用于制備含以力封閉的方式連接至中空體的顆粒泡沫模制品的復(fù)合體的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種制備含主體結(jié)構(gòu)和連接至主體結(jié)構(gòu)的外部殼體的復(fù)合體的方法，其中主體結(jié)構(gòu)包含可由預(yù)發(fā)泡的泡沫顆粒獲得的模塑泡沫且外部殼體包含在一端或在相對的兩端開口的中空結(jié)構(gòu)，且其中在模塑泡沫和中空結(jié)構(gòu)之間形成力封閉連接。
【專利說明】用于制備含以力封閉的方式連接至中空體的顆粒泡沬模制 品的復(fù)合體的方法
[0001] 本發(fā)明涉及一種制備含主體結(jié)構(gòu)和連接至該主體結(jié)構(gòu)的外部殼體的復(fù)合結(jié)構(gòu)的 方法，其中所述主體結(jié)構(gòu)包含可由預(yù)發(fā)泡的泡沫顆粒獲得的模塑泡沫且外部殼體包含在一 端或在相對的兩端開口的中空結(jié)構(gòu)。
[0002] 模塑泡沫以許多不同的方式使用并用于很多種應(yīng)用中，這是因為其具有彈性且具 有低的重量。
[0003] 因此，例如，膨脹型聚丙烯泡沫珠粒用于制備模塑泡沫，其主要用作沖擊敏感性商 品的包裝材料，或在車輛結(jié)構(gòu)中用作用于減輕重量目的的輕質(zhì)結(jié)構(gòu)材料。所述材料優(yōu)異的 吸能特性和其高彈性提高了車輛的安全性且有助于減輕車輛重量。此外，由膨脹型聚丙烯 泡沫珠粒制成的模塑泡沫是環(huán)境友好的且通常能夠毫無困難的重復(fù)利用或回收。
[0004] 模塑泡沫通常與其他材料一起進一步加工成復(fù)合結(jié)構(gòu)，以便將提及的泡沫的有利 特性與其他材料的特定的特性結(jié)合。
[0005] 相應(yīng)地，用于制備含外部殼體和由模塑泡沫制成的且與該外部殼體相連接的主體 結(jié)構(gòu)的復(fù)合組件的方法也是已知的。
[0006] 因此，例如，DE 199 08 486 Al描述了用于在膨脹可模塑泡沫上或在泡沫模塑品 上層壓織物片材的方法。其中織物片材置于模具內(nèi)并且然后引入可膨脹的聚合物顆粒并通 過使用過熱蒸汽而發(fā)泡，同時泡沫與織物片材相連接，或者首先制備泡沫模塑品并且然后 在高壓和高溫下例如于模具中將織物片材層壓到該材料上。
[0007] DE 40 24 274 Al公開了制備車輛裝配中的緩沖部件的方法，其中預(yù)制的基底部 件和表面箔分別插入一個半模的模具中，然后在所述兩層之間引入可發(fā)泡的聚丙烯。通過 暴露于熱和壓力下使聚丙烯發(fā)泡而形成牢固地連接至所述兩層的緩沖層。
[0008] 在兩個說明書中描述的方法原則上限于片狀組件的制備。所述方法不能加工中空 結(jié)構(gòu)以得到具有模塑泡沫的復(fù)合材料。
[0009] DE 10 2004 013 370 B4公開了一種吸能型組件，其中由熱塑性塑料制成的吹塑 成型的中空結(jié)構(gòu)圍繞在泡沫填料的四周?？赡Ｋ艿呐菽?，特別是以微珠（即預(yù)發(fā)泡的泡沫 顆粒）的形式的可模塑的泡沫作為優(yōu)選的泡沫填料而提及。所描述的制備方法是在以吹塑 法的形式制備中空結(jié)構(gòu)的過程中引入所述微珠，其中所述微珠可僅被壓縮或可在暴露于例 如過熱蒸汽中彼此熔合以及任選地與中空結(jié)構(gòu)的內(nèi)壁熔合。然而，由于組件在這種方法制 備后進行冷卻，且由于伴隨的微珠的收縮或可模塑泡沫的收縮，因此不可能避免泡沫填料 與中空結(jié)構(gòu)的內(nèi)壁的至少某些分離，和/或在微珠或可模塑泡沫內(nèi)形成不想要的腔體，或/ 和不想要的組件翹曲。
