DE102014015152A1

DE102014015152A1 - Lederaustauschmaterial

Info

Publication number: DE102014015152A1
Application number: DE102014015152.2A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2014-10-13
Filing date: 2014-10-13
Publication date: 2016-04-14

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Lederaustauschmaterial mit einer eine strukturierte Oberfläche (7) aufweisenden Oberschicht (1) aus einer durch Vernetzung verfestigten Polyurethandispersion oder Polyurethandispersionsmischung, welche Oberschicht (1) mittels eines Binders (3) mit einem textilen Träger (2) verbunden ist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Träger (2) ein Vlies, insbesondere ein Nähwirkvliesstoff oder mit Wasserstrahl verfestigtes Vlies, ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Lederaustauschmaterial gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Die WO 2012072257 A1 zeigt ein Verbundmaterial mit einem Polyurethanschälschaum und einer Polyurethandispersionsbeschichtung auf der Oberfläche. Der Verbund enthält auch textiles Material und einen Schälschaum. Der Schälschaum ist extrem leicht, besitzt große, offene Zellen, in welche Schmutz leicht eindringen kann, und ist durch Flammkaschierung mit dem textilen Material verbunden. Die Verbindung zwischen dem Schälschaum und dem textilen Material ist schlecht, weil beim Flammkaschieren der fertige Schaum nur durch Anschmelzen auf der Textiloberfläche haftet. Bei Trennversuchen löst er sich bereits bei einer Trennkraft kleiner als 2 N/cm² vom textilen Material oder wird in sich gespalten.
Die WO 2011/157279 A1 beschreibt ein Verbundmaterial, welches auch dreischichtig aufgebaut sein kann, bei dem die Rückseite entweder aus einem Polyurethan-Schälschaum, einem Polychloroprenschaum oder aus einem Vlies besteht. Diese vorgefertigten, festen, zusätzlich aufgebrachten Schichten werden entweder durch Flammkaschierung oder Verklebung mit der Trägerschicht verbunden. Sie dienen hauptsächlich dazu, dem Material Volumen bei gleichzeitig geringem Gewicht zu verleihen. Diese Materialien liegen in fester Form vor und müssen, wie gesagt, mit dem Träger verbunden werden. Auch diese zusätzlich aufgebrachte Schicht oder Schichten sind nicht fest in der Mittelschicht des Verbundmaterials verankert, weil sie, wie bereits gesagt, als fertige Schaumstoffe oder Vliese vorliegen.
Das Maß der Dinge für Innenausstattungen von Fahrzeugen und für Schuhe ist echtes Leder. Es kommt überwiegend in einer Stärke zwischen 1,2 und 1,6 mm zur Anwendung und hat in der Regel eine Dichte, die zwischen 0,80 g/cm³ und 0,90 g/cm³ liegt. Es nimmt, trotz seiner Polymerzurichtung, Feuchtigkeit auf und speichert sie. Darüber hinaus ist es kälte- und wärmeisolierend, besitzt eine angenehme Haptik sowie eine verschleißfeste Oberfläche und ist in der Regel nicht losnarbig. Das Leder hat die höchste Dichte in seiner Oberfläche (Narbenschicht), die höchste Festigkeit in seiner Mittelschicht (Lederfaserschicht) und auf seiner Rückseite eine länger faserige und weniger dichte, lockere Faserstruktur. Bei der Verarbeitung muss Leder oft umgebuggt werden. Das setzt voraus, dass es von der Rückseite her schärf- oder spaltbar ist, ohne dabei seine Festigkeitseigenschaften zu verlieren. Vollnarbige Leder können härter oder weicher sein. Sie verfügen aber für viele Anwendungen über eine nicht ausreichende Bruchdehnung. Diese liegt meistens bei unter 100%. Ein weiterer Nachteil von Narbenleder ist, dass die Haftung der polymeren Zurichtung weniger als 5 N/cm beträgt. Oft ist das Dauerbiegeverhalten, insbesondere bei Minustemperaturen, nicht ausreichend. Vollnarbiges Leder ist nicht druckelastisch und stellt sich nach einer statischen und/oder dynamischen Dehnung nicht ausreichend zurück. Ein weiterer Vorteil von vollnarbigem Leder ist, dass es für Schuhe und Handtaschen auch ungefüttert verarbeitet werden kann. Dies ist ein wichtiger Punkt, denn Lederaustauschmaterialien mit einem Gewebe- oder Gewirketräger auf ihrer Rückseite sind weder schärf- noch spaltbar. Die Erfindung bezweckt ein Lederaustauschmaterial, das in der Summe seiner Eigenschaften an ein Rindleder herankommt.
