Streichkunstleder sowie Verfahren zu dessen Herstellung Die Erfindung betrifft ein Streichkunstleder in der Form eines Schaumpolyurethanfolie sowie ein Verfahren zu deren Herstellung.
Die Herstellung von Polyurethanfolien ist seit lan gem bekannt. Da die Reissfestigkeit einer solchen Folie nur gering ist, wurde auch schon vorgeschlagen, zu nächst das Polyurethan in einem Lösungsmittel aufzulö sen und mit dieser Lösung dann ein Gewebe, Gewirke oder Faservlies zu imprägnieren. Man erhält auf diese Weise eine faserverstärkte Polyurethanfolie, deren Reiss festigkeit erheblich höher ist, als die Reissfestigkeit einer reinen Polyurethanfolie.
Für viele Zwecke wird nun Polyurethan in Schaum form bevorzugt. Zur Herstellung derartiger Schaum stoffkörper bzw. -Folien vermischt man ein Diisocyanat und ein Diol, z. B. Desmophen und Desmodur (Waren zeichen der Fa. Bayer, Leverkusen). Sofern die resultier ende Paste nur Spuren von Wasser enthält, setzt eine Reaktion der Ausgangskomponenten unter Bildung von schaumförmigen Polyurethanen ein.
Es ist jedoch nicht möglich, mit einer derartigen schäumenden Paste ein Faservlies zu imprägnieren, um auf diese Weise einen faserverstärkten Schaum herzustel len. Giesst man die Paste auf ein Faservlies auf, so dringt dieselbe nicht in das Faservlies ein. Der Verbund zwischen dem Schaum und dem Barunterliegenden Vlies ist daher so gering, dass .beide Schichten leicht voneinan der .getrennt werden können.
Die Erfindung betrifft nunmehr ein Streichkunstle der, bestehend aus einem Faserflächengebilde und einer damit fest verbundenen geschäumten Polyurethan- schicht, welche bis zu 1/10-1/ 3 der Dicke des Faserflächengebildes in letzteres eingedrungen ist, und einer Deckschicht Das Verfahren zur Herstellung eines derartigen Streichkunstleders ist dadurch gekennzeichnet,
dass man auf einer inerten Fläche eine Paste aus Diisocyanaten und Poly-Diolen unter Verwendung von niederviskosen one-shot-Mischungen aufgiesst, den Beginn der Reaktion abwartet und anschliessend ein Faserflächengebüde auf legt. Im einzelnen wird die Herstellungsweise wie folgt beschrieben: Man vermischt hierzu zunächst in üblicher Weise die Ausgangskomponenten für das Polyurethan, z.
B. Des- mophen und Desmodur. Die resultierende Paste streicht man nun auf einer gut trennenden Unterlage z. B. Silikon oder Teflon aus. Nach 5 bis 10 Sekunden legt man auf die bereits in der Expansion befindliche Paste ein Gewebe, Gewirke oder auch einen genadelten Vlies- Stoff auf (auch Spaltleder sind als Substrat hervorragend geeignet).
Dieses Faserflächengebilde beschwert man dann mit einer beliebigen Platte. Nach etwa einer Minute entfernt man die Deckplatte und zeiht das nunmehr mit der Polyurethanschicht fest verbundene Gewebe, Gewirke, o. dgl. von der Silikonunterlage ab.
Der Schaum ist während des Expandierens etwas zu einem Drittel in das Faserflächengebilde eingedrun gen, wodurch ein fester Verbund erzeugt wird.
Von besonderer Bedeutung ist nun, dass gleichzeitig die oberste Schicht des Schaumes kompakt ist. Mit anderen Worten: Das entstehende Gebilde weist eine abriebsfeste Oberfläche auf. Man kann die Silikon- oder Teflonplatte auch mit einem Ledernarbenähnlichen Mu ster versehen. In diesem Fall wird das eingravierte Muster auf der obersten kompakten Haut übertragen und vermittelt so den Eindruck eines echten Leders.
Diese Narben sind auch bei höherer Temperatur beständig. Die erfindungsgemässen Produkte sind daher den bekannten genarbten PVC-Kunstledern überlegen, da dort die Narben bei einer Temperatur von 70 C zerfliessen.
