DE102012106561A1 - Composite sheet material, process for its production and use - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verbundschichtmaterial, aufweisend zumindest folgende Schichten: eine textile Trägerschicht (5), eine mit der textilen Trägerschicht (5) verbundene Kaschierschicht (4), eine Polyurethanzwischenschicht (3) auf Basis eines unblockierten High-Solid-Polyurethansystems, eine Polyurethandeckschicht (2) und zumindest eine nach außen weisende auf der Polyurethandeckschicht (2) aufgebrachte Lackschicht auf Basis von Polyurethan- und/oder Acrylat-Polymeren. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Verbundschichtmaterials und die Verwendung des Verbundschichtmaterials. Für eine hohe Gebrauchstüchtigkeit bei möglichst geringer Toxizität basiert die Polyurethandeckschicht (2) auf einem lösemittelfreien oder lösemittelarmen High-Solid-Polyurethansystem, das a) polyfunktionelle Isocyanate und/oder polyfunktionelle Isocyanat-Präpolymere und b) zumindest eine polyfunktionelle hydroxylgruppenhaltige Verbindung auf Basis von Polytetra-, Polypenta- und/oder Polyhexamethylenglykol sowie c) zumindest einen metallischen Katalysator aufweist.The invention relates to a composite layer material having at least the following layers: a textile carrier layer (5), a lamination layer (4) connected to the textile carrier layer (5), a polyurethane intermediate layer (3) based on an unblocked high-solid polyurethane system, a polyurethane top layer ( 2) and at least one outwardly facing lacquer layer based on polyurethane and / or acrylate polymers and applied to the polyurethane cover layer (2). The invention further relates to a method for producing such a composite layer material and the use of the composite layer material. For high serviceability with the lowest possible toxicity, the polyurethane top layer (2) is based on a solvent-free or low-solvent high-solid polyurethane system that contains a) polyfunctional isocyanates and / or polyfunctional isocyanate prepolymers and b) at least one polyfunctional hydroxyl group-containing compound based on polytetra- , Polypenta and / or polyhexamethylene glycol and c) has at least one metallic catalyst.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verbundschichtmaterial, aufweisend zumindest folgende Schichten: eine textile Trägerschicht, eine mit der textilen Trägerschicht verbundene Kaschierschicht, eine Polyurethanzwischenschicht auf Basis eines unblockierten High-Solid-Polyurethansystems, eine Polyurethandeckschicht und zumindest eine nach außen weisende auf der Polyurethandeckschicht aufgebrachte Lackschicht auf Basis von Polyurethan- und/oder Acrylat-Polymeren. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Verbundschichtmaterials und die Verwendung des Verbundschichtmaterials. The invention relates to a composite layer material comprising at least the following layers: a textile carrier layer, a laminating layer bonded to the textile carrier layer, a polyurethane intermediate layer based on an unblocked high-solid polyurethane system, a polyurethane topcoat and at least one outwardly facing lacquer layer applied to the polyurethane topcoat layer of polyurethane and / or acrylate polymers. Furthermore, the invention relates to a method for producing such a composite layer material and the use of the composite layer material.
Derartige Verbundschichtmaterialien sind beispielsweise aus der
Besondere Anforderungen werden an die lederähnlichen Bezugsmaterialien im Innenraum von Fahrzeugen gestellt. Special requirements are placed on the leather-like cover materials in the interior of vehicles.
Dekorative lederähnliche Bezugsmaterialien im Innenraum von Fahrzeugen, die dynamischen Belastungen ausgesetzt sind, müssen neben der geforderten Flexibilität in der Kälte und in der Wärme auch ausreichend gebrauchstüchtig für den Endnutzer sein. Das heißt, dass das Bezugsmaterial abriebbeständig, alterungsstabil und auch gut reinigbar sein muss. Dieses gilt insbesondere auch für Sitzbezugsmaterialien, die ständig dynamischen Belastungen ausgesetzt sind und sich ständig im Kontakt mit der Kleidung des Passagiers befinden. Durch die ständige Reibung zwischen Kleidung und Bezugsmaterial und durch die permanent wechselnden Druckbelastungen ist das Bezugsmaterial konstant einer hohen Beanspruchung ausgesetzt. Decorative leather-like covering materials in the interior of vehicles which are subjected to dynamic loads must, in addition to the required flexibility in the cold and in the heat, also be sufficiently usable for the end user. This means that the cover material must be abrasion resistant, resistant to aging and also easy to clean. This is especially true for seat cover materials that are constantly exposed to dynamic loads and are constantly in contact with the clothing of the passenger. Due to the constant friction between clothing and cover material and the constantly changing pressure loads, the cover material is constantly exposed to high stress.
Eine starke Belastung erfahren Bezugsmaterialien im Sitzbereich eines Kraftfahrzeuges insbesondere an den Seitenwangen der Lehnen und der Sitzfläche an der jeweiligen Einstiegsseite, da das Sitzmaterial beim Einsteigen einer kombinierten hohen Druck- und Reibungsbelastung ausgesetzt ist. Kommt zusätzlich eine niedrige Umgebungstemperatur dazu, ist die Gefahr sehr groß, dass das Bezugsmaterial schon nach kurzer Zeit Risse oder andere Beschädigungen aufweist und der gesamte Sitzbezug erneuert werden muss. Excessive stress experienced cover materials in the seating area of a motor vehicle, in particular on the side cheeks of the backrest and the seat on the respective entry side, since the seat material is exposed when entering a combined high pressure and friction load. In addition, if a low ambient temperature, the risk of very large that the cover material after a short time cracks or other damage and the entire seat cover must be replaced.
Eine weitere Anforderung, die an Bezugsmaterialien gestellt wird, die im Fahrzeuginnenraum eingesetzt werden sollen, ist die Abwesenheit toxischer oder gesundheitsgefährdender Stoffe. Solche Substanzen dürfen nur unterhalb niedriger Grenzwerte enthalten sein und werden beispielsweise gemäß der
Die derzeit auf dem Markt erhältlichen Verbundschichtmaterialien, die als Bezugsmaterialien mit Lederoptik eingesetzt werden, erfüllen die vorgenannten Anforderungen in der Regel nicht auf Dauer. The composite layer materials currently available on the market, which are used as leather-look covering materials, generally do not meet the abovementioned requirements in the long term.
So zeigt sich beispielsweise bei Bezugsmaterialien auf der Basis von PVC in den Zwischen- und Deckschichten im Sitzwangenbereich beim Ein- und Aussteigen ein konstanter oberflächlicher Abrieb von Weichmachern. Aus dem Inneren der PVC-Schichten migriert danach wieder Weichmacher an die Oberfläche, da sich wieder ein Gleichgewicht einstellt. So kann mit der Benutzungsdauer das PVC-Bezugsmaterial, welches im Ursprungszustand flexibel und insbesondere kälteflexibel ist, an Weichmachern verarmen und folglich verspröden. Das Bezugsmaterial wird dadurch weniger flexibel, insbesondere auch weniger kälteflexibel, wodurch die Gefahr von Rissbildung unter Belastung im Material steigt. Thus, for example, in the case of cover materials based on PVC in the intermediate and outer layers in the seat back area, a constant superficial abrasion of plasticizers is evident when entering and exiting. Plasticizer then migrates from the interior of the PVC layers to the surface, as equilibrium sets in again. Thus, with the period of use, the PVC cover material, which is flexible and in particular cold-flexible in its original state, can become depleted in plasticizers and consequently embrittle. The cover material is thereby less flexible, in particular less cold flexible, whereby the risk of cracking under load in the material increases.