Der Erfindung liegt vor allem die Aufgabe zugrunde, Lederaustauschmaterialien zu schaffen, welche voluminös und leicht sind, über ein hervorragendes Dauerbiegeverhalten verfügen und bei denen die unterschiedlichen Schichten aus unterschiedlichen Polymeren bestehen. Das in Form eines Verbundmaterials aufgebaute Lederaustauschmaterial soll ferner ähnlich wie Leder Feuchtigkeit aufnehmen und speichern können. Das Lederaustauschmaterial soll weiterhin für die Innenausstattung von Fahrzeugen und für Schuhmaterial eingesetzt werden können. Ein Teil der Aufgabe ist es auch, Lederaustauschmaterialien zu erstellen, bei denen die verwendeten, unterschiedlichen Polymere der Oberschicht und der Unterschicht nicht in Wechselwirkung treten, und die optischen, haptischen und physikalischen Eigenschaften der Oberschicht, auch nach einer Wärmelagerung von 120°C über 100 Stunden, unbeeinflusst bleiben. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Lederaustauschmaterial zu schaffen, welches eine sehr dünne Beschichtungsoberfläche aufweist und über hervorragende Abriebseigenschaften beim Martindale-Test mit Kugelplatte gemäß DIN EN ISO 17076-2 verfügt. Dünne, weiche Leder und dünne, weiche Lederaustauschmaterialien zeigen Schwachstellen bei diesem Test, bei dem die beanspruchten Stellen, verursacht durch die Kugelplatte, erhaben aus der Prüffläche herausragen. Bei diesem Test werden dünne Beschichtungen zerstört.
Außerdem soll sich das Lederaustauschmaterial wie Narbenleder verarbeiten lassen, d. h. es soll schärf-, spalt- und buggbar sein und für Schuhe und Taschen auch futterlos verarbeitet werden können. Ferner soll es sich beim Verkleben ähnlich wie Leder verhalten. Die beliebig strukturierte Oberfläche der Oberschicht soll eine hohe Wärme- und Lichtbeständigkeit besitzen und auch unter Wassereinwirkung sehr gut und dauerhaft mit der Trägerschicht verbunden bleiben.
Eines der erfindungsgemäßen Ziele ist es, ein sehr leichtes, druckelastisches Lederaustauschmaterial zu schaffen, welches preiswert und umweltfreundlich produziert werden kann und eine geringe Biegesteifigkeit aufweist. D. h. das erfindungsgemäße Lederaustauschmaterial soll ein Biegeverhalten aufweisen, das dem Biegeverhalten des Trägers ähnlich ist.
Diese Ziele werden erfindungsgemäß bei einem Lederaustauschmaterial der eingangs genannten Art dadurch erreicht, dass der Träger ein Vlies, insbesondere ein Nähwirkvliesstoff oder ein Wasserstrahl verfestigtes Vlies, ist.
Es zeigte sich, dass das erfindungsgemäße Lederaustauschmaterial ausgesprochen gute und dauerhafte zug- und druckelastische Eigenschaften besitzt, und dass die eingesetzten bzw. miteinander verbundenen Schichten nahezu untrennbar aneinander haften und eine hohe Wärme- und Lichtbeständigkeit zeigen. Des Weiteren kann das Lederaustauschmaterial durch allenfalls vorgesehene Kapillaren und/oder Mikroperforationen Wasser aufnehmen und abgeben. Ferner ist das Lederaustauschmaterial voluminös und leicht.
Dabei ist es für die Strapazierfähigkeit des Lederaustauschmaterials von Vorteil, wenn die Oberschicht eine Stärke zwischen 0,09 und 0,21 mm, vorzugsweise zwischen 0,12 und 0,16 mm, und/oder eine Härte zwischen 30 und 95 Shore A, vorzugsweise zwischen 35 und 70 Shore A, besitzt.
Festigkeitsmäßig von Vorteil ist es, wenn die Oberschicht bezogen auf ihr Gesamtgewicht zu mehr als 75%, vorzugsweise zu mehr als 80%, aus einem aliphatischen Polyether- und/oder Polyester-Polyurethan besteht, wobei der Rest Isocyanatvernetzer, Pigmente, Silikonemulsionen oder -dispersionen und/oder Polyacrylate umfasst.
Ein guter Zusammenhalt zwischen Oberschicht und Träger ergibt sich, wenn der Binder eine verfestigte, gegebenenfalls bis zu 20 bis 40 Gew.-%, vorzugsweise 35 Gew.-%, bezogen auf sein Gesamtgewicht, Polyacrylat enthaltende Polyurethandispersion oder Polyurethandispersionsmischung ist und gegebenenfalls Pigmente enthält.
Damit die Biegefestigkeit bzw. das Biegeverhalten nicht beeinträchtigt wird, kann vorgesehen sein, dass der Binder eine Härte zwischen 10 und 35 Shore A besitzt und/oder dass der Binder eine verfestigte, aliphatische Polyether- und/oder Polyesterdispersion oder -dispersionsmischung ist und gegebenenfalls Pigmente und/oder Polyacrylate in einem Ausmaß von zusammen bis zu 40% enthält.
