DE102020124425A1

DE102020124425A1 - Hybridleder

Info

Publication number: DE102020124425A1
Application number: DE102020124425.8A
Authority: DE
Inventors: Hilmar Hecht
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2020-09-18
Filing date: 2020-09-18
Publication date: 2022-03-24

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verbundmaterial zumindest umfassend eine Lederschicht (1) und eine Faservliesschicht (2), welche mittels einer Kleberschicht (3) verbunden sind. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Lederschicht (1) ein Leder, gegebenenfalls ein Ziegen-, Känguru-, Schaf-, Wasserbüffel-, Schweine-, Rindsleder oder ein Spaltleder, ist und eine Dicke von 0,5 bis 1,6 mm, vorzugsweise von 0,6 bis 1,1 mm, besitzt, dass die Faservliesschicht (2) von einem Mikrofaservlies gebildet ist, welches Mikrofaservlies (2) mit Mikrofasern unterschiedlicher Dicke gebildet ist und eine Dicke von 0,3 bis 0,9 mm aufweist, und dass die Kleberschicht (3) von einer verfestigten Polyurethandispersion gebildet ist, wobei diese PU-Dispersion eine Shore-A-Härte von 7 bis 48 aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verbundmaterial gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Aus der DE 20 2004 004 807 U1 2005.08.11 ist ein Verbundmaterial für Schuhe bekannt, das auf beliebige Weise mit Polyurethandispersionen beschichtet werden kann. Das Material hat den Nachteil, dass ein Mikrofaservlies mit einer Oberschicht aus koaguliertem Polyurethan verwendet wird. Die Mikrofaservliesschicht ist mechanisch durch Nadeln oder durch Kleben mit einem Krempelvlies verbunden. Das Material ist brennbar und nicht hitzefest. Beim Verbrennen schmilzt es und ruft Verletzungen auf der Haut hervor. Bei spontanen Belastungen, wie sie durch die Stollen bei Athletikschuhen ausgeübt werden, drückt es sich zusammen und kann zu Verletzungen führen. Bei Athletikschuhen, die bei Sportausübungen in der Halle getragen werden, wird die Oberfläche durch Reibung auf textilen Bodenbelägen an der Schuhspitze sehr heiß und das koagulierte Polyurethan schmilzt. Materialien dieser Art laden sich außerdem elektrostatisch auf, was für Sicherheitsschuhe vermieden werden soll.
Wesentliche Aufgabe der Erfindung ist die Erstellung eines lederbasierten, leichten Verbundmaterials, das im Gebrauch widerstandsfähig sowie einfach herstellbar und gut bearbeitbar ist, insbesondere für Sportschuhe, Athletikschuhe, Sicherheitsschuhe und orthopädische Schuhe. Ferner soll die Oberfläche des Verbundmaterials in einfacher Weise gestaltet werden können und höchster Tragekomfort und Sicherheit gewährleistet werden. Die Hauptaufgabe besteht darin, ein Verbundmaterial zu schaffen dessen Oberseite einen Träger bzw. eine Schicht umfasst, der bzw. die schwerentflammbar ist und bei Hitze nicht schmilzt sowie bei Temperaturen von 140 °C und Druckbelastungen bis 50 kg/cm² die Dicke nicht verändert. Dieser Träger soll bis zu 25 % seines Eigengewichtes an Feuchtigkeit aufnehmen können und sich dabei noch trocken anfühlen. Seine Oberfläche soll vor seiner Zurichtung mit einer Polyurethanbeschichtung ein velourslederartiges Aussehen aufweisen. Der Träger ist mit einem Mikrofaservlies verbunden, das bei gleicher Stärke ein um mehr als 25 % geringeres Gewicht aufweisen soll, das bei spontaner Druckbeaufschlagung um bis zu 40 % seiner Stärke dünner wird, nach Druckentlastung sich aber wieder zurückstellt und dadurch eine Druckverteilung bei Stößen, wie sie im Sport zum Beispiel bei Fußballschuhen oder bei Sicherheitsschuhen vorkommen, ermöglicht. Es sollen einfache Herstellbarkeit und beste Trag- und Festigkeitseigenschaften erreicht werden.
Die Eigenschaften von chromgegerbten Ledern sind bekannt und ihre Vor- und Nachteile wurden oft beschrieben. Die Vorteile sollen genutzt und die Nachteile vermieden werden. Als Träger wird somit eine Schicht aus Leder, vorzugsweise chromgegerbtem Leder, eingesetzt.
Die gestellten Aufgaben werden optimal gelöst, indem das Verbundmaterial auf seiner Oberseite ein weiches aus einem zumindest auf einer Seite gespaltenen und/oder geschliffenen, vorzugsweise chromgegerbten, Naturleder umfasst, das mittels einer Klebstoffdispersion auf Polyurethanbasis mit einem Mikrofaservlies verbunden wird, dessen Fasern aus Polyamid, insbesondere Polyamid 6 und/oder Polyamid 6.6, oder Polyester bestehen. Die Mikrofasern zeigen mindestens zwei unterschiedliche Dicken, wobei jeweils zwischen den unterschiedlich dicken Fasern im Durchmesser ein Unterschied von mehr als 20 %, vorzugsweise von 20 bis 40 %, besteht.
