schaum mit einer mittleren Dichte, der einen 25% ILD-Wert von 222 N. (50 lbs.), einen 65% ILD-Wert von etwa 610,5 N (137,5 lbs.) und einen Durchbiegungsfaktor von 2,75 hat. Der Gegenstand 10 hat

einen Gesamtdurchbiegungsfaktor oder einen ILD (65/25)-Wert zwischen etwa 4,5 und etwa 6,5.

Die folgenden Beispiele dienen zur weiteren Erläuterung der Vorteile der Erfindung und zur Verdeutlichung von bevorzugten Verfahrensweisen.

!0 BEISPIEL 1:

Schaumstoffgegenstand mit mehreren Dichten:

In die Mitte einer Form mit Abmessungen von 101,6 mm χ 381 mm χ 381 mm wurden 393g der Zusammensetzung Nr. 1 eingebracht.

Zusammensetzung Nr. 1:

Polyether triol, 4800 M.W. 34.0 Hydroxylzahl

(NIAX Polyol 11-34) 20

Acrylnitrilpolymerpolyolhydroxyl Nr. 28

(NIAX Polyol 31-28) Diethanolamin Wasser Tertiärer Aminkatalysator

Nicht-hydrolisierbares Silikonoberflächenbehandlungsmittel (L 5309)

Fluorkohlenstoff-Blasmittel Quasipräpolymer 32% frei NCO

(NIAX isocyanat SF 50) 30

Unmittelbar im Anschluß daran wurden 328 g der Zusammensetzung 2 um den Umriß der Zusammensetzung 1 gegossen.

63,20	g
35,00	g
1,80	g
2,30	g
1,90	g
0,60	g
8,00	g
41,70	g

1 ,90	g
2,43	g
2,01	g
0,63	g
8,47	g
41,70	g

Zusammensetzung Nr. 2:

Polyäthertriol, 4800 M.W. 34.0 Hydroxilnr. 66,92 g (NIAX Polyol 11-34)

Aerylnitrilpolymerpolyolhydroxyl Nr. 28 37,05 g (NIAX Polyol 31-28)

Diethanolamin

Wasser

Tertiärer Aminkatalysator Nicht-hydrolisierbares Silikonoberflachenbehandlungsmittel (L 5309) Fluorkohlenstoff-Blasmittel

Quasi-Präpolymer 32% frei NCO (NIAX Isocyanat SF 50)

Die Zusammensetzungen Nr. 1 und Nr. 2 werden dann aufrahmen und steigen gelassen, während 30 Sekunden, wobei sie innerhalb dieser Zeit auf 65% ihres gesamten Vermögens gestiegen sind.

Dann wurden 589 g der Zusammensetzung Nr. 3 in die Form direkt in die Mitte der noch steigenden Zusammensetzung Nr. 1 und auf die Oberfläche derselben gegossen.

Zusammensetzung Nr. 3t

Polyäthertriol, 4800 M.W. Hydroxilnr. 34.0 (NIAX Polyol 11-34)

Acryolnitrilpolymerpolyolhydroxyl Nr. 28,0 (NIAX Polyol 31-28)

Ethoxyliertes Triethanolaminhydroxil Nr. (Thanol SF 265)

Wasser

Tertiärer Aminkatalysator

Organo-Zinn-Katalysator

Nicht-hydrolisierbares Silikonoberflächenbehandlungsmittel (L 5309)

Fluorkohlenstoff-Blasmittel

Modifiziertes Polyisozyanat 40% frei NCO (Mondur MT 40)

60,00	g
35,00	g
5,00	g
2,50	g
1,35	g
0,03	g
1,00	g
8,00	g
35,16	g

Die Zusammensetzung 3, die im Zugabezustand eine Flüssigkeit ist, hat ein höheres spezifisches Gewicht als die aufrahmende, steigende Zusammensetzung Nr. 1 und geht durch diese durch. Als Ergebnis hiervon schwimmt die Zusammensetzung Nr. 1 auf der Oberfläche der Zusammensetzung Nr. 3. Der Deckel der Form wurde dann geschlossen und festgeklemmt. Der Inhalt wurde dann 10 Minuten lang aufschäumen, steigen und aushärten gelassen. Der Gegenstand wurde dann aus der Form entnommen, durch Quetschwalzen zusammengedrückt, um die geschlossenen Zellen zu brechen und wurde dann 7 Tage lang bei Raumtemperatur aushärten gelassen.

