DD243825A3

DD243825A3 - METHOD FOR PRODUCING LAYER CONNECTIONS IN FLAENCHENFUL MATERIALS

Info

Publication number: DD243825A3
Application number: DD26167784A
Authority: DD
Inventors: Margherita Schuerer; Guenter Pitzler; Michael Stoll; Gerhard Hebestreit; Ria Reinfried
Original assignee: Leder Kunstledertech Forsch
Priority date: 1984-04-05
Filing date: 1984-04-05
Publication date: 1987-03-18

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schaumzusammensetzung fuer die Herstellung von Schichtverbindungen bei flaechenfoermigen Werkstoffen fuer Schuhobermaterial, Handschuhkunstleder, Bekleidungskunstleder und Material fuer Taeschner- und Feintaeschnerwaren. Ziel ist die Verbesserung der Trennkraft zwischen den Schichten bei einem den Anforderungen entsprechendem Gebrauchswertverhalten. Erfindungsgemaess werden waessrige Dispersionen auf Basis Butadien-Acrylnitril-Copolymeren zusammen mit Verdickern, Vulkanisationsmitteln, Farbstoffen und Schaumstabilisatoren verarbeitet.The invention relates to a foam composition for the production of layered compounds in flächchen-like materials for shoe upper, glove artificial leather, synthetic leather and material for Taeschner and Feintaeschnerwaren. The aim is to improve the separation force between the layers with a use-value behavior that meets the requirements. According to the invention, aqueous dispersions based on butadiene-acrylonitrile copolymers are processed together with thickeners, vulcanizing agents, dyes and foam stabilizers.

Description

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft die Schaumzusammensetzung für die Herstellung von Schichtverbindungen bei flächenförmigen Werkstoffen, vorrangig Kunstleder, die aus einem Trägermaterial bestehen, das mit einer Schaumzwischenschicht versehen ist.The invention relates to the foam composition for the production of layer compounds in sheet-like materials, primarily artificial leather, which consist of a carrier material, which is provided with an intermediate foam layer.

Ein bevorzugtes Anwendungsgebiet ist die Herstellung von Kunstleder nach dem Umkehrverfahren, das aus Schichtträger, Verbindungsschicht und Deckschicht zusammengesetzt ist, wobei die Deckschicht vorzugsweise auf Polyurethanbasis aufgebaut ist. Als Schichtträger werden sowohl Gewebe, Gewirke, Gestricke, Vliese, Fadengelege und die Arten der Nähgewirke eingesetzt. Die Schichtträger können behandelt sein oder sich im unbehandelten Zustand befinden. Zum Beispiel können sie imprägniert sein. Auf diese Weise lassen sich Kunstleder für vielerlei Verwendungszwecke herstellen, insbesondere für den Gebrauch als Schuhobermaterial und Handschuhkunstleder, aber auch für Bekleidung und Täschner- sowie Feintäschnerwaren. Die Verwendungen des erfindungsgemäßen Materials werden maßgeblich durch die Eigenschaften des mitverwendeten Schichtträgers beeinflußt.A preferred field of application is the production of artificial leather according to the reversal process, which is composed of support, bonding layer and cover layer, wherein the cover layer is preferably constructed based on polyurethane. As a substrate, both woven fabrics, knitted fabrics, knitted fabrics, nonwovens, scrims and types of stitchbonded fabrics are used. The supports may be treated or in the untreated state. For example, they may be impregnated. In this way, artificial leather can be produced for many uses, especially for use as shoe upper and glove leather, but also for clothing and Täschner- and Feintäschnerwaren. The uses of the material according to the invention are significantly influenced by the properties of the co-used support.

Die Erfindung erstreckt sich auch auf Schaumzusammensetzungen für die Herstellung von zweischichtig aufgebauten Materialien, wie sie beispielsweise als Wand- oder Fußbodenbelag Verwendung finden und durch Direktauftrag der Schaumschicht auf ein Trägermaterial hergestellt werden.The invention also extends to foam compositions for the production of two-layered materials, such as those used as wall or floor coverings and are produced by direct application of the foam layer on a support material.

Characteristic of the known technical solutions

Das Eigenschaftsbild von flächenhaften Werkstoffen mit Sandwichstruktur wird von den mechanischen Eigenschaften der einzelnen Schichten und von den Wechselwirkungen zwischen den Schichten bestimmt.The property image of sheet-like materials with a sandwich structure is determined by the mechanical properties of the individual layers and by the interactions between the layers.