Die Matrix zwischen den Mikrofasern weist eine kompakte bzw. koagulierte bzw. geschäumte Struktur aus Polyurethan auf Polyetherbasis auf und kann zwischen 2 und 12 Vol.-% anorganische Füllstoffe wie Aliminum-, Kalzium- und/oder Magnesium-Silikat enthalten. Die Matrix besitzt in der Faservliesschicht einen Anteil von 45 bis 55 Gew.-% und die Mikrofasern besitzen in der Faservliesschicht ebenfalls einen Anteil von 45 bis 55 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Faservliesschicht.
Die angegebenen Ziele und Vorteile werden bei einem Verbundmaterial der eingangs genannten Art mit den im Kennzeichen des Anspruchs 1 angeführten Merkmalen erreicht.
Prinzipiell ist es möglich, beliebige Leder für die Erfindung einzusetzen; die Erfindung bringt jedoch bei chromgegerbten Ledern beträchtliche Vorteile. Eine wesentliche Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verbundmaterial unter Beteiligung von chromgegerbten Naturledern in Verbindung mit einem synthetischen Material, nämlich einem Mikrofaservlies, zu schaffen, welches Verbundmaterial Ressourcenschutz und Nachhaltigkeit bei seiner Herstellung und seiner Verarbeitung, insbesondere zu Schuhen und Lederwarenartikel, ermöglicht.
Eine chromgegerbte, tierische Haut hat, auch wenn sie mit einem Polyurethanfinish versehen ist, erhebliche Dichteunterschiede, wie beispielsweise zwischen dem Flankenbereich und dem Zentrum. Daraus resultieren störende Losnarbigkeiten und Unterschiede ihrer Festigkeitseigenschaften, wie z.B. in der Weiterreißkraft, der Stichausreißkraft, der Höchstzugkraft und der Bruchdehnung. Ein weiterer erheblicher Nachteil, insbesondere von weichen Ledern, besteht darin, dass die Leder beim Einwirken von erhöhten Temperaturen schrumpfen und bei gleichzeitiger Anwesenheit von Feuchtigkeit verhärten. Die erfindungsgemäße Kombination eines Leders mit einem Mikrofaservlies vermeidet diese Nachteile.
Um die mechanischen bzw. physikalischen Festigkeitseigenschaften zu erreichen, wie sie in der Schuhindustrie benötigt werden, werden z.B. für Athletikschuhe Lederstärken von 1,0 bis 1,6 mm vorgeschrieben und für Sicherheitsschuhe Stärken von 1,6 bis 2,2 mm benötigt. Für Athletikschuhe ist es ferner wichtig, dass die Leder nicht nur hohe Festigkeitseigenschaften, sondern auch ein geringes Gewicht besitzen. Die Erfindung ermöglicht, Leder, insbesondere Ziegenleder, Känguruleder und Schafleder, die meist nur eine Stärke von 0,7 bis 1,1 mm aufweisen, so zu gestalten, dass sie als Teil eines Verbundmaterials ohne nennenswerte Gewichtszunahme, d.h. bei Einhaltung eines gewünschten bzw. vorgegebenen Gesamtgewichts, eine Stärke von 1,2 bis 1,6 mm erreichen und dabei weich bleiben, in allen Bereichen der Haut nahezu die gleiche Dichte, die gleiche Weiterreißkraft, die gleiche Stichausreißkraft, die gleiche Höchstzugkraft sowie die gleiche Bruchdehnung besitzen und des Weiteren bei einer 24-Stunden-Wärmelagerung bei 135 °C um höchstens 2 % schrumpfen.
Durch die erfindungsgemäße Kombination eines Leders mit einem Mikrofaservlies ergeben sich die beschriebenen Vorteile hinsichtlich Festigkeit bzw. der weiteren, für Leder wichtigen Parameter. Im extremen Gebrauch, wo Schichten aus synthetischen Fasern schmelzen und brennen, bietet die Lederschicht eine sichere Barriere. Die Mikrofaserschicht nimmt ferner beim Tragen die entstehende Feuchtigkeit auf und leitet sie durch die Kleber- bzw. Verbindungsschicht, die weitgehend in das Leder und die Mikrofaser eingedrungen ist, weiter.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Zwischenräume bzw. das Volumen zwischen den Fasern des Mikrofaservlies in einem Ausmaß von 40 bis 98 %, vorzugsweise 45 bis 70%, mit einem kompakten oder koagulierten oder geschäumten Polyurethan, vorzugsweise Polyetherurethan, gefüllt sind bzw. die Mikrofasern in einer Matrix eines derartigen Polyurethans eingebettet, wobei gegebenenfalls das Mikrofaservlies ohne Verwendung bzw. unter Ausschluss der Verwendung von DMF als Lösungsmittel hergestellt ist. Festigkeitsmäßig und in Hinblick auf die Dehnbarkeit des Verbundmaterials ist es von Vorteil, wenn das Mikrofaservlies mit Mikrofasern aus Polyamid oder Polyester aufgebaut ist.
Das Mikrofaservlies kann ferner mit einem Gemisch von dünnen und dicken Polyamidfasern gebildet werden, wobei die dickeren Mikrofasern um mindestens 20%, vorzugsweise 20 bis 40 %, dicker als die dünneren Mikrofasern sind. Bei zwei Arten von unterschiedliche Durchmesser bzw. Dicken aufweisenden Mikrofasern aus Polyamid oder Polyester liegt der Gewichtsanteil der jeweiligen dünneren und dickeren Mikrofasern zwischen 45 und 55 Gew.-%. Damit ergibt sich ein optimales Dehnverhalten bei optimaler Flexibilität.
