DE102017001299A1

DE102017001299A1 - Lederverbundwerkstoff

Info

Publication number: DE102017001299A1
Application number: DE102017001299.7A
Authority: DE
Inventors: Philipp Schaefer; Jesse James Smith; Andy Pleatman
Original assignee: Sino Circle Ltd
Current assignee: Sino Circle Ltd
Priority date: 2017-02-10
Filing date: 2017-02-10
Publication date: 2018-08-16

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verbundmaterial sowie einen Formatzuschnitt erstellt mit einem Träger (1) aus textilem Material, der über eine thermoplastische PU-Folie (5) mit einer Oberschicht (2) verbunden ist, die von einer Lederschicht oder Mikrofaservliesschicht gebildet ist.Erfindungsgemäß ist vorgesehen,- dass im Oberflächenbereich (3) der Fleischseite der Lederschicht (2) oder der Rückseite der Mikrofaservliesschicht eine Polyurethanschicht (6) eingelagert und/oder angebunden ist und- dass der Träger (1) mit dieser Polyurethanschicht (6) mit der thermoplastischen PU-Folie (5) verbunden ist, die mit einem Teilbereich ihrer Dicke in den Oberflächenbereich (4) des Trägers (1) eingelagert bzw. von diesem aufgenommen ist.

Description

Diese Erfindung betrifft ein Verbundmaterial gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 und einen Formatzuschnitt gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 12.
Leder besitzt unterschiedliche Dichte, Festigkeit und Struktur innerhalb einer Haut. Lederpüfungen gemäß DIN werden immer nur einer bestimmten Stelle der Haut entnommen, sodass die erhaltenen Ergebnisse nur lokal zutreffen. Leder hat den Vorteil, dass es nicht brennt bzw. schwerentflammbar ist und, falls die mehr oder weniger dünne Finishschicht entfernt ist, immer noch abriebfest ist.
Die Kombination von Leder mit Textilien führt zu Verbundmaterialien, die weich, leicht und außergewöhnlich dauerbiegefest sind und über ein kontrollierbares Dehnungsverhalten verfügen. Wenn Leder mit textilen Materialien verbunden wird, ergeben sich optimale, Parameter wie Bruchdehnung, Flächengewicht, Weiterreißkraft, Stichausreißkraft und Höchstzugkraft. Die Materialien können dauerhaft, das heißt untrennbar im Gebrauch, miteinander verbunden werden. Leder kann chrom- oder chromfrei gegerbt sein Für den Einsatz z. B. bei Schuhen oder im Automobilbereich muss es weich sein und es enthält Fettungsmittel und andere griffverbessernde Substanzen und oft auch hydrophob wirkende Chemikalien.
Unter Leder werden hier vor allem vollnarbige oder korrigierte, mit einer polymeren Oberflächenzurichtung versehene Rindleder, Büffelleder, Ziegenleder, Känguruleder, Schweineleder und Schafleder verstanden bzw. zugerichtete Spalte von diesen Ledern, so wie sie in Patentanspruch 2 angegeben sind. Ein beschichtetes Mikrofaservlies ist Leder bzw. einer Lederschicht gleichzusetzen.
Unter textilen Materialien werden vor allem Gewebe, Gewirke, Abstandsgewebe, Gestricke und netzartige Textilien verstanden, welche vorzugsweise aus Polyesterfasern gebildet werden, die gegebenenfalls auch bis zu 50 % Baumwollfasern enthalten können. Die textilen Materialien sollen frei von Griffmitteln wie Silikonen, Fluorpolymeren, Wachsen und anderen die Verbindung mit Leder störenden Chemikalien sein.
Beschichtete Mikrofaservliese besitzen Fasern aus Polyester und/oder Polyamid. Beim Verkleben der Rückseite von Vliesen bzw. Spaltvliesen werden keine hohen Haftungen erzielt, weil sich die Vliese im Verklebungsbereich in sich trennen und beim Trennversuch aus dem Material herausgelöst werden. Spaltvliese sehen in der Schnittkante und an der Rückseite ähnlich oder gleich aus wie gespaltene Leder. Auf ihrer Oberseite besitzen Mikrofaservliese eine Beschichtung, insbesondere aus Polyurethan oder PU enthaltenden Schichten. Auf der Rückseite befinden sich feine Fasern und Härchen. Auf dieser Rückseite kann in gleicher Weise wie auf der Fleischseite des Leders eine Polyurethanschicht angeformt und mit der thermoplastischen PU-Folie verbunden werden. Ein Mikrofaservlies ist einer Lederschicht gleichwertig und besitzt ähnliches Aussehen.