[0010] 因此，本發(fā)明的目的是提供制備包含含有模塑泡沫的中空結(jié)構(gòu)的復(fù)合結(jié)構(gòu)的方 法，其中不存在不想要的模塑泡沫與中空結(jié)構(gòu)壁的分離，且不存在不想要的在模塑泡沫中 腔體的形成，以使通過模塑泡沫的沖擊能量吸收特性和彈性特性，中空結(jié)構(gòu)在整個想要的 區(qū)域上，特別是全部區(qū)域進行填充或硬化，且不存在不想要的翹曲。
[0011] 因此，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)制備含主體結(jié)構(gòu)和連接至該主體結(jié)構(gòu)的外部殼體的復(fù)合結(jié)構(gòu)的方 法，其中所述主體結(jié)構(gòu)包含可由預(yù)發(fā)泡的泡沫顆粒獲得的模塑泡沫且外部殼體包含在一端 或在相對的兩端開口的中空結(jié)構(gòu)，且其中對于本發(fā)明至關(guān)重要的是：
[0012] -在步驟a)中，通過引入溫度為105°C至180°C的熱流體而在模具中熔合預(yù)發(fā)泡的 泡沫顆粒以得到模塑泡沫，然后在40°C至KKTC的模具溫度下將模塑泡沫脫模，
[0013] -在隨后的步驟b)中，將從模具中移出的模塑泡沫冷卻至溫度為5°C至39°C，
[0014] -在隨后的步驟c)中，通過中空結(jié)構(gòu)的開口端將冷卻的模塑泡沫引入至所述中空 結(jié)構(gòu)中，并且
[0015] -在隨后的步驟d)中，在40°C至KKTC的溫度下將其中具有模塑泡沫的中空結(jié)構(gòu) 熱老化0. 5h至24h，其中在中空結(jié)構(gòu)和模塑泡沫之間形成摩擦連接。
[0016] 本發(fā)明的方法使得可制備含填充模塑泡沫的中空結(jié)構(gòu)的復(fù)合結(jié)構(gòu)，其中不存在不 想要的模塑泡沫與中空結(jié)構(gòu)壁的分離，且不存在不想要的在模塑泡沫中腔體的形成，以使 通過模塑泡沫的沖擊能量吸收特性和彈性特性，中空結(jié)構(gòu)在整個想要的區(qū)域，特別是全部 區(qū)域進行填充或硬化，且不存在不想要的翹曲。
[0017] 本發(fā)明的方法在下文中進行描述。
[0018] 本發(fā)明的方法可制備含主體結(jié)構(gòu)和與該主體結(jié)構(gòu)相連接的外部殼體的復(fù)合結(jié)構(gòu)， 其中所述主體結(jié)構(gòu)包含可由預(yù)發(fā)泡的泡沫顆粒獲得的模塑泡沫且外部殼體包含在一端或 在相對的兩端開口的中空結(jié)構(gòu)。
[0019] 預(yù)發(fā)泡的泡沫顆粒，已知為"珠粒"或"微珠"，原則上對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是 已知的且在文獻中有所描述。優(yōu)選的預(yù)發(fā)泡的泡沫顆粒的平均粒徑范圍通常優(yōu)選為0. 5mm 至20mm、優(yōu)選0· 8mm至15mm、特別優(yōu)選Imm至10mm。預(yù)發(fā)泡的泡沫顆粒原則上可由適合 于形成預(yù)發(fā)泡的泡沫顆粒的任何聚合物而制備。預(yù)發(fā)泡的泡沫顆粒優(yōu)選基于膨脹型聚丙 烯（EPP)、膨脹型聚乙烯（EPE)、膨脹型聚苯乙烯（EPS)或膨脹型熱塑性聚氨酯（ETPU)。在 此提及的聚合物可以均聚物的形式使用或以共聚物的形式使用，所述聚合物具有最高達50 重量％、優(yōu)選最高達15重量％、特別優(yōu)選最高達10重量％的一種或多種共單體，每種情況 基于各聚合物的總重量計；特別合適的共聚物為丙烯-乙烯共聚物和苯乙烯-乙烯共聚物。 構(gòu)成預(yù)發(fā)泡的泡沫顆粒的特別優(yōu)選的聚合物為丙烯均聚物或丙烯共聚物。這種類型的丙烯 均聚物或丙烯共聚物詳細(xì)地記載于例如EP-A 1813409。預(yù)發(fā)泡的泡沫顆粒的堆積密度范圍 通常為 l〇kg/m3 至 150kg/m3、