Alternative Bezugsmaterialien auf der Basis von koagulierten Polyurethanen, wie beispielsweise Alcantara® zeigen häufig den Nachteil, dass sie im Sitzwangenbereich nicht ausreichend abriebstabil sind. Ferner zeigen solche Bezugsmaterialien in der Anwendung oft ein nicht akzeptables Anschmutz- und Reinigungsverhalten. Außerdem werden derartige Bezugsmaterialien mit Hilfe von umweltbelastenden Verfahren hergestellt, da bei der Produktion große Mengen an toxischem N,N-Dimethylformamid verwendet werden. Alternative cover materials on the basis of coagulated polyurethanes, such as Alcantara ® frequently have the disadvantage that they are not sufficiently stable to abrasion in the seat cheek area. Furthermore, such coverings often have unacceptable soiling and cleaning behavior in use. In addition, such cover materials are produced by means of environmentally harmful processes, since large quantities of toxic N, N-dimethylformamide are used in the production.
Andere Bezugsmaterialien verwenden Polyurethane auf Basis von blockierten Isocyanaten. Dabei werden in der Regel zur Herstellung der Bezugsmaterialien toxische Diamine und mit Butanonoxim blockierte Isocyanat-Präpolymere eingesetzt. Die Isocyanate spalten bei der Herstellung des Bezugsmaterials bei Erwärmung das reproduktionstoxische Butanonoxim ab, welches jedoch in signifikanten Mengen im Bezugsmaterial verbleibt und die nutzende Person, die insbesondere bei Sitzanwendungen ständig im Kontakt mit dem Bezugsmaterial steht, gefährdet. Other cover materials use polyurethanes based on blocked isocyanates. As a rule, toxic diamines and blocked butanone oxime isocyanate prepolymers are used for the production of the cover materials. The isocyanates split in the production of the cover material when heated, the reproductive butanone oxime, but which remains in significant quantities in the cover material and endangers the user, who is constantly in contact with the cover material, especially in seating applications.
Weitere Bezugsmaterialien auf Basis einer Kombination von Polyurethanfilmen, die aus in Lösemitteln gelösten Polyurethanen und sogenannten lösemittelarmen oder lösemittelfreien High-Solid-Polyurethansystemen – vertrieben beispielsweise von der Firma Bayer – gebildet werden, sind in der Regel nicht ausreichend in der Kälte (beispielsweise bei –10 °C) flexibel, da insbesondere die aus dem in Lösemittel gelösten Polyurethan aufgebauten Schichten keine ausreichend tiefe Glasübergangstemperatur besitzen. Alternative Polyurethan-Lösemittelsysteme mit niedrigen Glasübergangstemperaturen sind wiederum zu weich und somit zu wenig abriebstabil. Other cover materials based on a combination of polyurethane films consisting of polyurethanes dissolved in solvents and so-called low-solvent or solvent-free high-solids Polyurethane systems - sold, for example, by the company Bayer - are generally not sufficiently cold (for example at -10 ° C) flexible, since in particular the layers built up from the polyurethane dissolved in solvent do not have a sufficiently low glass transition temperature. In turn, alternative polyurethane solvent systems with low glass transition temperatures are too soft and therefore less resistant to abrasion.
Kommerziell ist derzeit kein Bezugsmaterial erhältlich, welches gleichzeitig abriebstabil, kälteflexibel und im Wesentlichen frei von Weichmachern und toxischen Lösemitteln ist. At present, no cover material is commercially available which at the same time is abrasion-resistant, cold-flexible and essentially free of plasticizers and toxic solvents.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verbundschichtmaterial bereit zu stellen, welches sich bei Nutzung als Bezugsmaterial durch eine hohe Gebrauchstüchtigkeit auszeichnet und eine möglichst geringe Toxizität aufweist. The invention is based on the object to provide a composite layer material which is characterized by a high degree of serviceability when used as a reference material and has the lowest possible toxicity.
Gelöst wird die Aufgabe dadurch, dass die Polyurethandeckschicht (
Die Polyurethandeckschicht kann demnach eine oder mehrere polyfunktionelle hydroxylgruppenhaltige Verbindungen auf Basis von Polytetra-, Polypenta- und/oder Polyhexamethylenglykol enthalten. Neben den vorgenannten Polyolen können in dem High-Solid-Polyurethansystem weitere Polyole und/oder polyfunktionelle H-acide Verbindungen, die zur Reaktion mit den Isocyanatgruppen befähigt sind, vorhanden sein. The polyurethane topcoat may therefore contain one or more polyfunctional hydroxyl-containing compounds based on polytetra-, polypenta- and / or polyhexamethylene glycol. In addition to the aforementioned polyols, other polyols and / or polyfunctional H-acidic compounds capable of reacting with the isocyanate groups may be present in the high-solids polyurethane system.
Das Verbundschichtmaterial kann weitere Schichten, wie beispielsweise weitere Polyurethanschichten innerhalb des Verbundes oder mehrere auf die Polyurethandeckschicht aufgebrachte Lackschichten, aufweisen. The composite layer material may comprise further layers, such as, for example, further polyurethane layers within the composite or a plurality of lacquer layers applied to the polyurethane cover layer.
Es hat sich überraschenderweise herausgestellt, dass das erfindungsgemäße Verbundschichtmaterial hervorragend als Bezugsmaterial eingesetzt werden kann, welches sich durch eine hohe Haltbarkeit auszeichnet. Das Verbundschichtmaterial ist besonders abriebstabil und kälteflexibel, wobei die Abriebbeständigkeit z. B. mit Sattelabriebprüfungen und die Kälteflexibilität z. B. mit einer so genannten Ballyfexprüfung (
Aus toxischer Sicht weist das Verbundschichtmaterial wegen der Verwendung von High-Solid-Polyurethansystemen, die sich durch einen Lösemittelanteil von weniger als 20 Massenprozent auszeichnen, eine verringerte Gefahr auf, da weniger flüchtige Substanzen im Verbundschichtmaterial enthalten sind. Der Nachweis auf flüchtige Substanzen kann dabei über eine Prüfung nach
Zusätzlich lässt sich mit dem erfindungsgemäßen Verbundschichtmaterial ein Material erzielen, welches die Anforderungen der Automobilindustrie an ein Bezugsmaterial für den automobilen Innenraum erfüllt, d. h., dass auch bei Verstreckung und Verpolsterung des Verbundschichtmaterials die textile Struktur der textilen Trägerschicht nicht auf der Oberfläche sichtbar wird und die sichtbare Oberfläche durch UV-Bestrahlung im Wesentlichen nicht verfärbt wird. In addition, with the composite layer material according to the invention, a material can be achieved which meets the requirements of the automotive industry for a reference material for the automotive interior, i. h., That even when stretching and padding of the composite layer material, the textile structure of the textile support layer is not visible on the surface and the visible surface is not discolored by UV irradiation substantially.