Das deutsche Gebrauchsmuster DE 20 2010 001 061 U1 beschreibt einen Formatzuschnitt aus Leder oder Textilien, der partiell mit einer PUR-Folie durch Aufkleben beschichtet ist. Das partielle Aufkleben einer Folie auf ein textiles Material ist verfahrensmäßig schwierig, weil nur die partiellen Stellen mit Kleber versehen werden dürfen. Das Produkt hat aber vor allem den Nachteil, dass die Verwendung von Klebstoffen, unabhängig davon, ob sie auf Polyurethandispersions- oder Lösemittelbasis basieren, das Verbundmaterial stark verhärten. Das hängt damit zusammen, dass die flüssigen Klebstoffe ins Gewebe eindringen und die Überlappungs- oder Verknüpfungspunkte des textilen Materials so stark verkleben, sodass sie sich nicht mehr verschieben bzw. bewegen können. Vor allem aber auch damit, dass die Klebstoffe in die Garne eindringen und die Fasern verkleben, aus denen die Garne bestehen. In der Praxis kommt hinzu, dass sich im Gebrauch, z. B. beim Einsatz für Schuhe, die Beschichtung im Biegebereich ablösen kann.
Ziel der Erfindung ist somit die Erstellung eines Verbundmaterials, welches zumindest eine Schicht aus Leder oder aus beschichtetem Mikrofaservlies und eine Schicht aus einem textilen Träger umfasst, welcher vor allem für die Reißfestigkeit, Stichausreißfestigkeit, Weiterreißfestigkeit und das Dehnungsverhalten verantwortlich ist. Da textile Materialien im Gegensatz zu Leder in allen Bereichen die gleichen Parameter aufweisen, können erfindungsgemäß Produkte geschaffen werden, die passgenau sind und bei der Verarbeitung und im Gebrauch sich nicht, z. B. durch Überdehnung, verändern. Diese Eigenschaften sind vor allem für Schuhe, insbesondere Athletikschuhe und Arbeitsschuhe, für Innenausstattungen von Automobilen, vor allem Sitze, Türverkleidungen, Lenkräder und Kopfstützen, für Lederwaren wie Taschen und Gürtel etc., von Vorteil. Ein allgemeiner Schwachpunkt ist neben der Verhärtung bzw. Versprödung, die mangelhafte und für die Praxis nicht ausreichende Verbindung der Schichten. Auch die mangelnde Hydrolysefestigkeit ist von Nachteil, da Leder im Gegensatz zu synthetischen Fasern Wasser aufnimmt und quillt, was sich negativ auf das Dauerbiegeverhalten, insbesondere bei Nässe und Minustemperaturen, auswirkt.
Erfindungsgemäß werden diese Nachteile mit den Merkmalen des Anspruches 1 vermieden bzw. ausgeschaltet. Erfindungsgemäß ist vorgesehen,

- dass im Oberflächenbereich der Fleischseite der Lederschicht oder der Rückseite der Mikrofaservliesschicht eine Polyurethanschicht eingelagert ist und
- dass der Träger mit dieser Polyurethanschicht mittels der thermoplastischen PU-Folie verbunden ist, die mit einem Teilbereich ihrer Dicke in den Oberflächenbereich des Trägers eingelagert bzw. von diesem aufgenommen ist.

Das Verbundmaterial besitzt somit eine Oberschicht aus Leder oder Mikrofaservlies, wobei in diese Oberschicht eine Polyurethanausrüstung eingelagert ist, die über eine thermoplastische PU-Schicht mit dem Träger verbunden ist.
Die Fleischseite, also die Rückseite des Leders, wird mit dem textilen Träger verbunden, indem die Fleischseite, die bekanntlich langfaserig und grob ist und Vertiefungen, verursacht durch offene Venen, aufweist, so behandelt wird, dass sie nach dem Spalten und/oder Schleifen, z. B. mit Schmirgelpapier zwischen 100-240, mit einer Polyurethanausrüstung versehen wird, welche vorteilhafterweise 0,005 mm bis 0,035 mm in das Leder bzw. in dessen Rückseite eindringt und einen Großteil der Hohlräume in diesem Bereich bzw. zwischen den Lederfasern ausfüllt bzw. diese Fasern einbettet. Bei Aufbringen der Polyurethanausrüstung auf die Rückseite des Mikrofaservlieses werden die abstehenden Fasern in dieser Polyurethanschicht eingebettet.
Es wird ein Polyurethan verwendet, vorzugsweise eine Polyurethandispersionsmischung, welches nicht thermoplastisch ist, eine Härte zwischen 26 und 78 Shore A aufweist, bei +160 °C noch nicht schmilzt und vorzugsweise mehr als 40% aliphatisches Polyurethan aufweist. Im Bereich der Eindringtiefe erhöht sich das Gewicht der aufgebrachten Beschichtung um 15 bis 48 %. Die aufgebrachte Polyurethanschicht bildet keinen folienartigen homogenen Film, sie ist wasserdampf- und luftdurchlässig.