Zur haltbaren Verbindung der Oberschicht mit dem Träger kann vorgesehen sein, dass der Binder in das Vlies des Trägers zwischen 0,1 und 0,8 mm tief eingedrungen ist und/oder dass der Binder die überwiegend parallel zu seiner Erstreckung verlaufenden Fasern des den Träger bildenden Vlieses miteinander und senkrecht zur Erstreckung des Vlieses und ferner dieses Vlies durchdringende Fäden oder Garne mit den Fasern, und schließlich die auf der der Oberschicht zugewandten Oberfläche des Vlieses verlaufenden Nähfäden oder Garne und die Fasern untereinander und mit der Oberschicht verbindet. Es ist vorteilhaft, wenn das Vlies des Trägers direkt und/oder dicht an der Rückseite der Oberschicht anliegt und der Binder an der Oberschicht anhaftet und/oder insbesondere zu mehr als 85% in den Träger eingedrungen ist und/oder wenn sich im Eindringbereich des Binders in den Träger der Binder an den Fasern und an den Kreuzungspunkten der Fasern des Vlieses, sowie an den in das Vlies eingebrachten Fäden oder Garnen befindet, sodass zwischen den zumindest teilweise mit dem Binder bedeckten Fasern des Vlieses Hohlräume ausgebildet sind.
Ein besonders leichtes und druckelastisches Material ergibt sich, wenn das Vlies des Trägers eine Stärke nach DIN EN ISO 2589 zwischen 0,9 und 2,5 mm, vorzugsweise zwischen 1,4 und 1,8 mm, aufweist und/oder wenn das Vlies bei einer Stärke von 1,0 mm ein Flächengewicht zwischen 150 und 320 g/m² aufweist und/oder wenn im Eindringbereich des Binders in den Träger, insbesondere bei einer Eindringtiefe von 0,1 bis 0,8 mm, vorzugsweise von 0,2 bis 0,4 mm, der Träger ein zwischen 20 und 80 g/m² erhöhtes Flächengewicht besitzt.
Herstellungsmäßig und für den Gebrauch ist es von Vorteil, wenn der Binder ohne den Zusatz von Isocyanathärter eine Härte zwischen 6 und 15 Shore A aufweist, bei einem Zusatz an Isocyanathärter zwischen 2 und 4 Gew.-% eine Härte von 20 bis 26 Shore A und bei einem Zusatz zwischen 5 und 9 Gew.-% eine Härte von 25 bis 35 Shore A aufweist, wobei das Gewicht des Isocyanathärter-Anteils auf den fertigen, trockenen Film aus Polester-, Polyether- oder Polyacrylat-Polymeren bezogen ist und/oder wenn die für die Oberschicht und/oder den Binder eingesetzten Polyacrylatdispersionen und/oder Polyurethandispersionen mit wässrigem Polyisocyanat vernetzt sind.
Festigkeitsmäßig ergeben sich Vorteile, wenn als Träger Nähvlieswerkstoffe oder mit Wasserstrahl verfestigte Vliese eingesetzt sind, bei welchen die Fasern mit von der Oberseite zur Unterseite und von der Unterseite zur Oberseite verlaufenden Garnen oder Fäden verbunden oder verfestigt sind und/oder wenn die durch das Vlies verlaufenden Garne oder Fäden in einer Anzahl von 10 bis 80 Einstichen pro cm², vorzugsweise 25 bis 48 Einstichen pro cm², eingebracht sind und/oder wenn die Fasern des den Träger bildenden Vlieses und/oder die in das Vlies eingebrachten Fäden oder Garne zwischen 75 und 100% aus Polyester bestehen, bis zu 25% können sie aus Baumwoll- oder Zellulosefasern bestehen.
Für die Festigkeit ergeben sich Vorteile wenn die Oberschicht – bezogen auf ihr Volumen – zwischen 5 und 15% Mikrohohlkugeln aus Kunststoff mit einer Größe von 20 bis 40 μm enthält. Ein Feuchtigkeitstransport wird möglich, wenn die Oberschicht von feinen, durchgehenden Kapillaren durchsetzt ist. Zweckmäßig kann es sein, wenn der Träger und/oder die Oberschicht und/oder der Binder flammhemmende Zusätze enthalten.