Für die Deckschicht werden erfindungsgemäß Polyurethanmassen auf High-Solid-Basis, dass heißt mit einem Lösungsmittelanteil < 20 Massenprozent eingesetzt. Um die Umweltverträglichkeit des Verbundschichtmaterials weiter zu verbessern und die Toxizität zu verringern, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn für die Polyurethandeckschicht ein High-Solid-Polyurethansystem mit einem Lösemittelanteil von weniger als 10 Massenprozent eingesetzt wird. For the cover layer according to the invention polyurethane compositions on a high-solids basis, that is, with a solvent content <20 mass percent used. In order to further improve the environmental compatibility of the composite sheet material and to reduce the toxicity, it has proven advantageous for the polyurethane topcoat to use a high-solids polyurethane system with a solvent content of less than 10 percent by mass.
Vorzugsweise ist die Glasübergangstemperatur der Polyurethandeckschicht (ausgehärteter Film) kleiner als –40 °C, besonders bevorzugt kleiner als –50 °C. Preferably, the glass transition temperature of the polyurethane topcoat (cured film) is less than -40 ° C, more preferably less than -50 ° C.
Für die Polyurethandeckschicht können Isocyanate auf aromatischer Basis, z. B. Methylendiisocyanat, Toluyldiisocyanat oder Naphthyldiisocyanat, eingesetzt werden. Um die Alterungsbeständigkeit des Verbundschichtmaterials weiter zu verbessern, ist es von Vorteil, wenn die Polyisocyanate aliphatische Polyisocyanate sind. For the polyurethane topcoat isocyanates based on aromatic, z. As methylene diisocyanate, toluene diisocyanate or naphthyl diisocyanate, are used. In order to further improve the aging resistance of the composite sheet material, it is advantageous for the polyisocyanates to be aliphatic polyisocyanates.
Vorzugsweise weisen die polyfunktionellen Isocyanate und/oder polyfunktionellen Isocyanat-Präpolymere des lösemittelfreien oder lösemittelarmen High-Solid-Polyurethansystems der Polyurethandeckschicht einen Funktionalisierungsgrad von 2 oder höher und einen Gehalt an freien Isocyanatgruppen zwischen 4 und 20 Massenprozent, insbesondere zwischen 5 und 13 Massenprozent auf. Dieser Funktionalisierungsgrad bedingt, dass Isocyanat-Präpolymere eingesetzt werden, d. h. vorpolymerisierte Verbindungen aus monomeren aliphatischen Isocyanaten mit einem oder mehreren Kettenverlängerern, wie beispielsweise di- und/oder höherfunktionelle Polyole (z. B. Polypropylenglykole, Polytetramethylenglykole, Polyethylenglykole oder auch seitenkettenverzweigte Polyole wie 2-Hydroxymethyl-2-ethyl-1,3-propandiol = 1,1,1-Trimethylolpropan etc). Als monomere Diisocyanate zum Aufbau der Präpolymere kommen vor allem 1,6-Hexandiisocyanat (HDI), Isophorondiisocyanat (IPDI) oder Dicyclohexylmethan-4,4'-diisocyanat (H12MDI) in Frage. Aber auch Präpolymere beispielsweise auf Basis von 1,4-Cyclohexandiisocyanat oder Bis(isocyanatomethyl)cyclohexan sind geeignet. The polyfunctional isocyanates and / or polyfunctional isocyanate prepolymers of the solvent-free or low-solvent high-solids polyurethane system of the polyurethane topcoat preferably have a degree of functionalization of 2 or higher and a content of free isocyanate groups of between 4 and 20 percent by mass, in particular between 5 and 13 percent by mass. This degree of functionalization requires that isocyanate prepolymers be used, ie prepolymerized compounds of monomeric aliphatic isocyanates with one or more chain extenders, such as di- and / or higher functional polyols (eg., Polypropylene glycols, polytetramethylene glycols, polyethylene glycols or side chain branched polyols such as Hydroxymethyl-2-ethyl-1,3-propanediol = 1,1,1-trimethylolpropane, etc.). Particularly suitable monomeric diisocyanates for the preparation of the prepolymers are 1,6-hexane diisocyanate (HDI), isophorone diisocyanate (IPDI) or dicyclohexylmethane-4,4'-diisocyanate (H12MDI). But also prepolymers, for example based on 1,4-cyclohexane diisocyanate or bis (isocyanatomethyl) cyclohexane are suitable.
Als korrespondierende Polyole zu den Isocyanatverbindungen werden polyfunktionelle hydroxylgruppenhaltige Verbindungen auf Basis von Polytetra-, Polypenta- und/oder Polyhexamethylenglykol eingesetzt. Vorzugsweise handelt es sich um solche auf der Basis von Polytetramethylenglykol. Bevorzugt liegt das Molekulargewicht des Polyols bei mehr als 250 g/mol. Derartige Polyole mit Molekulargewichten zwischen 250 und 6000 g/mol sind z. B. von der Firma Invista erhältlich. As corresponding polyols to the isocyanate compounds polyfunctional hydroxyl-containing compounds based on polytetra-, polypenta and / or polyhexamethylene glycol are used. These are preferably those based on polytetramethylene glycol. Preferably, the molecular weight of the polyol is more than 250 g / mol. Such polyols having molecular weights between 250 and 6000 g / mol are z. B. from Invista available.
Neben den vorgenannten Polyolen, die zwingend in dem High-Solid-Polyurethansystem vorhanden sein müssen, können auch weitere üblicherweise zum Aufbau von Polyurethanen gebrauchte Polyole und/oder CH-acide Verbindungen eingesetzt werden. Dies sind insbesondere aliphatische Polyole, die bi- oder höherfunktionell sind und insbesondere an den funktionalisierten Enden besonders reaktiv sein können. Die Reaktivitätssteigerung wird durch eine partielle oder vollständige Epoxidierung von primären Hydroxyl-Endgruppen erreicht. Reaktiver gegenüber Isocyanaten sind auch an den reaktiven Zentren wenig sterisch gehinderte Polyole wie beispielsweise Copolymere aus Adipinsäure und 1,6-Hexandiol, die terminal Hydroxyhexylgruppen mit primären Hydroxylgruppen enthalten. Ein Beispiel für sterisch gehinderte Polyole sind Polypropylenpolyetherpolyole, die terminal verzweigte Hydroxypropylgruppen und somit sekundäre Hydroxylgruppen enthalten. In addition to the abovementioned polyols, which must necessarily be present in the high-solid polyurethane system, it is also possible to use other polyols and / or CH-acidic compounds which are customarily used for the synthesis of polyurethanes. These are, in particular, aliphatic polyols which are bifunctional or higher-functional and in particular may be particularly reactive at the functionalized ends. The increase in reactivity is achieved by partial or complete epoxidation of primary hydroxyl end groups. Reactive towards isocyanates are also at the reactive centers less sterically hindered polyols such as copolymers of adipic acid and 1,6-hexanediol containing terminal hydroxyhexyl groups with primary hydroxyl groups. An example of sterically hindered polyols are polypropylene polyether polyols containing terminally branched hydroxypropyl groups and thus secondary hydroxyl groups.