Die Trennkraft ist eine das Gebrauchswertverhalten bestimmende Größe und wird gemäß TGL 12972/07 ermittelt. Bei Kunstleder darf ein gewisser Mindestwert je nach Einsatzzweck nicht unterschritten werden. Es gibt aber offensichtlich eine Grenze, wo verfahrensmäßig keine Erhöhung der Trennkraft und eine damit verbundene bessere mechanische Beanspruchbarkeit mehr möglich ist, ohne die Weichheit, Drapierfähigkeit und Krispelung des Materials nachteilig zu beeinflussen, so daß die nach diesem Verfahren hergestellten Kunstleder einen geringeren Gebrauchswert haben.The release force is a value determining the use value behavior and is determined according to TGL 12972/07. For synthetic leather, a certain minimum value must not be undercut depending on the intended use. However, there is obviously a limit where, procedurally, no increase in release force and associated better mechanical strength is possible without adversely affecting the softness, drapability and crimping of the material, so that the artificial leathers produced by this process have a lower utility value.

Qualitativ hochwertige Kunstleder, die sich durch die Einheit eines hohen Niveaus physikalischer, optischer und haptischer Eigenschaften auszeichnen, weisen in der Regel eine Schaumzwischenschicht auf.High-quality artificial leather, which is characterized by the unity of a high level of physical, optical and haptic properties, usually have a foam interlayer.

Problematisch ist die Trennkraft zwischen den Schichten bei Gewährleistung der haptischen Eigenschaften (Weichheit, Griff, Fülle etc.) immer dann, wenn eine Schaumschicht eingesetzt wird.The problem is the separation force between the layers while ensuring the haptic properties (softness, feel, fullness, etc.) whenever a foam layer is used.

Beim Einsatz von Latices für Schaumschichten — vornehmlich auf dem Kunstledergebiet — sind zwei Kriterien wesentlichWhen using latices for foam layers - primarily on the artificial leather area - two criteria are essential

— die zum mechanischen Verschäumen erforderliche Stabilität- The stability required for mechanical foaming

— die Weichheit der verfestigten Schaumschicht bei Gewährleistung einer Reihe gegenläufiger Faktoren wie Feinporigkeit — Druckfestigkeit — innerer Festigkeit, Alterungsbeständigkeit und Haftung an der Grenzfläche bei Schichtverbunden.The softness of the solidified foam layer while providing a number of opposing factors such as fine poredness - compressive strength - internal strength, aging resistance and interfacial adhesion in laminated composites.

Im Ergebnis umfangreicher Untersuchungen ist festzustellen, daß es bei Verwendung von Butadien-Copolymerisatlatices, die mechanisch verschäumbar sind, ohne bei stärkerer Scherbeanspruchung zu koagulieren, nicht gelingt, Schichtverbunde mit hoher Trennfestigkeit bei gleichzeitig weichem Griff und den übrigen haptischen Eigenschaften herzustellen. Es gab bisher Bemühungen, den Haftgrad von Schaumbeschichtungen zu verbessern. So wurde gemäß WP 152568 eine Verbesserung des Haftgrades vor allem im nassen Zustand dadurch erreicht, daß vor dem Aufbringen eines verschäumten Latexcompounds auf ein zu beflockendes bzw. bereits beflocktes Trägermaterial eine ungeschäumte Latexlösung gegebenenfalls mit Zusätzen aufgetragen und getrocknet wurde. Es handelt sich hierbei um einen ungeschäumten Haftvermittler, der im Falle einer Rückseitenbeschichtung die Haftung des geschäumten Latexcompounds sichert bzw. verbessert. Nach diesem Verfahren kann anhand der Prüfung der Trennkraft nachweisbar und auch vom Aufbauprinzip des Verbundstoffes ableitbar kein Kunstleder erhalten werden, was den Einsatz als Schuhobermaterial und Handschuhkunstleder, aber auch für Bekleidung, Täschner- sowie Feintäschnerwaren erlaubt.As a result of extensive investigations, it is found that when using butadiene copolymer latices, which are mechanically foamable without coagulating under severe shear stress, it is not possible to produce laminates with high separation strength at the same time soft grip and the other haptic properties. There have been efforts to improve the adhesion of foam coatings. Thus, according to WP 152568, an improvement in the degree of adhesion, especially in the wet state, was achieved by applying a non-foamed latex solution, optionally with additives, and drying it before applying a foamed latex compound to a carrier material to be flocked or already flocked. This is a non-foamed adhesion promoter which, in the case of a backside coating, ensures or improves the adhesion of the foamed latex compound. According to this method, based on the examination of the separation force detectable and derivable from the principle of construction of the composite derived no artificial leather, which allows use as shoe upper and glove leather, but also for clothing, Täschner- and Feintäschnerwaren.