Ein strapazierfähiger Aufbau des Lederaustauschmaterials ergibt sich, wenn die Oberschicht eine verfestigte Polyurethandispersion oder Polyurethandispersionsmischung mit amorpher Struktur basierend auf aliphatischem Polyester- und/oder Polyether-Polyurethan ist und/oder wenn die Oberschicht, bezogen auf ihr Gesamtgewicht, 4 bis 12 Gew.-% an Polyisocyanaten als Vernetzer oder Härter enthält. Von Vorteil ist es ebenfalls, wenn die Oberschicht eine Härte von 52 bis 98 Shore A, vorzugsweise 65 bis 80 Shore A, besitzt und/oder wenn die Oberschicht eine Stärke von 0,09 bis 0,21 mm, vorzugsweise 0,12 bis 0,16 mm, besitzt.
Eine optisch ansehnliche Oberfläche wird erhalten, wenn die Oberschicht auf ihrer Oberfläche strukturiert ist bzw. Erhebungen und Vertiefungen besitzt und/oder wenn die Oberfläche eine geometrische, geraute Struktur aufweist, und/oder dass die Oberfläche der Oberschicht eine vorgegebene Struktur und/oder Erhebungen und Vertiefungen aufweist, und/oder wenn die Oberfläche der Oberschicht eine durch Schleifen erstellte Rauhigkeit besitzt.
Für die Herstellung und die Festigkeit ist es von Vorteil, wenn die Oberschicht, bezogen auf ihr Gesamtgewicht, mit einem Anteil von 9 bis 20 Gew.-% an 80%-igem Isocyanat leicht übervernetzt und in MEK nicht mehr löslich und in DMF nur schwer löslich bzw. anquellbar ist und/oder wenn der Binder, mit welchem die Fasern des Trägers untereinander und mit der Oberschicht verbunden sind, den gleichen oder ähnlichen chemischen Aufbau wie die Polymerdispersion der Oberschicht besitzt.
Die Prüfung der Shore A Härte des erfindungsgemäßen Lederaustauschmaterials bzw. einzelner Schichten davon erfolgt immer derart, dass das Lederaustauschmaterial bzw. die aus dem Lederaustauschmaterial herausgearbeiteten einzelnen zu prüfenden Schichten übereinander gelegt werden bis die für die Shore A Härte-Prüfung erforderliche Dicke des Prüfkörpers von 6 mm erstellt ist. Dieser aus einer Anzahl von übereinander liegenden Schichten gebildete Prüfkörper wird sodann der Shore A Härte Messung unterzogen. Dies trifft nicht nur für das fertige Lederaustauschmaterial zu, sondern auch für die Schicht des Trägers, in die der Binder eingedrungen ist.
Die zum Träger parallel verlaufenden Fasern des Vlieses geben dem Lederaustauschmaterial eine hohe Reißfestigkeit, die zur Flächenerstreckung des Trägers senkrecht verlaufenden Fäden oder Garne sorgen für eine hohe Homogenität und innere Festigkeit. Durch die Binderverfestigung des Trägers wird er an gewünschter Stelle erfindungsgemäß so verfestigt, wie dies beim Narbenleder in der Narbenschicht gegeben ist. Selbst wenn man einen Teil des vom Binder freien Bereichs des Trägers verarbeitungsbedingt abspaltet oder schärft, bleibt die Festigkeit erhalten, weil die Fasern des Vlieses an ihren Kreuzungspunkten, das Garn oder die Fäden mit den Fasern, und sowohl die Fäden oder das Garn als auch die Fasern mit der Oberschicht fest verbunden sind.
Das erfindungsgemäße Lederaustauschmaterial hält im Flexometertest 100.000 Knickungen aus sowohl vor als auch nach einer Hydrolysebelastung.
Anwendungsgebiete für das erfindungsgemäße Lederaustauschmaterial sind Schuhe, Lederwaren, Polstermöbel, Autoinnenverkleidungen und Kombinationen mit echtem Leder, welches das gleiche Aussehen und die gleiche Zurichtung wie das Lederaustauchmaterial aufweisen kann.
Die beliebig gestaltbare Oberfläche der Oberschicht kann erfindungsgemäß eine geometrische Struktur aufweisen, welche rau aussieht, sich aber weich anfühlt, weil die Erhöhungen auf der Vorlage, die zur Abformung der zur Ausbildung der Oberschicht eingesetzten Silikonmatrize diente, fein geschliffen sein können. Außerdem kann die Oberfläche das Aussehen und die Haptik von Nubukleder, auch geprägtem Nubuk, aufweisen, welches als echtes Leder im Automobilbereich auf Grund seiner bekannten Nachteile nicht eingesetzt werden kann.
Das Vlies, bei welchem mindestens 60% der Fasern in zum Träger paralleler oder leicht geneigter Lage vorliegen und welches durch Nähbehandlung verfestigt wurde, bewirkt, dass eine Spaltung des Lederaustauschmaterials verhindert wird, solange die senkrecht zum Träger verlaufenden Fäden oder Garne nicht beschädigt werden. Durch das Einbringen des Binders in den Träger können diese senkrecht verlaufenden Fäden oder Garne nicht herausgezogen werden und der Träger behält seine Festigkeit selbst nach einem Schärfen oder Spalten.
