DE1010945B

DE1010945B - Verfahren zur Herstellung von Kunstleder

Info

Publication number: DE1010945B
Application number: DEP10650A
Authority: DE
Inventors: Verne L Simril
Original assignee: EI Du Pont de Nemours and Co
Current assignee: EIDP Inc
Priority date: 1952-11-04
Filing date: 1953-10-19
Publication date: 1957-06-27
Also published as: BE523941A; FR1090575A; GB763604A; US2757100A

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf Kunstleder, insbesondere auf ein Verfahren zur Herstellung eines Kunstleders, das die gewünschten physikalischen Eigenschaften echten Leders besitzt.

Bereits 1850 wurden Patente für Verfahren zur Herstellung künstlicher Lederzusammensetzungen erteilt. Bei den meisten Verfahren wurde Zellulosenitrat zum Überziehen oder Imprägnieren verschiedener Arten von faserigen Grundstoffen zur Herstellung von Lederersatz verwendet. Im Laufe der Zeit wurden Mischungen aus Zellulosenitrat, Öl und Pigmenten in weitgehendem Maße zum Überziehen oder Imprägnieren verschiedener gewebter oder nichtgewebter faseriger Grundstoffe verwendet.

In den Anfangsstufen der Kunstlederindustrie war die Nachahmung des allgemeinen Aussehens des Leders das Hauptziel. Auf dem heutigen Markt sind überzogene Stoffe, insbesondere Stoffe mit Überzügen aus Vinylharzen, wichtige Lederersatzmittel für Handtaschen, Bucheinbände, Aktenmappen, Bezüge von Spieltischen, Koffer usw. Für solche Verwendungszwecke bewährten sich die überzogenen Stoffe zufriedenstellend, da das allgemeine Aussehen des Leders nachgeahmt wird und die überzogenen Stoffe einige der erwünschten Eigenschaften des Leders besitzen. Dagegen weisen die überzogenen Stoffe im Vergleich zu Leder keine gute Zerreißfestigkeit, Weichheit und die Fähigkeit zu «atmen«, d. h. Wasserdampf und Luft durchzulassen, auf, die für Leder charakteristisch sind; obwohl die überzogenen Stoffe z. B. als Stuhlüberzüge verwendet werden, lassen sie, insbesondere hinsichtlich der Wasserdampf- und Luftdurchlässigkeit, noch viel zu wünschen übrig. Bis heute haben deshalb die Kunstleder nur wenig oder gar keinen Eingang in die Stiefel-, Schuh- und Handschuhindustrie gefunden.

Im allgemeinen hängt die Verwendbarkeit einer Kunstlederzusammensetzung für Stiefel, Schuhe, Handschuhe usw. hauptsächlich von ihrer Atmungsfähigkeit ab, die gewöhnlich als Wasserdampfdurchlässigkeit oder »Permeabilität des Leders«· bezeichnet wird. Physikalische Versuche über die Wasserdampfdurchlässigkeit des Leders zeigen, daß Leder den Wasserdampf etwa zwei Drittel so schnell durchläßt wie trockene Luft. Als allgemeines Beispiel haben Schuhoberlederproben von einer Dicke von 0,4 bis 2,6 mm eine Wasserdampfdurchlässigkeit zwischen 2000 und 18000 g/100 m²/Std., nach der Untersuchungsmethode von Kanagy & Vickers (Journal of American Leather Chemists Association, 45, S. 211 bis 242 [April 1950]), wobei in einer Atmosphäre von 23° und bei 90% relativer Feuchtigkeit gearbeitet wird. In der vorliegenden Beschreibung wird die Fähigkeit der Kunstlederzusammensetzungen, Wasserdampf durchzulassen, als Lederdurchlässigkeit in g/100 m²/Std. nach dem erwähnten Prüfverfahren ausgedrückt. Wie Verfahren zur Herstellung
von Kunstleder

Anmelder:

E. I. du Pont de Nemours and Company,
Wilmington, Del. (V. St. A.)

Vertreter: Dr. W. Beil, Rechtsanwalt,
Frankfurt/M.-Höchst, Antoniterstr. 36

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 4. November 1952

Verne L. Simril, WiUiamsville, N. Y. (V. St. A.),
ist als Erfinder genannt worden

Versuche für angenehmes Tragen, die unter den oben geschilderten Bedingungen durchgeführt wurden, ergaben, beträgt die noch erträgliche Mindestdurchlässigkeit für Schuhoberleder etwa 1600 bis 2000 g/100 m²/Std. Vorzugsweise sollte die Lederdurchlässigkeit für Schuhoberleder 4000 bis 20000 g/100 m²/Std. betragen. Tatsächlich gibt es keine obere Grenze, jedoch soll das Kunstleder anderseits dem Eindringen von Wasser praktisch widerstehen und entsprechende Festigkeitseigenschaften haben.

Nach dem Verfahren der vorliegenden Erfindung wird ein Kunstleder hergestellt, indem man ein im wesentlichen gegenüber Wasserdampf undurchlässiges, verhältnismäßig nichtdehnbares Material mit einem ebensolchen, aber verhältnismäßig dehnbaren Material (Kunstharz) innig vereinigt und daraus eine im wesentlichen wasserdampfundurchlässige nichtgewebte zusammengesetzte Schicht herstellt, sie streckt und anschließend nach Wegfall der Streckspannung sich wieder entspannen läßt, wodurch die Schicht durchlässig gegenüber Wasserdampf wird. Der hierbei gebrauchte Ausdruck »verhältnismäßig dehnbares Material« bedeutet, daß das Material unter den angewendeten Streckungskräften dehnbar sein muß, sich während der Streckung dehnen und nach Aufhören der Streckspannung wieder zusammenziehen muß. Der

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Ausdruck »verhältnismäßig nichtdehnbares Material« Materials innerhalb des dehnbaren Bindematerials entbedeutet, daß sich das Material unter den angewendeten spricht. Vorzugsweise wird das verhältnismäßig nicht-Streckkräften in wesentlich geringerem Maße als das »im dehnbare Material in Form einer faserigen Folie oder wesentlichen dehnbare Material« oder überhaupt nicht Matte verwendet, bei der die Fasern miteinander verfilzt dehnt. 5 sind. Die Verwendung des verhältnismäßig nichtdehn-