Bei dem bekannten geschäumten PVC-Kunstleder muss ferner auf die PVC-Schicht in einem getrennten Arbeitsgang eine kompakte, dünne - nicht geschäumte - Deckschicht aufkalandriert werden. Bei dem erfin dungsgemässen Verfahren hingegen bildet sich diese Deckschicht automatisch während des Schäumens und des Verbindens mit der Faserschicht aus.
Es empfiehtl sich, eine Unterlage aus kalt vulkani siertem Silikongummi zu verwenden. In diesem Fall löst sich auch die Polyurethanschicht unter gleichzeitiger Ausbildung einer kompakten Deckschicht besonders leicht.
Es empfiehtl sich weiterhin, die Oberfläche der Silikonunterlage mit einer Zinnseife einzureiben. In diesem Fall erhält man besonders dicke Deckschich ten.
Bei der Durchführung des Verfahrens ist folgendes zu berücksichtigen: Nach dem Zusammenrühren der Ausgangsstoffe für den Polyurethanschaum, also nach dem Mischen von Desmophen mit Desmodur, beginnt sofort die Entwicklung eines Schaumes, dessen Viskosi tät während des Aufschäumens laufend zunimmt. Für die Güte des Endproduktes ist nun entscheidend, in welchem Zeitpunkt das Faserflächengebilde auf den sich expandierenden Schaum aufgelegt wird.
Legt man zu früh auf, so durchdringt die noch niederviskose Paste das Faserflächengebilde noch vor der eigentlichen Schaumentwicklung total. Dabei fällt jedoch ein hartes Produkt mit geringer Reissfestigkeit an.
Ausserdem zerstört bei Verwendung von Vliesen der niederviskose Schaum bzw. die niederviskose Paste deren hochporöse flauschige Struktur. Man sagt: Die Vliese klatschen zusammen, wie ein trockener voluminö ser Wattebausch nach dem Eintauchen in Wasser. Eine Vliesbahn einer Dicke von z. B. 10 cm weist - bei falscher Schaumeinstellung -nur noch eine Dicke von 1 cm auf. Beim anmeldungsgemässen Verfahren lässt man den Schaum soweit vorhärten, dass nur eine Volumen-Minderung von etwa 10 bis 20 % eintritt. Legt man zu spät auf, so z.
B. in einem Augenblick, in dem die Schaumentwicklung bereits abgeschlossen ist oder kurz vor dem Abschluss steht, so dringt der Schaum nur minimal in das Fasersubstrat ein. Es besteht dann die Gefahr der Delaminierung beider Schichten. Ein derarti ges Produkt würde sich bei der Beanspruchung, also beim Knicken, Falten usw. auch wieder in eine Faser schicht und eine Polyurethandeckschicht spalten.
Da es heute sehr verschiedene Desmophen-/Desmo- dur-Typen gibt, lässt sich heute nicht ohne weiteres angeben, innerhalb welchen Zeitraumes nach der Her stellung der Paste das Faserflächengebilde aufgelegt werden muss. Dieser Zeitpunkt ist jedoch unschwer empirisch zu ermitteln Er liegt im allgemeinen zwischen 5 und 20 Sekunden nach dem Herstellen der Phaste.
Wie bereits erwähnt, erhält man dann die besten Produkte, wenn nach Beendigung des Schäumens der Schaum etwa bis zu einem Drittel der Sträke des Faservlieses in dieses eingedrungen ist.
Bei der Herstellung der erfindungsgemässen Streich kunstleder muss man unbedingt nach dem Umkehr- Verfahren arbeiten. Mit anderen Worten: Es ist nicht möglich, die Desmophen/DesmodurPaste auf das Fa- serflächengebilde aufzurakeln. Es ist vielmehr unbedingt erforderlich,
die niederviskose Paste erst auf einer inerten Unterlage auszugiessen und dann das Faserflä- chengebilde nach einer gewissen Zeit aufzulegen. Wen man nämlich die Desmophen/Desmodur-Paste aufrakeln will, so durchdringt diese, da sie noch sehr niedrig-viskos ist, das gesamte Faserflächengabilde. Verfährt man hingegen nach dem Umkehr-Verfah- ren,
so nimmt die Viskosität der auf der inerten Platte ausgegossenen Desmophen/Desmodur-Paste zunächst sehr schnell zu. Wenn man dann nach 5 bis 10 Sekunden das Faserflächengebilde auflegt, so ist nicht mehr ein völliges Durchdringen desselben mit Schaum zu befürch ten.