Vorteilhafterweise wird somit ein nähverfestigtes Vlies eingesetzt.
Unter „Nähverfestigung” wird sowohl ein Nähen des Vlieses mittels Garnen oder Fäden mit einem Ober- und Unterfaden verstanden, als auch mittels Ketten- oder Schlingennähten ohne Unterfaden. Beide Ausführungen sind zielführend und hinterlassen auf der Oberfläche des Trägervlieses eine typische Struktur. Diese Struktur zeichnet sich aufgrund des in den Träger eingedrungenen Binders auf der Oberfläche der Oberschicht selbst bei Zugbeanspruchung nicht ab.
Es zeigte sich, dass der erfindungsgemäß eingesetzte Träger ähnliche Eigenschaften aufweist, wie ein gleich schweres Mikrofaservlies mit einer koagulierten Polyurethanimprägnierung, welches aber mindestens 3 Mal so teuer ist und bei der Herstellung eine negativere Umweltbilanz aufweist. Der erfindungsgemäß eingesetzte Träger ist im Gegensatz zu Mikrofaservlies frei von polymeren Imprägnierungsmitteln.
Ein Nachteil von Kunstleder, welches über einen Schaumkörper aus Polyurethanschaum für Sitze gezogen werden soll, wird vermieden, nämlich dass ein watteartiges Vliesmaterial zwischen das Bezugsmaterial und den Schaumkörper einzubringen ist. Dies ist erforderlich bei Kunstleder mit dicken Beschichtungen und dünnen Gewebe- oder Gewirketrägern aus Polyesterfasern, sowie bei Vliesen die eine durchgehende Binderimprägnierung aufweisen. Der eingesetzte Träger weist eine Rückseite auf, die eine zusätzliche Watteeinlage überflüssig macht, weil der erfindungsgemäße Träger, in den der Binder nur teilweise eingedrungen ist, sich verarbeiten lässt, wie ein Kunstleder bei dem ein watteartiges Vlies als zusätzliche Einlage vorzusehen ist.
Die Oberschicht ist vorzugsweise mit einem Anteil zwischen 9 und 20 Gew.-% an 80%igem Isocyanat leicht übervernetzt und in MEK nicht mehr löslich und in DMF nur schwer löslich bzw. anquellbar.
Der Binder, mit welchem die Fasern des Trägers untereinander und mit der Oberschicht verbunden sind, hat vorteilhaft den gleichen oder ähnlichen chemischen Aufbau, wie die Polymerdispersion der Oberschicht.
Um die gewünschte Weichheit des Binders zu erzielen, kommen vorzugsweise Dispersionen mit dem gleichen oder ähnlichen chemischen Aufbau wie für die Oberschicht zum Einsatz, vorzugsweise solche, die zu weicheren Schichten bzw. Filmen führen.
Über den Vernetzungsgrad des Binders wird die Härte gesteuert. Ein bevorzugter Binderdispersionsmischungsansatz enthält bis zu 35 Gew.-% Polyacrylat.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert.
1 und 2 zeigen schematische Schnitte durch ein erfindungsgemäßes Lederaustauschmaterial.
Das erfindungsgemäße Lederaustauschmaterial besitzt eine Oberschicht 1, die eine strukturierte Oberfläche 7 besitzt. Diese Oberschicht 1 besteht aus einer durch Vernetzung verfestigten Polyurethandispersion oder Polyurethandispersionsmischung. Mit einem Binder 3 ist die Oberschicht 1 mit einem textilen Träger 2 verbunden. Dieser textile Träger 2 ist ein Nähwirkvliesstoff oder ein wasserstrahlverfestigtes Vlies. Die Oberschicht besitzt eine Stärke zwischen 0,09 und 0,21 mm und hat eine Härte zwischen 30 und 95 Shore A.
Die Oberschicht 1 wird, ausgehend von Dispersionen oder Dispersionsmischungen, aus einem aliphatischen Polyether- oder Polyesterpolyurethan gebildet und kann des weiteren Isocyanatvernetzer, Pigmente, Silikonemulsionen oder Polyacrylate umfassen.
Der Binder 3 ist eine verfestigte, gegebenenfalls Polyacrylate enthaltende Polyurethandispersion oder Polyurethandispersionsmischung. Der Binder 3 besitzt eine Härte zwischen 10 und 35 Shore A und kann dieselbe Zusammensetzung wie die Oberschicht 1 aufweisen.