Der Ausdruck »im wesentlichen wasserdampfundurch- baren Materials in Form einer derartigen faserigen Folie lässig«, der (vor dem Strecken) auf die ursprüngliche zu- oder Matte hat die Bildung von miteinander verbundenen sammengesetzte Schicht angewandt wurde, bedeutet, daß Hohlräumen oder Kapillaren zur Folge, die sich durch die Schicht, gemessen bei 23° und 81 % relativer Feuchtig- die gesamte gedehnte Folie erstrecken,
keit, einen Lederpermeabilitätswert (LPW) von weniger io Es ist bereits vorgeschlagen worden, gewebte Textilals 1000 g/100 m²/Std. hat. Allgemein gilt für jede trägerstoffe aus verhältnismäßig dehnbaren Fasern mit Kombination von verhältnismäßig dehnbaren und ver- filmbildenden Überzugsschichten zu versehen und das hältnismäßig nichtdehnbaren, im erfindungsgemäßen Ganze nachträglich zu strecken. Dabei war jedoch die Verfahren verwendeten Bestandteilen, daß die Wasser- filmbildende Überzugsschicht nicht dehnbar und riß dampfdurchlässigkeit der ursprünglichen zusammen- 15 demgemäß bei der Streckung, während die Fasern sich gesetzten Grundschicht im wesentlichen nicht größer als dehnten. Die Erzeugnisse dieses Verfahrens stellten also die einer homogenen Schicht aus dem verhältnismäßig nichts anderes dar als Gewebe mit stark rissigen Überzugsdehnbaren oder dem verhältnismäßig nichtdehnbaren schichten, die etwa mit stark gerissenem Wachstuch zu Material ist, je nachdem welches von ihnen die höhere vergleichen waren. Das Kunstleder nach vorliegender Wasserdampfdurchlässigkeit besitzt. Vorausgesetzt, daß 20 Erfindung dagegen ist tatsächlich ein lederähnliches die ursprüngliche zusammengesetzte Grundschicht auf Gebilde mit glatter Oberfläche, dessen Hauptvorteile in solche Weise hergestellt wird, daß in ihr im wesentlichen seiner hohen mechanischen Festigkeit und der Durchkeine Hohlräume vorhanden sind, hegt die Wasserdampf- lässigkeit für Dampf und Luft bestehen, während es durchlässigkeit einer derartigen Grundschicht gewöhnlich gegen fühlbare Nässe ziemlich undurchlässig ist. Diese zwischen den Durchlässigkeitswerten homogener Schien- 25 Vorteile kommen dadurch zustande, daß erstens nichtten aus den zwei Hauptbestandteilen dieser Schicht. gewebte Fasermatten die Grundlage bilden", wobei die Tatsächlich sind die Lederpermeabilitätswerte (LPW) der Fasern so miteinander verfilzt sind, daß die um sie ursprünglichen zusammengesetzten, im wesentlichen herum beim Strecken entstehenden Hohlräume oder wasserdampfundurchlässigen Schichten, die erfindungs- Kapillaren durch die ganze Folie hindurchgehen, und gemäß in durchlässige Schichten umgewandelt werden, 30 daß zweitens die Zähigkeit, Biegsamkeit, Dehnung, Zugniedrig, und zwar nicht nur deshalb, weil die Schichten festigkeit, Elastizitätsmodul und Lederdurchlässigkeit durch Heißpressen verfestigt würden, sondern auch ebensogut oder noch besser als bei natürlichem Leder wegen der Dicke dieser zur Umwandlung in Kunstleder sind. Drittens ist es ein Vorteil, daß man bei dem Kunstbenutzten Schichten. Das heißt, die ursprünglichen leder die physikalischen Eigenschaften ganz nach Bedarf Schichten haben gewöhnlich eine Dicke vonO,4bisl,3 mm, 35 dem jeweiligen Verwendungszweck anpassen kann, indem und homogene Schichten entweder aus dem Bindepoly- man die Art der Bestandteile, das Verhältnis der dehnmeren oder der strukturellen Faser, deren Dicken inner- baren und der nichtdehnbaren Anteile in der Mischung halb dieses Bereiches liegen, haben niedrige LPWs. und den Grad der Streckung nach Belieben ändert. Normalerweise liegt der LPW beträchtlich unterhalb Alles dies sind Vorteile, die man bei den bekanntgewor-1000 und ist in keinem Falle größer. 40 denen wachstuchartigen Erzeugnissen mit gerissener