Die ggf. weiteren in der High-Solid-Polyurethanmasse vorhandenen Polyole können handelsübliche Polyesterpolyole, Polyetherpolyole, Polythioetherpolyole, Polycarbonatpolyole und hydroxylgruppenhaltige aliphatische Polyacetale und hydroxylgruppenhaltige aliphatische Polycarbonate mit Molekulargewichten von 20 bis 12000 g/mol, vorzugsweise von 250 bis 2000 g/mol, sein. The optionally further polyols present in the high-solid polyurethane composition may be commercially available polyester polyols, polyether polyols, polythioether polyols, polycarbonate polyols and hydroxyl-containing aliphatic polyacetals and hydroxyl-containing aliphatic polycarbonates having molecular weights of from 20 to 12,000 g / mol, preferably from 250 to 2,000 g / mol ,
Dem High-Solid-Polyurethansystem können zur Modifizierung der Eigenschaften des ausreagierten Systems auch andere Verbindungen zugesetzt werden, welche mit Isocyanaten durch reaktive Wasserstoffatome reagieren können, indem ein Teil der Polyole substituiert wird. Solche Verbindungen enthalten zwei oder mehr reaktive Gruppen, die als OH-Gruppen, SH-Gruppen, NH-Gruppen, NH2-Gruppen oder CH-acide Gruppen, beispielsweise in β-Diketoverbindungen, vorliegen. Der Anteil an Polyolen mit sekundärer Hydroxyfunktionalität sollte möglichst ausgeschlossen bzw. geringfügig angesetzt sein. Vorzugsweise sollten die primären und sekundären Hydroxyfunktionalitäten des Polyols in einem Verhältnis von mehr als 10:1, insbesondere von mehr als 50:1 stehen. To modify the properties of the reacted system, it is also possible to add to the high-solid polyurethane system other compounds which can react with isocyanates by reactive hydrogen atoms by substituting part of the polyols. Such compounds contain two or more reactive groups which are present as OH groups, SH groups, NH groups, NH 2 groups or CH-acidic groups, for example in β-diketo compounds. The proportion of polyols with secondary hydroxy functionality should be excluded or set as low as possible. Preferably, the primary and secondary hydroxyl functionalities of the polyol should be in a ratio greater than 10: 1, more preferably greater than 50: 1.
Das High-Solid-Polyurethansystem der Polyurethandeckschicht enthält zwingend einen metallischen Katalysator. Dieser ist gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ein Katalysator, der erst bei einer Temperatur von mehr als 100 °C die Polyurethanbildungsreaktion verzögert katalysiert. Vorzugsweise werden hierzu Metallkatalysatoren auf Basis von Zink, Zirkonium, Blei, Zinn, Nickel und/oder Bismuth eingesetzt. Derartige verzögert wirkende Metallkatalysatoren, die auch unter Zuhilfenahme zusätzlicher komplexierender Verbindungen, wie Acetylaceton oder 2-Ethylhexansäure, zusätzlich verzögert werden können, sind aus dem Stand der Technik bekannt, wobei z. B. auf die
Das erfindungsgemäße Verbundschichtmaterial weist zumindest eine nach außen weisende auf der Polyurethandeckschicht aufgebrachte Lackschicht auf Basis von Polyurethan- und/oder Acrylat-Polymeren auf. Dies dient der Verbesserung der Gebrauchstüchtigkeit, insbesondere im Hinblick auf die Abriebeigenschaften, die Kratzfestigkeit, das Reinigungsverhalten, die Beständigkeit gegen Wasch- und Lösemitteln, den Glanzgrad, die Farbe und/oder die Alterungseigenschaften. Die Lackschicht kann zur weiteren Verbesserung des Alterungsverhaltens des Verbundschichtmaterials eingefärbt oder pigmentiert sein. Es können eine oder mehrere Lackschichten vorgesehen werden. The composite layer material according to the invention has at least one outwardly facing lacquer layer, based on polyurethane and / or acrylate polymers, applied to the polyurethane cover layer. This serves to improve the serviceability, in particular with regard to the abrasion properties, the scratch resistance, the cleaning behavior, the resistance to detergents and solvents, the degree of gloss, the color and / or the aging properties. The lacquer layer may be colored or pigmented to further improve the aging behavior of the composite layer material. One or more paint layers can be provided.
Die Lackschichten können auf lösemittelhaltigen oder wässrigen Polyurethan- und/oder Acrylatsystemen basieren, die über übliche Druckverfahren z. B. im direkten oder indirekten Raster-Tiefdruck oder Reverse Roller Coating appliziert werden können. The lacquer layers can be based on solvent-based or aqueous polyurethane and / or acrylate systems, which are prepared by conventional printing processes, for. B. in direct or indirect screen gravure or reverse roller coating can be applied.
Vorzugsweise ist zumindest eine der Lackschichten vernetzt. Für derartige vernetzte Lackschichten eignen sich insbesondere über elektromagnetische Strahlung vernetzende Systeme (UV-Licht-Vernetzung, Elektronenstrahlvernetzung) oder thermisch bzw. über chemische Reaktionen vernetzende Systeme wie Isocyanat- oder Carbodiimid-vernetzende Polyurethansysteme. Die Vernetzung der Lackschichten bietet den Vorteil, dass eine bessere Beständigkeit gegen Reinigungsmedien und/oder ein verbessertes Reinigungsverhalten nach Anschmutzen der Oberfläche erzielt werden kann. Preferably, at least one of the paint layers is crosslinked. Suitable crosslinked lacquer layers are, in particular, systems which crosslink via electromagnetic radiation (UV light crosslinking, electron beam crosslinking) or systems crosslinking thermally or via chemical reactions, such as isocyanate- or carbodiimide-crosslinking polyurethane systems. The crosslinking of the paint layers offers the advantage that a better resistance to cleaning media and / or an improved cleaning behavior after soiling of the surface can be achieved.
Zur weiteren Reduzierung der flüchtigen Kohlenwasserstoffe (VOC) bei der Herstellung und im Endprodukt ist es außerdem von Vorteil, wenn auch die Kaschierschicht und/oder die Polyurethanzwischenschicht auf im Wesentlichen lösemittelfreien Ausgangssubstanzen basieren. To further reduce the volatile hydrocarbons (VOC) in the production and in the end product, it is also advantageous if the laminating layer and / or the polyurethane intermediate layer are based on essentially solvent-free starting substances.