[0020] 優(yōu)選在15kg/m3至120kg/m3范圍內(nèi)、特別優(yōu)選在17kg/m 3至100kg/m3范圍內(nèi)，并且 取決于聚合物的性質(zhì)和預(yù)發(fā)泡法的性質(zhì)。
[0021] 在本發(fā)明方法的第一步驟a)中，主體結(jié)構(gòu)包含的模塑泡沫以隨后各應(yīng)用所期望 的形狀制備，其實例為正方形、片狀、棒狀以及復(fù)雜的幾何形狀，其中所述模塑泡沫的長度、 寬度和高度通常各自互相獨立地范圍為〇. Icm至300cm、優(yōu)選為0. 3cm至200cm、特別優(yōu)選 0.5cm至100cm。模塑泡沫的精確尺寸和中空結(jié)構(gòu)的尺寸相互適當(dāng)?shù)剡M行調(diào)節(jié)-如在以下所 述。該第一步驟a)本身和適合于實施的儀器（例如自動鑄模機）對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而 言是已知的且記載于文獻例如EP-A 1813409中，其在這一點上明確地納入本說明書中；相 應(yīng)的儀器為市售可得的。預(yù)發(fā)泡的泡沫顆粒優(yōu)選氣動地引入模具中，特別是引入穿孔的鋁、 鋼、燒結(jié)或合成的聚合物模具中，優(yōu)選進行氣動壓縮，并且然后在所述模具中通過引入熱流 體，優(yōu)選過熱蒸汽進行熔合得到模塑泡沫，其中熱流體的溫度為105°C至180°C、優(yōu)選IKTC 至170°C、特別優(yōu)選115°C至160°C。在實際熔合過程后，所得的模塑泡沫在模具中冷卻至這 樣的程度：隨著模塑泡沫的外側(cè)在冷卻過程中變硬，所述外側(cè)可承受在模塑泡沫內(nèi)的內(nèi)部 壓力。當(dāng)模具溫度下降至40°C至100°C、優(yōu)選60°C至90°C、特別優(yōu)選75°C至85°C時，模塑 泡沫的冷卻通常是足夠的。在步驟a)完結(jié)時，當(dāng)達到上述模具溫度時，將模塑泡沫脫模。
[0022] 模塑泡沫在其外側(cè)上可具有功能元件，例如以點的形式或以凹槽的形式的突起或 凹陷，其實例為珠粒、凹陷形貌、空腔或切口，例如其可用于實現(xiàn)所想要的彈性特性、更好地 連接至中空結(jié)構(gòu)或用于各應(yīng)用中想要的功能，例如以排水槽的形式用于花園-家具行業(yè) 中。（這種類型的功能元件在以下階段的模塑泡沫的外部截面的描述中沒有考慮，如通過其 中使用的措辭"本質(zhì)上"所示。）模塑泡沫還可包含由金屬或合成聚合物制成的元件作為緊 固元件或加強元件，其被插入泡沫結(jié)構(gòu)中或與其相連接，且特別地其相對于泡沫膨脹的主 方向垂直地連接。在步驟a)中這種類型的緊固元件或加強元件的引入對于本領(lǐng)域技術(shù)人 員是已知的。