Object of the invention

Ziel der Erfindung ist es, eine Schaumzusammensetzung für ein flächenhaftes Material zu entwickeln, welches ein verbessertes Verarbeitungsverhalten und nach der Verarbeitung ein den Anforderungen entsprechendes Gebrauchswertverhalten aufweist, wobei die Trennkraft zu verbessern ist.The object of the invention is to develop a foam composition for a sheet material, which has an improved processing behavior and after use a demand-value behavior corresponding to the requirements, wherein the release force is to be improved.

Explanation of the essence of the invention

Technische AufgabeTechnical task

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Trennkraft der Schichten durch Gestaltung der Rezeptur der zu bildenden Schaumschicht zu erreichen und die Weichheit, Drapierfähigkeit und Krispelung zu erhalten.The invention has for its object to achieve the release force of the layers by designing the recipe of the foam layer to be formed and to obtain the softness, Drapierfähigkeit and Krispelung.

Features of the invention

Erfindungsgemäß ist die Schaumzusammensetzung für das Verfahren zur Herstellung von Schichtverbindungen bei flächenhaften Werkstoffen mit verbesserter Trennkraft unter Erhaltung von Weichheit, Drapierfähigkeit und Krispelung gekennzeichnet dadurch, daß der Schaum aus einer wäßrigen Dispersion aus 80% bis 95% eines carboxylierten Butadien-Acryinitril-Copolymeren gemäß DD-WP 157193 mit einem Feststoffgehalt ^30%, vorzugsweise ^40%, und einer mittleren Teilchengröße von 100nm bis250nm besteht, daß das Schaumsystem einen Gehalt von 3% an wasserlöslichem Hochpolymer zur Erhöhung der Viskosität, einen Gehalt von 0,5% bis 3,0% an wasserlöslichen Salzen von Fettsäuren, vornehmlich einer Kettenlänge von C₁₆ bis C₂2, zur Schaumstabilisation, einen Gehalt von 1,0% bis 5,0% an Vernetzer in Form einer Vulkanisationspaste auf Basis von Zinkoxid und Schwefel und einen Gehalt von 0% bis 10% an Pigmentpräparaten aufweist, wobei die wäßrige Copolymerdispersion im Gesamtsystem bei mechanischer Beanspruchung (Schaumschlagen) stabil ist, daß es die Teilchengröße in den genannten Grenzwerten beibehält. Als Verdicker setzt man Polyacrylat-Mischpolymerisat-Dispersionen ein.According to the invention, the foam composition for the process for the preparation of layer compounds in sheet materials with improved release force while maintaining softness, Drapierfähigkeit and Krispelung characterized in that the foam of an aqueous dispersion of 80% to 95% of a carboxylated butadiene-acrylonitrile copolymer according to DD WP 157193 with a solids content of 30%, preferably 40% and an average particle size of 100 nm to 250 nm, the foam system has a content of 3% of water-soluble high polymer for increasing the viscosity, a content of 0.5% to 3%. 0% of water-soluble salts of fatty acids, especially a chain length of C ₁₆ to C ₂ 2, for foam stabilization, a content of 1.0% to 5.0% of crosslinking agent in the form of a vulcanization paste based on zinc oxide and sulfur and a content of 0% to 10% of pigment preparations, wherein the aqueous copolymer dispersion in the overall system be i mechanical stress (foam beating) is stable, that it retains the particle size in said limits. Thickeners used are polyacrylate mixed polymer dispersions.

Für die Bereitstellung des Schaumes wird ein Schaumschlaggerät verwendet, wie bei der PVC-Schlagschaum- oder Dispersionsschlagschaumherstellung. Der damit hergestellte Schaum muß so stabil sein, daß er sich gut verarbeiten läßt. Für die innere Festigkeit der Schaumschicht sind deren Zusammensetzung, Struktur und Vernetzung verantwortlich.For the provision of the foam, a foam striker is used, as in the PVC Schlagschaum- or disperse foam production. The foam produced with it must be so stable that it can be processed well. The internal strength of the foam layer is due to its composition, structure and cross-linking.