In dem Polyurethan der Matrix können zur Verbesserung der Belastbarkeit und Haltbarkeit organische und/oder anorganische Füllstoffe, z.B. Kalzium und/oder Magnesium-Silikat und/oder gasgefüllte Mikrohohlkugeln mit einer Polyvinyliden enthaltenden Hülle und einem Durchmesser von maximal 50 µm, vorzugsweise von weniger als 40 µm, in einer Menge von bis zu 20 Volumen.-% bezogen auf das Gesamtvolumen der Matrix enthalten sein. Es ergeben sich des Weiteren ein erhöhter Tragekomfort neben den verbesserten Festigkeitseigenschaften und ein bezüglich seiner haptischen Eigenschaften optimales Verbundmaterial.
Sind die Räume zwischen den Mikrofasern mit einem Kunststoff, der eine koagulierte Struktur aufweist und aus Polyurethan, vorzugsweise Polyetherurethan, besteht, im Ausmaß von 40 bis 80 %, vorzugsweise von 50 bis 65 %, ausgefüllt, erreicht die Kombination Leder-Mikrofaservlies, insbesondere aufgrund der Kombination von unterschiedlich dicken Fasern, neben entsprechender Festigkeit ein Aussehen, eine Haptik und eine Weichheit vergleichbar mit der Fleischseite eines Ziegen-, Känguru- oder Schafleders.
Erfindungsgemäß werden vor allem die gewünschten Festigkeitseigenschaften positiv beeinflusst, wenn das Mikrofaservlies mit der Lederschicht über eine verfestigte, gegebenenfalls sehr weiche, Kleberschicht aus einer Polyurethandispersion oder Polyurethandispersionsmischung, die auch bis zu 40 % Polyacrylate enthalten kann, verbunden wird.
Die verfestigte Kleberschicht hat ein Flächengewicht von 35 bis 135 g/m² und ist weitgehend in die Hohlräume der koagulierten Mikrofaservliesschicht und in die Lederschicht eingedrungen, vorzugsweise derart, dass kein durchgehender homogener Film des Klebers mehr vorhanden ist. Das Mikrofaservlies ist frei von Lösungsmitteln und es wurden keine Lösungsmittel, wie beispielsweise DMF, bei seiner Herstellung verwendet.
Das Mikrofaservlies hat bei einer Stärke von 0,6 mm und einem Flächengewicht zwischen 250 bis 310 g/m² nach DIN EN ISO 2420 und einer Dichte von 0,55 g/cm³ eine Weiterreißkraft von 20 bis 30 N nach DIN EN ISO 3377-1, eine Stichausreißkraft von 40 bis 60 N nach DIN EN ISO 23910, eine Höchstzugkraft von 90 bis 180 N nach DIN EN ISO 3376 (Stab 1) und eine Bruchdehnung von 50 bis 135 % nach DIN EN ISO 3376. Diese Werte liegen in der Regel um mehr als 10 % über den Werten eines Ziegenleders gleicher Stärke und um mehr als 20 % über den Werten eines Schafleders gleicher Stärke. Wird das Mikrofaservlies mit einer Stärke von 0,6 mm mit einem Känguruleder mit einer Stärke von 0,7 mm verklebt, ergibt sich ein Verbundmaterial bzw. Hybridleder, dessen Werte weit über der Summe der Werte der drei Schichten Leder allein, Klebstoff allein und Mikrofaservlies allein liegen, nämlich die Summe der einzelnen oben genannten Werte um mehr als 20 % übersteigt. Die oben angegebenen Festigkeitswerte ändern sich selbstverständlich in Abhängigkeit von der Stärke des Mikrofaservlieses.
Erfindungsgemäß werden die Lederschicht und die Faservliesschicht mit der Kleberschicht so fest miteinander verbunden, dass beim Trennversuch Mikrofasern an der Lederseite des Leders oder Lederfasern an dem Mikrofaservlies haften bleiben.
Der verfestigte Kleber für sich hat bei einer Stärke von 6 mm eine Shore-A-Härte von 7 bis 48. Zur Messung der Shore-A-Härte der Kleberschicht werden aus dem jeweiligen Klebermaterial Prüfkörper der normgemäßen Größe angefertigt und diese Prüfkörper werden hinsichtlich ihrer Shore-A-Härte geprüft.
Dadurch, dass die Oberfläche des Verbundmaterials eine Lederschicht ist, kann das Material mit allen für Leder bekannten, wässrigen Polyurethandispersionen sowie Zurichtungen einfach beschichtet und/oder zusätzlich geprägt werden. Damit wird der Aufgabe einer einfachen und gebrauchsresistenten Oberflächengestaltung voll Rechnung getragen.
Das erfindungsgemäße Verbundmaterial besitzt in allen Flächenbereichen die gleichen oder nahezu die gleichen Eigenschaften, sodass beim Ausstanzen von Formteilen, beispielsweise von Schuhteilen, nur modellbedingter Abfall anfällt. Bei Schuhen kommt das Verbundmaterial aufgrund seiner hohen mechanischen und physikalischen Eigenschaften vorzugsweise im Schuhblattbereich zur Verwendung. Kleintierfelle, wie beispielsweise von Ziegen, Kängurus und Schafen, können für Schuhe aufgrund ihrer geringen Stärke unter 0,7 mm derzeit nicht als Schaftmaterial verwendet werden. Ein Verbundmaterial mit derartigen Ledern weist jedoch eine Dicke bzw. Eigenschaften auf, die über die des Leders beträchtlich hinausgehen und ihren Einsatz ermöglichen. Dadurch, dass dünne Leder, die für Schuhe nicht geeignet wären, einer hochwertigen Verwendung zugeführt werden, werden Ressourcen gespart.