Man könnte an sich daran denken, die Paste ebenfalls erst etwas altern zu lassen, bevor man sie direkt auf das Faserflächengebildet aufrakelt. Diese Möglich keit verbietet sich jedoch deswegen, weil die gealterte Paste bereits eine zu hohe Viskosität für eine gleichmäs- sige Verteilung angenommen hat. Sie kann dann nicht mehr in üblicher Weise verrakelt werden.
Die beiliegende Zeichnung gibt den Aufbau der erfindungsgemässen Streichkunstleder wieder.
Dabei bedeutet (1) das Faserflächengebilde, das zu etwa 1/3 mit Polyurethanschaum (2) durchdrungen ist, welcher seinerseits eine kompakte Deckschicht (3) auf weist.
Das nachfolgende Beispiel schildert eine Ausfüh rungsform der Erfindung. <I>Beispiel</I> Auf eine Silikonplatte giesst man eine Paste, die durch Zusammenrühren folgender Komponenten herge stellt wurde: 90 Teile Desmophen (Fa. Bayer, Leverkusen) 10 Teile Vernetzer B (Fa.
Bayer, Leverkusen) 1 Teile eines äquimolaren Gemisches aus Wasser und tertiären Amin (Beschleuniger) 40 Teile Diphenylmethandiisocyanat. Diese Paste streicht man mit einem Rakel auf die 40 Silikonplatte. Nach kurzer Zeit (etwa 10 Sekunden) legt man ein genadeltes Vlies auf. Dies beschwert man mit einer Platte Diese hat die Funktion, das Vlies leicht an die Mischung bzw. den Schaum anzudrücken und Un ebenheiten auszugleichen bzw. zu verhindern.
Nach etwa 4s 5 Minuten entfernt man die Platte und zieht das nunmehr mit einer genarbten Deckschicht versehene Flächengebilde von der Silikonunterlage ab.
Synthetic coated leather and a method for its production The invention relates to a synthetic coated leather in the form of a foam polyurethane film and a method for its production.
The production of polyurethane films has been known for a long time. Since the tensile strength of such a film is only low, it has already been proposed to first dissolve the polyurethane in a solvent and then impregnate a woven, knitted or non-woven fabric with this solution. In this way, a fiber-reinforced polyurethane film is obtained, the tensile strength of which is considerably higher than the tensile strength of a pure polyurethane film.
For many purposes, polyurethane is now preferred in foam form. To produce such foam bodies or foils, a diisocyanate and a diol, eg. B. Desmophen and Desmodur (trademarks of Bayer, Leverkusen). If the resulting paste contains only traces of water, the starting components start to react with the formation of foamed polyurethanes.
However, it is not possible to impregnate a fiber fleece with such a foaming paste in order to produce a fiber-reinforced foam in this way. If the paste is poured onto a fiber fleece, it does not penetrate into the fiber fleece. The bond between the foam and the fleece underneath the bar is therefore so weak that the two layers can easily be separated from one another.
The invention now relates to a string art consisting of a fiber sheet and a foamed polyurethane layer firmly connected to it, which penetrated up to 1 / 10-1 / 3 the thickness of the fiber sheet into the latter, and a cover layer Artificial leather is characterized by
that a paste of diisocyanates and poly-diols is poured onto an inert surface using low-viscosity one-shot mixtures, waiting for the reaction to begin and then laying a fibrous structure on top. The method of preparation is described in detail as follows: To this end, the starting components for the polyurethane, eg.
B. Desmophen and Desmodur. The resulting paste is then spread on a well-separating surface, e.g. B. silicone or Teflon. After 5 to 10 seconds, a fabric, knitted fabric or a needled non-woven fabric is placed on the paste that is already expanding (split leather is also an excellent substrate).
This fiber sheet is then weighted down with any plate. After about a minute, the cover plate is removed and the fabric, knitted fabric, or the like, which is now firmly connected to the polyurethane layer, is peeled off the silicone base.
During the expansion, a third of the foam penetrated the fibrous sheet-like structure, creating a solid bond.
It is of particular importance that the top layer of the foam is also compact. In other words: the resulting structure has an abrasion-resistant surface. You can also provide the silicone or Teflon plate with a pattern similar to leather grain. In this case, the engraved pattern is transferred to the uppermost compact skin, giving the impression of real leather.