[0023] 在隨后步驟b)中，從模具中移出的模塑泡沫冷卻至5°C至39°C、優(yōu)選KTC至 35°C、特別優(yōu)選15°C至30°C的溫度（其中所述溫度在模塑泡沫的內(nèi)部于模塑泡沫外側(cè)的最 大的最小距離處測量，因為此處通常是模塑泡沫冷卻最慢的部分）。在最簡單的情況下，所 述冷卻可通過儲存在室溫下而實現(xiàn)。用于所述冷卻需要的時間可有很大變化，這是因為其 特別取決于模塑泡沫的厚度和周圍溫度，但是其范圍通常為Imin至24h、優(yōu)選2min至16h， 特別優(yōu)選范圍為5min至12h。在步驟b)的冷卻過程中，在模塑泡沫的泡孔中產(chǎn)生低于周圍 壓力的壓力，例如因為在模塑泡沫的內(nèi)部中存在的蒸汽冷凝，并且這導(dǎo)致模塑泡沫的收縮。 隨著模塑泡沫的密度減少，且隨著步驟b)中的冷卻速度和絕對溫差增加，所述收縮會變得 更加明顯。在步驟b)的冷卻過程中模塑泡沫沿著三個空間方向中的每個空間方向的收縮 率通常為1至20%，特別是2至10%。冷卻的模塑泡沫的密度通常為101^/111 3至2001^/1113、 優(yōu)選為20kg/m3至180kg/m 3、且特別優(yōu)選為25kg/m3至150kg/m3,取決于采用的聚合物的性 質(zhì)和實現(xiàn)發(fā)泡過程的方式。
[0024] 在本發(fā)明方法隨后的步驟c)中，將冷卻的模塑泡沫通過中空結(jié)構(gòu)的開口端至少 一定程度上，優(yōu)選全部引入至所述中空結(jié)構(gòu)。在此模塑泡沫至少一定程度上，優(yōu)選全部填充 中空結(jié)構(gòu)。為使這種引入原則上是可能的，然后必須以本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的方式在空間 上調(diào)節(jié)至彼此合適，例如按照鑰匙-鎖（key-in-lock)的原則：模塑泡沫的外部形狀、孔和 中空結(jié)構(gòu)內(nèi)部空間的形狀。一方面，孔和中空結(jié)構(gòu)內(nèi)部空間的形狀必須足夠大以允許引入 模塑泡沫，但是另一方面必須僅以最小可能的程度大于模塑泡沫，以便在步驟d)中形成盡 可能好的摩擦連接。
[0025] 在本發(fā)明中，考慮到模塑泡沫和中空結(jié)構(gòu)分別相對于彼此相同的空間排列，無論 何時都要確保即使在步驟a)中在脫模溫度下脫模的模塑泡沫太大而無法引入至中空結(jié) 構(gòu)，但是在步驟b)中冷卻及其相關(guān)的收縮后，模塑泡沫也足夠小從而可以引入中空結(jié)構(gòu)。
[0026] 在本發(fā)明方法的一個優(yōu)選的實施方案中，垂直于步驟c)的引入方向的模塑泡沫 的外部截面和垂直于步驟c)的引入方向的中空結(jié)構(gòu)的內(nèi)部截面具有基本上相同的形狀。 因此，優(yōu)選將具有基本上為圓形的外部截面的模塑泡沫引入至同樣具有基本上為圓形的內(nèi) 部截面的中空結(jié)構(gòu)中，或者將具有基本上為矩形的外部截面的模塑泡沫引入至同樣具有基 本上為矩形的內(nèi)部截面的中空結(jié)構(gòu)中。在此各截面面積沿著步驟c)中的引入方向在模塑 泡沫和中空結(jié)構(gòu)的各自的整個長度上可保持相同（例如在沿著步驟C)中的引入方向為圓 柱形的模塑泡沫和中空結(jié)構(gòu)的情況下），或者其可變得越來越?。ɡ缭诓襟EC)中的引入 方向成錐形地變窄的模塑泡沫和中空結(jié)構(gòu)的情況下）。垂直于步驟C)中的引入方向的各中 空結(jié)構(gòu)的內(nèi)部截面面積應(yīng)選擇為大于垂直于步驟C)中的引入方向的各模塑泡沫的外部截 面面積，這是因為否則引入將不可能進行，但是必須優(yōu)選的是所大于的量為可能的最小量， 以便在步驟d)中形成最大效率的摩擦連接。