Im Rahmen der Erfindung ist es möglich, bei dickeren Häuten, z.B. bei Rindslederhäuten, die oberste Schicht, d.h. die Narbenschicht, z.B. in einer Stärke von 0,7 mm, abzuspalten und mit dem Mikrofaservlies zu einem Hybridleder bzw. zum Verbundmaterial zu verbinden. Das bedeutet, dass mit der verbleibenden, ausreichend starken Unterschicht bei Verbindung mit einem Mikrofaservlies die Ausbildung eines hochwertigen Spaltleders mit einer Stärke von über 2 mm, ohne weiteres möglich ist.
Besonders wirtschaftlich ist, wenn die verbliebene stärkere Unterschicht noch einmal gespalten wird und mit diejenigen Schicht der Unterschicht, die mit einem Mikrofaservlies verbunden wird, ein erfindungsgemäßes Verbundmaterial erstellt wird und damit nach Aufbringen einer Polyurethanbeschichtung ein hochwertiges Material für Lederwarenartikel erstellt wird. Diese mit dem Mikrofaservlies verbundene Fleischseite des Spaltleders kann mit beliebigen bekannten Zurichtungen bzw. Beschichtungen versehen werden und das Verbundmaterial kann sowohl für Schuhe als auch Lederwaren verwendet werden. In jedem Fall entstehen flächige Verbundmaterialien, die in allen Bereichen die gleichen oder nahezu die gleichen Eigenschaften aufweisen. Allein dadurch wird der Stanzabfall geringer. Insbesondere werden Einsparungen erzielt, da eine Rindslederhaut in drei Schichten anstelle von bisher zwei Schichten gespaltet werden kann und jede dieser Schichten mit einem Mikrofaservlies verbunden werden kann, wobei die enthaltenen Verbundmaterialien optimale mechanische Parameter und Festigkeitswerte und Dicken besitzen.
Große Vorteile bieten Verbundmaterialien zugerichtet für Motorrad- und Fahrradsättel, weil man auf Leder und nicht auf Kunstleder sitzt. Neben Schuhen können auch Gürtel wirtschaftlich hergestellt werden.
Das Verbundmaterial zeigt einem unbewaffneten Auge auch in der Schnittkante das Aussehen eines einschichtigen, dickeren Leders.
Die Oberfläche der Lederschicht kann auf beliebige Art und Weise mit einer Deckschicht und/oder Finishschicht versehen werden. Derartige Deckschichten bzw. die Finishschichten können z.B., wie in der österreichischen Patentanmeldung A 51107/2018 für derartige prägbare Schichten beschrieben, auf die jeweilige Oberfläche aufgebracht werden.
In dem Verbundmaterial können Perforationen ausgebildet sein. Die Perforationen durchdringen die allfällig aufgebrachte Finishschicht bzw. die Deckschicht und die Lederschicht und enden im Mikrofaservlies.
Das die Lederschicht bildende Leder kann geprägt werden bzw. sein. Diese Prägung kann bereits im Leder ausgebildet sein, bevor es mit der Faservliesschicht verbunden wird. Es ist allerdings auch möglich, die Prägung des Leders nach Verbinden der Lederschicht und der Faservliesschicht vorzunehmen. Die Oberflächenausbildung der Lederschicht des erfindungsgemäßen Verbundmaterials kann somit unter Verwendung der in der genannten Druckschrift beschriebenen Merkmale vorgenommen werden, kann jedoch auch in anderer Weise erfolgen.
Erfindungsgemäß kann das die Lederschicht bildende Leder chromfrei gegerbt oder chromgegerbt sein.
Auf das die Lederschicht bildende Leder wird eine gegebenenfalls prägbare und/oder mehrschichtige Deckschicht aus Polyurethan aufgebracht bzw. damit verbunden, wobei die Gesamtstärke der Deckschicht 0,03 bis 0,16 mm beträgt und mit zumindest einer Polurethandispersion auf aliphatischer Polyester- und/oder Polyether- und/oder Polycarbonatbasis gebildet wird. Auf die Deckschicht kann eine Finishschicht aufgebracht bzw. damit verbunden werden.
Vorteilhafte Parameter betreffend die Festigkeit, die Beanspruchbarkeit und die Gebrauchseigenschaften des erfindungsgemäßen Verbundmaterials werden dann erreicht, wenn das Flächengewicht des Mikrofaservlieses bei einer Dicke von 0,6 mm zwischen 250 bis 310 g/m² beträgt, und/oder wenn die Dichte des Mikrofaservlies 0,4 g/cm³ bis 0,65 g/cm³ beträgt, und/oder wenn die Weiterreißkraft des Mikrofaservlies bei einer Dicke von 0,6 mm 20 bis 30 N beträgt, und/oder wenn die Stichausreißkraft des Mikrofaservlies bei einer Dicke von 0,6 mm 40 bis 60 N beträgt, und/oder wenn die Höchstzugkraft des Mikrofaservlies bei einer Dicke von 0,6 mm 90 bis 180 N beträgt, und/oder wenn die Bruchdehnung des Mikrofaservlies bei einer Dicke von 0,6 mm 50 bis 135 % beträgt. Durch entsprechende Einstellung dieser Parameter können vor allem der strukturelle Aufbau, der Tragekomfort und die Strapazierbarkeit des Verbundmaterials an unterschiedliche Verwendungszwecke angepasst werden.