Die Polyurethanzwischenschicht bzw. die Polyurethanzwischenschichten auf Basis eines unblockierten High-Solid-Polyurethansystems wird bzw. werden vorzugsweise unter Verwendung unblockierter Isocyanat-Präpolymere, Polyolen, ggf. Polyaminen und einem Katalysator (beispielsweise beschrieben in
Die in der Zwischenschicht eingesetzten Isocyanat-Präpolymere sind in der Regel aufgebaut aus Polyolen und Isocyanaten auf Basis beispielsweise von Hexamethylendiisocyanat (HDI), Isophorondiisocyanat(IPDI), Dicyclohexylmethan-4,4´-Diisocyanat (HMDI), 2-Methylpentandiisocyanat (MPDI), 2,2,4-Trimethylhexamethylendiisocyanat/2,4,4-Trimethyl-hexanethylendiisocyanat (TMDI), Norbornandiisocyanat (NBDI), Methylendiphenyldiisocyanat (MDI), Diisocyanatomethylbenzen, insbesondere auch das 2,4- und das 2,6-Isomere und technische Gemische beider Isomeren (TDI), Tetramethylxylylendiisocyanat (TMXDI) und Naphthylendiisocyanat (NDI) oder Derivate aus diesen Isocyanaten wie z. B. Isocyanurate, Uretdione, Allophanate und/oder Biurete, wobei insbesondere aromatische Isocyanat-Präpolymere auf Basis von MDI, TDI, TMXDI oder NDI bevorzugt sind. Polyurethane auf dieser aromatischen Basis sind im Vergleich zu aliphatischen Polyurethanen kostengünstiger. Sind die erfindungsgemäßen Konstruktionen jedoch besonderen Licht-, UV- und/oder Wärmebelastungen ausgesetzt, sind die aliphatischen Polyurethan-Ausgangsstoffe zu bevorzugen. The isocyanate prepolymers used in the intermediate layer are generally composed of polyols and isocyanates based on, for example, hexamethylene diisocyanate (HDI), isophorone diisocyanate (IPDI), dicyclohexylmethane-4,4'-diisocyanate (HMDI), 2-methylpentane diisocyanate (MPDI), 2,2,4-trimethylhexamethylene diisocyanate / 2,4,4-trimethylhexanethylenediisocyanate (TMDI), norbornane diisocyanate (NBDI), methylenediphenyl diisocyanate (MDI), diisocyanatomethylbenzene, in particular also the 2,4- and 2,6-isomers and technical mixtures both isomers (TDI), tetramethylxylylene diisocyanate (TMXDI) and naphthylene diisocyanate (NDI) or derivatives of these isocyanates such as. As isocyanurates, uretdiones, allophanates and / or biurets, particular preference is given to aromatic isocyanate prepolymers based on MDI, TDI, TMXDI or NDI. Polyurethanes on this aromatic basis are less expensive compared to aliphatic polyurethanes. However, if the structures according to the invention are exposed to particular light, UV and / or heat loads, the aliphatic polyurethane starting materials are to be preferred.
Die Polyurethanzwischenschicht kann kompakt sein. Um bei einem Verbundmaterial bei Verwendung sehr dehnfähiger Textilien wie beispielsweise einem PET-basierenden Fang-Krepp-Gestrick mit einem Flächengewicht von 120 g/m2 jedoch die Sichtbarkeit der textilen Struktur auf der Oberfläche zu vermeiden und um eine angenehmere Eindruckhaptik zu erzeugen, ist die Polyurethanzwischenschicht vorzugsweise geschäumt. Dies kann durch ein durch die Zugabe eines Mittels erreicht werden, welches unter Wärmeeinwirkung aufschäumt, so dass im ausgehärteten Zustand ein Film mit kleinzelligen, gleichmäßig verteilten Schaumblasen entsteht. Desweiteren werden die Ausgangsstoffe zur Bildung des Polyurethanfilms so gewählt werden, dass die Glasübergangstemperatur dieses Films (gemessen in einer DSC-Messung bei einer Aufheizrate von 10 °C/min) kleiner als –40 °C und bevorzugt kleiner als –50 °C ist. The polyurethane intermediate layer can be compact. However, in order to avoid the visibility of the textile structure on the surface and to produce a more pleasant impression haptics in a composite material using very stretchy textiles such as a PET-based Fang-Krepp knitted fabric with a basis weight of 120 g / m 2 , the Polyurethane interlayer preferably foamed. This can be achieved by a by the addition of an agent which foams under heat, so that in the cured state, a film with small cell, evenly distributed foam bubbles. Furthermore, the starting materials for forming the polyurethane film will be selected so that the glass transition temperature of this film (measured in a DSC measurement at a heating rate of 10 ° C / min) is less than -40 ° C and preferably less than -50 ° C.
Bei der textilen Trägerschicht kann es sich z. B. um Nadel- oder Wasserstrahlvliese, Gewirke, Gestricke, Gewebe, Abstandsgewirke, senkrechte Polfäden enthaltende Vliese (z. B. Multiknit oder Optiknit) handeln. Die Flächengewichte betragen üblicherweise 50 bis 500 g/m2. Als Basis der Fäden können beispielsweise folgende Materialien zum Einsatz kommen: Mischungen aus Baumwolle und Polyester (in der Regel auf der Basis von Polyethylenterephthalat), Lyocell, Polyamide, Polyethylenterephthalat, Polyacrylate, Aramide. In the textile backing layer may be z. B. to needle or water jet nonwovens, knitted fabrics, knitted fabrics, woven fabric, spacer knitted fabrics, vertical pile threads containing nonwovens (eg., Multiknit or Optiknit) act. The basis weights are usually 50 to 500 g / m 2 . The following materials may be used as the basis of the threads: mixtures of cotton and polyester (usually based on polyethylene terephthalate), lyocell, polyamides, polyethylene terephthalate, polyacrylates, aramides.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung enthält die textile Trägerschicht flammgeschützte Textilien, um eine hohe Flammbeständigkeit zu erzielen. Als solche flammgeschützten Textilien können dann entweder solche eingesetzt werden, die mit Flammschutzmittel ausgerüstet sind, oder es werden solche eingesetzt, die üblicherweise schon schwerer entflammbar sind, dies sind beispielsweise Textilien auf Basis von nicht mit Flammschutzmitteln ausgerüsteten Polyethylenterephthalat. Bei letzteren enthalten deren textile Fäden schon flammschützende Einheiten in den Polymerketten oder es handelt sich um Textilien auf Basis flammhemmender aromatischer Polyamide (z. B. Kevlar®, Nomex®) oder anderer flammhemmender Polymere (beispielsweise Lenzing FR®, Basofil®, Twaron®, Kermel®, BelcoTex®, Pyron®, Trevira CS®, Polysulfonamid (Tanlon®), Polyphenylensulfid). Einsetzbar sind auch Textilien auf Basis von Glasfasern, Mineralfasern, Metallfäden oder Polymerfäden, die metallische Anteile enthalten. According to an advantageous development of the invention, the textile carrier layer contains flame-retardant textiles in order to achieve a high flame resistance. As such flame-retardant textiles can then either be used, which are equipped with flame retardants, or there are used those which are usually already less flammable, these are, for example, textiles based on not equipped with flame retardants polyethylene terephthalate. In the latter case the textile yarns already contain flame protective units in the polymer chains or is textiles based flame retardant aromatic polyamide (eg., Kevlar ®, Nomex ®) or other flame retardant polymers (for example, Lenzing FR ®, Basofil ®, Twaron ®, KERMEL ®, BelcoTex ®, ® pyrone, Trevira CS ®, polysulfonamide (Tanlon ®), polyphenylene sulfide). It is also possible to use textiles based on glass fibers, mineral fibers, metal threads or polymer threads which contain metallic components.