Aus 1 ist ersichtlich, dass der Binder 3 zwischen 0,1 und 0,8 mm tief in den Träger 2 eingedrungen ist. Diese Eindringtiefe 6 variiert in Abhängigkeit vom Aufbau des Trägers 2 und von dem Druck, mit dem der Träger 2 auf den auf der Oberschicht 1 befindlichen Binder 3 aufgelegt bzw. angepresst wird. Es kann durchaus vorgesehen sein, dass der Träger 2 direkt an der Rückseite der Oberschicht 1 anliegt, sodass keine ausgeprägte Schicht eines Binders 3 zwischen der Oberschicht 1 und dem Träger 2 vorliegt.
Wie aus 2 ersichtlich ist, verbindet der Binder 3 sowohl die parallel zur Erstreckung der Oberschicht 1 verlaufenden Fasern 8 des Trägers 2 in seinem Eindringbereich E untereinander, als auch mit der Rückfläche der Oberschicht 1, als auch mit den den Träger 2 durchsetzenden Fäden oder Garnen 5, die das den Träger 2 bildende Vlies durchsetzen bzw. parallel zu dessen Oberfläche verlaufen.
In diesem Eindringbereich E des Binders 3 in den Träger 2, besitzt der Träger 2 ein zwischen 20 und 80 g/m² erhöhtes Flächengewicht.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn als Träger 2 Nähvlieswerkstoffe oder mit Wasserstrahl verfestigte Vliese eingesetzt sind, bei welchen die Fasern mit von der Oberseite zur Unterseite und von der Unterseite zur Oberseite verlaufenden Garnen oder Fäden verbunden oder verfestigt sind.
Vorteilhafterweise werden Vliese eingesetzt, deren Fasern 8 größtenteils parallel zur Oberschicht 1 verlaufen bzw. zu dieser einen relativ kleinen Neigungswinkel besitzen. Dabei werden diese Fasern 8 mit durch das Vlies verlaufenden Garnen oder Fäden 5 zusammengehalten, wobei pro cm² etwa 10 bis 80 Fäden das Vlies durchdringen.
Derartige Träger 2, insbesondere in Form von Wasserstrahl verfestigten Vliesen bzw. Nähwirkvliesstoffen, sind bekannt und im Handel erhältlich.
Die Oberschicht 1 besitzt eine Stärke von 0,09 bis 0,21 mm und es kann vorgesehen sein, dass die Oberschicht 1 auf ihrer Oberfläche 7 strukturiert ist bzw. Erhebungen und Vertiefungen besitzt und/oder dass die Oberfläche 7 eine geometrische, geraute Struktur aufweist, und/oder dass die Oberfläche 7 der Oberschicht 1 eine vorgegebene Struktur und/oder Erhebungen und Vertiefungen aufweist, und/oder dass die Oberfläche 7 der Oberschicht 1 eine durch Schleifen erstellte Rauhigkeit besitzt.
Bei der Herstellung des Lederaustauschmaterials wird derart vorgegangen, dass auf einer strukturierten Matrize oder einem Release-Papier die die Oberschicht 1 ausbildende wässrige Dispersion oder Dispersionsmischung aufgesprüht und trocknen gelassen wird. Auf diese angetrocknete Oberschicht 1 wird sodann der Binder 3, und auf den noch feuchten bzw. noch flüssigen Binder 3 der Träger 2 aufgelegt, wobei gegebenenfalls ein geringer Anpressdruck auf den Träger 2 ausgeübt wird. Nach einer entsprechenden Verfestigung des Binders kann das fertiggestellte Lederaustauschmaterial von der Matrize abgehoben werden.
Im Gegensatz zur Oberschicht 1 ist der Binder 3 leicht untervernetzt, d. h. der Binder kann aus dem Träger mittels Methyethylketon (MEK) oder Dimethylformamid (DMF) herausgelöst werden, um das Bindergewicht im Träger 2 zu ermitteln. Während die Oberschicht 1 unter einer 60 sekündigen Einwirkung von DMF oder MEK nur leicht anquillt, verändert dieses nach Trocknung nicht die Oberfläche 7. Dies steht im Gegensatz zum Einsatz eines untervernetzten Binders, der in MEK und/oder DMF innerhalb von 10 Minuten bei Normaltemperatur löslich ist.
Wichtig ist, dass die Vliese frei von Vorimprägnierungen mit Kunststoffbindern sind. Bei den Vliesen, die mit einem Fremdfaden oder Garn vernäht sind, verlaufen die Fasern im wesentlichen parallel zu deren Erstreckung. Bei den Nähwirkvliesstoffen und bei mittels Wasserstrahl verfestigten Vliesen ist die Faseranordnung ungerichtet dreidimensional. Das heißt, eine Vielzahl von Fasern verläuft ungeordnet oder wurde horizontal/vertikal miteinander verschlungen. Um die Dichte der Vliese zu erhöhen und die Verschlingung zu verbessern, können diese noch einer Hitzebehandlung unterzogen werden, bei der sie schrumpfen.