Von Vorteil für die Festigkeit und die Einsetzbarkeit von hergestellten Gegenständen ist es, wenn der Anteil der Lederschicht an der Gesamtstärke des Verbundmaterials 50 bis 70 % und der Anteil der Faservliesschicht an der Gesamtstärke des Verbundmaterials 30 bis 50 % betragen.
Die dünneren Fasern sorgen für eine gute Haptik und hohe Weichheit. Die dickeren Fasern sorgen für eine hohe Reiß- und Weiterreißfertigkeit.
Von Vorteil ist es, wenn die Kleberschicht möglichst dünn gehalten ist, damit neben einer Materialeinsparung die Wasserdampfdurchlässigkeit des Verbundmaterials möglichst wenig beeinträchtigt wird. Es ist von Vorteil, wenn die Kleberschicht zur Gänze oder bis auf gegebenenfalls unzusammenhängende Restschichten von maximal 10% des Klebervolumens bzw. maximal 10 % der Dicke der Kleberschicht in die Lederschicht und/oder die Faservliesschicht eingedrungen ist. Die von der verfestigten PU-Dispersion gebildete Kleberschicht ist vernetzt oder untervernetzt. Die Kleberschicht kann bis zu 40 Gew.-% Polyacrylate enthalten.
Das Flächengewicht einer getrockneten Kleberschicht, die in Form eines normgerechten Probekörpers geringer Dicke untersucht wird, beträgt 35 bis 85 g/m². Die Kleberschicht wird vorteilhaft von einem Polyether- und/oder Polyester-Polyurethan gebildet und kann wasserdampfdurchlässig sein. Auch mit diesen Merkmalen kann eine Anpassung an unterschiedliche Anwendungszwecke erfolgen.
In diesem Zusammenhang ist es auch, insbesondere für Schuhe, von Vorteil, wenn in der Lederschicht und der Kleberschicht und gegebenenfalls in der Deckschicht und/oder in der Finishschicht bis in die Faservliesschicht reichende Perforationen ausgebildet sind. Damit kann ein Verbund der Lederschicht und der Faservliesschicht eine Wasserdampfdurchlässigkeit von mehr als 3,5 mg/cm²h aufweisen.
Wird die Kleberschicht vorteilhafterweise derart ausgebildet, dass ein starker, durchgehender Kleberfilm nicht vorhanden ist, sondern derart, dass der Kleber weitestgehend sowohl in die Lederschicht als auch in die Faservliesschicht eingedrungen ist, sodass diese beiden Schichten unter Ausbildung eines minimal dünnen, vorzugsweise nicht durchgehenden, Kleberfilms miteinander verbunden sind, erreicht man, dass die Lederschicht und die Faservliesschicht mit der Kleberschicht derart verbunden sind, dass bei einer auf die Schichten einwirkenden Trennkraft von mehr als 8 N/cm eine Trennung nur unter Ausreißen von Fasern aus diesen Schichten möglich ist.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass nur ein Teil der Lederschicht mit einer Faservliesschicht versehen bzw. nur partiell damit abgedeckt ist oder zwischen einzelnen, mit der Lederschicht verbundenen, voneinander flächenmäßig getrennt ausgebildeten Abschnitten der Faservliesschicht faservliesfreie Zwischenräume ausgebildet sind. Es kann somit vorgesehen sein, dass das Verbundmaterial Bereiche umfasst, in denen die vorhandene Lederschicht zur Gänze mit Mikrofaservlies verbunden bzw. beschichtet ist, und Bereiche, in denen die Lederschicht frei von Mikrofaservlies ist. Damit kann auf die Verwendung des Verbundmaterials für unterschiedliche Anwendungszwecke Rücksicht genommen werden. So kann zum Beispiel bei Fußballschuhen in in den Schaftteilen, die im Gebrauch einer besonderen Beanspruchung unterliegen, das Leder mit dem Mikrofaservlies verbunden sein und die Schaftteile, die besonders weich bleiben sollen, frei von dem Mikrofaservlies bleiben.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert:

Die Zeichnung zeigt einen schematischen Schnitt durch ein erfindungsgemäß aufgebautes Verbundmaterial.

Das erfindungsgemäße Verbundmaterial 10 umfasst eine Lederschicht 1 und eine Faservliesschicht 2, die über eine Kleberschicht 3 miteinander verbunden sind. Die Dicke der Kleberschicht 3 ist mit strichliierten Linien angedeutet, was verdeutlichen soll, dass der Kleber der Kleberschicht 3 in einem beträchtlichen Ausmaß, insbesondere nahezu zur Gänze, sowohl in die Lederschicht 1 als auch in die Faservliesschicht 2 eingedrungen ist. Zwischen der Lederschicht 1 und der Faservliesschicht 2 soll kein oder lediglich ein ausgesprochen dünner, insbesondere unzusammenhängender, Kleberfilm ausgebildet sein.