Vorzugsweise enthält die Polyurethandispersionsmischung für diese Schicht zwischen 10 und 35 % Polyurethan mit einer vor der Vernetzung kristallinen Struktur. Diese Ausrüstung verhärtet das Leder bzw. das Mikrofaservlies nicht oder nicht nennenswert und ist für den Gebrauch untrennbar mit der thermoplastischen Polyurethanfolie verbindbar. Die thermoplastische Polyurethanfolie kann eine ähnliche Shorehärte wie die in das Leder bzw. Mikrofaservlies eingedrungene Polyurethanschicht besitzen, nämlich zwischen 60 und 85 Shore A.
Die thermoplastische Polyurethan-Folie (TPU-Folie) dringt beim Plastifizieren bei einer Temperatur zwischen +90 und +140 °C zwischen 0,008 mm und 0,35 mm, vorzugsweise zwischen 0,015 mm und 0,2 mm, abhängig von der Folienstärke und dem Aufbau des textilen Trägers, in diesen ein, ohne aber in die Zwischenräume der Fasern der Garne des Trägers einzudringen. Dadurch das die TPU-Folie beim Erwärmen nur pastös wird, kommt es bei den Verknüpfungspunkten des textilen Trägers nicht zu einer festen Verklebung. Das heißt, die Verknüpfungspunkte sind noch verschiebbar, während sie bei Verklebungen starr verbunden wären und verhärten.
Die TPU-Folie hat eine Stärke zwischen 0,1 mm und 0,5 mm, vorzugsweise zwischen 0,2 mm und 0,3 mm. Auch bei einem tiefen Eindringen in den textilen Träger bleibt sie an ihrer Verbindungsfläche zu der verfestigten Polyurethanschicht folienartig als dünner geschlossener Film erhalten. Dadurch wird das Eindringen von Wasser von der Oberschicht her den Träger oder vom Träger her über die Rückseite der Lederschicht bzw. des Mikrofaservlieses in die Oberschicht verhindert.
Die TPU-Folie wird bei einer Temperatur zwischen +90 und +140 °C pastös, aber nicht flüssig. Bei dieser Temperatur dringt sie unter leichtem Druck auf gewünschte Weise definiert in den Träger ein und verbindet sich untrennbar mit der in die Oberschicht eingebrachten Polyurethanschicht. Das in die Fleischseite der Lederschicht eingebrachte Polyurethan eliminiert die Strukturunterschiede an verschiedenen Zonen des Leders. Somit besitzt das erfindungsgemäße Material bei Einsatz einer Lederschicht in allen Bereichen der Lederschicht die gleichen mechanischen und physikalischen Eigenschaften. Derartige gleiche Eigenschaften sind sowohl für Schuhe als auch im Automobilbereich wichtig.
Zum Beispiel kann ein Schuh im Blattbereich aus Leder bestehen, welches fest mit dem textilen Träger verbunden ist, während im hinteren Fersenbereich das textile Trägermaterial sichtbar bleibt. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn der Lederanteil im Blattbereich mehr als 50 % aufweist.
Es können ferner Oberschichten in jeder beliebigen Form, z.B. rund oder streifenförmig, mit dem textilen Träger verbunden werden. Dies bietet bei Bus- und LKW-Sitzen große Vorteile, wenn diese Oberschichten vor allem im Bereich Nacken und Schulter vorgesehen werden, weil hier mit dünnen Ledern bzw. Vliesen gearbeitet werden kann und keine Nähte drücken.
Die eingebrachte PU-Beschichtung bzw. PU-Ausrüstung der Lederschicht bzw. der Mikrofaservliesschicht ist luftdurchlässig, sodass bei großflächigen Formatzuschnitten beim Plastifizieren der thermoplastischen Folie und Verpressen der Oberschicht mit dem textilen Träger die erwärmte Luft durch die Oberschicht entweichen kann. Dadurch werden Lunker vermieden und eine vollflächige Verklebung wird sichergestellt.
Die von der Oberschicht freien Oberflächenbereiche eines erfindungsgemäßen Formatzuschnittes können vollflächig oder auch nur partiell mit der TPU-Folie versehen sein, wobei eine derartige Beschichtung in der österreichischen Patentanmeldung A51080/2015 oder der WO-Patentanmeldung PCT/ EP 2016/091656 beschrieben ist.
Die Oberschicht und die damit verbundene TPU-Folie können Design- und/oder Funktionsperforationen aufweisen, die nach dem Verbinden mit dem textilen Träger im Gebrauch erhalten bleiben, wogegen Designperforationen bei Leder durch das unterschiedliche Dehnungsverhalten im Gebrauch oft unförmig werden.