Der erhaltene Schaumstoffgegenstand hatte die folgenden Belastungseigenschaften:

Belastung-Eindruck-Durchbiegung.: 25% Durchbiegung 93,2 N (21 lbs.)

65% Durchbiegung 510,6 N (115,0 lbs.) Durchbiegungsfaktor 5,47

Die Bestandteile der Zusammensetzungen 1,2 und 3, die die Markenbezeichnungen NIAX tragen, und das Silikonober-*

flächenbehandlungsmittel sind von Union Carbide erhältlich. Das äthoxylierte Triethanolamin (Thanol SF 265) ist von Jefferson Chemical Company erhältlich und das modifizierte Polyisocyanat (Mondur) ist von Mobay Chemical. erhältlich. Die Produkte anderer Hersteller mit gleichen

Eigenschaften und denselben Funktionen können selbstverständlich ersetzt werden.

BEISPIEL 2:
35

Zu Vergleichszwecken wurden Schaumstoffgegenstände unter Anwendung der Verfahrensweise nach dem Beispiel 1 herge-

stellt, wobei jedoch in Abweichung von diesem nur eine Zusammensetzung zur Herstellung des Gegenstandes verwendet wurde. Die hierbei gewonnenen Erzeugnisse lassen sich auf die folgende Weise charakterisieren:

Gegenstand aus der Zusammensetzung Nr. 1:

930 g Probe mit den Abmessungen 101,6 mm χ 381 mm χ 381 mm:

Belastung - Eindruck - Verformung: 25% Durchbiegung 310,8 N (70,0 lbs.) 65% Durchbiegung 823,6 N (185,5 lbs.) Durchbiegungsfaktor 2,65

Gegenstand aus der Zusammensetzung Nr. 2:

900 g Probe mit den Abmessungen 101,6 mm χ 381 mm χ 381 mm:

Belastung - Eindruck - Durchbiegung:

25% Durchbiegung 222,0 N (50,0 lbs.) . 65% Durchbiegung 610,5 N (137,5 lbs.) Durchbiegungsfaktor 2,75.

Gegenstand aus der Zusammensetzung Nr. 3:

800 g Probe mit den Abmessungen 101,6 mm χ 381 mm χ 381 mm:

Belastung - Eindruck - Durchbiegung:

25% Durchbiegung 93,24 N (21,0 lbs.)

65% Durchbiegung 261,0 N (58,8 lbs.) Durchbiegungsfaktor 2,8

Die aus den einzelnen Zusammensetzungen gewonnenen Schaumstofferzeugnisse sind unzufriedenstellend bei der Verwendung als Sitzpolsterungen, da sie einen Durchbiegungsfaktor von kleiner als 3,0 haben.

Die bei den Beispielen hergestellten Gegenstände wurden hinsichtlich des äußeren Erscheinungsbildes des Gegenstandes und hinsichtlich ihrer Eignung zur Verwendung als eine Polsterung bewertet, wobei das Erscheinungsbild eines Querschnitts des Gegenstandes und der Durchbiegungsfaktor berücksichtigt wurde.

Der Gegenstand nach dem Beispiel 1 war zur Verwendung als eine Polsterung geeignet. Die Oberseite des Gegenstandes war mit einer weichen Schaumstoffschicht bedeckt. Die Seitenwandung des Polsters bestand aus einem Schaum mit einer mittleren Härte und der Boden der Polsterung bestand aus einer Lage aus festem, tragenden Schaum. Ein Querschnitt des Gegenstands zeigte, daß eine eindeutige Schichtung der drei Schäume verschiedener Dichte vorhanden ist und eine starke Übergangslinie, an der die Schäume verbunden waren.

Die nach dem Beispiel 2 hergestellten Gegenstände waren zur Verwendung als Polsterung ungeeignet. Entweder hatten sie ungeeignete Durchbiegungsfaktoren oder sie enthielten unerwünschte Hohlräume.

