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Kunstlederartiges Material
Die Erfindung befasst sich allgemein mit dem Problem Kunststonmeterware, wie sie zur Herstellung von Planen, Bekleidungsstücken, namentlich von Regenmänteln, lufthaltenden Sportartikeln, wie aufblasbaren Matratzen, Schwimmtieren u. dgl., Verwendung findet, um sie mit einer verbesserten Reissfestigkeit, insbesondere aber mit einer verbesserten Weiterreissfestigkeit auszustatten.
Betrachtet man z. B. ein für diesen Zweck gegenwärtig gebräuchliches Folienmaterial aus Polyvinylchlorid (PVC), so ist festzustellen, dass dessen Festigkeit nach zwei Richtungen hin unbefriedigend ist ; einmal ist der Widerstand gegen Durchlöcherung ungenügend, zum anderen reisst ein einmal gebildetes Loch selbst bei geringer Spannung des Materials ein, d. h. der Weiterreisswiderstand ist gering.
Dies trifft auch für gemäss der deutschen Patentschrift Nr. 943765 mit Hilfe von weichgemachten Kunstharzen, z. B. Polyvinylharzen, hergestelltes Kunstleder zu. Dieses wird erhalten, indem man Schlussschichten bzw. Schutzschichten aus Lösungen von Polyamiden oder Polyurethanen mit den weichmacherhaltigen Kunstharzschichten derart zur Verhaftung bringt, dass man zwischen die weichmacherhaltigen Kunstharzschichten einerseits und die Schluss- bzw. Schutzschichten anderseits eine Zwischenschicht einschaltet, die aus weichgestellten Polyvinylchloridpasten oder sonstigen der Eigenart der weichmacherhaltigen Kunstharzschichten entsprechenden Polymerisaten besteht, denen eine Mischung von hydroxylgruppenhaltigen Polyestern und Di- oder Polyisocyanaten in beliebigen Anteilen des Pastengewichtes hinzugefügt worden ist.
Es wurde versucht, die Reissfestigkeit von Materialien der genannten Art dadurch zu verbessern, dass man ein Folienband durch eine Gewebeauflage verstärkt. Die vorliegende Erfindung betrifft ein solches kunstlederartiges Material, bestehend aus einem aus synthetischen Fäden, insbesondere aus Polyamidoder Polyesterfäden gebildeten Gewebe, das beidseitig unter Verwendung von Haftvermittlern mit einem durch die Gewebemaschen hindurchgreifenden Kunststoff beschichtet ist.
Es leuchtet ein, dass die Reissfestigkeit einer Kunststoffolie, die durch eine Gewebeauf-oder-einlage verstärkt ist, in besonderem Masse von der Reiss- und Weiterreissfestigkeit dieses Gewebes abhängen wird ; es ist daher naheliegend, die Festigkeit solcher Verbundmaterialien dadurch zu vergrössern, dass man ein möglichst reissfestes Gewebe wählen wird. Die Reissfestigkeit eines Gewebes ist aber, was ebenfalls bekannt ist, nicht nur eine materialabhängige Eigenschaft, sondern auch von der Art des verwendeten Gewebes abhängig. Es wird also, anders ausgedrückt, offenbar nicht gleichgültig sein, wie eine pro Flächeneinheit des Enderzeugnisses zur Verfügung stehende Textilmenge verwebt worden ist.
Es ist nun eine Erfahrungstatsache, dass man ein Kunststoffmaterial, welches gegen die Durchlöcherung durch spitzige Gegenstände, z. B. Dornen im Fall von Regenmänteln oder militärischen Zwecken dienenden Erzeugnissen, besonders widerstandsfähig ist, mit einem tragbaren Aufwand an Material und Gewicht mit den gegenwärtig bekannten Kunststoffen schwerlich wird schaffen können, weil die Art der Beanspruchung eines Materials gleich welcher Art durch eine eindringende Spitze so ist, dass es dagegen einen hinreichenden Widerstand nicht geben kann. Man könnte sich aber mit solchen doch meist unbedeutenden Durchlöcherungen leicht abfinden, wenn sie nicht Anlass zum Weiterreissen wären ; beispielsweise wird der Gebrauchswert eines Regenmantels, eines Zeltblattes oder einer Plane selbst durch eine grössere Zahl kleiner Löcher nicht wesentlich vermindert.