Da die Wärme zum Plastifizieren der TPU-Folie sowohl durch die Oberschicht als auch durch das textile Material zur TPU-Folie dringen soll, ist es vorteilhaft, wenn eine Oberschicht bzw. einverwendetes Leder eine Dicke von 0,6 mm bis 1,8 mm, vorzugsweise 0,7 mm bis 1,4 mm, aufweist. Die Wärme wird beim Plastifizieren der TPU-Folie, in einer Presse, bei der beide Seiten erhitzt werden, bei einem Druck zwischen 0,03 kg und 1,5 kg/cm², aufgebracht. Dabei ist wichtig, dass ein zugerichtetes Narben- oder lediglich Spaltleder eingesetzt wird, das bei einer Temperatur von +140 °C sich nicht thermoplastisch sondern lediglich thermoelastisch verhält und seine Struktur nicht oder nicht störend verändert.
Der textile Träger kann flammhemmend ausgerüstet sein, ebenso wie die TPU-Folie. Die in die Oberschicht eingebrachte Polyurethanschicht ist absolut frei von Lösemitteln, ebenso wir die TPU-Folie. Das Verbundmaterial entspricht somit dem Reach-Standard.
Die Rückseite oder Unterseite des textilen Trägers kann eine funktionelle, futterartige Beschichtung aufweisen, sodass zum Beispiel Gürtel nicht noch gefüttert werden müssen.
Wichtig ist, dass der textile Träger keine Fasern enthält, deren Schmelzpunkt unter 200°C liegt und auch keine Fasern aus Polyurethan oder thermoplastischen Polyurethan enthält, die bei Druck und Wärmebeanspruchung an Stärke verlieren und außerdem nicht hydrolysebeständig sind.
Die außergewöhnlichen Eigenschaften des Verbundmaterials in Bezug auf Haftung bzw. Dauerhaftigkeit der Verbindung und sein gutes Dauerbiegeverhalten werden erreicht, wenn die dünne verfestigte Polyurethanschicht, die in die Oberschicht eingedrungen ist, mit einem Gewicht zwischen 18 und 70 g/m², vorzugsweise 24 bis 48 g/m², abhängig von der Saugfähigkeit und Rauigkeit des Trägers, aufgebracht wird.
Zur Prüfung der in den Träger oder in die Oberschicht eingedrungenen PU-Schichten können diese Schichten mittels DMF herausgelöst werden. Durch das verschweißartige Zusammenbringen der TPU-Folie mit der nicht thermoplastischen an der bzw. in die Oberschicht an- bzw. eingelagerten Polyurethandispersion entstehen optimale Haftungseigenschaften, die auch bei Temperaturen von +60 °C vorhanden sind. Auch bei Minustemperaturen von -30 °C und 30.000 Biegungen delaminiert das Verbundmaterial nicht.
Die Verbindung zwischen der TPU-Folie und dem textilen Träger widersteht einer Kraft von 11 N bis 35 N in Anlehnung an die DIN EN ISO 11644. Die Haftung zwischen der TPU-Folie und der Oberschicht liegt zwischen 28 N und 60 N bzw. ist untrennbar in Anlehnung an die DIN EN ISO 11644. Die Höchstzugkraft nach DIN EN ISO 3376 ist größer als 220 N. Die Stichausreißkraft nach DIN EN ISO 23910 ist größer als 70 N. Das Dauerbiegeverhalten (Flexometertest) nach DIN EN ISO 5402-1 liegt bei mindestens 125.000 Knickungen.
Bevorzugt besitzt das Verbundmaterial eine Gesamtdicke zwischen 1,2 mm und 2,5 mm und wiegt dabei nach DIN EN ISO 12127 zwischen 650 - 1.400 g/m².
Vorteilhafterweise kommen vollnarbige Rindsleder oder korrigierte Rindsleder zum Einsatz als Lederschicht. Die eingesetzten Leder weisen auf ihrer Oberfläche eine klassische Zurichtung auf, die überwiegend aus Polyurethan besteht. Die Zurichtstärke liegt zwischen 0,025 mm und 0,14 mm, vorzugsweise zwischen 0,035 mm und 0,06 mm.
Spaltleder oder tief geschliffene Narbenleder werden überwiegend im Umkehr- oder Halbumkehrverfahren zugerichtet. Die Gestaltung der Oberflächen erfolgt dabei auf einem negativstrukturierten Releasepaper oder auf einer negativstrukturierten Silikonmatrize. Bei Anwendung von Silikonmatrizen sind alle Oberflächengestaltungen/-designs möglich. Ebenso können bei diesem Verfahrensschritt Logos, Symbole, Zahlen oder dergleichen mit ausgebildet werden. Die Zurichtung besteht überwiegend aus Polyurethanen. Derartige Zurichtungen sind vernetzt und nicht thermoplastisch. Vorteilhaft kommen dabei wässrige Dispersionen, die frei von Lösungsmittel sind, zum Einsatz. Die Beschichtungsstärke beträgt 0,09 mm bis 0,145 mm.
