DD240653A3 - Verfahren zur herstellung von mehrlagenkunstleder - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Mehrlagenkunstleder aus mehreren kompakten und/oder poroesen Polyurethanschichten, welches fuer Oberbekleidung, Schuhe, Taeschnerwaren sowie fuer Dekorationsstoffe industrieller Zwecke Anwendung finden kann. Das Mehrlagenkunstleder besteht erfindunsgemaess aus einer Deckschicht, einer geschaeumten Polyurethanschicht, einer kompakten Zwischenschicht, einer geschaeumten Polyurethanschicht, einer Kompaktschicht beziehungsweise mehreren Einheiten dieses Schichtaufbaus und abschliessend aus einem textilen Traeger, der mit dem Schichtsystem bei der Aushaertung zum Zeitpunkt der maximalen Klebrigkeit verbunden wird. Durch Einstellung einer niedrigen Viskositaet der Ausgangsstoffe der Schaumschicht erhaelt man eine ebene Oberflaeche, so dass ein gleichmaessiges Kunstleder hoher Atmungsaktivitaet, hoher Weichheit und Lederaehnlichkeit hergestellt werden kann.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung Mehrlagenkunstleder, einem sehr weichen, atmungsaktiven Kunstleder hoher Lederähnlichkeit, das aus mehreren kompakten und/oder porösen Polyurethanschichten aufgebaut ist und für Oberbekleidung, Schuhe, Täschnerwaren, Thermoisolierkleidung und in der Fahrzeugindustrie^eispielsweise für Dekorationsstoffe^erwendet werden kann.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Die Herstellung von Kunstledern aus Polyurethanen ist bekannt. Sie können aus gelösten Polyurethanen, aus Polyurethandispersionen, aus Polyurethan-Latices, Polyurethan-Schaumstoffen oder reagierenden Systemen mit oder ohne Lösungsmittel hergestellt werden. Besonders vorteilhaft ist die Herstellung solcher Kunstleder aus Polyurethansystemen ohne Lösungsmittel, wobei Einkomponentensysteme („Topfsystem") und Mehrkomponentensysteme („Mischkopfsysteme") verwendet werden. Bei der Herstellung der Kunstleder geht man vom Aufbau des natürlichen Leders aus, das aus mehreren, integral miteinander verbundenen Schichten unterschiedlicher Dichte und Festigkeit aufgebaut ist. Durch die Technik der Kunstlederherstellung aus kompakten, mikroporösen und/oder Schaumschichten gelingt es, Produkte mit einem lederähnlichen Verhalten und Eigenschaften herzustellen, die dem Leder sehr nahe kommen.

In der DE-AS 2 638 792 (analog US-PS 4 190 694, FR-OS 2 322 234) wird z. B. ein Verfahren zur Herstellung von Kunstleder beschrieben, bei dem auf eine Faservliesunterlage mindestens zwei Schichten unterschiedlicher Polyurethan-Elastomerer aus Isocyanat-Prepolymeren und Aminhärtem aufgebracht werden. Die Isocyanatprepolymeren werden aus einem Polyesterdiol und/oder einem Polyetherdiol und aromatischen Isocyanaten hergestellt; der Aminhärter wird in einer Lösung zusammen mit Zusatzstoffen eingesetzt. Die Faservliesunterlage ist ein Nadelvlies.

Die nach diesem Verfahren erhaltenen Kunstleder besitzen eine relativ geringe Dehnbarkeit (63 bis 70%) sowie geringe Wasserdampfdurchlässigkeit und halten eine sehr geringe Zahl von BALLY-Knickungen aus. Als weiterer Nachteil kommt hinzu, daß durch Verwendung von gelösten Aminen als Härterkomponente Lösungsmittel verdampft und zurückgewonnen werden müssen und trotz der zwei Schichten keine ausreichende Weichheit erzielt wird.