Im allgemeinen hängt der Umfang der der gestreckten Oberfläche nicht erreicht, und deshalb sind diese ErSchicht verliehenen Permeabilität wesentlich von dem Zeugnisse mit den vorhegenden nicht zu vergleichen,
verwendeten, verhältnismäßig nichtstreckbaren Stoff ab, Das Gesamtvolumen der in der gestreckten und wieder der z.B. in Teilchen- oder Faserform vorhegen kann; entspannten Schicht gebildeten Hohlräume.hängt nicht außerdem von dem jeweils benutzten, verhältnismäßig 45 nur von der Menge der in der ursprünglichen Schicht, dehnbaren Bestandteil, dem Verhältnis der dehnbaren d. h. vor der Streckung, enthaltenen strukturellen Fasern und der verhältnismäßig nichtdehnbaren Materialien ab, sondern auch von dem Umfang der Streckung und zueinander in der ursprünglichen Schicht, dem Umfang der Erholung (Wiederzusammenziehung) des Bindeder Streckung (entweder in einer oder in zwei Richtungen) polymeren nach der Entspannung,
und dem Grad der Adhäsion zwischen den zwei Haupt- 50 Das verhältnismäßig dehnbare Material kann aus der bestandteilen der Schicht. Andere spezifische Faktoren, großen Gruppe der weichen thermoplastischen Polymeren die nicht nur die entstehende Durchlässigkeit, sondern und insbesondere aus der Gruppe jener Polymeren ausauch andere physikalische Eigenschaften der fertigen gewählt werden, die — nach H. L. Fisher (Industrial Schicht beeinflussen, werden noch weiter unten erörtert. and Engineering Chemistry, Aug. 1939, S. 942) im all-Man nimmt an, daß die gestreckten Schichten dadurch 55 gemeinen als Elastomere oder elastomere Materialien dampfdurchlässig geworden sind, daß sich der innere bezeichnet werden. Zu den Polymeren, die nur teilweise Aufbau der ursprünglichen Schicht geändert hat. Durch elastisch oder elastomer sind und nicht direkt als Elastodas Strecken der ursprünglichen Schicht scheint der mere eingestuft werden, gehören Äthylenpolymere, wie dehnbare Bestandteil von dem verhältnismäßig nicht- z. B. Polyäthylen, chloriertes Polyäthylen, Vinylidendehnbaren Bestandteil weggezogen zu werden, was die 60 chlorid-Acrylonitril-Mischpolymere, verschiedene PolyBildung von Hohlräumen oder Kapillaren um die amide, wie z. B. N-Methoxymethyl-polyhexamethylen-Teilchen des verhältnismäßig nichtdehnbaren Bestand- adipinamid, sowie Mischpolyester aus Äthylenglykol, teiles herum zur Folge hat. Dadurch hat die erhaltene Terephthal- und Sebacinsäure, Polyvinylacetale, wie gestreckte Schicht eine Struktur, die im Querschnitt im z. B. Polyvinylbutyral und Polyvinyllaural, Äthylenwesentlichen aus einem durch die verhältnismäßig nicht- 65 Vinylacetatmischpolymere, in denen das Verhältnis des dehnbaren Teilchen oder Fasern verstärkten Binde- Äthylens zum Vinylacetat zwischen 1,4:1 und 11:1 material besteht, wobei sich unmittelbar um diese beträgt. Zu den im allgemeinen als Elastomere bezeich-Teilchen oder Fasern herum Hohlräume befinden. Diese neten Polymeren gehören weichgemachtes Polyvinyl-Hohlräume bilden ein Strukturmuster, das im wesent- chlorid, natürliche und synthetische Kautschuke, wie liehen der Verteilung des verhältnismäßig nichtdehnbaren 70 z. B. Neopren (Poly-2-chlor-l, 3-butadienpolymere), chlor-

5 6

sulfonierte Polyäthylen-Butadien-Acrylnitril-Mischpoly- schiedene polymere Stoffe in Teilchenform, z. B. Polymere und andere Butadienmischpolymere. Sämtliche amide, Polyäthylen-terephthalat, Polytetrafluoräthylen obengenannten Polymeren können mit oder ohne Weich- usw.

macher verwendet werden. Es versteht sich, daß die zur Herstellung der mit Es versteht sich, daß der Ausdruck "thermoplastisch«· 5 Polymeren imprägnierten, im wesentlichen undurchjene polymeren Materialien umfaßt, die unter der lässigen ursprünglichen Schichten dienenden nichtBedingung der Warmverpressung mindestens »anfäng- gewebten faserhaltigen Folien oder Platten nach jedem lieh thermoplastisch« sind. bekannten diskontinuierlichen oder kontinuierlichen Ver-Vorzugsweise wird das verhältnismäßig nichtdehnbare fahren hergestellt werden können, z. B. mit Streich-Material in Form von Fasern angewandt, da es erwünscht io maschinen, Luftablagerungsvorrichtungen und nach ist, daß die in den entstandenen gestreckten Schichten Wasserablagerungs- oder Papierherstellungsverfahren, entstehenden Hohlräume miteinander verbunden sind, Außerdem können die in den entstandenen Fasermatten d. h. möglichst durchgehende Kapillaren darstellen. Da enthaltenen Fasern im wesentlichen in einer Richtung die strukturellen Fasern zur Verstärkung des Binde- orientiert oder willkürlich angeordnet sein. Mehrere materials dienen und die Bildung miteinander ver- 15 einzelne Matten, deren Fasern in einer Richtung orienbundener Kapillaren oder durchgehender Poren gewähr- tiert sind, können kreuzweise übereinandergeschichtet leisten, die im wesentlichen das gleiche untereinander werden. Auf jeden Fall müssen die Fasern einander verbundene Netzmuster wie die strukturellen Fasern berühren, damit die entstehenden Kapillaren oder Hohlaufweisen, müssen bei der Auswahl der Fasern deren räume ebenfalls miteinander in Verbindung stehen.
Länge und Denierzahl von diesem Gesichtspunkt aus 20 Bei der Auswahl der Bestandteile, d. h. der dehnbaren gewählt werden. Zur Gewährleistung ausreichender Zug- und der verhältnismäßig nichtdehnbaren Stoffe, die zur festigkeit, Zerreißfestigkeit und Biegbarkeitsdauer sollten HerstellungderursprünglichenzusammengesetztenSchicht die strukturellen Fasern mindestens etwa 13 mm lang miteinander vereinigt werden sollen, müssen zwei Hauptsein. Wie allgemein festgestellt wurde, steigen die faktoren beachtet werden:

Festigkeitseigenschaften der erhaltenen Schichten bei 25 1. Die Dehnbarkeit der beiden Bestandteile muö verVerwendung von strukturellen Fasern mit Längen über schieden sein; der verhältnismäßig nichtdehnbaie Stoff 38 mm nicht wesentlich an. Andererseits kann es vom muß im Vergleich zu dem dehnbaren unter den auf die Standpunkt der Verarbeitung nichtgewebter Fasermatten Schicht angewandten Streckungskräften (in °/₀ Dehnung auf üblichen Textilmaschinen vorteilhafter sein, noch ausgedrückt) »verhältnismäßig nichtdehnbar« sein. Verlängere Fasern, z. B. mit einer Länge von 200 mm oder 30 wendet man z. B. als verhältnismäßig nichtdehnbares länger, zu verwenden. Material eine Polyamidfaser, so muß als Bindemittel oder Die Erfindung betrifft besonders die Verwendung dehnbares Material ein Material ausgewählt werden, das solcher Fasern, deren Denierzahl innerhalb eines weiten sich unter Einwirkung der Kräfte, die die Fasern in Bereiches liegen kann. Normalerweise verwendet man wesentlich geringerem Maße oder überhaupt nicht Textilfasern mit einer Stärke von etwa 1 bis 3 Denier. 35 strecken, noch dehnt. Im allgemeinen sieht man eine Andererseits hat man auch Fasern mit einer Stärke von Polyamidfaser nicht als »nichtdehnbares« Material an; nur 5,5 X 10~⁵ Denier in Verbindung mit Fasern von nach der in der vorliegenden Beschreibung verwendeten höherer Stärke, z.B. 1 bis 3 Denier, benutzt. Es ist Definition wird jedoch das verhältnismäßig nichtdehnbare .besonders vorteilhaft, Fasern mit sehr niedriger Denier- Material in Hinblick auf oder in Verbindung mit dem zahl auf der Oberfläche der erfindungsgemäßen Mischung 40 hierbei verwendeten dehnbaren Material oder Bindemittel anzuordnen, um Schichtungen zu erzeugen, deren Ober- definiert.

fläche auch bei stärkerem Abrieb ihr ursprüngliches Aus- 2. Die Adhäsion zwischen dem dehnbaren und dem sehen behält. Die obere Grenze für die Verwendung von verhältnismäßig nichtdehnbaren Bestandteil soll derart Fasern mit höherer Denierzahl liegt etwa bei wesentlich sein, daß die haftfähigen Bindungen durch Strecken leicht über 16 Denier, weil solche Fasern verhältnismäßig steif 45 zerstört werden können. Im bevorzugten oder im Ideal- und borstenartig sind. fall besteht zwischen dem verhältnismäßig dehnbaren Selbstverständlich können sowohl orientierte wie auch und dem verhältnismäßig nichtdehnbaren Material im nichtorientierte Fasern oder deren Mischungen in den wesentlichen keine Adhäsion. Bei zusammengesetzten, erfindungsgemäßen Mischungen eingebettet sein. Bei der aus solchen Grundbestandteilen hergestellten Folien sind Herstellung von Mischungen hoher Zerreißfestigkeit und 50 nur mäßige Streckkräfte erforderlich, um die adhäsiven verbesserter Biegsamkeit und Biegbarkeitsdauer ist die Bindungen aufzuheben und dabei innerhalb der gestreckten Verwendung orientierbarer, jedoch nichtorientierter Textil- Schicht Hohlräume zu bilden. Auf der anderen Seite ergibt fasern höchst vorteilhaft. Außerdem sieht die vorliegende sich daraus, daß die ursprünglichen zusammengesetzten Erfindung die Anwendung von Mischungen aus Fasern Folien, die aus einem Bindepolymeren und einer Faser verschiedener Größen (Länge und Denierzahl) zur Her- 55 bestehen und in denen starke adhäsive Bindungen Vorstellung von Folien vor, die auch nach längerem Abrieb liegen, einer heftigen oder ausgedehnten Streckung unterihre ursprüngliche Oberfläche beibehalten. Dies erreicht worfen werden müssen, um diese Bindungen zum Zwecke man, indem man kurze Fasern, d. h. kürzere als 13 mm, der Herstellung von Hohlräumen innerhalb der gestreckzusammen mit den längeren Fasern beim Aufbau der ten Schicht zu zerreißen. Im Hinblick auf die dafür erSchichten verwendet. Die kurzen Fasern können die 60 forderlichen sehr starken Kräfte ist dies" nicht allgemein gleiche oder eine andere chemische Zusammensetzung durchführbar. Daher zieht man es vor, den Grad der als die längeren haben. Gewöhnlich werden die kurzen Adhäsion zwischen den dehnbaren und verhältnismäßig Fasern hauptsächlich nahe der Oberfläche der anfäng- nichtdehnbaren Materialien so niedrig oder unbedeutend liehen Struktur konzentriert, um dort eine vorzeitige wie möglich zu halten.

Zerfaserung durch Abrieb zu verhüten. Man kann aber 65 Das Verhältnis des verhältnismäßig dehnbaren Materials

auch die kurzen Fasern mit den längeren gleichmäßig zu dem verhältnismäßig nichtdehnbaren Material in der

über den ganzen Schichtquerschnitt verteilen. Zu den ursprünglichen Folie kann zwischen etwa 30: 70 und

nichtdehnbaren Bestandteilen, die die Form kleiner Teil- 70 : 30 schwanken. Die optimale Menge des dehnbaren

chen haben, gehören auch Pigmente und Füllstoffe, wie Materials in diesen Folien beträgt jedoch zwischen etwa

z.B. Zinkoxyd, Talk, Ton, Diatomeenerde und ver- 70 40 und 60 %, bezogen auf das Gesamtgewicht der beiden