Das Verfahren zur Bestimmung der Belastung - Eindruck Durchbiegung - Werte ist jenes, das in ASTM D 1564-63T beschrieben ist. Der Durchbiegungsfaktor oder ILD (65/25) Wert ist das Verhältnis eines 65%-Kompressionswertes dividiert durch den 25%-Wert. Dieses Verhältnis zeigt in gewissem Maße einen mehr oder weniger linearen Zusammenhang zwischen den Größen, die zur Erstellung einer Federungskurve verwendet werden. Ein Durchbiegungsfaktor von 13,32 bis 19,98 N (3 - 4,5 lbs.) wird als zweckmäßig

bei einer Sitzpolsterung für ein Schneefahrzeug oder als ein Teil von einer Industrieausrüstung angesehen und ein Durchbiegungsfaktor von etwa 4,5 - 6,0 wird als zweckmäßig für einen Fahrzeugsitz oder für Polstermöbel erachtet .

Obgleich zu Illustrationszwecken spezielle Zusammensetzungen, wie die Zusammensetzungen. Nr. 1, Nr. 2 und Nr. 3, zuvor beschrieben worden sind, können selbstverständlich andere Schaumzusammensetzungen verwendet werden, mit denen man Schäume erhält, die die gewünschten Eigenschaften haben, wenn sie beim Verfahren nach der Erfindung angewandt werden. Die Wahl der Bestandteile hängt von der Funktion der zu bildenden gewünschten Schaumstoffschicht ab. Wenn die Funktion einer festen Schaumstoffschicht erreicht werden soll, um eine hohe Abstützung zu gewährleisten, wird ein Schaumstoff bevorzugt angewandt, der hohe ILD-Werte hat. Wenn allerdings äie Hauptaufgabe der festen Schaumstoffschicht ist, eine energieabsorbierende Schicht zu bilden, sollte die Zusammensetzung derart gewählt werden, daß man einen halbflexiblen Schaum erhält, der einen hohen Grad an Quervernetzung hat. Die Seitenwandung wird vorzugsweise von einem halbflexiblen Schaum mit einer mittleren Dichte gebildet, der eine ausreichende Abstützung bei dem angestrebten Anwendungszweck bietet. Jedoch kann irgendeine Schaumstoffzusammensetzung verwendet werden, die zu einem Schaum führt, der eine Festigkeit hat* die größer als jene der weichen Schaumstoffschicht ist und eine ausreichende entsprechende Abstützung gewährleistet. Die weiche Schaumstoffschicht ist vorzugsweise ein Schaum mit einem Federungsvermögen und einem kleinen ILD-Wert. Jedoch kann auch irgendeine weiche Schaumstoffzusammen-Setzung verwendet werden, die zu einer weichen Schaumstoff schicht führt, und die eine komfortable Lastverteilung ermöglicht und die der Gesamtpolsterung ein weiches

·■ * ♦ *

und sehr angenehmes Gefühl verleiht.

Polyurethanschäume werden durch die Reaktion eines Polyols und eines Polyisocyanat in Anwesenheit eines Blasmittels, eines Katalysators und eines oberflächenaktiven Mittels gebildet. Das Blasmittel erzeugt Gas zur Aufschäumung, der Katalysator beschleunigt die Reaktion und das oberflächenaktive Mittel stabilisiert IQ den steigenden Schaum und ermöglicht eine Einstellung der Zellgröße. Durch Verändern der Art und der Menge dieser Bestandteile können Urethanschäume hergestellt werden, die die Eigenschaft einer festen tragenden Schicht mit einer weichen komfortablen Schicht haben.

Obgleich zur Verdeutlichung der Erfindung beispielsweise die Herstellung eines Gegenstandes beschrieben worden ist, der eine durchgehende Seitenwandung aus einem Schaum mit einer mittleren Dichte hat, kann es Fälle' geben, bei denen nur ein Teil der Seitenwandung erforderlich ist. Auch solche Ausführungsformen des Gegenstandes werden mit der Erfindung erfaßt.

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Claims

GRÜNECKER, KINKELDEY, STOCKMAIR & PARTNER ** ** PATENTANWÄLTE

A GRUNECKER. on. .no

DR H KINKELDEY. on ino

DR W STOCKMAIR. on. ina.