[0027] 在本發(fā)明特別優(yōu)選的方法中，特別是對于在相對于步驟c)中的引入方向垂直的 方向上具有相同形狀的各外部截面和內(nèi)部截面的模塑泡沫和中空結(jié)構(gòu)而言，垂直于步驟c) 中的引入方向的熔合的模塑泡沫的外部截面面積與垂直于步驟c)中的引入方向的中空結(jié) 構(gòu)的內(nèi)部截面面積相比在步驟a)的脫模過程中要大而在步驟b)的冷卻過程中要小。本實 施方案允許以特別有利的方式在步驟c)中將模塑泡沫引入至中空結(jié)構(gòu)中以及在步驟d)中 通過熱老化而形成摩擦連接。
[0028] 如上所述，中空結(jié)構(gòu)內(nèi)部空間的孔和形狀要調(diào)節(jié)至適合于模塑泡沫的外部形狀。 鑒于這種前提，優(yōu)選的合適的中空結(jié)構(gòu)為在一端或兩端開口的具有圓形、橢圓形、三角形、 矩形或正方形截面形狀的中空型材。
[0029] 作為在兩端開口的中空型材的優(yōu)選的中空結(jié)構(gòu)為管，特別是由金屬、合成聚合物 或玻璃組成的管。優(yōu)選的管的截面形狀為圓形、橢圓形、三角形、矩形或正方形。作為在兩 端開口的中空型材的其他優(yōu)選的中空結(jié)構(gòu)為柔性管，特別是含由金屬、合成聚合物、天然纖 維或玻璃制成的織造材料的柔性管，或為由金屬制成的編織材料，或為由合成聚合物、天然 纖維或玻璃制成的枝編制品。作為在兩端開口的中空型材的其他優(yōu)選的中空結(jié)構(gòu)為柔性管 狀的合成聚合物箔。與管相比，柔性管和柔性管狀的合成聚合物箔不是剛性的但可具有在 基本上為所限定形狀的截面形狀（例如在由金屬制成的厚壁織造柔性管的情況下），所述 所限定的形狀優(yōu)選為圓形、橢圓形、三角形、矩形或正方形，但其還可具有可變的截面形狀 (例如在柔性管狀的合成聚合物箔的情況下，其中這些原則上可皺縮以得到具有如期望地 小的內(nèi)部截面面積的片狀結(jié)構(gòu)），然而因此，特別是由于在步驟c)和d)中模塑泡沫的引入 和熱老化，可采用所限定的截面形狀，其基本上由模塑泡沫的形狀決定。所述管、柔性管和 柔性管狀的合成聚合物箔的長度范圍優(yōu)選為5cm至5m、特別優(yōu)選范圍為20cm至3m、特別是 范圍為50cm至lm，且優(yōu)選的內(nèi)徑范圍為1至100cm、特別優(yōu)選范圍為5至50cm、特別是范圍 為10至30cm ;管和柔性管的壁厚和管狀箔的厚度可在本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的范圍內(nèi)自由 選擇，取決于所想要的應(yīng)用和所用的材料。
[0030] 作為在一端開口的中空型材的優(yōu)選的中空結(jié)構(gòu)為如上所述的管、柔性管和柔性管 狀的合成聚合物箔，但是條件是其一端被封閉。
[0031] 其他優(yōu)選的中空結(jié)構(gòu)為殼狀或槽狀組件，特別優(yōu)選由合成聚合物制成且特別是可 通過注塑成型法獲得的殼或槽。
[0032] 非常特別優(yōu)選的中空結(jié)構(gòu)為在兩端開口且由天然纖維制成的織造材料制成或 由合成纖維制成的織造材料制成的柔性管，特別是由藤制成的柔性管，或由坡利藤（poly rattan)制成的織造材料制成的柔性管，或由合成聚合物藤制成的織造材料制成的柔性管， 即類似于藤且可由基于聚乙烯的聚合物紗線獲得且其本身是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的且記 載于文獻中，并且市售可得的織造材料。由天然纖維制成的織造材料制成的或由合成纖維 制成的織造材料制成的這些柔性管可例如通過將由合適的織造材料制成的網(wǎng)的一邊與相 同網(wǎng)的對邊進行黏結(jié)、熔合或縫合而獲得。