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Hauptbestandteile. Normalerweise sind die Dichten des Polyhexamethylen-adipinamid von einer Länge von dehnbaren und des verhältnismäßig nichtdehnbaren 63 mm und einer Stärke von 3 Denier wurden unter Bestandteiles einander verhältnismäßig nahe; in der- Herstellung von ungewebten Matten oder von Geweben artigen Fällen kann das Verhältnis der beiden Bestand- gekrempelt. Das Gewebe wurde in Stücke geschnitten, teile entweder auf Volumen- oder Gewichtsbasis aus- 5 die verschiedenen Stücke zwischen Siebe gelegt und in gedrückt werden. Bei Herabsetzung der Mengen des eine wäßrige Lösung von Benetzungsmitteln eingetaucht, dehnbaren oder Bindematerials in den Mischungen wird die 2% Octylnatriumsulfosuccinat und 2°/₀ Natriumdie anfängliche zusammengesetzte Schicht im allgemeinen salze von Alkylbenzolsulfonaten enthielt. Danach wurden immer durchlässiger für Wasserdampf (die gestreckte die Gewebe durch eine zweiwalzige Wringmaschine Folie ist höchst durchlässig); die anderen Eigenschaften io gequetscht und getrocknet. Eine Dispersion oder ein des Materials (der gestreckten Folie) jedoch sind für die Latex aus den verschiedenen, in Tabelle 1 aufgeführten Verwendung als Lederersatz, z. B. bei Stiefeln, Schuhen, dehnbaren oder Bindepolymeren wurde auf verschiedene Handschuhen, Stuhlbezügen usw., dann nicht zufrieden- bekannte Arten hergestellt. Nach dem Trocknen wurden stellend. Gestreckte Mischungen, die eine zu kleine die Gewebe eine bestimmte Zeit lang in die Dispersion Menge an dehnbarem Material enthalten, sind an der 15 oder den Latex eingetaucht; danach ließ man sie abOberfläche äußerst zerfasert, und ihre Abriebfestigkeit tropfen und führte sie wiederum durch die zweiwalzige ist sehr gering. Sie fühlen sich im allgemeinen eher wie Wringmaschine. Unmittelbar anschließend wurde das Filz als wie Leder an, und ihre Zug- und Zerreißfestigkeit Polymere des Latex geliert, indem man das imprägnierte liegt unterhalb derjenigen von Gemischen, die 40 bis 60% Gewebe in eine 50°[₀ige Lösung von Essigsäure in an dehnbaren Bestandteilen enthalten. Das ist darauf 20 ^Methanol eintauchte. Danach wurden die imprägnierten zurückzuführen, daß die Menge des dehnbaren oder Gewebe mit fließendem Wasser frei von Seife und Säure Bindematerials meist unzureichend ist, um das ver- gewaschen und das überschüssige Wasser ausgepreßt, hältnismäßig nichtdehnbare Material, z. B. Fasern, zu- Dann wurden die Gewebe bei einer Temperatur unterhalb sammenzuhalten. Andererseits weist die ungestreckte 90° getrocknet, um eine Vulkanisation des polymeren zusammengesetzte Folie bei Erhöhung der Menge des 35 Bindemittels zu verhüten, bevor die Gewebe zwischen dehnbaren oder Bindematerials Eigenschaften auf, die Cellophan- und Bristolbogen gelegt und unter einem denen eines homogenen Films oder einer Schicht aus dem Druck von 35 kg/cm² und bei einer Temperatur oberhalb dehnbaren oder Bindematerial nahekommen. Bei Er- der Fließtemperatur des jeweils verwendeten dehnbaren höhung des Gehalts an dehnbarem oder Bindematerial oder Bindepolymeren zusammengepreßt wurden. z. B. steigt auch die Dehnfähigkeit und der Modul; die 30 Sämtliche in Tabelle 1 aufgeführten Folien wurden anfängliche Durchlässigkeit für Dampf ist sehr niedrig auf die gleiche Art wie oben beschrieben hergestellt, mit (die Folien sind im wesentlichen undurchlässig) wie die Ausnahme derjenigen des Beispiels 10, die durch ImPermeabilität homogener Filme aus den verwendeten prägnieren einer nichtgewebten Matte mit einer Lösung dehnbaren oder Bindepolymeren. Außerdem sinkt auch von Polyisobutylen in Benzol hergestellt wurde, die Zerreißfestigkeit rasch bei hohem Bindemittelgehalt, 35 · Danach wurden die entstandenen, im wesentlichen da der Film im wesentlichen als homogener (nicht ver- dampfundurchlässigen zusammengesetzten Folien in eine stärkter) Film reißt. Alle diese Erscheinungen gelten Streckvorrichtung gebracht und um einen bestimmten auch für die entsprechenden gestreckten Folien. Der Bruchteil ihrer ursprünglichen Länge oder Länge und Gehalt an Binde- oder dehnbarem Material kann auch je Breite gedehnt, d. h. durch Strecken in einer oder in nach der besonderen Kombination von dehnbaren und 40 beiden Richtungen. Anschließend wurden die gestreckten verhältnismäßig nichtdehnbaren Materialien in der an- Folien verschiedenen physikalischen Messungen unterfänglichen zusammengesetzten Folie verschieden sein. worfen, so auf Zähigkeit, Dehnbarkeit, Modul, Zerreiß-Wie bereits erwähnt, bieten solche Bestandteile, die bei festigkeit und Lederpermeabilität (LPW). Bei sämtlichen Vereinigung in der anfänglichen Schicht starke adhäsive Proben nach diesen Beispielen wurde der Lederpenne-Bindungen verursachen, größeren Widerstand gegenüber 45 abilitätswert bei 23° und 81 % relativer Feuchtigkeit der Streckung und erfordern gewöhnlich stärkere gemessen.

Streckungen, um die gewünschte Dampfdurchlässigkeit Beim Strecken der ursprünglich praktisch dampf-

zu erzielen. In solchen Fällen kann man den Gehalt undurchlässigen Folien nach der vorliegenden Erfindung an dehnbarem oder Bindematerial in der anfänglichen zur Verbesserung ihrer Dampfdurchlässigkeit wurde Zusammensetzung etwas herabsetzen, um die zum Strecken 50 gefunden, daß sich dadurch die allgemeinen physikabenötigten Kräfte zu verringern. Außer den Haupt- lischen Eigenschaften der entstandenen Folie auch in bestandteilen kann die ursprüngliche (ungestreckte) Folie anderer Weise ändern. Zur Feststellung dieser Verkleinere Mengen verschiedener Zusatzmittel, wie Weich- änderungen wurde eine Reihe von zusammengesetzten macher, Farbstoffe usw., enthalten, wobei die Weich- ursprünglichen Folien hergestellt, wobei für eine Vermacher gewöhnlich dem dehnbaren Material einverleibt 55 suchsreihe ein Butadien-Acrylnitril-Mischpolymeres als werden. das Binde- oder dehnbare Material verwendet wurde