In der DE-AS 2 637 060 wird ebenfalls ein Verfahren zur Herstellung von Kunstleder aus Faservliesstoffen beschrieben, bei dem das Vlies zunächst mit einer Polyurethanlösung imprägniert, koaguliert und schließlich unter Temperaturerhöhung verstreckt wird. Dadurch werden einseitig thermisch verdichtete Vliesstoffe erhalten, die nachträglich mit einer Deckschicht versehen werden, die nach Anschleifen des verdichteten Vlieses durch Beschichten mit einer PUR-Lösung erhalten wird. Bei allen Schritten werden in diesem Falle Lösungsmittel, vorzugsweise DMF, verwendet, d. h. die o. g. Lösungsmittelrückgewinnung ist hier sehr zum Nachteil. In der DE-OS 2 906 136 werden Schmelzkleber für Einbügelstoffe oder Kunstleder aus lösungsmittelfreien Polyurethanen mit mindestens drei Diolen als Kettenverlängerergemisch und Polyesterdiolen beschrieben, wobei über den Schichtaufbau keine Aussagen enthalten sind. Allein durch die Wahl der Diole wird eine Kristallisation vermieden.

In der DE-OS 3 013 447 wird ein Verfahren zur Rückenbeschichtung mit einem ungeschäumten Polyurethan beschrieben, bei dem die aus dem Vlies ragenden Faserenden in das Polyurethan eingebettet werden und das Vlies durch das Polyurethan verfestigt wird. Hier dient das Polyurethan nur als Objektrücken und soll nicht die Eigenschaften von Leder erzeugen, sondern nur als geschäumtes oder ungeschäumtes Material das Faservlies verfestigen und eine Bodenhaftung sichern, ohne das Faservlies zu durchdringen.

In der DE-OS 3 004 327 wird eine PUR-Zweikomponenten-Beschichtungsmasse mitO bis 30% Lösungsmitteln und einem speziellen Viskositätsverlauf beschrieben, wobei das Polyurethan oberhalb 100⁰C, vorzugsweise oberhalb 140°C, vernetzt wird. Die Vernetzung kann bei blockierten Isocyanatprepolymeren mit Aminhärtern oder bei blockierten Aminhärtem und Isocyanatprepolymeren erfolgen. Das Isocyanatprepolymere wird aus einem teilweise verzweigten Polyetheralkohol hergestellt. Bei diesem Verfahren muß vor der Polyurethanreaktion immer ein Entblockierungsschritt erfolgen, der bei erhöhter Temperatur und bei einer längeren Zeitdauer vorgenommen wird. Außerdem besteht auch hier wieder das Problem der Lösungsmittelrückgewinnung. Ein weiteres Verfahren zur Herstellung von Polyurethan-Kunstledern aus zwei Schichten wird in der DE-OS 2 754 593 beschrieben. Dabei wird eine Deckschicht mit einer Schaumschicht versehen, die aus einem reagierenden System hergestellt werden kann, und anschließend durch ein Infrarotfeid angeschmolzen und so mit dem Substrat verbunden. Das Verfahren schließt als zusätzlichen Arbeitsgang das Flammkaschieren ein, verwendet bei Reaktivsystemen verlorengehende Treibmittel, und es werden als Katalysatoren Kadmium enthaltende Verbindungen verwendet, die für Kunstleder nicht zugelassen sind.