3 zeigt ein Vlies 2, das mit Stichen mit Garnen oder Fäden 5 als Ober- oder Unterfäden vernäht ist.
4 und 5 zeigen ein Vlies 2, in das von oben und/oder von unten Schlingen 9 aus Fäden oder Garnen 5 zur Verfestigung eingebracht sind. Die Garne oder Fäden 5 sind im Eindringbereich E mit dem Binder 3 festgelegt bzw. mit der Oberschicht 1 verbunden.
Vorzugsweise kommen Silikonkautschukmatrizen zum Einsatz, welche im Negativ das Aussehen von geprägtem und/oder partiell bedrucktem Narbenleder aufweisen, oder Matrizen, deren beliebige Negativstruktur durch Lasertechnologie gestaltet wurde, oder Matrizen, welche Symbole, Logos oder Produktinformationen, wie z. B. den Schriftzug ”Airbag” oder ”Waterproof”, aufweisen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

WO 2012072257 A1 [0002]
WO 2011/157279 A1 [0003]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

DIN EN ISO 17076-2 [0005]
DIN EN ISO 2589 [0015]

Claims

Lederaustauschmaterial mit einer eine strukturierte Oberfläche (7) aufweisenden Oberschicht (1) aus einer durch Vernetzung verfestigten Polyurethandispersion oder Polyurethandispersionsmischung, welche Oberschicht (1) mittels eines Binders (3) mit einem textilen Träger (2) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (2) ein Vlies, insbesondere ein Nähwirkvliesstoff oder mit Wasserstrahl verfestigtes Vlies, ist.
Lederaustauschmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberschicht (1) eine Stärke zwischen 0,09 und 0,21 mm, vorzugsweise zwischen 0,12 und 0,16 mm, und/oder eine Härte zwischen 30 und 95 Shore A, vorzugsweise zwischen 35 und 70 Shore A, besitzt.
Lederaustauschmaterial nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberschicht (1) bezogen auf ihr Gesamtgewicht zu mehr als 75%, vorzugsweise zu mehr als 80%, aus einem aliphatischen Polyether- und/oder Polyester-Polyurethan besteht, wobei der Rest Isocyanatvernetzer, Pigmente, Silikonemulsionen oder -dispersionen und/oder Polyacrylate umfasst.
Lederaustauschmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Binder (3) eine verfestigte, gegebenenfalls bis zu 20 bis 40 Gew.-%, vorzugsweise 35 Gew.-%, bezogen auf sein Gesamtgewicht, Polyacrylat enthaltende Polyurethandispersion oder Polyurethandispersionsmischung ist und gegebenenfalls Pigmente enthält.
Lederaustauschmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Binder (3) eine Härte zwischen 10 und 35 Shore A besitzt.
Lederaustauschmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Binder (3) eine verfestigte, aliphatische Polyether- und/oder Polyesterdispersion oder -dispersionsmischung ist und gegebenenfalls Pigmente und/oder Polyacrylate in einem Ausmaß von zusammen bis zu 40% enthält.
Lederaustauschmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Binder (3) in das Vlies des Trägers (2) zwischen 0,1 und 0,8 mm tief eingedrungen ist.
Lederaustauschmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Binder (3) die überwiegend parallel zu seiner Erstreckung verlaufenden Fasern des den Träger (2) bildenden Vlieses miteinander und senkrecht zur Erstreckung des Vlieses und ferner dieses Vlies durchdringende Fäden oder Garne (5) mit den Fasern, und schließlich die auf der der Oberschicht (1) zugewandten Oberfläche des Vlieses verlaufenden Nähfäden oder Garne (5) und die Fasern untereinander und mit der Oberschicht (1) verbindet.
Lederaustauschmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Vlies des Trägers (2) direkt und/oder dicht an der Rückseite der Oberschicht (1) anliegt und der Binder (3) an der Oberschicht (1) anhaftet und/oder zu mehr als 85% in den Träger (2) eingedrungen ist.
Lederaustauschmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass sich im Eindringbereich des Binders (3) in den Träger (2) der Binder (3) an den Fasern und an den Kreuzungspunkten der Fasern des Vlieses, sowie an den in das Vlies eingebrachten Fäden oder Garnen befindet, sodass zwischen den zumindest teilweise mit dem Binder (3) bedeckten Fasern des Vlieses Hohlräume ausgebildet sind.
Lederaustauschmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, – dass das Vlies des Trägers (2) eine Stärke zwischen 0,9 und 2,5 mm, vorzugsweise zwischen 1,4 und 1,8 mm, aufweist und/oder – dass das Vlies bei einer Stärke von 1,0 mm ein Flächengewicht zwischen 150 und 320 g/m² aufweist.
Lederaustauschmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass im Eindringbereich des Binders (3) in den Träger (2), insbesondere bei einer Eindringtiefe von 0,1 bis 0,8 mm, vorzugsweise von 0,2 bis 0,4 mm, der Träger (2) ein zwischen 20 und 80 g/m² erhöhtes Flächengewicht besitzt.
Lederaustauschmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Binder (3) ohne den Zusatz von Isocyanathärter eine Härte zwischen 6 und 15 Shore A aufweist, bei einem Zusatz an Isocyanathärter zwischen 2 und 4 Gew.-% eine Härte von 20 bis 26 Shore A und bei einem Zusatz zwischen 5 und 9 Gew.-% eine Härte von 25 bis 35 Shore A aufweist, wobei das Gewicht des Isocyanathärter-Anteils auf den fertigen, trockenen Film aus Polester-, Polyether- oder Polyacrylat-Polymeren bezogen ist.
Lederaustauschmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die für die Oberschicht (1) und/oder den Binder (3) eingesetzten Polyacrylatdispersionen und/oder Polyurethandispersionen mit wässrigem Polyisocyanat vernetzt sind.
Lederaustauschmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass als Träger (2) Nähvlieswerkstoffe oder mit Wasserstrahl verfestigte Vliese eingesetzt sind, bei welchen die Fasern mit von der Oberseite zur Unterseite und von der Unterseite zur Oberseite verlaufenden Garnen oder Fäden verbunden oder verfestigt sind.
Lederaustauschmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die durch das Vlies verlaufenden Garne oder Fäden (5) in einer Anzahl von 10 bis 80 Einstichen pro cm², vorzugsweise 25 bis 48 Einstichen pro cm², eingebracht sind.
Lederaustauschmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern des den Träger (2) bildenden Vlieses und/oder die in das Vlies eingebrachten Fäden oder Garne (5) zwischen 75 und 100% aus Polyester bestehen, wobei das Vlies gegebenenfalls bis zu 25% Baumwoll- und/oder Zellulosefasern umfasst.
Lederaustauschmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberschicht (1) – bezogen auf ihr Volumen – zwischen 5 und 15% Mikrohohlkugeln aus Kunststoff mit einer Größe von 20 bis 40 μm enthält.
Lederaustauschmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberschicht (1) von feinen, durchgehenden Kapillaren durchsetzt ist.
Lederaustauschmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (2) und/oder die Oberschicht (1) und/oder der Binder (3) flammhemmende Zusätze enthalten.
Lederaustauschmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberschicht (1) eine verfestigte Polyurethandispersion oder Polyurethandispersionsmischung mit amorpher Struktur basierend auf aliphatischem Polyester- und/oder Polyether-Polyurethan ist.
Lederaustauschmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberschicht (1), bezogen auf ihr Gesamtgewicht, 4 bis 12 Gew.-% an Polyisocyanaten als Vernetzer oder Härter enthält.
Lederaustauschmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberschicht (1) eine Härte von 52 bis 98 Shore A, vorzugsweise 65 bis 80 Shore A, besitzt.
Lederaustauschmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, – dass die Oberschicht (1) auf ihrer Oberfläche (7) strukturiert ist bzw. Erhebungen und Vertiefungen besitzt und/oder – dass die Oberfläche (7) eine geometrische, geraute Struktur aufweist, und/oder dass die Oberfläche (7) der Oberschicht (1) eine vorgegebene Struktur und/oder Erhebungen und Vertiefungen aufweist, und/oder – dass die Oberfläche (7) der Oberschicht (1) eine durch Schleifen erstellte Rauhigkeit besitzt.
Lederaustauschmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberschicht (1), bezogen auf ihr Gesamtgewicht, mit einem Anteil von 4 bis 12 Gew.-% an 80%-igem Isocyanat leicht übervernetzt und in MEK nicht mehr löslich und in DMF nur schwer löslich bzw. anquellbar ist.
Lederaustauschmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass der Binder (3), mit welchem die Fasern des Trägers (2) untereinander und mit der Oberschicht (1) verbunden sind und den gleichen oder einen sehr ähnlichen chemischen Aufbau wie die Polymerdispersion der Oberschicht (1) besitzt.
Lederaustauschmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, – dass die Oberschicht (1) auf einer Silikonkautschukmatrize gefertigt ist, welche in Negativ das Aussehen von geprägtem und/oder partiell bedrucktem Narbenleder aufweist oder auf einer Matrize gefertigt ist, deren Negativstruktur mittels Laser gestaltet ist, oder – dass die Oberschicht (1) auf einer Matrize gefertigt ist, die Symbole, Logos und/oder Produktinformationen eingeprägt aufweist.
Lederaustauschmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass der Binder (3) eine koagulierte Struktur besitzt.
Lederaustauschmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern in ihren Kreuzungspunkten mit Binder (3) verbunden sind.