Auf der Oberfläche der Lederschicht 1 kann eine Deckschicht 4 mit einer Finishschicht 7 ausgebildet werden. Die Deckschicht 4 sowie die Finishschicht 7 und die Lederschicht 1 können eine Prägung aufweisen.
Die Deckschicht 4 kann ein- oder mehrschichtig aufgebaut sein. Im dargestellten Fall ist die Deckschicht 4 zweischichtig. Die Schicht 4a ist ein ungeschäumtes und die Schicht 4b ein geschäumtes Polyurethan.
Auf die freie Oberfläche der Faservliesschicht 2, d.h. auf der Rückseite des Verbundmaterials 10, kann eine Polymerbeschichtung als Futter 5 aufgebracht sein, die vorzugsweise dünner als 0,12 mm ist.
Das Mikrofaservlies besteht aus Polyamidfasern oder Polyesterfasern. Die im Mikrofaservlies enthaltenen Mikrofasern zeigen mindestens zwei unterschiedliche Dicken.
Das Mikrofaservlies kann mindestens 7 Gew.-% Wasser aufnehmen und fühlt sich dabei noch trocken an. Im Tragegebrauch von Schuhen gibt das Mikrofaservlies durch die wasserdampfdurchlässige Kleberschicht 3 die Feuchtigkeit an die Lederschicht 1 weiter.
Die Deckschicht 4 stellt eine Polyurethanbeschichtung dar, die gemeinsam bzw. gleichzeitig mit der Lederschicht 1, allenfalls auch mit der mit dieser verbundenen Finishschicht, geprägt werden kann. Vorteilhafterweise erfolgt dies, wie dies in der AT 521908 A1 beschrieben ist.
Als Lederschicht 1 werden vor allem Ziegen-, Schaf- und Känguruhäute, i.d.R. zumeist in Form von dünnen, kompletten Lederhäuten, eingesetzt, deren Dicke weniger als 0,9 mm beträgt. Dickere Lederhäute, insbesondere Rindslederhäute, können vor ihrer Verwendung gespaltet werden, sodass beispielsweise aus einer Haut zwei oder drei Lederschichten 1 ausgeformt werden können.
Die Faservliesschicht 2 kann vorteilhafterweise Fäden aus Polyamid enthalten, die ihre Zähigkeit durch ein Kaltverstrecken um das Mehrfache ihrer Länge erreicht haben.
Es ist zur Erstellung einer Faservliesschicht 2 möglich, eine entsprechend dicke Schicht von mit, gegebenenfalls kompakten, koaguliertem Polyurethan bzw. koaguliertem Polyurethan, das eine schaumähnliche Struktur aufweist, in dem angegebenen Volumensausmaß befülltem Mikrofaservlies zu spalten, z.B. in 0,3 bis 2,0 mm starken Schichten, zu spalten, ähnlich wie es für Spaltleder erfolgt. Vorzugsweise wird das gespaltene Mikrofaservlies vor der Weiterverarbeitung bzw. einem Verkleben mit der Lederschicht 1 derart geschliffen, dass eine feinfaserige Oberfläche entsteht, die ähnlich aussieht und ähnliche Eigenschaften aufweist, wie ein geschliffenes Spaltleder. Dabei erlangt das aus Mikrofasern und koaguliertem Polyurethan, das gegebenenfalls auch eine schaumähnliche Struktur aufweist, bestehende Mikrofaservlies ein ähnliches Aussehen und eine ähnliche Wasserdampfdurchlässigkeit wie eine Lederschicht 1, hat aber bei gleicher Dicke wie eine Lederschicht 1 ein um mehr als 20 % geringeres Gewicht und eine weitaus höhere Weiterreiß- bzw. Stichausreißfestigkeit bzw. besitzt eine beträchtlich höhere Höchstzugkraft. Durch ein Verbinden einer Lederschicht 1 mit einer derartigen Schicht eines gespaltenen Mikrofaservlieses erhält man ebenfalls ein Verbundmaterial, das beträchtlich höhere mechanische bzw. Festigkeitswerte besitzt, als die Summe der Werte der einzelnen mechanischen bzw. Festigkeitsparameter einer Lederschicht und einer Mikrofaserschicht für sich allein gesehen und somit gleiche Eigenschaften ergibt, wie ein ungespaltenes Mikrofaservlies.
Es zeigte sich, dass es ganz allgemein vorteilhaft ist, wenn zur Erzielung optimaler Gebrauchs- und Oberflächeneigenschaften die auf die Lederschicht 1 aufgebrachte Deckschicht 4 zumindest einschichtig, gegebenenfalls zwei- oder mehrschichtig, ist. Bei einer einschichtigen Schicht ist diese Schicht ein geschäumtes oder nicht geschäumtes Polyurethan. Bei einer zweischichtigen Deckschicht 4 ist eine Schicht 4b ein geschäumtes und eine Schicht 4a ein ungeschäumtes Polyurethan. Bei einer aus drei Schichten aufgebauten Deckschicht 4 ist die Mittelschicht geschäumt und die beiden anderen Schichten sind ein ungeschäumtes Polyurethan. Damit können die Festigkeitseigenschaften und physikalischen Parameter der Deckschicht 4 an die Parameter des Verbundes Leder-Mikrofaservlies angepasst und dem Verbundmaterial gewünschte Oberflächeneigenschaften verliehen werden.