In der DDR-Patentanmeldung WP B 32 B/231 213 8 wird ein Verfahren zur Herstellung von Polyurethan-Schaumverbunden aus zwei reagierenden Systemen beschrieben, aus denen durch Beschichten mit einem Substrat weiche Kunstleder hergestellt werden können. Jedoch bedingt durch den dabei verwendeten Schichtaufbau - zwei Polyurethanschichten auf einem textlien Träger -, werden noch nicht die optimalen Eigenschaften eines natürlichen Leders erreicht, so daß die Qualität der hergestellten Produkte nicht in allen Belangen ausreichend ist.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, durch die Kombination mehrerer, gegebenenfalls geschäumter Polyurethanschichten mit unterschiedlichen Spannungs-Dehnungs-Charakteristiken und vorzugsweise einseitig thermisch versiegelten Faservliesstoffen weiche, atmungsaktive Kunstleder ohne Verwendung von Lösungsmitteln mit sehr guten Trageeigenschaften herzustellen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Erfindungsgemäß wird das Ziel dadurch erreicht, daß zunächst auf ein Trennpapier eine Deckschicht mit hohem Modul aus einem Kunststoff, vorzugsweise aus einem Polyurethan, aufgebracht wird, auf dieser sofort nach dem Auftragen oder in beliebiger Zeit danach eine Polyurethanschaumschicht, vorzugsweise aus einem wasserhärtbaren Polyurethan-Einkomponentensystem, in einer Stärke von 0,02 bis 5 mm durch Härtung mit Wasserdampf hergestellt wird, auf diese wird ein zur kompakten Schicht reagierendes Polyurethan in einer Stärke von 0,02 bis 2 mm, vorzugsweise aus einem lösungsmittelfreien Zweikomponentensystem, und darauf gegebenenfalls eine weitere schäumfähige Polyurethanschicht in einer Stärke von 0,02 bis 5 mm aufgebracht, die gleich oder verschieden der ersten Schaumschicht sein kann, und zwar derart, daß durch niedrige Viskosität der Ausgangsstoffe die vorher tiefer gebliebenen Stellen der erzeugten Schicht mit einer größeren Polymermenge ausgefüllt werden und dadurch eine ebene Oberfläche erhalten wird, darauf wird gegebenenfalls ein weiteres zur kompakten Schicht reagierendes Polyurethan aufgebracht, welches gleich oder verschieden von der ersten oder dritten Schicht sein kann, und dieses Verfahren kann gegebenenfalls noch mehrmals wiederholt werden, schließlich werden die Schichten einzeln, in Gruppen oder insgesamt in einem Trockenkanal durch mehrfaches Durchlaufen desselben oder durch Passieren eines in mehrere, nacheinander angeordnete Sektionen unterteilten Trockenkanals mit auf den Beschichtungsvorgang abgestimmten Klimabedingungen zwischen 30 und 150°C bei einer relativen Feuchte von 0 bis 100% gehärtet, wobei zu einem Zeitpunkt maximaler Klebrigkeit dieses Mehrschichtsystems mit einem Träger kaschiert, danach eine Endaushärtung durchgeführt und zuletzt vom Trennpapier abgezogen wird.

Als Träger ist insbesondere ein einseitig thermisch behandelter Vliesstoff geeignet. Dieser wird so beschichtet, daß das Material nur teilweise, nach innen in immer geringerem Maße durchdrungen wird. Der Schichtaufbau wird insgesamt so oft wiederholt, bis ein gleichmäßiges Kunstleder hoher Atmungsaktivität, hoher Weichheit und Lederähnlichkeit entstanden ist. Die mehrmalige, aufeinanderfolgende Anwendung zweier oder mehrerer unterschiedlicher Polymersysteme mit verschiedenen Schubmodulen und unterschiedlicher Dichte hat mehrere Vorteile. Zunächst ist es damit möglich, eine relativ harte, sehr dünne Deckschicht mit kratzfester Oberfläche des Fertigproduktes aus einem lösungsmittelfreien Reaktivsystem durch Vermischen zweier Komponenten relativ niedriger Viskosität herzustellen, wie sie in der DDR-Patentanmeldung C 08 G/231 214 6 beschrieben wird, die einen Modul von 3 bis 20 MPa bei RT aufweist. Ohne Härtung, aber auch nach vollständiger Aushärtung kann auf diesen ersten Strich ein Schaumsystem aufgetragen werden, wie es in der DDR-Patentanmeldung B 32 B/231 213 8 beschrieben wird und das einen Modul des kompakten Stoffes von 5 bis 30 MPa hat. Es ist möglich, auf diese beiden Schichten ein Trägermaterial direkt aufzukaschieren, jedoch hat dieses Verfahren den Nachteil, daß die Schaumzwischenschicht relativ stark sein und der Zeitpunkt des Kaschierens sehr genau bestimmt werden muß, um eine ausreichende Klebrigkeit und Haftfestigkeit zu erreichen, ohne daß das System das Trägermaterial unzulässig stark durchdringt. Günstiger ware die Verwendung einer weiteren, als Klebverbindung dienenden Polyurethanschicht, wie sie durch ein Zweikomponenten-Reaktivsystem entsprechend der ersten Schicht herstellbar ist. Es ist jedoch zweckmäßig, durch Veränderung des Systems ein weicheres Produkt höherer Elastizität einzusetzen, d. h. mit geringerem Modul, der zwischen 0,5 und 12 MPa liegen sollte.