Die Erfindung bezieht sich nicht nur auf plattenformatige, ebene, flächige Formatzuschnitte. Für Automobilsitze und für Sitzmöbel können z.B. hussenartige Überzugstextilien, auch Pullover genannt, nahtlos hergestellt werden. An gewünschten Stellen können diese Träger mit Leder/Mikrofaservlies versehen werden. Diese Pullover können dann über die Rohpolster gezogen werden. Dieser Weg ist wirtschaftlich und es sind keine Nähte vorhanden, die drücken.
Dies bietet den Vorteil, dass die Oberschicht bei Sitzen, insbesondere im Bereich Nacken und Schulter, bei Bussen, LKW und öffentlichen Verkehrsmitteln mittels eines Heißluftföns nach Verschmutzung oder Verschleiß entfernt werden kann und der Sitz neu belegt bzw. beledert werden kann. Dazu werden mit einem Heißluftfön die bezogenen Teile auf ca. +140 bis +160 °C erwärmt. Bei diesen Temperaturen kann das Leder bzw. Mikrofaservlies vom textilen Träger abgezogen werden, ohne dass Rückstände der TPU-Folie im Textil verbleiben und es kann anschließend der Sitz neu beledert werden.
Vergleichbares gilt für textile Schuhe, indem der Schaft sockenartig als eine den Träger ausbildende Socke hergestellt wird und dann an der gewünschten Stelle mit der Oberschicht aus Leder oder Mikrofaservlies beschichtet wird.
In 1 ist schematisch ein Schnitt durch das erfindungsgemäße Verbundmaterial dargestellt. Ein Träger 1 ist mit einer Oberschicht 2 aus Leder oder beschichteten Mikrofaservlies verbunden. Dazu ist in dem dem Träger 1 zugekehrten Oberflächenbereich 3 der Fleischseite der Lederschicht oder in der Faserseite des Mikrofaservlieses eine Polyurethanschicht 6 eingelagert, die fest mit der Oberschicht 2 verbunden ist. Dieser Oberflächenbereich 3 bzw. die Polyurethanschicht 6 ist über eine thermoplastische Polyurethanfolie 5 mit dem Träger 1 verbunden. Dabei dringt Material der thermoplastischen PU-Folie 5 in einen Oberflächenbereich 4 des Trägers 1 ein. Ein dünner Film 8 der thermoplastischen Polyurethanfolie 5 bleibt dabei jedoch zwischen der Oberschicht 2 und dem Träger 1 erhalten und bildet eine Wassersperrschicht aus.
Es ist bevorzugt, die Polyurethanschicht 6 nicht thermoplastisch auszubilden.
Die Fleischseite der Lederschicht 2 kann mit einem Schleifpapier einer Körnung zwischen 100 bis 240 angeschliffen sein. Damit bietet sie der Polyurethanschicht 6 guten Halt bzw. bildet eine optimale Verbindung aus.
Die Polyurethanschicht 6 ist von der Fleischseite bzw. Faserseite des Vlieses her 0,005 mm bis 0,035 mm in die Oberschicht 2 eingedrungen. Dabei werden vorteilhafterweise die Zwischenräume zwischen den Lederfasern bzw. Vliesfasern, insbesondere zum Großteil, ausgefüllt bzw. die Fasern in die Polyurethanschicht 6 eingebettet.
Die Polyurethanschicht 6 weist eine Shore A Härte zwischen 26 und 78 auf. Einen vergleichbaren Härtewert besitzt auch die thermoplastische Polyurethanfolie 5.
Die Shore A Härten können gemessen werden, indem aus den jeweiligen Polyurethanmaterialien ein Würfel der für die Shore A Härte vorgegeben Dimension erstellt wird. An diesem Würfel wird sodann die Shore A Härte gemessen.
Die thermoplastische PU-Folie 5 ist in einem Ausmaß von 0,008 mm bis 0,35 mm in den Träger 1 aus textilem Material eingedrungen.
Sowohl die Polyurethanschicht 6 als auch die thermoplastische PU-Folie 5 können luftdurchlässig ausgebildet sein.
Die Oberschicht 2 besitzt eine Dicke zwischen 0,6 mm bis 1,8 mm und ist bis zu einer Temperatur von 140°C widerstandsfähig gegen eine thermoplastische Veränderung.
Auf der der Oberschicht 2 abgekehrten Oberfläche des Trägers 1 kann ein Futter 10 aus textilem Material oder eine Beschichtung aus anderen Materialien aufgebracht sein. Auf der dem Träger 1 abgekehrten Oberfläche der Lederschicht 2 kann eine Zurichtung 9 ausgebildet sein, die aus Polyurethan oder einer Polyurethandispersion ausgebildet ist.
Die auf die Fleischseite der Lederschicht 2 aufgebrachte Polyurethanschicht 6 besitzt ein Flächengewicht von 18 bis 70 g/m².