example 1

Verbundmaterial, hergestellt nach dem Dreistrichverfahren, geeignet als Bekleidungs- und Handschuhmaterial, wobei der Schaum für die Schaumzwischenschicht sich zusammensetzt aus 85,3 Ma.-% Latex auf Basis von carboxyliertem Butadien-Acrylnitril-Copolymeren 1,3Ma.-% Schaumstabilisator auf Fettsäurebasis 2,6Ma.-% Vernetzer in Form einer Vulkanisationspaste auf Basis Zinkoxid und SchwefelComposite material prepared according to the three-wire method, suitable as clothing and glove material, wherein the foam for the foam interlayer is composed of 85.3% by weight of carboxylated butadiene-acrylonitrile copolymer-based latex 1.3Ma .-% foam stabilizer based on fatty acids 2 , 6Ma .-% crosslinker in the form of a vulcanization paste based on zinc oxide and sulfur

3.4 Ma.-% Pigmentpräparat 1,4Ma.-% Ammoniak (10%ig)3.4% by weight of pigment preparation 1.4% by weight of ammonia (10%)

6,0 Ma.-% Verdicker auf Polyacrylsäurebasis6.0% by weight thickener based on polyacrylic acid

Für die Bereitstellung des Schaumes wird ein Schaumschtaggerät verwendet wie bei der PVC-Schlagschaum- oder DispersionsschlagschaumherstellungFor the provision of the foam, a Schaumschtaggerät is used as in the PVC Schlagschaum- or disperse foam production

Die mit dieser Schaumzwischenschicht erreichte Trennkraft liegt bei 30 N/5cm. The release force achieved with this intermediate foam layer is 30 N / 5 cm.

Example 2

Verbundmaterial, hergestellt nach dem Zweistrichverfahren, geeignet als Schaftmaterial für Schuhe und auch für strapazierfähige Täschnerwaren, wobei der nach dem Schlagschaumverfahren hergestellte Schaum sich zusammensetzt aus 92,2Ma.-% Latex auf Basis von carboxyliertem Butadien-Acrylnitril-Copolymeren 0,9Ma.-% Schaumstabilisator auf Basis von Fettsäuren 2,3Ma.-% Vernetzer in Form einer Vulkanisationspaste auf Basis Zinkoxid und Schwefel 4,6Ma.-% Verdicker auf Basis PolyacrylsäureComposite material produced by the two-wire method, suitable as a boot material for footwear and also for hard-wearing bagged goods, the foam produced by the impact foam process being composed of 92.2% by weight of latex based on carboxylated butadiene-acrylonitrile copolymer 0.9% by mass. Foam stabilizer based on fatty acids 2.3Ma .-% crosslinker in the form of a vulcanizing paste based on zinc oxide and sulfur 4.6% by weight of thickener based on polyacrylic acid

Für die Bereitstellung des Schaumes wird ein Schaumschlaggerät verwendet wie bei der PVC-Schlagschaum- oder DispersionsschlagschaumherstellungFor the provision of the foam, a foam striker is used as in the PVC Schlagschaum- or Disperse foam production

Die mit dieser Schaumzusammensetzung im Zweistrichverfahren erzielte Trennfestigkeit liegt bei 60 N/5cm. The release strength achieved with this two-wire foam composition is 60 N / 5 cm.

Example 3

Aus einem Fasergemisch von 40% Polypropylenhochschrumpffasern und 60% Polyesterfasern wird ein Vlies gebildet und mit einem Polymerschaum der nachstehenden Zusammensetzung 91,8Ma.-% Latex auf Basis von carboxyliertem Butadien-Acrylnitril-Copolymeren 2,7 Ma.-% Schaumstabilisator auf Basis von Fettsäure 1,9Ma.-%Vemetzerin Form einer Vulkanisationspaste auf Basis von Zinkoxid und Schwefel 3,6Ma.-% Verdicker auf Polyacrylsäurebasis imprägniert.A nonwoven fabric is formed from a fiber blend of 40% polypropylene high shrink fibers and 60% polyester fibers and 91.8Ma% latex based on carboxylated butadiene-acrylonitrile copolymers 2.7M% foam stabilizer based on fatty acid with a polymer foam of the following composition 1.9% by mass of crosslinking agent Formulation of a vulcanization paste based on zinc oxide and sulfur 3.6% by weight of polyacrylic acid-based thickener impregnated.

Das mit dieser Zusammensetzung gearbeitete Material zeigt eine Trennkraft von 43N/5cm und ist als schnittkantenfestes Schuhmaterial geeignet.The material worked with this composition shows a release force of 43N / 5cm and is suitable as a cut edge resistant shoe material.

