DD259006A1 - Verfahren zur herstellung von mehrschichtkunstleder - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Mehrschichtkunstleder mit lederaehnlichem Griff, feiner Krispelung und ausgezeichnetem Dauerbiegeverhalten, das fuer die Herstellung von Schuhen und Galanteriewaren verwendet werden kann. Nach dem mehrstrichigen Umkehrbeschichtungsverfahren werden verschiedene Polyurethane mit spezifischen Eigenschaftsspektren zu aeusserst duennen Schichten ausgebildet und mit einem koagulierten Traegermaterial kaschiert.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Mehrschichtkunstleder mit lederähnlichem Griff, feiner Krispelung und ausgezeichnetem Dauerbiegeverhalten, das aus mehreren Polyurethanschichten und einem koagulierten Trägermaterial aufgebaut ist und für die Herstellung von Schuhen und Galanteriewaren verwendet werden kann.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Die Herstellung von hochwertigen Kunstledern wird im allgemeinen unter Verwendung von Polyurethanen und textlien Substraten nach dem Umkehrbeschichtungsverfahren in Verbindung mit dem Einsatz verschiedener Typen von Trennpapieren vorgenommen.

Die so hergestellten Materialien sind dabei aus mindestens zwei Polyurethanschichten aufgebaut, wobei sich die separat angewendeten Beschichtungsauflagen im Bereich von 10g/m² bis 70g/m² Trockenauflage bewegen. Vorzugsweise kommen physikalisch trocknende Polyurethansysteme zum Einsatz, die nur hochpolare Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemische aus mindestens zwei Lösungsmitteln stark unterschiedlicher Polarität enthalten. Die erreichbaren physikalischen Eigenschaften der Mehrschichtkunstleder und der Griff sowie das Krispelverhalten sind abhängig von den Kennwerten der eingesetzten Polyurethane und der Art und Weise der Kombination der einzelnen Polyurethanschichten in Verbindung mit den benutzten Trägermaterialien. Aus der DE-OS 3313239 ist ein Verfahren zur mehrstrichigen Umkehrbeschichtung unter Verwendung mindestens zweier verschiedener Polyurethanlösungen als Deckstrich und Haftstrich sowie nur einem polaren Lösungsmittel wie Dimethylformamid oderTetrahydrofuran bekannt. Als Deckstriche werden aromatische oder aliphatischeEinkomponenten-Polyurethane unter Einsatz von niedermolekularen Diolen als Kettenverlängerer benutzt, während als Haftstrich hochkonzentrierte Polyurethanlösungen mit einem Feststoffgehalt von mehr als 40% appliziert werden in Verbindung mit speziellen textlien Substraten.

Die so erhaltenen Mehrschichtkunstleder zeigen nur eine grobe Krispelung und weisen ein niedriges Niveau des Dauerbiegeverhaltens (Bally-Knickungen) auf.

In der DE-AS 2252280 wird ein Verfahren zur Beschichtung von textlien Trägem nach dem Umkehrverfahren mit Haft-und Deckstrichen aus Lösungen von aliphatischen, segmentierten Polyurethanelastomeren beschrieben.

Die resultierenden Mehrschichtkunstleder zeigen eine hohe Lichtbeständigkeit, besitzen aber im Dauerbiegeverhalten sowie in der Krispelung nicht optimale Eigenschaften.

Die Nachteile des bekannten Standes der Technik liegen insbesondere im unzureichenden Niveau der Parameter Griff, Krispelung und Dauerbiegeverhalten.

Durch die Eigenschaften der benutzten Polyurethane sowie deren Kombination ist die Ausbildung äußerst dünner Top-Finish-Schichten nicht möglich, was relativ hohe Beschichtungsauflagen und Materialverbräuche sowie Probleme bei der Verarbeitung der Mehrschichtkunstleder nach sich zieht.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht in der Herstellung von Mehrschichtkunstleder mit lederähnlichem Griff, feiner Krispelung und ausgezeichnetem Dauerbiegeverhalten, bei gleichzeitiger äußerst geringer Beschichtungsauflage des gesamten Polyurethanauftrages und daraus resultierender Minimierung des Materialverbrauches ohne die Verwendung von geschäumten Polyurethanschichten.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Polyurethane mit bestimmten Eigenschaftsspektren auszuwählen und derart zu kombinieren, daß die Herstellung von äußerst dünnen Polyurethanschichten zur Erreichung einer feinen Krispelung und eines hohen Dauerbiegeverhaltens möglich wird. -