Die textile Trägerschicht wird mit einer Kaschiermasse, die die Kaschierschicht bildet, mit der nachfolgenden Schicht verbunden. Die Kaschiermasse dringt dabei weitestgehend in die textile Trägerschicht ein und bildet die Verbindung zu der nachfolgenden Lage/Schicht. Für die auf die textile Trägerschicht aufgebrachte Kaschierschicht wird als Kaschiermasse oftmals ein lösemittelhaltiger Kaschierkleber verwendet, der durch Verdampfen des Lösemittels aushärtet. Bevorzugt werden jedoch lösemittelfreie und Co-Löser-freie wässrige Dispersionskaschiermassen, insbesondere auf Basis von Polyurethanen verwendet. Alternativ dazu können auch so genannte thermoplastische Hotmeltkleber eingesetzt werden. Das können beispielsweise über Streuverfahren aufgebrachte thermoplastische Pulver wie Polyester oder Polyamide oder über eine Breitschlitzdüse oder Druckwalze aufgebrachte thermoplastische Filme sein. Angewandt werden auch Verfahren wie Sprühen aus Düsen oder Verfahren unter Verwendung einer rotierenden Austrittsdüse. Es können dabei auch reaktive thermoplastische Kaschierkleber verwendet werden, die nach erfolgter Applikation und Erstarrung unter Einwirkung von Umgebungsfeuchtigkeit vernetzen. Möglich ist auch die Verwendung thermoplastischer offener Klebewebs oder von Textilien, die aufgebrachte thermoplastische Elemente beispielsweise in Form einer Punktdotierung als Kaschierschicht enthalten. Eine weitere Möglichkeit der Kaschierung ist der Einsatz von High-Solid-Polyurethanmassen wie sie auch für die Zwischenschicht verwendet werden, die insbesondere zur Kaschierung von Vliesen verwendet werden können. The textile carrier layer is bonded to the subsequent layer with a laminating compound which forms the laminating layer. The laminating mass penetrates as far as possible into the textile carrier layer and forms the connection to the subsequent layer / layer. For the laminating layer applied to the textile carrier layer, a solvent-containing laminating adhesive which cures by evaporation of the solvent is often used as laminating compound. However, preference is given to using solvent-free and co-solvent-free aqueous dispersion laminating compounds, in particular those based on polyurethanes. Alternatively, so-called thermoplastic hotmelt adhesives can be used. These can be, for example, thermoplastic powders applied by means of scattering processes, such as polyesters or polyamides, or thermoplastic films applied via a slot die or pressure roll. Also used are methods such as spraying from nozzles or methods using a rotating discharge nozzle. Reactive thermoplastic laminating adhesives can also be used which crosslink after application and solidification under the influence of ambient moisture. It is also possible to use thermoplastic open adhesive tape or textiles containing applied thermoplastic elements, for example in the form of a dot doping as a laminating layer. Another possibility of lamination is the use of high-solid polyurethane compositions as they are also used for the intermediate layer, which can be used in particular for the lamination of nonwovens.
Für eine verbesserte Verklebbarkeit des Verbundschichtmaterials und zur besseren Verarbeitung in nachfolgenden Arbeitsschritten kann auch die Unterseite des Verbundschichtmaterials, d.h. der textile Träger auf der der Kaschierschicht abgewandten Seite mit zumindest einer Lack-, Haft- oder Primerschicht und/oder mit weiteren Schichten (beispielsweise Polyurethanschäume für eine bessere Verpolsterbarkeit oder dünne Folien aus beispielsweise thermoplastischem Polyurethan für die Verarbeitung in Hinterspritz- oder Hinterschäumverfahren) versehen werden. For improved bondability of the composite sheet material and for better processing in subsequent operations, the underside of the composite sheet material, i. the textile carrier on the side facing away from the backing layer with at least one paint, adhesive or primer layer and / or with other layers (for example, polyurethane foams for better padding or thin films of, for example, thermoplastic polyurethane for processing in Hinterspritz- or Hinterschäumverfahren) ,
Aus ästhetischen Gründen kann die für den Kunden sichtbare Oberfläche des Verbundschichtmaterials, d. h. die Polyurethandeckschicht mit den ggf. vorhandenen Lackschichten, mit einem Druck (z. B. Bilder, Muster) versehen werden. Zusätzlich kann die Oberfläche mit einer Struktur und/oder transparenten Lackschichten und/oder transparenten Folienschichten versehen werden. For aesthetic reasons, the surface of the composite layer material visible to the customer, i. H. the polyurethane topcoat with the possibly existing paint layers, with a pressure (eg images, patterns) are provided. In addition, the surface may be provided with a structure and / or transparent lacquer layers and / or transparent foil layers.
In allen Schichten des erfindungsgemäßen Verbundschichtmaterials können Hilfsmittel und Additive wie Gleitmittel, Rheologiehilfsmittel, Verdicker, Flammschutzmittel, Stabilisatoren gegen oxidativen, thermischen, hydrolytischen, strahlungsinduzierten oder mikrobiellen Abbau oder Alterung, Trennmittel, Pigmente, Verstärkungsstoffe, Füllstoffe oder Treibmittel eingesetzt werden. Solche Hilfsmittel und Additive sind beispielsweise beschrieben in
Für eine besonders gute Flexibilität und Verarbeitbarkeit des Verbundschichtmaterials weisen die einzelnen Schichten vorzugsweise folgende Schichtdicken auf:
Kaschierschicht: 1 bis 400 µm, bevorzugt 10 bis 200 µm
Polyurethanzwischenschicht: 50 bis 1000 µm, bevorzugt 150 bis 750 µm
Polyurethandeckschicht: 20 bis 1000 µm, bevorzugt 40 bis 400 µm
Lackschicht: 1 bis 100 µm, bevorzugt 3 bis 20 µm. For a particularly good flexibility and processability of the composite layer material, the individual layers preferably have the following layer thicknesses:
Laminating layer: 1 to 400 μm, preferably 10 to 200 μm
Polyurethane interlayer: 50 to 1000 μm, preferably 150 to 750 μm
Polyurethane top layer: 20 to 1000 microns, preferably 40 to 400 microns
Lacquer layer: 1 to 100 μm, preferably 3 to 20 μm.