Beim Verfahren nach dieser Arbeitsweise kann eine weitere Schwierigkeit dadurch auftreten, daß in der ersten Schaumschicht eine unebene Oberfläche entsteht und das reagierende System der Klebschicht ungleichmäßig verteilt wird. In solchen Fällen ist es zweckmäßig, entweder direkt auf die Schaumzwischenschicht, bevorzugt aber nach Auftragen einer wiederum sehr dünnen Zwischenschicht von 0,01 bis 0,2 mm aus einem Zweikomponenten-Reaktivsystem ohne Lösungsmittel, eine zweite Schaumschicht z. B. durch Umsetzung eines Einkomponentensystems mit einer feuchten Atmosphäre herzustellen, die zu der gewünschten Gleichmäßigkeit dadurch führt, daß aufgrund der geringen Viskosität des Systems sich das Prepolymere in den tieferen Stellen stärker konzentriert und in den erhabenen Stellen an Prepolymeren verarmt, so daß nach der Reaktion mit Wasserdampf eine vergleichsweise ebene Oberfläche entsteht, die direkt oder nach erneuter Beschichtung mit einer gegebenenfalls wie oben hergestellten Klebzwischenschicht mit einem geeigneten Träger kaschiert wird.

Durch diese Verfahrensweise werden Ungleichmäßigkeiten in der Oberflächenstruktur vermieden und durch die Verwendung von Polyurethansystemen unterschiedlicher Dichte und Elastizitätsmoduli eine hohe Lederähnlichkeit erreicht. Die sehr dünnen Schichten gewährleisten dabei sehr gute hygienische Eigenschaften der Endprodukte.

Von Bedeutung für das erfindungsgemäße Verfahren ist ebenfalls das verwendete Trägermaterial. Es kann jeder textile Träger verwendet werden, d. h. Gewebe aus natürlichen und künstlichen Fasern oder Gemischen davon, die gerauht oder ungerauht, chemisch und/oder thermisch vorbehandelt oder nicht behandelt sein können. Als günstige Materialien haben sich dünne, schwach gerauhte Baumwollgewebe erwiesen. Eine weitere Verbesserung läßt sich durch Verwendung von Vliesen erzielen, die genadelt, verpreßt, mit Wasserstrahlen hohen Druckes, vorbehandelt durch Imprägnieren usw. behandelt worden sind, wobei jedoch einseitig thermisch versiegelte Vliese aus einem Naturfaser/Kunstfaser-Gemisch, z. B. Baumwolle-Polyester-Polypropylen, mit einer Dicke von 0,7 bis 2,0 mm bevorzugt werden.

Geeignete Polyurethansysteme bestehen im allgemeinen aus linearen und/oder schwach verzweigten Polyether- und/oder Polyesteralkoholen und aromatischen und/oder aliphatischen Isocyanaten. Die Härtung dieser so hergestellten Prepolymeren erfolgt durch Wasser(dampf), Diole oder Diamine. Bevorzugt werden Gemische aus 95 bis 40 Äquivalent-% eines oder mehrerer Polyetheröle aus Propylenoxid und Ethylenoxid mit 10 bis 50 Gew.-% Ethylenoxid und einem Hydroxyläquivalent von 700 bis 3000, aus 5 bis 60 Äquivalent-% eines oder mehrerer Polyetherpolyole mit einer Funktionalität zwischen 2,05 und 3,5, die aus einem Startergemisch von Diol und/oder Triol und/oder Tetrol und/oder höherem Alkohol oder durch Vermischen entsprechender Polyetheröle, Polyethertriole und/oder Polyetherpolyole hergestellt werden, mit einem Hydroxyläquivalent von 700 bis 3000 und bis 20 Äquivalent-% eines oder mehrerer Polyesteröle auf Basis Adipinsäure und einem Diol mit einem Hydroxyläquivalent von bis 1 800.