[0033] 中空結(jié)構(gòu)和/或包含其的外部殼體的外側(cè)可設(shè)計成裝飾層或功能層，如由所想要 的應(yīng)用要求的。因此，例如其可用作本發(fā)明的復(fù)合結(jié)構(gòu)的外部殼體、由合成聚合物和坡利藤 或合成聚合物藤制成的織造材料的柔性管（特別是熔合織造材料得到的柔性管）制成的中 空結(jié)構(gòu)，其中這些外觀對天然藤條枝編制品具有非常好的模仿，因此它們非常適合作為家 具或家具組件。
[0034] 中空結(jié)構(gòu)的內(nèi)側(cè)可具有固定元件以便改進模塑泡沫的固定，其實例為突起狀的隆 起。（尤其可為了在中空結(jié)構(gòu)的內(nèi)部截面的介紹中所描述的形狀而忽略這種類型的固定元 件，且這由所使用的措辭"本質(zhì)上"表示。）
[0035] 在本發(fā)明方法的隨后步驟d)中，其中具有模塑泡沫的中空結(jié)構(gòu)在40°C至100°C、 優(yōu)選60°C至90°C、特別優(yōu)選75°C至85°C的溫度下例如于市售的隧道式干燥烘箱或其他烘 箱中進行熱老化〇. 5h至24h、優(yōu)選0. 75h至18h、特別優(yōu)選Ih至12h。在所述熱老化過程 中，空氣擴散到材料中會使模塑泡沫的泡孔結(jié)構(gòu)中的壓力均衡且使在步驟b)的冷卻過程 中一定程度皺縮的泡孔壁恢復(fù)。所述過程引起模塑泡沫的膨脹，從而排出位于模塑泡沫和 中空結(jié)構(gòu)之間的空氣，且模塑泡沫牢固地壓在中空結(jié)構(gòu)的內(nèi)壁上，因此模塑泡沫在整個想 要的區(qū)域上，特別是全部區(qū)域填充和/或硬化中空結(jié)構(gòu)，且在中空結(jié)構(gòu)和模塑泡沫之間形 成摩擦連接。即使復(fù)合結(jié)構(gòu)的冷卻在步驟d)后進行，所述條件仍保持，這是因為在步驟d) 的熱老化過程中模塑泡沫的泡孔壁已穩(wěn)定到足以抑制模塑泡沫的任何其他收縮。
[0036] 對于某些應(yīng)用，需要實現(xiàn)模塑泡沫與外部殼體的特別強的連接。在這些情況下，在 步驟d)中形成的摩擦連接可通過中空結(jié)構(gòu)和模塑泡沫之間的粘附性連接進行補充。為此， 在實施步驟c)之前，模塑泡沫的外側(cè)和/或中空結(jié)構(gòu)的內(nèi)側(cè)至少在一定程度上具有適合于 各自材料的且原則對于本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的粘合劑。
[0037] 含主體結(jié)構(gòu)和與該主體結(jié)構(gòu)相連接的外部殼體的復(fù)合結(jié)構(gòu)可由如上所述的本發(fā) 明的方法獲得，其中主體結(jié)構(gòu)包含可由預(yù)發(fā)泡的泡沫顆粒獲得的模塑泡沫且外部殼體包含 在一端或在相對的兩端開口的中空結(jié)構(gòu)，且其中中空結(jié)構(gòu)和模塑泡沫之間具有摩擦連接。
[0038] 在描述本發(fā)明方法的上下文中已經(jīng)記載了復(fù)合結(jié)構(gòu)的優(yōu)選實施方案，所述優(yōu)選實 施方案相應(yīng)地適用于實際的復(fù)合結(jié)構(gòu)的優(yōu)選實施方案。
[0039] 特別優(yōu)選的復(fù)合組件包含模塑泡沫，特別地呈立方體形狀的模塑泡沫作為主體結(jié) 構(gòu)，所述模塑泡沫由預(yù)發(fā)泡的丙烯均聚物顆粒或丙烯共聚物顆粒制備且在用作外部殼體的 中空結(jié)構(gòu)的整個表面與該中空結(jié)構(gòu)具有摩擦連接，其中由天然纖維制成的織造材料的柔性 管或合成纖維制成的織造材料的柔性管、特別地由坡利藤制成或由合成藤制成的織造材料 制成的柔性管形成中空結(jié)構(gòu)。