Es ist hervorzuheben, daß das Bindemittel oder dehn- und bei einer anderen Versuchsreihe ein Neoprenbare Material bei der Herstellung der zusammengesetzten Bindemittel. Sämtliche Proben wurden auf eine dem ursprünglichen Schichten nach vorliegender Erfindung oben beschriebenen Verfahren ähnliche Weise hergestellt, bei einer wesentlich niedrigeren Temperatur, gewöhnlich 60 und in allen Fällen wurden gekräuselte Stapelfasern aus mindestens 20° niedriger, als das verhältnismäßig nicht- Polyhexamethylenadipinamid (Nylon) von einer Länge dehnbare Material schmelzen oder fließen muß, um die von 63,5 mm und einer Stärke von 3 Denier als der Mischrng oder Zusammenpressung des Gemisches der verhältnismäßig nichtdehnbare Bestandteil verwendet. Bestar dteile zu der ursprünglichen Folie zu gewährleisten. Diese Ausgangsfolien wurden sodann um 10 bis 50 % in Die folgenden Beispiele dienen zur weiteren Erläuterung 65 einer oder in beiden Richtungen gestreckt und danach der Herstellung und Beschaffenheit der Kunstleder- wieder entspannt. Nach dieser Streckstufe gewannen zusammensetzungen nach vorliegender Erfindung. die Proben fast vollständig ihre ursprünglichen Ausmaße

Die in Tabelle 1 aufgeführten und näher bezeichneten zurück, mit der Ausnahme, daß sie an Dicke zunahmen. Mischungen wurden nach dem folgenden allgemeinen Zum Beispiel nahmen sie nach einer 50%igen Streckung Verfahren beigestellt: Gekräuselte Stapelfasern aus 70 in zwei Richtungen an Dicke um fast 30% zu.

TabeUe 1

10

Beispiel

Dehnbares (Binde-)
Material

°/₀ Streckung

ID = eine Richtung
2D = zwei
Richtungen

Dehnbares
Material

Einheits-

gewicht

der

Ausgangsschicht

g/m*

Dicke

Zähigkeit

kg/cm^a

Dehnung

Modul

kg/ cm²

Zungen-Abreiß festigkeit nach Tinius Olsen

LPW

g/100 m²/ Stunde

Weichgemachtes
Neopren¹)

Butadien/Styrol-Misch-

polymerisat

Neopren

Neopren »BAC«²)

50%Neopren700+50%
Neopren »BAC« ....

50% Methyl-Cellosolveacrylat +50% Vinylacetat

Polyisobutylen

Methylacrylat

50% Neopren +50%
Butylkautschuk

% Methyl-Cellosolve-Methacrylat+50%
Methylacrylat

Neopren mit Versteifungsmittel

40% ID
25% 2 D

10% 2 D
40% 2 D

40% 2D
30% 2 D

30% 2 D
30% 2 D
30% 2 D
30% 2D

40% 2 D
30% 2 D

40%

40% 40%

53,5
59

51,2
40,5

47,6

52,5
58
54,6
65

55,3
53

62
62

713 846

654 958

1151 850

709 840 708 827

819 625

1390

987 867

8,1 21,3

15,0 9,4

11,7

LR*) 290

QR*) 76

LR 468

QR 146

QR 153

333

225

QR 211
222

LR 369
QR 136
QR 35
LR 146
QR 25

LR 362
QR 72

LR 294
QR 91
QR 97
LR 253
QR 78
QR 132
LR 540
QR 276
LR 434
QR 197
QR 281
169

281

358

127

148

115,7

170,7

183

107,8

90
130

80
138
127

56,5
63,75

97,5
174

123

191

265

112

171

187

114

150

108
87

686 50 414 156 727 624 373 927 310 717 424 531 289 173

497 175

219 74 192 147 211 321 921 844 773 844 1019 183

330 752

16,500 19,100

10,683 28,500 16,000 12,000

8,590 12,740 10,260

7,510

11,000 16,000

11,000 12,500

6,300 4,500

6,500

11,000 8,600

4375 3020

3020 11000

1800 1436

5000 1100 1205 4568

1633 1433

8600

2650 2200

*) LR = Arbeitsrichtung in der Maschine (Längsrichtung); QR = Querrichtung

¹J Poly-2-chlor-l, 3-butadienpolymere

^s) Mischpolymerisat aus 85 Teilen Butadien und 15 Teilen Vinylpyridin in Latex-Form

TabeUe 2 Änderung der physikalischen Eigenschaften beim Strecken

	Bindemittel	Binde mittel	°/o Streckung	Einheits- gewicht	Dicke	Zähig keit	Deh nung	Modul	Tinius-	T ΌΛΧ7
Bei-			ID = eine Richtung,						Olsen- Abreiß-	JjJr W
spiel		Vo	2D= zwei	g/m²	. mm	kg/cm²	7o	kg/cm²	festigkeit	100 m²/
	Butadien-Acrylonitril-		Richtungen						g	Stunde
16	Mischpolymerisat ....	52,2		762	8,4	133	195	485
	)) ....	53,0	10% ID	687	9,7	297	95	211	18,450	69
17		51,5	30% ID	634	14,0	32	236	32	2,250	3870
18	J) ....	54,0	50% ID	697	8,1	84	224	299	2,510	10330
19		51,8	10% 2 D	640	9,7	334	88	280	3,026	253
20	)) ....	52,2	30% 2 D	602	13,0	34	201	34	10,500	5589
21	Weichgemachtes		50% 2 D						12,750	11586
22	Neopren	64,0		869	8,1	285 ·	123	361
		64,0	10% ID	946	10,4	257	123	325	15,500	142
23		^v ) 64,2	/ U 30% ID	823	10,9	185	144	205	15,500	1044
24		63,9	50% ID	899	8,9	263	128	223	11,700	1644
25		64,0	10% 2 D	779	10,7	233	117	177	12,200	346
26		62,0	I U 30% 2 D	705	11,7	195	96	193	14,800	1939
27			/U 50% 2D						13,500	4287
								709 550/417

Tabelle 3 enthält die Ergebnisse eines Versuches, der zur Auswahl der mit Rücksicht auf die Adhäsion vorteilhaftesten Kombinationen von dehnbaren und vernältnismäßig- nichtdehnbaren Materialien dienen kann. Setzt man voraus, daß die zur Zerreißung der adhäsiven Bindungen benötigten Kräfte vorhanden sind, so wäre für eine solche Auswahl der Punkt die äußerste Grenze, an dem die Adhäsion größer als die Reißfestigkeit der verhältnismäßig nichtdehnbaren Faser wird. Wird anderer-

mit Polyäthylen imprägnierten Nylonfasern. In diesem Falle wurde die zusammengesetzte Ausgangsschicht hergestellt, indem man ein gekrempeltes Gewebe aus miteinander verfilzten Nylonfasern zwischen Filme aus S Polyäthylen legte und danach die Schichten bei 125° und 35 kg/cm² unter Herstellung einer zusammengesetzten Folie zusammenpreßte.