Diese Polyhydroxyverbindungen werden getrennt voneinander, nacheinander oder im Gemisch mit einem oder mehreren Diisocyanaten umgesetzt, wobei das Verhältnis von Gesamt-OH zu NCO zwischen 1:2,2 bis 1:15 liegen soll. Bevorzugt wird ein Verfahren, bei dem die Gesamtmasse an Isocyanaten vorgelegt wird und bei einer Temperatur zwischen 50 und 120°C die getrockneten Polyhydroxyverbindungen in der Reihenfolge ihrer abnehmenden Funktionalität nacheinander, gegebenenfalls mit einer Pause von 1 bis 90 min zwischen jedem Produkt, unter Rühren zugegeben werden. Geeignete Isocyanate sind z. B. 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat, 2,4-Toluylendiisocyanat, 2,6-Toluylendiisocyanat, 4,4'-Dicyclohexylmethandiisocyanat, Isophorondiisocyanat, Hexamethylendiisocyanat, Gemische davon, Umsetzungsprodukte derselben mit einem Unterschuß kurzkettiger Diole, oder anderer geeigneter Isocyanate.

Ausführungsbeispiel

Herstellung des Prepolymeren A:

Zu 775 g 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat in einem 4-l-Sulfierkolben in einem Heizbad mit Rührer, Tropftrichter, Thermometer und Rückflußkühler mit Gaseinleitung werden bei 84°C unter trockenem Stickstoff 330 g eines Polyetherpolyols der Funktionalität 2,4 aus Glycerin, Ethylenglykol, Propylenoxid und Ethylenoxid des OH-Äquivalentes 1320 derart gegeben, daß die Temperatur 80⁰C nicht unterschreitet. Nach beendeter Reaktion werden 924 g eines Polyetherdiols aus Propylenoxid und 30 Gew.-% Ethylenoxid des OH-Äquivalentes 1320 derart zugegeben, daß die Temperatur zwischen 80 und 84⁰C liegt. Nach beendeter Zugabe wird 25 min bei 9O⁰C gerührt und danach in einer einmaligen Zugabe 69 g eines Polyesterdiols aus Adipinsäure und Diethylenglykol des OH-Äquivalentes 1380 gegeben. Danach läßt man noch 3 Stunden nachreagieren bei 90⁰C. Das Produkt hat ein NCO-Äquivalent von 406 und eine Viskosität bei 20⁰C von 4120 mPas.

Herstellung des Prepolymeren B:

Es wird wie bei A verfahren, jedoch mit den Mengen

525 g 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat

660 g Polyetherpolyol der Funktionalität 2,4

660 g Polyetherdiol mit 10 Gew.-% verteiltem und 20 Gew.-% endständigem Ethylenoxid. Das Produkt hat ein NCO-Äquivalent von 548 und eine Viskosität bei 20⁰C von 8720 mPas. Herstellung des Prepolymeren C-1:

Zu 11,2 kg Polyethylenglykol werden in einem Rührgefäß mit Heizung und Rührer 1,25 kg Diazabicyclooctan gegeben und bis zur Lösung ggf. bei 40⁰C gelöst. Zu diesem Gemisch werden unter Rühren 82,6 kg eines Polyethertriols aus Glycerin und Propylenoxid mit 13 Gew.-% endständigem Ethylenoxid (Äquivalentgewicht 1720) und 5,0 kg einer 33%igen Lösung von Diazabicyclooctan in Dipropylenglykol gegeben. Nach dem Vermischen erhält man eine unter Schutzgas lagerstabile Α-Komponente mit einer Viskosität bei 20⁰C von 810 mPas

Herstellung des Prepolymeren C-2:

Zu 31,8 kg Toluylendiisocyanat (Isomerenverhältnis 2,4:2,6 = 80:20) werden in einem Rührreaktor unter Schutzgas bei 80⁰C 68,2 kg des in C-1 verwendeten Polyethertriols gegeben und 2,2 Stunden bei 80°C gerührt. Man erhält ein isocyanatgruppenhaltiges Prepolymer mit einem Isocyanatäquivalent von 327 und einer Viskosität bei 20⁰C von 1540 mPas. Herstellung des Prepolymeren D:

In einem heizbaren Rührreaktor wird durch Vermischen bei 30°C aus 15,5 kg Toluylendiisocyanat (Isomerengemisch wie bei C-2) und 124 kg des im Prepolymeren B verwendeten Polyetherdiols ein Prepolymer hergestellt. Zu diesem werden nach 25 min 2,3 kg Dioctylzinnbis-(thioglykolsäureoctylester) zugegeben, wodurch die Temperatur schnell auf 90⁰C ansteigt. Nachdem die Temperatur auf 60⁰C gefallen ist, was etwa 1 Stunde dauert, wird dieses Propolymere in 50 kg Butandiol-1,4 derart unter Rühren eingetragen, daß die Temperatur 60⁰C nicht übersteigt. Danach wird durch Anlegen von Vakuum 30 min entgast. Man erhält ein katalysiertes, lagerstabiles hydroxylgruppenhaltiges Prepolymeres mit einem Hydroxylgruppenäquivalent von 145 und einer Viskosität bei 2O⁰C von 4120 mPas.

Herstellung des beschichteten Materials:

In einer Bandanlage mit drei Heizkanälen von je 17,5 m Länge und Auftragsvorrichtungen vor jedem Kanal wird ein Silikonmatrizen-Trennpapier eingespannt. In einer ersten Mischeinrichtung werden Prepolymer A und Prepolymer D über eine Breitschlitzdüse mit einem Mischungsverhältnis von 2,8:1 aufgetragen und durch ein Ziehmesser mit einer Spaiteinstellung von 0,033 mm zu einer Schicht von 0,025 mm ausgezogen. Unmittelbar danach wird eine zweite Schicht aufgetragen, die durch Vermischen und Aufsprühen gleicher Teile Prepolymer C-1 und C-2 hergestellt wurde. Die Schlitzeinstellung beträgt 0,12 mm, die Schichtstärke 0,095 mm. Danach wird der erste Heizkanal bei einer Temperatur von 70⁰C und 85% relativer Feuchte mit einer Geschwindigkeit von 12 m/s durchlaufen. Unmittelbar am Ende des ersten Kanals wird über eine zweite Mischvorrichtung durch eine Spritzpistole aus den Prepolymeren B und D im Mischungsverhältnis von 3,8:1 ein Film von 0,025 mm aufgesprüht. Sofort

danach wird das Gemisch aus der zweiten Mischkammer durch eine Leitung und eine Auftragsvorrichtung in Form eines Spritzkopfes in einer Schichtstärke von 0,09 mm aufgesprüht und in einen zweiten Kanal von 17,5 m Länge, einer Temperatur von 80⁰C und einer relativen Feuchte von 70% mit gleicher Geschwindigkeit geleitet. Am Ende des Kanals befindet sich eine dritte Mischvorrichtung, die wie die zweite aus den Prepolymeren B und D einen Film von 0,02 mm aufsprüht, der nach einer Strecke von 1,8 m unter Umgebungsbedingungen mit einem thermisch vorbehandelten Vlies von 1,18 mm Stärke kaschiert wird und danach noch einmal einen Heizkanal von 17,5 m Länge bei einer Temperatur von 80°C und einer relativen Feuchte von 2,7% durchläuft. Danach wird vom Silikonpapier abgezogen und aufgewickelt.

Man erhält ein sehr weiches Kunstleder mit einer kratzfesten Oberfläche von 1,82 mm Stärke, das über 200000 Bally-Knickungen bei 70°C, 20⁰C und -20⁰C ohne Schädigung übersteht, eine Wasserdampfdurchlässigkeit von 735 mg/10 cm² · 24 h aufweist und ohne Zerstören des Vlieses nicht von diesem zu trennen ist.

Beispiel 2

Herstellung des Prepolymeren E:

In einem heiz- und kühlbaren Rührreaktor von 100 kg Fassungsvermögen wird ein Prepolymeres durch Vermischen folgender Ausgangsstoffe hergestellt:

21,0 kg 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat und

27.2 kg eines Polyethertriols aus Glycerin, Propylenoxid und Ethylenoxid (Äquivalentgewicht 1 700, Funktionalität 2,7,