Erfindungsgemäß wird überraschenderweise das Ziel dadurch erreicht, daß zunächst ein segmentiertes Polyurethan mit einer Hartmatrix auscycloaliphatischem Isocyanat und Diamin sowie einer viskoelastischen Relaxationszeit von 5 10"² bis 10~³s, einer Glastemperatur unter -40⁰C, einer Shore-A-Härte von 85 bis 98 sowie einem Modul von 7 bis 26MPa mit einer Polyurethantrockenmasse von 1 bis 5g/m² auf ein Trennpapier aufgetragen und danach getrocknet wird, anschließend auf diese Schicht ein zweiter und nach erfolgter Trocknung ein dritter Polyurethanauftrag, dessen Polymermatrix vorzugsweise aus einem aromatischen linearen Polyesterurethan/Polyharnstoff und/oder Polyetherurethan/Polyharnstoff mit einem Modul von 3,0 bis 6,0 MPa besteht, so vorgenommen wird, daß die gesamte aufgebrachte Polyurethantrockenmasse einen Wert von 35 g/m² nicht überschreitet, bis schließlich die Kaschierung dieses Mehrschichtsystems mit einem kagulierten Trägermaterial und nach Trocknung des erhaltenen Verbundes die Delaminierung vom Trennpapier durchgeführt wird. Die Trocknung der einzelnen Polyurethanschichten und des Gesamtverbundes erfolgt bei Temperaturen zwischen 60 und 160⁰C. Als koagulierte Trägermaterialien eignen sich vorzugsweise Verbünde, die nach dem Naßkoagulationsverfahren hergestellt werden und aus einem aromatischen Polyesterurethan sowie reinen Baumwollgeweben oder Baumwoll-Polyester-Mischgeweben bestehen. Die verwendeten aromatischen linearen Polyesterurethane/Polyharnstoffe werden aus der Lösungsphase mit einem Feststoffgehalt von 25 bis 50%appliziert. Dazu eignen sich Systeme, wie sie beispielsweise u.a. im DD-WP 97662 beschrieben werden. Für den Aufbau der Top-Finish-Schicht mit Trockenauflagen unter 5 g/m² können nur Polyurethane mit einem ganz bestimmten physikalischen Eigenschaftsspektrum verwendet werden.

Im Auflagenbereich unter 5g/m² ergibt sich eine offensichtlich vollkommen andere physikalische Struktur der Dünnschichten (Dicke etwa 30 · 10~³mm) als bei stärkeren Schichten (Dicke etwa 10~¹ mm), so daß bei NichtVorhandensein des genannten Eigenschaftsspektrums enorme technologische Probleme hinsichtlich der Klebrigkeit der Polyurethane auftreten. Zur Herstellung der Top-Finish-Schicht sind vorzugsweise aliphatische Polyurethane nach der erfindungsgemäßen Lehre des DD-WP C08G/296271 -4 geeignet.

Erfindungsgemäß werden zum Aufbau des Mehrschichtkunstleders sehr harte Polyurethane in Kombination mit mittelharten Typen benutzt, entgegen dem bisherigen Stand derTechnik, der von nur mäßig harten Polyurethanen in Verbindung mit superweichen Typen mit Moduli unter 1 MPa ausgeht.

Ausführungsbeispiele

Allgemeiner Ablauf der Umkehrbeschichtung

Auf ein Trennpapier wird am ersten Streichwerk eine eingefärbte Finishlösung aufgerakelt.

Nach dem Verlassen des Trockenkanals, der am Eingang eine Lufttemperatur von 60°Cund am Ausgang von 14O⁰C aufweist, wird am zweiten Streichwerk eine pigmentierte Deckstrichlösung aufgerakelt.

Nach dem Verlassen des Trockenkanals, der am Eingang eine Lufttemperatur von 130°Cund am Ausgang 16O⁰C aufweist, wird am dritten Streichwerk eine Haftstrichlösung aufgerakelt, ein koaguliertes Material zukaschiert und im nachfolgenden Trockenkanal das Lösungsmittel des Haftstriches verdunstet. Nach dem Passieren des Trockenkanals wird das Trennpapier delaminiert und die zugerichtete, koagulierte Ware unabhängig vom Umkehrpapier aufgewickelt.