[0040] 可通過本發(fā)明方法獲得的復(fù)合結(jié)構(gòu)特別地適合在任何類型的儀器中，特別地在家 具中，優(yōu)選在暴露至風(fēng)化的家具（例如庭院用椅或庭院用長椅），或在機動車輛中作為彈 性、沖擊能量吸收、隔音、隔熱和/或承重組件?？赏ㄟ^本發(fā)明方法獲得且包含由天然纖維 織物或合成纖維織物制成且用作外部殼體的柔性管，特別地包含由坡利藤織物或合成藤織 物制成的柔性管的復(fù)合結(jié)構(gòu)，特別適合作為家具，特別是暴露至風(fēng)化的家具的座椅或靠背 元件。本發(fā)明方法使得可制備含填充模塑泡沫的中空結(jié)構(gòu)的復(fù)合結(jié)構(gòu)，其中不存在不想要 的模塑泡沫與中空結(jié)構(gòu)壁的分離，以及不存在不想要的在模塑泡沫中腔體的形成，從而借 助于模塑泡沫的沖擊能量吸收特性和彈性特性，中空結(jié)構(gòu)在整個想要的區(qū)域上，特別是全 部區(qū)域進行填充或硬化，且不存在不想要的翹曲。
[0041] 以下實施例進一步解釋本發(fā)明。 實施例：
[0042] 本發(fā)明的實施例1:
[0043] 立方體狀的模塑泡沫借助溫度為135°C的過熱蒸汽在循環(huán)時間為3. Omin的 市售可得的自動鑄模機中由膨脹型聚丙烯泡沫顆粒制備，所述膨脹型聚丙烯泡沫顆粒 的平均粒徑為3.5mm、堆積密度為17.5kg/m 3、作為BASFSE出售的Ne(φO丨en?購得， 并且這些模塑泡沫在75°C的模塑溫度下脫模。在脫模中仍然熱的模塑泡沫的尺寸為 113cmX 51. 5cmX 15. 45cm ;模塑泡沫的密度為 27. 45kg/m3。
[0044] 在IOh后，泡沫模制品完全冷卻至20°C的溫度，即其內(nèi)部也是。由于在這一過程中 發(fā)生收縮，冷卻的模塑泡沫的尺寸為102cmX48cmX 13. 5cm，且該塊料每側(cè)的中心相對于邊 緣稍微凹陷。
[0045] 將織造坡利藤的網(wǎng)剪出尺寸為246cmX50cm的矩形片材，兩個短的相對側(cè)邊重疊 2cm而相互疊加，并且這些熔合以形成以兩端開口的柔性管的形式的中空結(jié)構(gòu)。
[0046] 分別制備且冷卻的模塑泡沫中的一個，使其兩個最小側(cè)面中的一個側(cè)面朝前，然 后將其完全插入柔性管中，所述柔性管由合成聚合物藤制成的織造材料制成。（對于在脫模 后還熱的模塑泡沫來說，這是不可能的，因為它太大。）
[0047] 最后，在80°C的溫度下，將其中具有模塑泡沫的由合成聚合物藤制成的織造材料 制成的柔性管在烘箱中熱老化l〇h，然后移除，并冷卻至室溫。
[0048] 所得的與作為外部殼體的由合成聚合物藤制成的織造材料制成的柔性管牢固連 接的模塑泡沫測量的尺寸為IOScmX50cmX 14cm。模塑泡沫完全硬化為所得的復(fù)合結(jié)構(gòu)而 沒有不想要的翹曲，且在模塑泡沫和由合成聚合物藤制成的織造材料制成柔性管之間的任 意點上沒有可觀察到的分離，或者在模塑泡沫中沒有任何可觀察到的不想要的腔體。
[0049] 所得的復(fù)合結(jié)構(gòu)適合作為用于庭院家具的承重座位區(qū)。
[0050] 對比實施例1 :
[0051] 正如發(fā)明實施例1中所述制備的且由合成聚合物藤制成的織造材料制成的柔性 管插入模腔尺寸為110cmX50 CmX15cm的模具中，且本發(fā)明實施例1中所述的類型的膨脹 型聚丙烯泡沫顆粒被裝入所述柔性管中。然后，發(fā)泡過程也在溫度為135°C下用過熱蒸汽進 行3. Omin，最后所得的復(fù)合結(jié)構(gòu)從模具中移出并冷卻。