Beschichtete Mikrofaservliese haben ein Aussehen und in Bezug auf Schichtentrennung Eigenschaften wie echtes Leder, insbesondere auch in Bezug auf Rück- bzw. Faserseite und Schnittkante.
2 zeigt schematisch einen Träger 1, der in Form eines Sackes oder Polsterüberzuges 11 ausgebildet ist und an einer seiner Flächen mit einer Oberschicht 2 versehen ist. Derartige Beschichtungen 2 können auch an anderen Stellen des Überzuges 11 ausgebildet werden, z.B. an den Seitenwänden. Von Vorteil ist es besonders, wenn ein derartiger Überzug 11 bei Autopolsterungen eingesetzt wird, da bei Erwärmung der Oberschicht, insbesondere einer Lederschicht bzw. des Polyurethans, von dem die thermoplastische Polyurethanfolie 5 gebildet ist, ein Ablösen der Oberschicht 2 und ein Aufbringen einer neuen Oberschicht 2 ermöglicht wird.
3 zeigt einen Formatzuschnitt in Draufsicht, der die Form eines Schuhoberteiles besitzt. Im Vorderbereich bzw. Zehenbereich des Formatzuschnittes befindet sich die Oberschicht, vorteilhafterweise eine Lederschicht 2, die auf einem Träger 1 aufgebracht bzw. mittels der thermoplastischen PU-Folie 5 damit verbunden ist. In den Träger 1 können insbesondere an den Stellen, an denen dieser nicht mit einer Oberschicht 2 versehen ist, Ausnehmungen 12 zum Luftdurchtritt vorgesehen sein. Des Weiteren ist es auch möglich, an den Stellen, an denen keine Lederschicht 2 vorgesehen ist, den Träger 1 mit einer andersartig ausgebildeten bzw. beliebig gestaltbaren Schicht zu versehen, beispielsweise einer Polyurethanschicht, in die Muster 13 eingebracht oder aufgedruckt sind.
Für die Erstellung des Verbundmaterials ist die Polyurethanschicht 6 wichtig. Wenn man die TPU-Folie 5 im plastischen Zustand, also heiß, auf die Oberschicht 2, insbesondere ein Leder, drückt, verdichtet sich die Fleischseite und Fettungsmittel werden durch die Wärme und den Druck aktiviert und wandern an die Oberfläche der Fleischseite, was negative für eine dauerhafte Verbindung ist. Die erfindungsgemäße Ausrüstung der Fleischseite mit einer verfestigten Polyurethandispersion bzw. Polyurethanschicht 6 ist nicht thermoplastisch, dringt in das Leder ein, verhindert oder erschwert den Kontakt des Fettungsmittels im Leder mit der TPU-Folie 5 und führt dadurch zu einer guten und dauerhaften Verbindung. Diese teilweise in das Leder eingedrungene Dispersion ist spezifiziert in Bezug auf Ihre Shorehärte, auf ihre Auftragsmenge und ihre Eindringtiefe. Die Härte wird erfindungsgemäß ermittelt, indem bei dem ausgerüsteten Leder bzw. dem Mikrofaservlies die zugerichtete Seite mit einer Dicke von 3 mm abgespaltet wird und Lederzuschnitte im Ausmaß von 10 cm x 10 cm aufeinandergelegt werden zu einer Stärke von 6-7 mm. Dann wird die Härte ermittelt. Zum Ermitteln der Auftragsmenge wird die Fleischseite mit ihrer Ausrüstung in einer Stärke von 0,4 mm gespalten und das Polyurethan mittels DMF (Dimethylformamid) herausgelöst.
Der textile Träger 1 kann auch mehrfarbig ausgebildet sein, zum Beispiel durch Bedrucken, vorzugsweise kommen aber unterschiedlich gefärbte Garne, aus denen das Trägermaterial erstellt wird, zur Anwendung. Die erfindungsgemäßen Vorteile ergeben sich durch das Zusammenwirken einer nichtthermoplastischen und einer thermoplastischen Schicht.
Die teilweise in den Träger 1 eingedrungene thermoplastische Folie 5 kann auch von der nichtthermoplastischen Schicht 6, mit der sie vorher quasi verschweißt wurde, für Prüfungszwecke getrennt werden. Bei einer Temperatur zwischen +100 °C und + 145 °C kann die Folie 5 von der nichtthermoplastischen Polyurethanschicht 6 bzw. Imprägnierung abgezogen werden.
Zur Erzielung einer gewünschten Wasserdampfdurchlässigkeit und Gestaltung der Oberfläche kann der Formatzuschnitt aus dem Verbundmaterial einer Laserbehandlung unterzogen werden und zwar in der Weise, dass Durchgänge von der Oberschicht 2 bzw. der Lederschicht her entstehen, die durch die Fleischseite des Leders, durch die verfestigte Dispersionsschicht 6 und durch die TPU-Folie 5 bis zum Träger 1 bzw. in diesen hinein verlaufen.