DR K SCHUMANN, »pi.««·

P H. JAKOB, bpi. i>«

DR G- BEZOLD. kml -exe«

VV. MEISTER, !»»ι .nc

H. HILGERS. opl *«

DR H. MEYgR-PLATH. [»η.»

SOOO MÜNCHEN 22

P 18 163-dg 10

MILSGO riAMJFACTURING GOMPAIiY

North 51st Street, Milwaukee,
Wisconsin 53154, USA

Schaumstoffgegenstand und Verfahren
zur Herstellung desselben

Patentansprüche:

Verfahren zur Herstellung eines Schaumstoffgegen- ^-^ Standes, der eine Oberseite aus weichem Schaum mit niedriger Dichte, einen festen tragenden Boden aus einem Schaum mit hoher Dichte und eine tragende Seitenwandung aus einem Schaum mit einer mittleren Dichte hat, dadurch gekennzeichnet , daß:

(a) eine erste Zusammensetzung (21), die einen festen Schaum (11) im mittleren Bereich der Form (15)

*>:»;. Γ:χ. ::·*:^: 3330718

bildet, derart eingebracht wird, daß sie teilweise die Form (15) füllt, '

(b) eine zweite Zusammensetzung (22), die einen Schaum 5

mit einer mittleren Dichte (13) bildet, in die

Form (15) um den Umriß der ersten Zusammensetzung (21) unter Bildung eines Randes eingebracht wird,

(c) die erste Zusammensetzung (21) zum Aufrahmen, Schäumen und Steigen auf etwa 10% bis etwa 80% ihres gesamten Aufschäumungsvermögens gebracht wird,

(d) eine dritte Zusammensetzung (23) der Form (15) zugegeben wird, die einen weichen Schaum (12) bildet, wobei die dritte Zusammensetzung (23)

flüssig ist und ein höheres, spezifisches Gewicht als die erste Zusammensetzung (21) hat, so daß die dritte Zusammensetzung (23) durch die erste Zusammensetzung (21) geht und die erste Zusammen-Setzung (21) auf der dritten Zusammensetzung (23)

schwimmt, und

(e) die drei Zusammensetzungen (21, 22, 23) aufrahmen, aufschäumen, steigen und aushärten gelassen werden, um einen zusammenhängenden Schaumstoffgegenstand

(10) zu erhalten, der eine feste Schaumstoffschicht (11), eine weiche Schaumstoffschicht (12) und einen Rand oder eine Seitenwandung (13) aus einem Schaumstoff mit einer mittleren Dichte hat, wobei die Lagen und die Seitenwandung an ihren gemeinsamen Grenzbereichen (14) während des Aushärtungsprozesses haftend miteinander verbunden werden und ineinander übergehen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaumstoffe der festen Lage (11), der Zwischenlage (13) und der weichen Lage (12) Polyurethanschäume s ind.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaumstoffgegenstand (10) mit mehreren Dichten einen Durchbiegungsfaktor hat, der im Bereich von etwa 4,5 bis etwa 6,5 liegt.
4. Gegenstand (10) zur Verwendung für eine Polsterung, der eine feste Schaumoberschicht (11), eine weiche · Schaumbodenschicht (12) und einen Rand oder eine Seitenwandung (13) aus einem Schaum mit mittlerer Dichte enthält, wobei die Lagen bzw. Schichten und die Seitenwandung längs ihren gemeinsamen Grenzbereichen (14) ohne die Verwendung von Klebern haftend verbunden sind und ineinander übergehen.
5. Schaumstoffgegenstand (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß er einen Durchbiegungsfaktor ^von etwa 4,5 bis etwa 6,5 hat.
6. Schaumstoffgegenstand (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die feste Lage (11) aus einem guervernetzten Polyurethanschaum besteht.
7. Schaumstoffgegenstand (10) mit mehreren Dichten, hergestellt nach dem Verfahren gemäß Anspruch 1 zur Verwendung als eine Sitzpolsterung, der eine feste Schaumstoffschicht (11), eine weiche Schaumstoff-. schicht (12) und einen Rand oder eine Seitenwandung (13) aus einem Schaumstoff mit mittlerer Dichte enthält, wobei die Lagen bzw. Schichten längs ihren gemeinsamen Grenzbereichen (14) ohne die Verwendung von Klebern haftend verbunden sind und ineinander übergehen.