Ethylenoxidgehalt 14,7%)

werden bei 80 ⁰C miteinander vermischt und durch Regelung der Temperatur im Bereich von 80 bis 85 ⁰C gehalten. Nach einer Stunde werden zu dem Gemisch 29,7 kg eines Polyetherdiols aus Propylenoxid und Ethylenoxid (ein Teil des Ethylenoxids statistisch verteilt, etwa 18% Ethylenoxid als Endblock, mittleres Molekulargewicht etwa 2450)

gegeben und zwei weitere Stunden bei 80 bis 85⁰C gerührt. Man erhält danach ein Produkt mit dem Isocyanatäquivalent von 618 und einer Viskosität (20⁰C) von 9640 mPas

Herstellung des Prepolymeren F: Es wird wie bei E im gleichen Reaktor aus folgenden Produkten ein Prepolymer hergestellt:

26.3 kg 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat

27,5 kg Polyetheralkohol (mittlere Funktionalität 2,45, mittleres Molekulargewicht 2700,13% Ethylenoxid statistisch verteilt) 30,0 kg Polyetherdiol (mittleres Molekulargewicht 2400, 28% Ethylenoxid statistisch verteilt, 72% Propylenoxid). Das Produkt hat folgende Eigenschaften: Isocyanatäquivalent 532, Viskosität (2O⁰C): 8780 mPas

Herstellung des Prepolymeren G:

Im Reaktor, der zur Herstellung von Prepolymer E verwendet wurde, werden bei 70°C 6,4 kg Toluylendiisocyanat (Isomerengemisch mit 80% 2,4- und 20% 2,6-lsomeren) und

45.4 kg des Polyetherdiols von Prepolymer E

innerhalb von 2 Stunden unter Rühren bei 80⁰C zu einem isocyanatgruppenhaltigen Vorprodukt mit 3 Gew.-% Isocyanat umgesetzt. Danach werden bei der gleichen Temperatur unter Rühren 19,3 kg Butandiol-1,4

zugegeben und eine weitere Stunde bei 80°C gerührt. Nach Kühlen auf 40⁰C werden zu dem hydroxylgruppenhaltigen Produkt 420 g Dioctylzinnbis (thioglykolsäure-octylester) und 70 g Octylzinntris(thioglykolsäure-octylester)

zugegeben und 15 Minuten gerührt. Das Produkt hat eine Hydroxylzahl von 312,5 und eine Viskosität von 4780 mPas (20⁰C). Herstellung des beschichteten Materials:

Ein mit einem Polypropylenfilm beschichtetes, geprägtes Trennpapier wird mit einem Polyurethanfilm aus einem handelsüblichen Leder-Finishierungslack in einer Stärke von 0,008 mm beschichtet. Das so beschichtete Trennpapier wird in eine Beschichtungsanlage mit drei Auftragsvorrichtungen und zwei Heizkanälen eingeführt. Mittels einer ersten Auftragseinrichtung, die aus einer Mischanlage für zwei Komponenten mit hin- und herbeweglichem statischem Mischer und einem Walzenrakel besteht, wird ein Gemisch aus 2,8 Teilen des Prepolymeren E sowie 1 Teil eines Gemisches aus Prepolymer G, Farbstoffen, Pigmenten, Silikon und feinverteiltem Siliziumdioxid besteht, kontinuierlich in einer Filmstärke von 0,072 mm aufgetragen. Nach einer Laufstrecke des beschichteten Trennpapiers von 1,75 m unter Umgebungsbedingungen wird aus einer zweiten Auftragseinrichtung, die aus zwei Vorratsbehältern, einem Mischaggregat, einem weiteren Vorratsbehälter und einer Breitschlitzdüse besteht, mittels eines Luftrakels ein Gemisch aus den in Beispiel 1 beschriebenen Prepolymeren C1 und C2, Farbstoffen und Silikon in einer Stärke von 0,109 mm aufgetragen. Danach durchläuft das Trennpapier mit beiden Schichten einen ersten Heizkanal von 20 m Länge mit einer Temperatur von 68⁰C und einer relativen Feuchte von 86% innerhalb von 150 Sekunden. Im Anschluß an diesen Heizkanal wird auf den Polyurethanverbund mittels einer Mischvorrichtung mit statischem Mischer und Luftrakel ein Gemisch aus 2,6 Teilen Prepolymer F sowie einem Gemisch aus 1 Teil Prepolymer G, Pigmenten und Silikon in einer Stärke von 0,09 mm aufgetragen. Darauf wird nach einer Laufstrecke von 2,5 m ein Baumwoll-Polyester-Gewebe von 0,8 mm Stärke aufkaschiert. Der so hergestellte Verbund durchläuft dann einen Heizkanal von 20 m Länge bei einer Temperatur von 86 ⁰C innerhalb von 150 Sekunden. Danach wird vom Trennpapier delaminiert und konfektioniert.