In der Schweizer Patentschrift Nr. 281403 wird ein Verfahren zur Herstellung eines feuchtigkeitsabweisenden flächigen Kunststoffgebildes angegeben, das darin besteht, dass ein feinmaschiges Gewebe aus Superpolyamidfasern beidseitig mit einer Schicht aus einem schmiegsamen, elastischen Polymerisationsprodukt versehen wird.
Wenn man sich aber den Vorgang vergegenwärtigt, der für das Einreissen bzw. Weiterreissen eines Gewebes massgebend ist, so ist ersichtlich, dass beim Einreissen das aufeinanderfolgende Zerreissen der Kett- bzw. Schussfäden (je nach der Richtung des Risses) vor sich geht. Es wird somit nicht zweckmässig sein, ein obiger Schweizer Patentschrift entsprechendes feinmaschiges, aus zahlreichen dünnen Fäden bestehendes
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Gewebe als Einlagematerial in Betracht zu ziehen, sondern man wird nach einem Material suchen, welches aus möglichst dicken Fäden gewebt ist. Es hat sich aber gezeigt, dass diese Überlegung nur mit vielen Ein- schränkungen und auch nicht in Form irgendeiner erkennbaren Gesetzmässigkeit gültig ist.
Hier setzt nun die Erfindung ein, und sie weist einen Weg, um zu einem Material der eingangs genannten
Art zu kommen, welches sich durch eine ganz aussergewöhnliche Weiterreissfestigkeit auszeichnet. Die besondere Weiterreissfestigkeit eines solchen Materials wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass die das Gewebe bildenden Fäden eine Einstellung von 8 zu 8 bis 4 zu 4 aufweisen und dass zur Haftverbesserung des Gewebes an die maschendeckende Kunststoffschicht ein mehrschichtiger Auftrag vorgesehen ist.
An dieser Regel ist zunächst überraschend, dass die Stärke der zu verwendenden Fäden innerhalb relativ enger Grenzen festgelegt wird. Es ist daraus ersichtlich, dass die vorhin gefundene Erkenntnis, dass die Weiterreissfestigkeit eines Gewebes um so grösser ist, je stärker die das Gewebe aufbauenden Einzel- fäden sind, nicht unbeschränkt gültig ist ;
es ist nämlich zu beachten, dass zu grosse Zwischenräume zwischen den einzelnen Schuss- bzw. Kettfäden, die aber durch die zweite Forderung nach einer oberen Grenze der
Einstellung (als welche die diesbezüglichen Werte zu verstehen sind, wenn man damit die bisher im vor- liegenden Zusammenhang verwendeten Gewebe in Vergleich setzt) die Weiterreissfestigkeit wieder herabsetzen, insofern nämlich, als es dann schwierig oder unmöglich wird, die Kunststoffauftragung hinreichend mit dem Gewebe zu verankern.
Eine wesentliche Rolle spielt im Rahmen der Erfindung ferner die Ausbildung der Übergangsschichte zwischen Gewebe und Abdeckung. Die aus Festigkeitsgründen zur Herstellung des Gewebes mehr oder weniger ausschliesslich in Betracht kommenden hochfesten strangpressbaren Fäden, vornehmlich Polyamid- oder Polyesterfäden, lassen sich nämlich mit den aus Gründen der vereinfachten Verarbeitung der Bahnen zu verwendenden thermoplastischen Kunststoffen, vorzugsweise PVC, nicht verschweissen, und wenn die den Zusammenhalt zwischen Folie und Gewebe bestimmenden Schweissstellen zufolge der Dicke der einzelnen Fäden relativ weiter auseinanderrücken und gleichzeitig die Zonen fehlender Verbindung, nämlich der Berührungsbereich zwischen dem Folienmaterial und den Gewebefäden, beträchtliche Grösse annehmen, so kann es geschehen,
dass zwar das Gewebe der auf Weiterreissen hinwirkenden Beanspruchung standhält, aber die Folie vom Gewebe unter Zerreissen abgelöst wird, was im Resultat gegenüber dem totalen Einreissen wenig Unterschied macht.