Anhand dieses Verfahrensablaufes werden nachfolgend zwei Beispiele aufgeführt:

Beispiel 1

a) Top-Finish

aliphatisches Polyesterurethan mit folgenden Kenndaten: viskoelastische Relaxationszeit 10~²s

Modul 10,4MPa

Glastemperatur -42°C

Shore-A-Härte 90

Auftragsmenge trocken 4,5 g/m²

b) Deckfilm

aromatisches Polyesterurethan/Polyharnstoff mit folgenden Kenndaten: Modul 4,5MPa

Auftragsmengetrocken 16 g/m²

c) Haftstrich

aromatisches Polyesterurethan/Polyharnstoff mit folgenden Kenndaten: Modul 4,5MPa

Auftragsmengetrocken 14g/m²

d) koaguliertesTrägermaterial

Dicke 0,9 mm

Flächenmasse 380 g/m²

Das hergestellte Mehrschichtkunstleder besitzt folgende Eigenschaften im Dauerbiegeverhalten:

+20⁰C 350000 Biegungen Note 2

-10⁰C 30000 Biegungen Note 2

Beispiel 2

a) Top-Finisch

aliphatisches Polyesterurethan mit folgenden Kenndaten: viskoelastische Relaxationszeit 10~³s

Modul 16,6MPa

Glastemperatur -45⁰C

Shore-A-Härte 95

Auftragsmenge trocken 3,0 g/m²

b) Deckfilm

aromatisches Polyetherurethan/Polyharnstoff mit folgenden Kenndaten: Modul 3,9MPa

Auftragsmenge trocken 18g/m²

c) Haftstrich

aromatisches Polyesterurethan/Polyharnstoff mit folgenden Kenndaten: Modul 3,5MPa

Auftragsmengetrocken 14g/m²

d) koaguliertes Trägermaterial

Dicke 0,7 mm

Fiächenmasse 290 g/m²

Das hergestellte Mehrschichtkunstleder besitzt folgende Eigenschaften im Dauerbiegeverhalten:

+20°C 400000 Biegungen Note 2

-10°C 30000 Biegungen Note 2

Die Pigmentierung der Top-Finish- und Deckstrichlösungen erfolgte mit handelsüblichen Pigmenten.

Die Mehrschichtkunstleder zeichnen sich durch einen weichen, ledertypischen Griff, sehr gute Oberflächenbeständigkeit gegen mechanische Einflüsse, sehr gute Lichtechtheitswerte, ausgezeichnetes Dauerbiegeverhalten sowie ein sehr feines Krispelbild

Claims (4)

1. Verfahren zur Herstellung von Mehrschichtkunstleder aus unterschiedlichen Polyurethanen und einem Trägermaterial, gekennzeichnet dadurch, daß zunächst ein segmentiertes Polyurethan mit einer Hartmatrix aus cycloaliphatischem Isocyanat und Diamin sowie einer viskoelastischen Relaxationszeit von 5 10~² bis 10~³s, einer Glastemperatur unter -40°C, einer Shore-A-Härte von 85 bis 98 sowie einem Modul von 7 bis 26 MPamit einer Polyurethantrockenmasse von 1 bis5g/m² auf ein Trennpapier aufgetragen und danach getrocknet wird, anschließend auf diese Schicht ein zweiter und nach erfolgter Trocknung ein dritter Polyurethanauftrag, dessen Polymermatrix vorzugsweise aus einem aromatischen linearen Polyesterurethan/Polyharnstoff und/oder Polyetherurethan/Polyharnstoff mit einem Modul von 3,0 bis 6,0 MPa besteht, so vorgenommen wird, daß die gesamte aufgebrachte Polyurethantrockenmasse einen Wert von 35g/m² nicht überschreitet, bis schließlich die Kaschierung dieses Mehrschichtsystems mit einem koagulierten Trägermaterial und nach Trocknung des erhaltenen Verbundes die Delaminierung vom Trennpapier durchgeführt wird.

2. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Trocknung der einzelnen Schichten und des Gesamtverbundes bei Temperaturen zwischen 60 und 16O⁰C erfolgt.

3. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß als koagulierte Trägermaterialien Verbünde aus aromatischen Polyesterurethanen und Baumwollgeweben oder Baumwoll-Polyester-Mischgeweben verwendet werden.

4. Verfahren nach Punkt !,gekennzeichnet dadurch, daß der zweite und dritte Polyurethanauftrag aus 25 bis 50%igen Lösungen vorgenommen wird.