Die üblichen Flächengewichte für die einzelnen Schichten betragen:
textile Trägerschicht: 50 bis 500 g/m2
Polyurethanzwischenschicht(en): 100 bis 800 g/m2 (trocken)
Polyurethandeckschicht: 40 bis 800 g/m2 (trocken)
Lackschicht: 1 bis 100 g/m2 (trocken) The usual basis weights for the individual layers are:
textile carrier layer: 50 to 500 g / m 2
Polyurethane interlayer (s): 100 to 800 g / m 2 (dry)
Polyurethane topcoat: 40 to 800 g / m 2 (dry)
Lacquer layer: 1 to 100 g / m 2 (dry)
Das erfindungsgemäße Verbundschichtmaterial kann ausgehend vom Textil durch schichtweises Auftragen (beispielsweise Rakeln mit einem Messer oder Drucken) und nachfolgendes thermisches Aushärten erfolgen, wobei das hergestellte Verbundschichtmaterial nachfolgend in der Regel geprägt wird. Bevorzugt erfolgt die Herstellung jedoch über ein Umkehrbeschichtungsverfahren (s. a.
Das erfindungsgemäße Verbundschichtmaterial ist sowohl im modisch technischen Bereich (Schuhe, Taschen, Bekleidung usw.) als auch in sonstigen Bereichen, wo beschichtete Textilien eingesetzt werden, verwendbar. Durch die Vermeidung von toxischen Substanzen bestehen hinsichtlich eines direkten Kontaktes mit menschlicher Haut keine Bedenken. Die hohe Flexibilität und Abriebbeständigkeit macht das Verbundschichtmaterial besonders geeignet für Schuhmaterialien. The composite layer material according to the invention can be used both in the fashion technical field (shoes, bags, clothing, etc.) and in other areas where coated textiles are used. By avoiding toxic substances, there are no concerns about direct contact with human skin. The high flexibility and abrasion resistance makes the composite sheet material particularly suitable for shoe materials.
Vorzugsweise wird das erfindungsgemäße Verbundschichtmaterial als dekoratives Innenraummaterial z. B. im Transportwesen, Schiffbau, bei Möbeln usw. verwendet, insbesondere als oberflächenstrukturierte Bezugsmaterialien. Die vorteilhaften Eigenschaften des Verbundschichtmaterials kommen dann zum Tragen, wenn sie in Bereichen eingesetzt werden, die mit der bekleideten oder unbekleideten menschlichen Haut in Berührung kommen und zugleich dynamischen Belastungen ausgesetzt sind: Dieses können Schaltbälge, Lenkradabdeckungen, Türbrüstungen, Armablagen, Rückenlehnen, Kopfstützen und insbesondere alle Arten von Sitzen im oder außerhalb des Automobils sein. Preferably, the composite layer material according to the invention is used as a decorative interior material z. In transportation, shipbuilding, furniture, etc., especially as surface-structured cover materials. The advantageous properties of the composite sheet material are used when they are used in areas that come into contact with the clothed or unclothed human skin and at the same time subjected to dynamic loads: This can shifters, steering wheel covers, door sills, arm rests, backrests, headrests and in particular all kinds of sitting in or out of the car.
Ein weiteres mögliches Einsatzgebiet des Verbundschichtmaterials betrifft für Sportgeräte, wo hohe Flexibilität und hohe Abriebbeständigkeit gefordert werden, wie beispielsweise bei Fußbällen. Another possible application of the composite sheet material relates to sports equipment where high flexibility and high abrasion resistance are required, such as footballs.
Die Erfindung wird nun anhand von Beispielen näher erläutert. Dabei zeigt die einzige
Anhand von Vergleichs- und Ausführungsbeispielen mit dem Schichtaufbau gemäß der Figur wurden Verbundschichtmaterialien erzeugt, die sich nur in der chemischen Zusammensetzung der Polyurethandeckschicht
Lackschicht
Polyurethanzwischenschicht
Kaschierschicht
textile Trägerschicht
paint layer
Polyurethane interlayer
cladding
textile carrier layer
Die Polyurethandeckschichten
Vergleichsbeispiel 1: Comparative Example 1
- 1000 g Impranil ELH A (Polyurethan, Lösemittelbasis: 1000 g Impranil ELH A (polyurethane, solvent-based:
- Toluol/Methoxypropanol/Isopropanol, Firma Bayer Material Science, Deutschland) wurden mit einem Messerrakel in einer Stärke von 180 µm auf einen genarbten Träger aufgetragen und nachfolgend 2 min bei 80 °C und 2 min bei 120 °C getrocknet. Toluene / methoxypropanol / isopropanol, Bayer Material Science, Germany) were applied to a grained support with a knife blade having a thickness of 180 μm and subsequently dried at 80 ° C. for 2 minutes and at 120 ° C. for 2 minutes.
Vergleichsbeispiel 2: Comparative Example 2:
- 1000 g Larithane HS 969 (Butanonoximblockiertes High-Solid-Präpolymer mit Diamin-Vernetzer, Firma Novotex, Italien) wurden mit 71 g 4,4-Diamino-3,3-dimethyldicyclohexylmethan (Firma BASF, Deutschland) mittels eines Flügelrührers homogen vermischt und in einer Stärke von 200 µm auf einen genarbten Träger mit einem Messerrakel aufgetragen und nachfolgend 4 min bei 160 °C ausgehärtet. 1000 g of Larithane HS 969 (butanone oxime-blocked high-solid prepolymer with diamine crosslinker, Novotex, Italy) were homogeneously mixed with 71 g of 4,4-diamino-3,3-dimethyldicyclohexylmethane (BASF, Germany) by means of a paddle stirrer and in a thickness of 200 microns applied to a grained support with a knife blade and then cured at 160 ° C for 4 min.
Vergleichsbeispiel 3: Comparative Example 3
- 1000 g aliphatische, Polyester-Polycarbonat basierende anionische, wässrige Polyurethandispersion wurden mit einem Messerrakel in einer Stärke von 180 µm auf einen genarbten Träger aufgetragen und nachfolgend 2 min bei 80 °C und 2 min bei 100 °C getrocknet. 1000 g of aliphatic, polyester-polycarbonate-based anionic, aqueous polyurethane dispersion were applied with a knife blade in a thickness of 180 microns on a grained support and then dried for 2 min at 80 ° C and 2 min at 100 ° C.