Man erhält ein weiches, nappalederähnliches Produkt mit sehr gutem Griff, einer hohen Wasserdampfdurchlässigkeit von 286 mg/10 cm² 1 d, hohem Wasserdampfabsorptionsvermögen und ausgezeichneten mechanischen Eigenschaften.

Claims (5)

1. Erfindungsanspruch:

   1. Verfahren zur Herstellung von Mehrlagenkunstleder aus mehreren kompakten und/oder porösen Polyurethanschichten, gekennzeichnet dadurch, daß zunächst auf ein Trennpapier eine Deckschicht mit hohem Modul aus einem Kunststoff, vorzugsweise aus einem Polyurethan, aufgebracht wird, auf dieser sofort nach dem Auftragen oder in beliebiger Zeit danach eine Polyurethanschaumschicht, vorzugsweise aus einem wasserhärtbaren Polyurethan-Einkomponentensystem, in einer Stärke von 0,02 bis 5 mm durch Härtung mit Wasserdampf hergestellt wird, auf diese wird ein zur kompakten Schicht reagierendes Polyurethan in einer Stärke von 0,02 bis 2 mm, vorzugsweise aus einem lösungsmittelfreien Zweikomponentensystem, und darauf gegebenenfalls eine weitere schäumfähige Polyurethanschicht in einer Stärke von 0,02 bis 5 mm aufgebracht, die gleich oder verschieden der ersten Schaumschicht sein kann, und zwar derart, daß durch niedrige Viskosität der Ausgangsstoffe die vorher tiefer gebliebenen Stellen der erzeugten Schicht mit einer größeren Polymermenge ausgefüllt werden und dadurch eine ebene Oberfläche erhalten wird, darauf wird gegebenenfalls ein weiteres zur kompakten Schicht reagierendes Polyurethan aufgebracht, welches gleich oder verschieden von der ersten oder dritten Schicht sein kann, und dieses Verfahren kann gegebenenfalls noch mehrmals wiederholt werden, schließlich werden die Schichten einzeln, in Gruppen oder insgesamt im Trockenkanal durch mehrfaches Durchlaufen desselben oder durch Passieren eines in mehrere, nacheinander angeordnete Sektionen unterteilten Trockenkanals mit auf den Beschichtungsvorgang abgestimmten Klimabedingungen zwischen 30 und 150 ⁰C bei einer relativen Feuchte von 0 bis 100% gehärtet, wobei zu einem Zeitpunkt maximaler Klebrigkeit dieses Mehrschichtsystems mit einem Träger kaschiert, danach eine Endaushärtung durchgeführt und zuletzt vom Trennpapier abgezogen wird.
2. 2. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß sich die Moduli der Polyurethansysteme bei 20⁰C insofern unterscheiden, als die Deckschicht einen hohen Schubmodul von 5 bis 30 MPa und die dazwischenliegende Stützschicht einen mittleren Schubmodul von 0,5 bis 12 MPa aufweisen.
3. 3. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Anfangsviskosität der reagierenden Polyurethansysteme für die lösungsmittelfreie Variante der kompakten Schichten zwischen 800 und 20 000 mPas bei 20°C und für die schäumfähigen Polyurethane zwischen 400 und 8000 mPas bei 2O⁰C liegen.
4. 4. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die dritte, fünfte, siebente usw. Schicht aus einem reagierenden Mehrkomponentensystem gegebenenfalls 0 bis zu 20% organische Lösungsmittel enthält und als Klebverbindungsschicht zum Substrat fungiert.
5. 5. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß als Trägermaterial thermisch verdichtete Faservliese aus Verbunden natürlicher und synthetischer Fasern verwendet werden.