Das Verbundmaterial kann plattenformatig vorliegen, es kann aber auch in dreidimensionaler Form, zum Beispiel konvex oder konkav, vorliegen. Dies ist dann möglich, wenn die Verbindung aller Schichten des Formatzuschnittes in einer Membranpresse bei Vakuumunterstützung bei einer Temperatur zwischen +90°C bis +155°C erfolgt. Dies bedeutet eine Erleichterung, wenn zum Beispiel ein Schuhschaft bereits vorgeformt vorliegt, aber auch bei Teilen für die Autoinnenausstattung.
Für wasserfeste Bootssitze kommen vor allem zugerichtete Spaltleder und Mikrofaservliese in Frage, vorzugsweise in Kombination mit einer beschichteten TPU-Folie 5 zur Anwendung. Erfindungsgemäß kann die TPU-Folie 5 die Oberschicht 2, insbesondere ein Leder, um 2 mm bis 25 mm überlappen und somit den Wasserzutritt verhindern. Bei Schnittkanten - bzw. Stoß an Stoß - Anordnungen kann die beschichtete TPU-Folie 5 zur Abdichtung als Applikation auf der Oberfläche quasi verschweißt werden. Dies ist möglich, wenn die Zurichtung gleich oder ähnlich aufgebaut ist wie die Polyurethanschicht 6. Diese Vorgehensweise ist auch für Sport- und Arbeitsschuhe vorteilhaft. Zum Quasi-Verschweißen von Applikationen ebenso wie für neue Belederungen dient vorzugsweise ein Industrieheißluftföhn oder ein Industriebügeleisen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 202010001061 U1 [0007]
AT 1080/2015 A5 [0020]
EP 2016/091656 [0020]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

DIN EN ISO 11644 [0028]
DIN EN ISO 3376 [0028]
DIN EN ISO 23910 [0028]
DIN EN ISO 5402-1 [0028]
DIN EN ISO 12127 [0029]

Claims

Verbundmaterial erstellt mit einem Träger (1) aus textilem Material, der über eine thermoplastische PU-Folie (5) mit einer Oberschicht (2) verbunden ist, die von einer Lederschicht oder Mikrofaservliesschicht gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, - dass im Oberflächenbereich (3) der Fleischseite der Lederschicht (2) oder der Rückseite der Mikrofaservliesschicht eine Polyurethanschicht (6) eingelagert und/oder angebunden ist und - dass der Träger (1) mit dieser Polyurethanschicht (6) mit der thermoplastischen PU-Folie (5) verbunden ist, die mit einem Teilbereich ihrer Dicke in den Oberflächenbereich (4) des Trägers (1) eingelagert bzw. von diesem aufgenommen ist.
Verbundmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, - dass die Oberschicht (2) mit vollnarbigem oder korrigiertem Rindleder, Büffelleder, Ziegenleder, Känguruleder, Schafleder, Spaltleder, Schweineleder, Velourspaltleder, Nubukleder oder mit beschichtetem Mikrofaservlies mit Fasern aus Polyester und/oder Polyamid gebildet ist und/oder - dass als textile Materialien, Gewebe, Gewirke, Abstandsgewebe, Gestricke oder netzartige Textilien eingesetzt sind, wobei diese textilen Materialien gegebenenfalls aus Polyesterfasern gebildet sind, die vorteilhafterweise bis zu 50% Baumwollfasern enthalten.
Verbundmaterial nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, - dass die Fleischseite der Lederschicht (2) mit Schleifpapier einer Körnung zwischen 100 bis 240 angeschliffen ist und/oder - dass die Polyurethanschicht (6) von der Fleischseite bzw. von der Rückseite der Mikrofaservliesschicht her 0,005 mm bis 0,035 mm in die Lederschicht (2) bzw. in die Mikrofaservliesschicht eingebracht bzw. eingedrungen ist und dabei vorteilhafterweise zumindest den Großteil der Zwischen- bzw. Hohlräume zwischen den Lederfasern ausfüllt und/oder diese Fasern einbettet.
Verbundmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die auf die Fleischseite der Lederschicht (2) bzw. Rückseite der Mikrofaservliesschicht aufgebrachte bzw. in den Oberflächenbereich (3) der Lederschicht (2) bzw. der Mikrofaservliesschicht eingebrachte bzw. angelagerte Polyurethanschicht (6) - eine Härte zwischen 26 und 78 Shore A aufweist und/oder - einen Schmelzpunkt von oberhalb 160°C besitzt und/oder - zu mehr als 40 % aus aliphatischem Polyurethan besteht und/oder - ein Gewicht zwischen 18 und 70 g/m² aufweist und/oder - 10 bis 35 Gew.-% Polyurethan mit einer vor der Vernetzung kristallinen Struktur enthält und/oder - nicht thermoplastisch ist, insbesondere bis zu einer Temperatur von 160 °C nicht plastisch ist.
Verbundmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, - dass die auf den Träger (1) bzw. auf die Polyurethanschicht (6) aufgebrachte und damit verbundene thermoplastische PU-Folie (5) eine Shore A Härte von 60 bis 85 Shore A aufweist und/oder - dass die thermoplastische PU-Folie (5) in einem Ausmaß von 0,008 mm bis 0,35 mm, vorzugsweise von 0,015 mm bis 0,20 mm, in den Träger (1) aus textilem Material eingedrungen ist und/oder - dass die thermoplastische PU-Folie (5) eine Stärke zwischen 0,10 mm bis 0,50 mm, vorzugsweise zwischen 0,20 mm und 0,30 mm, besitzt und/oder - dass die thermoplastische PU-Folie (5) bis zu einer Temperatur zwischen 90°C, vorzugsweise 140°C, pastös, jedoch nicht im flüssigen Zustand vorliegt und/oder - dass die Polyurethanschicht (6) und/oder die thermoplastische PU-Folie (5) wasserdampf- und/oder luftdurchlässig ausgebildet sind und/oder - dass der Träger (1) mehrfarbig ausgebildet ist, z.B. durch Bedrucken oder Einsatz verschiedenfarbiger Garne.
Verbundmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die thermoplastische PU-Folie (5) einen Bereich (7) umfasst, der in den Oberflächenbereich (4) des Trägers (1) eingedrungen ist und einen Bereich (8) umfasst, der in Form eines folienartigen, dünnen, geschlossenen Films mit der auf den Träger (1) aufgebrachten Polyurethanschicht (6) verbunden bzw. damit verklebt ist.
Verbundmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, - dass die Lederschicht (2) eine Dicke zwischen 0,6 mm bis 1,8 mm aufweist und/oder - dass die Lederschicht (2), insbesondere eine Lederschicht (2) aus Narben- oder Spaltleder, mit einer Polymer-Zurichtung auf ihrer Oberseite versehen ist, die bis zu einer Temperatur von 140°C nicht thermoplastisch ist und/oder bis zu dieser Temperatur ihre Struktur und ihren Glanzgrad nicht verändert.
Verbundmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, - dass die Polyurethanschicht (6) und/oder die thermoplastische PU-Folie (5) flammhemmend ausgerüstet sind und/oder - dass diese beiden Schichten (5, 6) frei von Lösungsmitteln gehalten sind und/oder - dass die in die Oberschicht (2) eingelagerte Polyurethanschicht (6) nicht thermoplastisch ist.
Verbundmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, - dass auf der Rückseite des Trägers (1) ein Futter (10) oder eine Beschichtung aus textilem Material aufgebracht ist und/oder - dass auf die Oberfläche der Lederschicht (2) oder der Mikrofaservliesschicht eine Zurichtung (9) aus PU oder einer PU enthaltende Zurichtung (9) aufgebracht ist.
Verbundmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (1) aus textilem Material frei von Fasern ist, deren Schmelzpunkt unter 200°C liegt, frei von aus Polyurethan oder thermoplastischen Polyurethan bestehenden Fasern ist und auch frei von nicht hydrolysebeständigen Fasern aus Polyurethan, insbesondere oder thermoplastischem Polyurethan, ist.
Verbundmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die auf die Oberschicht (2) bzw. die Fleischseite der Lederschicht bzw. Rückseite der Mikrofaservliesschicht aufgebrachte Polyurethanschicht (6) ein Flächengewicht von 18 bis 70g/m² besitzt.
Formatzuschnitt, dadurch gekennzeichnet, dass er mit einem Verbundmaterial gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11 gebildet ist, wobei die Lederschicht (2) oder die Mikrofaservliesschicht bereichsweise bzw. auf Teilbereiche der Oberfläche des Trägers (1) oder auf dessen gesamte Oberfläche aufgebracht und mit dem Träger (1) verbunden ist.
Formatzuschnitt nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (1) in Form eines Sackes oder Polsterüberzuges (11) ausgebildet ist und auf zumindest einer Fläche dieses Trägers (1), zumindest in Teilbereichen dieser Fläche, die Lederschicht (2) oder die Mikrofaservliesschicht aufgebracht ist bzw. damit verbunden ist.
Formatzuschnitt nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Formatzuschnitt der Form eines Oberteiles eines Schuhs entsprechend geformt ist.
Formatzuschnitt nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass in der Oberschicht (2) und der Polyurethanschicht (6) und in der TPU-Folie (5) bzw. im Verbundmaterial mittels Laser Durchgänge ausgebildet sind, die bis zum Träger (1) bzw. in diesen hinein reichen.