Vergleichsbeispiel 4: Comparative Example 4
- 1000 g Polycarbonatdiol mit einer Molmasse 2000 g/mol und 1000 g of polycarbonate diol with a molecular weight of 2000 g / mol and
- 1256 g IPDI-Polytetramethylenglykol-Präpolymer (mit 8 Massen-% freien NCO-Gruppen; Einsatz im Überschuss: Index 1,22) als High-Solid-Polyurethansystem und 7 g Dioctyl-zinn-bis(-isooctylmercaptoacetat) wurden mit einem Flügelrührer homogen vermischt und in einer Stärke von 200 µm auf einen genarbten Träger mit einem Messerrakel aufgetragen und nachfolgend 4 min bei 160 °C ausgehärtet. 1,256 g of IPDI-polytetramethylene glycol prepolymer (with 8% by weight of free NCO groups, use in excess: Index 1.22) as a high-solid polyurethane system and 7 g of dioctyltin bis (-isooctylmercaptoacetate) became homogeneous with a paddle stirrer mixed and applied at a thickness of 200 microns to a grained support with a knife blade and then cured at 160 ° C for 4 min.
Beispiel 1: Example 1:
- 1000 g Polytetramethylenglykol, Mw = 2000 g/mol, 639 g IPDI-Polytetramethylenglykol-Präpolymer (mit 8 Massen-% freien NCO-Gruppen; Einsatz im Überschuss: Index 1,22) und 3,5 g Dioctyl-zinn-bis(-isooctylmercaptoacetat) werden mit einem Flügelrührer homogen vermischt und in einer Stärke von 200 µm auf einen genarbten Träger mit einem Messerrakel aufgetragen und nachfolgend 4 min bei 160 °C ausgehärtet. 1000 g of polytetramethylene glycol, Mw = 2000 g / mol, 639 g of IPDI-polytetramethylene glycol prepolymer (with 8% by mass of free NCO groups, use in excess: Index 1.22) and 3.5 g of dioctyltin-bis (- isooctylmercaptoacetate) are homogeneously mixed with a paddle stirrer and applied at a thickness of 200 microns to a grained support with a knife blade and then cured for 4 min at 160 ° C.
Beispiel 2: Example 2:
- 1000 g Polytetramethylenglykol, Mw = 1000 g/mol, 1279 g IPDI-Polytetramethylenglykol-Präpolymer (mit 8 Massen-% freien NCO-Gruppen; Einsatz im Überschuss: Index 1,22) und 7 g Dioctyl-zinn-bis(-isooctylmercaptoacetat) werden mit einem Flügelrührer homogen vermischt und in einer Stärke von 200 µm auf einen genarbten Träger mit einem Messerrakel aufgetragen und nachfolgend 4 min bei 160 °C ausgehärtet. 1000 g of polytetramethylene glycol, Mw = 1000 g / mol, 1279 g of IPDI-polytetramethylene glycol prepolymer (with 8% by mass of free NCO groups, use in excess: Index 1.22) and 7 g of dioctyltin bis (isooctylmercaptoacetate) are homogeneously mixed with a paddle stirrer and applied in a thickness of 200 microns to a grained support with a knife blade and then cured at 160 ° C for 4 min.
Beispiel 3: Example 3:
- 1000 g Polytetramethylenglykol, Mw = 650 g/mol, 1975 g IPDI-Polytetramethylenglykol-Präpolymer (mit 8 Massen-% freien NCO-Gruppen; Einsatz im Überschuss: Index 1,22) und 10,5 g Dioctyl-zinn-bis(-isooctylmercaptoacetat) werden mit einem Flügelrührer homogen vermischt und in einer Stärke von 200 µm auf einen genarbten Träger mit einem Messerrakel aufgetragen und nachfolgend 4 min bei 160 °C ausgehärtet. 1000 g of polytetramethylene glycol, Mw = 650 g / mol, 1975 g of IPDI-polytetramethylene glycol prepolymer (with 8% by mass of free NCO groups, use in excess: Index 1.22) and 10.5 g of dioctyltin-bis (- isooctylmercaptoacetate) are homogeneously mixed with a paddle stirrer and applied at a thickness of 200 microns to a grained support with a knife blade and then cured for 4 min at 160 ° C.
Die auf diese Weise erzeugten Verbundschichtmaterialien wurden hinsichtlich ihrer Kälteflexibilität, ihrer Abriebbeständigkeit und ihres Gehaltes an flüchtigen toxischen Substanzen untersucht. Dazu wurden die folgenden Prüfmethoden angewendet:
- – Flexibilität bzw. Kälteflexibilität gemäß der Ballyfexprüfung (
DIN 53351 DIN 16922 - – Abriebbeständigkeit in der Sattelabriebprüfung (GMW 14125-Coding G): Bestimmung der Hübe ohne Beschädigung der Oberfläche. Die Sattelabriebprüfung simuliert in einer erfahrungsgemäß sehr guten Weise die Abriebbelastung, der ein Automobilsitz während seiner Lebenszeit ausgesetzt ist. Widersteht ein Bezugsmaterial einer Belastung von mindestens 4000 Hüben, wird von einer ausreichenden Abriebbeständigkeit über die automobile Lebensdauer ausgegangen.
- – Bestimmung der flüchtigen toxischen Substanzen: Nachweis über Einzelstoffanalyse in der Prüfung nach
VDA 278 bis 3 je nach nachgewiesener Schädlichkeit).
- - Flexibility or cold flexibility according to the Ballyfex test (
DIN 53351 DIN 16922 - - Abrasion resistance in the saddle abrasion test (GMW 14125-Coding G): Determination of the strokes without damaging the surface. The saddle abrasion test simulates, in a very good way, the abrasion stress experienced by an automobile seat during its lifetime. Resists a reference material of a load of at least 4000 strokes, it is assumed that a sufficient abrasion resistance over the automotive life.
- - Determination of volatile toxic substances: Evidence of individual substance analysis in the test
VDA 278
Die Ergebnisse sind in der Tabelle 1 dargestellt. Tabelle 1
Aus der Tabelle 1 wird ersichtlich, dass mit den Verbundschichtmaterialien gemäß den Vergleichsbeispielen zwar oft noch eine relativ hohe Abriebbeständigkeit erzielt werden kann, die Flexibilität und besonders die Kälteflexibilität der Vergleichsbeispiele in keinen Fall die ausreichend ist. Es wird von den Automobilherstellern beispielsweise ein Wert von zumindest 30000–50000 Zyklen ohne Beschädigung bei –10 °C in der Ballyflexprüfung gefordert. Einzig die erfindungsgemäßen Beispiele 1 bis 3 zeigen eine besonders hohe Kälteflexibilität bei sehr hoher Abriebbeständigkeit, wobei gleichzeitig keine flüchtigen toxischen Substanzen nachgewiesen werden konnten. From Table 1, it can be seen that although the composite layer materials according to the comparative examples often still a relatively high abrasion resistance can be achieved, the flexibility and especially the low flexibility of the comparative examples in any case that is sufficient. For example, automakers are demanding at least 30000-50000 cycles without damage at -10 ° C in the Ballyflex test. Only the inventive examples 1 to 3 show a particularly high low-temperature flexibility with very high abrasion resistance, at the same time no volatile toxic substances could be detected.
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VDA 278 |
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