[0052] 由這個對比實施例獲得的復(fù)合模制品顯示出顯著的翹曲，在模塑泡沫和由合成聚 合物藤制成的織造材料制成的柔性管之間的許多點上有分離，且所述柔性管沒有完全硬 化。
【權(quán)利要求】
1. 一種制備含主體結(jié)構(gòu)和連接至該主體結(jié)構(gòu)的外部殼體的復(fù)合結(jié)構(gòu)的方法，其中所述 主體結(jié)構(gòu)包含可由預(yù)發(fā)泡的泡沫顆粒獲得的模塑泡沫且所述外部殼體包含在一端或在相 對的兩端開口的中空結(jié)構(gòu)，所述方法包括 在步驟a)中，通過引入溫度為105°C至180°C的熱流體而在模具中熔合預(yù)發(fā)泡的泡沫 顆粒以得到模塑泡沫，然后在40°C至100°C的模具溫度下將模塑泡沫脫模， 在隨后的步驟b)中，將從模具中移出的模塑泡沫冷卻至溫度為5°C至39°C， 在隨后的步驟c)中，通過中空結(jié)構(gòu)的開口端將冷卻的模塑泡沫引入至所述中空結(jié)構(gòu) 中，并且 在隨后的步驟d)中，在40°C至100°C的溫度下將其中具有模塑泡沫的中空結(jié)構(gòu)熱老化 0. 5h至24h，其中在中空結(jié)構(gòu)和模塑泡沫之間形成摩擦連接。
2. 權(quán)利要求1的方法，其中對于模塑泡沫和中空結(jié)構(gòu)相對于彼此各自相同的空間排 列，在步驟a)中在脫模溫度下脫模的模塑泡沫太大而無法引入至中空結(jié)構(gòu)，但是在步驟b) 中冷卻后，所述模塑泡沫足夠小而能夠在步驟c)中引入中空結(jié)構(gòu)。
3. 權(quán)利要求1至2的方法，其中垂直于步驟c)的引入方向的模塑泡沫的外部截面和垂 直于步驟c)的引入方向的中空結(jié)構(gòu)的內(nèi)部截面具有基本上相同的形狀。
4. 權(quán)利要求1至3的方法，其中與垂直于步驟c)的引入方向的中空結(jié)構(gòu)的內(nèi)部截面面 積相比，垂直于步驟c)的引入方向的熔合的模塑泡沫的外部截面面積在步驟a)的脫模過 程中更大而在步驟b)的冷卻過程后更小。
5. 權(quán)利要求1至4的方法，其中模塑泡沫的外側(cè)和/或中空結(jié)構(gòu)的內(nèi)側(cè)至少在一定程 度上具有粘合劑且在步驟d)中在中空結(jié)構(gòu)和模塑泡沫之間還形成粘附性連接。
6. 權(quán)利要求1至5的方法，其中中空結(jié)構(gòu)為在一端或兩端開口的具有圓形、橢圓形、三 角形、矩形或正方形截面形狀的中空型材。
7. 權(quán)利要求1至6的方法，其中中空結(jié)構(gòu)為由金屬、合成聚合物或玻璃組成的管，或為 含有由金屬、合成聚合物、天然纖維或玻璃制成的織造材料的柔性管，或為由金屬制成的編 織材料，或為由合成聚合物、天然纖維或玻璃制成的枝編制品，或為柔性管狀的合成聚合物 箔。
8. 權(quán)利要求1至7的方法，其中在步驟a)中模塑泡沫由含丙烯均聚物或丙烯共聚物的 預(yù)發(fā)泡的泡沫顆粒制備。
【文檔編號】B29L31/30GK104271325SQ201380023163
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2013年4月25日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月2日
【發(fā)明者】J·蘭博特, J·巴特爾, T·艾伯特, C·奧伯曼, M·布斯奇 申請人:巴斯夫歐洲公司