Wie aus Tabelle 3 hervorgeht, ergeben die Kombinationen aus Stoffen, die eine mittlere Adhäsion zwischen

seits ein verhältnismäßig nichtdehnbares Material in io derjenigen von Polyäthylen an Nylon und derjenigen Form von Teilchen verwendet, so läge die äußerste von N-Methoxymethyl-polyhexamethylen-adipamid an Grenze dort, wo die Adhäsion größer als die Bruchfestig- Nylon (Polyhexamethylen-adipinamid) aufweisen, bei keit des dehnbaren Materials ist. etwa derselben Streckung mittlere Lederpermeabilitäts-

Um ein Maß für die das Verhältnis der Adhäsionen werte. Allgemein ist festzustellen, daß in Fällen, bei zwischen den verschiedenen dehnbaren und den verhält- 15 denen die Verwendung einer besonderen Kombination nismäßig nichtdehnbaren Bestandteilen zu erhalten, aus einem verhältnismäßig nichtdehnbaren Stoff erwurden Streifen aus einem Nylon- (d. h. Polyhexa- wünscht ist, zwischen denen verhältnismäßig starke methylenadipamid-) Film (als dem verhältnismäßig Adhäsion auftritt, die zur Erzeugung einer bestimmten nichtdehnbaren Bestandteil) mit ausgewählten, verhält- Dampfdurchlässigkeit benötigte Streckarbeit durch Hernismäßig dehnbaren oder Bindematerialien in Form einer 20 absetzung der Menge des dehnbaren Materials in der Aus-Leimschicht aneinandergeheftet. Dies geschah, indem gangsmischung vermindert werden kann, man einen ".Film von verschiedenen Proben verhältnismäßig dehnbarer Stoffe zwischen benachbarte Folien aus
Nylonfilm legte und die Schichten unter etwa den gleichen
Temperatur- und Druckbedingungen zusammenpreßte, 25
die zur Herstellung der zusammengesetzten ursprünglichen Schichten angewandt wurden. Danach wurden die
Klebstellen in einer Tinius-Olsen-Maschine zerrissen, um
die zur Trennung der Schichten aus dem Nylonfilm notwendige Kraft zu ermitteln. In Tabelle 3 sind die Er- 30
gebnisse dieser Versuche verzeichnet.

Es versteht sich, daß der Zweck des Adhäsionsversuches ein Verfahren zur Auswahl oder Prüfung verschiedener Kombinationen von dehnbaren und verhältnismäßig nichtdehnbaren Stoffen ist, die unter den zur Mischung der Bestandteile zu einer Ausgangsschicht benötigten Bedingungen geringe oder überhaupt keine Adhäsion aufweisen. Wie z. B. in Tabelle 3 gezeigt wird, haftet Polyäthylen unter den zur Herstellung einer zusammengesetzten, mit Polyäthylen imprägnierten Schicht aus Nylonfasern verwendeten Bedingungen nicht auf dem Nylonfilm, bei denen man eine Schicht von miteinander verfilzten Nylonfasern zwischen übereinanderliegende Filme aus Polyäthylen legt und das Ganze bei

ß D Vil d

Tabelle 3

Adhäsionswirkung verschiedener dehnbarer Mischungsbestandteile auf Nylon*)

Dehnbarer
Bestandteil

Polyisobutylen
Polyäthylen ..

Neopren 735

DCD¹)

125° und 35 kg/cm² zusammenpreßt. Der Vorteil der. 45 Nylon²) .... gemeinsamen Verwendung solcher dehnbarer und verhältnismäßig nichtdehnbarer Bestandteile, die geringe oder überhaupt keine Adhäsion miteinander aufweisen, wird durch die Tatsache erläutert, daß die aus Nylonfasern bestehende und mit Polyäthylen imprägnierte ursprüngliche Schicht schon durch sehr mildes Strecken, d. h. durch Handarbeit, höchst durchlässig für Wasserdampf gemacht wurde. Andererseits geht N-Methoxymethyl-polyhexamethylen-adipinamid mit Polyhexamefhylen-adipinamid eine sehr starke haftfähige Bindung ein; eine Schicht aus mit N-Methoxymethyl-polyhexamethylen-adipinamid imprägnierten Polyhexamethylenadipinamidfasern muß einer ziemlich drastischen Zugbehandlung ausgesetzt werden, z. B. Aufquellen mit heißem Wasser und Strecken in heißem Zustand, um eine Verbesserung der Durchlässigkeit für Wasserdampf zu erreichen.
Zum Zwecke des Vergleichs enthält Tabelle 3 auch

Warm-Klebfestigkeitswert (Adhäsion)

39
0

197

669

1416

Dehnbarer Bestandteil

in der zusammen gesetzten Schicht

7o

57

40,5

11000 7000 1500

30

Milde

Streckung

(mit der

Hand)

30

50

In heißem Wasser

aufgeweicht und in heißem Zustand um 50 °/„ in zwei Richtungen gestreckt

*) Nylon = Polyhexamethylen-adipinamid

^x) DCD = modifiziertes Dichlorbutadien

²) Nylon = N-Methoxymethyl-polyhexamethylen-adipinamid

Streckung

7o

LPW

g/100 m³ Stunde

8514 11000

In Tabelle 4 sind die verschiedenen Veränderungen bezüglich Zugfestigkeit (Zähigkeit), Dehnung, Modul, Zerreißfestigkeit und Lederpermeabilität von Mischungen zusammengefaßt, die verschiedene Mengen an Neopren