These scars are resistant even at higher temperatures. The products according to the invention are therefore superior to the known grained PVC synthetic leathers, since there the grains melt at a temperature of 70.degree.
In the known foamed PVC synthetic leather, a compact, thin - non-foamed - cover layer must also be calendered onto the PVC layer in a separate operation. In the case of the method according to the invention, on the other hand, this cover layer is formed automatically during the foaming and bonding with the fiber layer.
It is advisable to use a pad made of cold vulcanized silicone rubber. In this case, the polyurethane layer also dissolves particularly easily with the simultaneous formation of a compact cover layer.
It is also advisable to rub the surface of the silicone pad with a tin soap. In this case, you get particularly thick top layers.
When carrying out the process, the following should be taken into account: After the starting materials for the polyurethane foam have been stirred together, i.e. after Desmophen has been mixed with Desmodur, the development of a foam begins immediately, the viscosity of which increases continuously during foaming. For the quality of the end product, the point in time at which the fiber sheet is placed on the expanding foam is decisive.
If you hang up too early, the paste, which is still low in viscosity, completely penetrates the fibrous structure before the foam actually develops. However, this results in a hard product with low tensile strength.
In addition, when using nonwovens, the low-viscosity foam or the low-viscosity paste destroys their highly porous, fluffy structure. They say: The fleeces clap together like a dry, voluminous cotton ball after being immersed in water. A nonwoven web of a thickness of e.g. B. 10 cm is only 1 cm thick if the foam setting is wrong. In the process according to the application, the foam is allowed to pre-cure to such an extent that only a volume reduction of about 10 to 20% occurs. If you hang up too late,
B. at a moment in which the foam development is already completed or is about to be completed, the foam penetrates only minimally into the fiber substrate. There is then a risk of delamination of both layers. Such a product would also split into a fiber layer and a polyurethane top layer when it is used, i.e. when it is bent, folded, etc.
Since there are very different Desmophen / Desmodur types today, it is not easy to state today within which period of time after the paste has been made the fibrous sheet-like structure must be applied. However, this point in time can easily be determined empirically. It is generally between 5 and 20 seconds after the manufacture of the phase.
As already mentioned, the best products are obtained when the foam has penetrated up to about a third of the thickness of the fiber fleece after the end of the foaming process.
When producing the synthetic leather coating according to the invention, it is essential to use the reverse process. In other words: it is not possible to squeegee the Desmophen / DesmodurPaste onto the fiber sheet. Rather, it is essential
First pour the low-viscosity paste onto an inert base and then after a certain time lay the fiber sheet on top. If you want to apply the Desmophen / Desmodur paste with a doctor blade, it penetrates the entire fibrous sheet, since it is still very low in viscosity. On the other hand, if one proceeds according to the inverse procedure,
the viscosity of the Desmophen / Desmodur paste poured onto the inert plate initially increases very quickly. If the fibrous sheet-like structure is then placed on top after 5 to 10 seconds, there is no longer any need to fear that foam will completely penetrate it.
One could think of allowing the paste to age a little before applying it directly onto the fiber surface. However, this option is out of the question because the aged paste has already assumed a viscosity that is too high for even distribution. You can then no longer be doctored in the usual way.
The accompanying drawing shows the structure of the synthetic leatherette according to the invention.
Here, (1) means the sheet-like fiber structure, about 1/3 of which is penetrated with polyurethane foam (2), which in turn has a compact cover layer (3).
The following example describes an embodiment of the invention. <I> Example </I> A paste is poured onto a silicone plate, which was produced by stirring the following components together: 90 parts Desmophen (Bayer, Leverkusen) 10 parts Crosslinker B (Messrs.
Bayer, Leverkusen) 1 part of an equimolar mixture of water and tertiary amine (accelerator) 40 parts of diphenylmethane diisocyanate. This paste is spread onto the silicone plate with a squeegee. After a short time (about 10 seconds), a needled fleece is applied. This is weighed down with a plate. This has the function of pressing the fleece lightly against the mixture or the foam and compensating for or preventing unevenness.
After about 4s 5 minutes, the plate is removed and the surface structure, which is now provided with a grained cover layer, is pulled off the silicone base.