Die Beschichtung des Gewebes mit Kunststoffen, vorwiegend PVC, erfolgt also nicht in der sonst üblichen Form (Aufbringung eines Haftvermittlers auf dem Trägergewebe und anschliessend Beschichtung am Kalander oder in der Streichmaschine), denn dadurch erreicht man nicht die erforderliche und gewünsche Haftverbindung. Die Kunststofffolien lassen sich bei so erhaltenen Bahnen mit mehr oder weniger Kraftanstrengung vom Trägergewebe lösen : durch die Verwendung eines (einzigen) Haftvermittlers erreicht man nur bis zu 5fache Festigkeit gegenüber einer Beschichtung ohne Haftvermittler. Der vorliegendenfalls angewendete mehrschichtige Haftvermittler gewährleistet demgegenüber durch den stufenweisen Aufbau der Haftschicht auf dem Trägergewebe eine bis zu 15fache Festigkeit.
Ausführungsbeispiel : Das Gewebe wird im Tauchverfahren mit monomerem Caprolactam versetzt, welches in 5% iger Verdünnung bei normaler Temperatur verwendet wird. Anschliessend erfolgt mittels Heissluft oder Infrabestrahlung die Trocknung, wobei auf präzise Temperaturführunggeachtetwerdenmuss. Das Gewebe wird durch Anlösen mattiert und dadurch die Oberfläche vergrössert, d. h. die Haftfestigkeit bei der nachträglichen Beschichtung verbessert ; die Hydroxylgruppen werden abgedeckt und somit die Oberflächenfeuchtigkeit, die für die schlechte Verhaftung teilweise verantwortlich gemacht wird, zurückgedrängt. Das Abdecken der Hydroxylgruppen hat weiter den Vorteil, dass die Auswahl in der Anwendung des Lösungsmittels bedeutend grösser wird.
Als zweiter Vorstrich dient ein Überzug aus di-bzw. trimerisierten Fettsäureamiden, gelöst in einem Gemisch Alkohol-Benzin in 10% iger Konzentration. Die Aufbringung dieses Vorstriches wird mit Gummiwalzen durchgeführt, bei einer Laufgeschwindigkeit von zirka 10 m/min. In einem Trockentunnel wird sodann bei steigender Temperatur, beginnend mit 70 C, endend mit 110 C, getrocknet.
Als dritter Vorstrich, der gleich wie der zweite ausgeführt wird, dient eine Kombination Phenolharz mit PVC-Harz. Somit ist der eigentliche Übergang zur PVC-Beschichtung geschaffen. Da einerseits die Verhaftung des ersten mit dem zweiten Vorstrich sehr intensiv ist, kommt es zu einer Bindung zwischen Amino- und Phenolgruppen, und Vorstrich 3 ist bereits eine Komponente auf PVC-Basis und enthält eine besondere Haftfestigkeit gegenüber dem Grundstrich. Als Lösungsmittel dienen in erster Linie Ketone in einer 30% igen Konzentration. Es können nun beliebig viel weitere Aufstriche durchgeführt werden, um die gewünschte Stärke zu erreichen. Es ist jedoch vor der Beschichtung mit PVC-Paste eine 24stündige
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erforderlich.
Die Menge der aufgebrachten Materialien für die ersten 3 Vorstriche beträgt 3-4 g per m2 je Seite.
Je nach der gewünschten Verwendung werden verschiedene Trägergewebe erforderlich, und es schwanken diese um 210 Denier und 840 Denier (in beiden Fällen einfach oder doubliert), nicht oder sehr wenig gedreht.
Diesem Material kann nach Fertigstellung jede gewünschte Oberfläche verliehen werden, u. zw. glänzend, mattiert, verschieden geprägt. Durch Zusätze von Hirschhornsalz oder anderen Salzen kann eine poröse, atmungsaktive Ausführung auf chemischem Wege verliehen werden.