Daten über zusammengesetzte Folien, die aus den untersuchten Stoffen hergestellt wurden. In allen Fällen 65 als dehnbares oder Bindemittel enthalten, und zwar für wurden Nylonfasern von einer Länge von 63 mm und mit der Hand bearbeitete Mischungen, wie auch für solche, einer Stärke von 3 Denier mit den in Tabelle 3 verzeichne- die um 30 % in beiden Richtungen gestreckt worden sind, ten Polymeren imprägniert. Die Herstellung der zu- Die in dieser Tabelle aufgeführten Daten zeigen außersammengesetzten ursprünglichen Folien erfolgte auf die dem, daß der günstigste Gehalt an dehnbarem oder gleiche Weise, wie oben beschrieben, mit Ausnahme der 70 Bindemittel 40 bis 60% beträgt.

13 14

Tabelle 4
Änderung der physikalischen Eigenschaften bei verschiedenem Gehalt an dehnbarem Bestandteil (Neopren)

Dehnbarer

Bestandteil

(Neopren)

Vo

Einheitsgewicht

g/m²

Dicke

Zähigkeit/ Einheitsgewicht

kg/cm ²/g/m² Dehnung

Modul
kg/cm²

Abreißfestigkeit

nach Tinius-Olsen/

Einheitsgewicht

kg/gm²

LPW

g/100 m²/
Stunde

Mit der Hand bearbeitet

19,2	453,8	8,9	0,075	59	77	11,7	0,112	79	47	6,0	2176
39,1	483,9	6,1	0,450	111	164	9,9	0,232	86	124	12,7	1502
61,0	841,7	8,9	0,316	135	144	9,9	0,288	120	173	6,6	2385
74,5	1031,1	11,2	0,204	129	147	12,4	0,197	124	140	4,5	231
		Um 30°/₀ gestreckt (in zwei Richtungen)
18,2	465,6	6,3	6432
37,9	525,8	11,7	5312
62,1	790,2	9,2	5129
73,4	1082,5	6,3	420

Das Verfahren und die Kunstlederzusammensetzungen nach vorliegender Erfindung wurden in den obigen Beispielen spezifisch erläutert, in denen Nylon- (d. h. PoIyhexamethylen-adipinamid-) Fasern als das verhältnismäßig nichtdehnbare oder Verstärkungsmaterial verwendet wurden. Außerdem können andere Arten von natürlichen und synthetischen Fasern verwendet werden, wie z. B. andere Arten von Polyamiden und Zwischenpolyamiden, wie z. B. Polyhexamethylen-sebacinamid, Polycabroamid und verschiedene, in dem USA.-Patent 2 285 009 näher beschriebene Zwischenpolyamide, PoIyäthylen-terephthalat, Polyacrylnitril, Kunstseide und verschiedene natürliche Fasern, wie Baumwolle und Wolle, oder Mischungen aus zwei oder mehr der obengenannten Faserarten. Verschiedene polymere Stoffe können als verhältnismäßig nichtdehnbare Bestandteile in Form von Teilchen verschiedener Größe Verwendung finden, wie z. B. Teilchen synthetischer Polyamide und anderer synthetischer linearer thermoplastischer Stoffe. Außerdem können Teilchen von in der Wärme fest werdenden Harzen, wie z. B. Harnstofformaldehyd-, Phenolformaldehydharzen usw., in Teilchenform verwendet werden.

Auch die Verwendung von Mischungen aus Fasern und Teilchen aus einem verhältnismäßig nichtdehnbaren Material liegt im Bereich der vorliegenden Erfindung. So kann man z. B. eine Schicht aus verfilzten Nylonfasern gründlich mit einem Latex aus Neopren imprägnieren, in dem eine bestimmte Menge von Zinkoxydteilchen dispergiert ist. (Bis zu 30 bis 40°/₀ dieser Teilchen, bezogen auf die Gesamtmenge der Feststoffe, können angewandt werden.) Die Zinkoxydteilchen wurden gleichmäßig in dem gesamten Neoprenbindematerial dispergiert, und es zeigte sich, daß bei Anwesenheit solcher Teilchen in der zusammengesetzten Ausgangsschicht zur Erzielung eines gegebenen LPW eine geringere Streckung erforderlich ist als beim Strecken einer ähnlichen Zusammensetzung, in der keine solchen Teilchen enthalten sind.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Verfahren zur Herstellung von porösem, atmendem Kunstleder durch Vereinigung eines Trägers mit einem Filmbildner zu einer wasserdampfundurchlässigen Folie und Recken letzterer, dadurch gekennzeichnet, daß der Trägerstoff, bestehend aus einer praktisch wasserdampfundurchlässigen, verhältnismäßig nicht streckbaren Fasermasse, vorzugsweise in Form einer nichtgewebten Matte z. B. aus PoIyhexamethylen-adipinamid, mit dem ebenfalls praktisch wasserdampfundurchlässigen, aber ziemlich streckbaren Bindemittel, z. B. einem thermoplastischen Kunstharz, zu einer homogenen Folie vereinigt, die Folie gestreckt und anschließend die Streckspannung aufgehoben wird, wodurch die Folie wasserdampfdurchlässig wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte zusammengesetzte Folie bei einer Temperatur oberhalb der Fließtemperatur des Bindematerials und unterhalb der Zersetzungstemperatur des genannten verhältnismäßig nichtdehnbaren Stoffes warm verpreßt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das verhältnismäßig dehnbare Material etwa 30 bis 70 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht der genannten zusammengesetzten Folie, ausmacht.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte zusammengesetzte Folie um etwa 10 bis etwa 50 °/₀ ihrer ursprünglichen Dimensionen in einer oder mehreren Richtungen gestreckt wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentanmeldung ρ 48636 VII/8hD.