Das Verbinden der Lederschicht mit der Faservliesschicht erfolgt bei Kleintierhäuten, wie beispielsweise Ziegen, Kängurus und Schafen, vorteilhaft über die komplette Haut. Es ist jedoch auch möglich, das erfindungsgemäße Verbundmaterial mit bereits fertig vorliegenden Stanzteilen aus einem Leder und Stanzteilen aus einem Mikrofaservlies zu erstellen, die mit der Kleberschicht miteinander verbunden werden.
Es ist auch möglich, Lederstücke oder Lederstanzteile vorab mit einer Deckschicht und gegebenenfalls einer Finishschicht, wie sie in der genannten Druckschrift beschrieben ist, zu versehen und Stanzteile oder Zuschnitte daraus zu fertigen. Derartige Stanzteile bzw. Zuschnitte können sodann gegebenenfalls nach einer Prägung mit der Faservliesschicht oder Zuschnitten oder Stanzteilen aus einem Mikrofaservlies verbunden werden.
Die Erfindung ist nachhaltig und ressourcenfreundlich, da weniger Stanzabfall anfällt und vor allem zum Gerben von dünnen Häuten weniger Chrom benötigt wird und damit weniger Abfallstoffe beim Gerben anfallen bzw. das Wasser weniger aufwendig geklärt werden muss. Dies ist insbesondere für Entwicklungsländer von Bedeutung.
Wenn für das Mikrofaservlies mehr als zwei Arten bzw. Chargen von Mikrofasern unterschiedlicher Dicke eingesetzt werden, so unterscheiden sich die Durchmesser bzw. Dicken der einzelnen Arten bzw. Chargen untereinander jeweils um zumindest 20 %.
In der praktischen Anwendung hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn bei als Stanzteil vorliegendem Verbundmaterial, das an eine Schuhsohle angebunden ist, die Lederschicht 1 und die Faservliesschicht 2 durch Nähte verbunden sind.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 202004004807 U1 [0002]
AT 521908 A1 [0047]

Claims

Verbundmaterial zumindest umfassend eine Lederschicht (1) und eine Faservliesschicht (2), welche mittels einer Kleberschicht (3) verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, - dass die Lederschicht (1) ein Leder, gegebenenfalls ein Ziegen-, Känguru-, Schaf-, Wasserbüffel-, Schweine-, Rindsleder oder ein Spaltleder, ist und eine Dicke von 0,5 bis 1,6 mm, vorzugsweise von 0,6 bis 1,1 mm, besitzt, - dass die Faservliesschicht (2) von einem Mikrofaservlies gebildet ist, welches Mikrofaservlies (2) mit Mikrofasern unterschiedlicher Dicke gebildet ist und eine Dicke von 0,3 bis 0,9 mm aufweist, und - dass die Kleberschicht (3) von einer verfestigten Polyurethandispersion gebildet ist, wobei diese PU-Dispersion eine Shore-A-Härte von 7 bis 48 aufweist.
Verbundmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, - dass das die Lederschicht (1) bildende Leder chromfrei oder chromgegerbt ist, und/oder - dass das die Lederschicht (1) bildende Leder geprägt ist, und/oder - dass auf das die Lederschicht (1) bildende Leder eine gegebenenfalls geprägte und gegebenenfalls mehrschichtige Deckschicht (4) aus Polyurethan aufgebracht bzw. damit verbunden ist, wobei die Gesamtstärke der Deckschicht (4) 0,03 bis 0,16 mm beträgt und mit zumindest einer Polurethandispersion auf aliphatischer Polyester- und/oder Polyether- und/oder Polycarbonatbasis gebildet ist, und - dass gegebenenfalls auf die Deckschicht (4) eine Finishschicht (7) aufgebracht bzw. damit verbunden ist.
Verbundmaterial nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, - dass das Flächengewicht des Mikrofaservlies bei einer Dicke von 0,6 mm 250 bis 310 g/m² beträgt, und/oder - dass die Dichte des Mikrofaservlies 0,4 g/cm³ bis 0,65 g/cm³ beträgt, und/oder - dass die Weiterreißkraft des Mikrofaservlies bei einer Dicke von 0,6 mm 20 bis 30 N beträgt, und/oder - dass die Stichausreißkraft des Mikrofaservlies bei einer Dicke von 0,6 mm 40 bis 60 N beträgt, und/oder - dass die Höchstzugkraft des Mikrofaservlies bei einer Dicke von 0,6 mm 90 bis 180 N beträgt, und/oder - dass die Bruchdehnung des Mikrofaservlies bei einer Dicke von 0,6 mm 50 bis 135 % beträgt.
Verbundmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil der Lederschicht (1) an der Gesamtstärke des Verbundmaterials (10) 50 bis 70 % und der Anteil der Faservliesschicht (2) an der Gesamtstärke des Verbundmaterials (10) 30 bis 50 % betragen.
Verbundmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, - dass die Zwischenräume bzw. das Volumen zwischen den Fasern des Mikrofaservlies in einem Ausmaß von 40 bis 98 %, vorzugsweise 45 bis 70%, mit einem kompakten oder koagulierten oder geschäumten Polyurethan, vorzugsweise Polyetherurethan, gefüllt bzw. die Mikrofasern in einer Matrix eines derartigen Polyurethans eingebettet sind, wobei gegebenenfalls das Mikrofaservlies ohne Verwendung bzw. unter Ausschluss der Verwendung von DMF als Lösungsmittel hergestellt ist, und/oder - dass das Mikrofaservlies mit Mikrofasern aus Polyamid oder aus Polyester aufgebaut ist, und/oder - dass das Mikrofaservlies mit einem Gemisch von zumindest zwei Arten bzw. Chargen von dünneren und dickeren bzw. unterschiedliche Durchmesser aufweisenden Mikrofasern gebildet ist, wobei die dickeren Mikrofasern um mindestens 20 %, vorzugsweise 20 bis 40 %, dicker als die dünneren bzw. nächstdünneren Mikrofasern sind, und/oder - dass bei zwei Arten bzw. Chargen unterschiedliche Durchmesser bzw. Dicken aufweisenden Mikrofasern der Gewichtsanteil der jeweiligen dünneren und dickeren Mikrofasern im Mikrofaservlies zwischen 45 und 55 Gew.-% liegt, und/oder - dass gegebenenfalls in dem Polyurethan der Matrix organische und/oder anorganische Füllstoffe, z.B. Kalzium und/oder Magnesium-Silikat und/oder gasgefüllte Mikrohohlkugeln mit einer Polyvinyliden enthaltenden Hülle und einem Durchmesser von maximal 50 µm, vorzugsweise von weniger als 40 µm, in einer Menge von bis zu 20 Vol.% bezogen auf das Gesamtvolumen der Matrix aus Polyurethan enthalten sind.
Verbundmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, - dass die Kleberschicht (3) zur Gänze oder bis auf gegebenenfalls unzusammenhängende Restschichten von maximal 10% ihres Volumens bzw. maximal 10 % ihrer Dicke in die Lederschicht (1) und/oder in die Faservliesschicht (2) eingedrungen ist, und/oder - dass die von der verfestigten PU-Dispersion gebildete Kleberschicht (3) vernetzt oder untervernetzt ist, und/oder - dass die Kleberschicht (3) bis zu 40 Gew.-% Polyacrylate enthält, und/oder - dass das Flächengewicht einer getrockneten Kleberschicht (3) 35 bis 135 g/m² beträgt, und/oder - dass die Kleberschicht (3) ein Polyether- und/oder Polyester-Polyurethan ist, und/oder - dass die Kleberschicht (3) wasserdampfdurchlässig ist.
Verbundmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, - dass in der Lederschicht (1) und der Kleberschicht (3) und gegebenenfalls in der Deckschicht (4) und gegebenenfalls in der Finishschicht (7) bis in die Faservliesschicht (2) reichende Perforationen (6) ausgebildet sind, und/oder - dass ein Verbund der Lederschicht (1) und der Faservliesschicht (2) eine Wasserdampfdurchlässigkeit von mehr als 3,5 mg/cm²h aufweist.
Verbundmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Lederschicht (1) und die Faservliesschicht (2) mit der Kleberschicht (3) derart verbunden ist, dass bei einer auf die Schichten (1,2) einwirkenden Trennkraft von mehr als 8 N/cm eine Trennung nur unter Ausreißen von Fasern aus diesen Schichten (1,2) möglich ist.
Verbundmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass nur ein Teil der Lederschicht (1) mit einer Faservliesschicht (2) versehen bzw. nur partiell abgedeckt ist oder zwischen einzelnen, mit der Lederschicht (1) verbundenen, voneinander flächenmäßig getrennt ausgebildeten Bereichen der Faservliesschicht (2) faservliesfreie Zwischenräume ausgebildet sind.
Verbundmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest längs eines Teils des Umfangs des Verbundmaterials (10) durch Stanzen hergestellte Seitenwandflächen verlaufen.
Verbundmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, - dass die auf die Lederschicht (1) aufgebrachte Deckschicht (4) zumindest einschichtig, gegebenenfalls zwei- oder mehrschichtig, ist, - dass bei einer einschichtigen Schicht diese ein geschäumtes oder nicht geschäumtes Polyurethan enthält, - dass bei einer zweischichtigen Deckschicht (4) eine Schicht ein geschäumtes und eine Schicht (4a) ein ungeschäumtes Polyurethan enthält, und - dass bei einer aus drei Schichten aufgebauten Deckschicht (4) die Mittelschicht geschäumt ist und die beiden anderen Schichten ein ungeschäumtes Polyurethan enthalten.
Verbundmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass in der Faservliesschicht (2), insbesondere bei ihrem Einsatz für Athletikschuhe, 1 bis 4 Gew.-% Mikrohohlkugeln, bezogen auf das Gewicht der Faservliesschicht (2), mit einem Durchmesser kleiner als 45 µm enthalten sind.
Verbundmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Faservliesschicht (2), insbesondere bei Einsatz des Verbundmaterials bei Lederwarenartikel, z.B. Taschen oder Gürtel, an ihrer der Lederschicht (1) abgewandten Fläche als Futter (5) eine Polymerbeschichtung trägt, die dünner als 0,12 mm ist.
Verbundmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass bei als Stanzteil vorliegendem Verbundmaterial, das an eine Schuhsohle angebunden ist, die Lederschicht (1) und die Faservliesschicht (2) durch Nähte verbunden sind.
Schuhe, Motorradsättel, Fahrradsättel, Taschen, Gürtel, Schuhteile, Athletikschuhe, Sicherheitsschuhe, Gesundheitsschuhe, Lederzuschnitte, Lederstanzteile zumindest teilweise gefertigt mit einem Verbundmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 13.