Example 4

Verbundmaterial, geeignet für Kleinlederwaren und Täschnerwaren, hat die nachstehende Zusammensetzung des Schlagschaumes:Composite material suitable for small leather goods and bagged goods, has the following composition of the foam:

82,5Ma.-% Latex auf Basis von carboxyliertem Butadien-Acrylnitril-Copolymeren 6,6Ma.-% Pigmentpräparat82.5Ma .-% latex based on carboxylated butadiene-acrylonitrile copolymer 6.6Ma .-% pigment preparation

1,8Ma.-% Schaumstabilisator auf Fettsäurebasis1.8Ma .-% fatty acid foam stabilizer

2.5 Ma.-% Vernetzer in Form einer Vulkanisationspaste auf Basis von Zinkoxid und Schwefel 6,6Ma.-% Verdicker auf Polyacrylsäurebasis2.5% by weight Crosslinker in the form of a vulcanization paste based on zinc oxide and sulfur 6,6Ma .-% thickener based on polyacrylic acid

Das mit dieser Zusammensetzung hergestellte Material zeigt eine Trennkraft von 48 N/5 cm.The material made with this composition shows a release force of 48 N / 5 cm.

Examples

Ein Material für die Verwendung Täschner- und Galanteriewaren zeigt eine Schaumdeckschicht der Zusammensetzung 82,0Ma.-% Latex auf Basis von carboxyliertem Butadien-Acrylnitril-Copolymeren 4,1 Ma.-% Pigmentpräpacat 2,0Ma.-% Schaumstabilisator auf Fettsäurebasis 2,0 Ma.-% Vernetzer in Form einer Vulkanisationspaste auf Basis von Zinkoxid und SchwefelA Material for Use Bag makers and haberdashery exhibits a foam topcoat of composition 82.0 Ma.% Latex based on carboxylated butadiene-acrylonitrile copolymer 4.1 Ma.% Pigment Prep 2.0 Mg. Foam Stabilizer Fatty Acid 2.0 Ma .-% crosslinker in the form of a vulcanization paste based on zinc oxide and sulfur

9,9 Ma.-% Verdicker auf Polyacrylsäurebasis. Das Fertigmaterial erbringt eine Trennkraft von 53 N/5 cm.9.9% by weight thickener based on polyacrylic acid. The finished material provides a release force of 53 N / 5 cm.

Examples

Ein Vlies mit einer Fiächenmasse von 143g/m² wird vertikal durch ein Walzenpaar geführt, in dessen Zwickel sich ein Schaum folgender Zusammensetzung befindet:A nonwoven with a mass of 143 g / m ² is guided vertically through a pair of rollers, in whose gusset is a foam of the following composition:

86,8Ma.-% Latex auf Basis von carboxyliertem Butadien-Acrylnitril-Copolymeren 2,3Ma.-% Stabilisator auf Fettsäurebasis 4,4Ma.-% Verdicker auf Polyacrylsäurebasis 3,5Ma.-% wäßrige Pigmentpräparation86.8Ma .-% latex based on carboxylated butadiene-acrylonitrile copolymers 2.3Ma .-% stabilizer based on fatty acid 4.4Ma .-% polyacrylic acid thickener 3.5Ma .-% aqueous pigment preparation

3,0Ma.-% Vernetzer in Form einer Vulkanisationspaste auf Basis von Schwefel und Zinkoxid Die Rückseite wird lederartig zugerichtet. Das Material ist als futterlos verarbeitbares Außenschaftmaterial einsetzbar.3.0Ma .-% crosslinking agent in the form of a vulcanization paste based on sulfur and zinc oxide The back is leather-like dressed. The material can be used as a forage-free outer material.

Claims

Invention claim:

Foam composition for the production of layer compounds in sheet materials with improved release force while maintaining softness, Drapierfähigkeit and Krispelung, characterized in that the foam of an aqueous dispersion of 80% to 95% of a carboxylated butadiene-acrylonitrile copolymer according to DD-WP 157193 with a solids content S = 30%, preferably 5 = 40% and an average particle size of 100 nm to 250 nm, the foam system has a content of 3% to 10% of water-soluble high polymer to increase the viscosity, a content of 0, 5% to 3.0% of water-soluble salts of fatty acids, especially a chain length of C ₁₆ to C22 <for foam stabilization, a content of 1.0% to 5.0% of crosslinking agent in the form of a vulcanization paste based on zinc oxide and sulfur and has a content of 0% to 10% of pigment preparations, wherein the aqueous copolymer dispersion in the overall system under mechanical stress (Foam beating) is so stable that it retains the particle size in the specified limits.

2. The method according to item 1, characterized in that the thickener is a polyacrylate copolymer dispersion.