DE1166741B - Herstellung eines vorzugsweise poroesen lederartigen Materials - Google Patents

Herstellung eines vorzugsweise poroesen lederartigen Materials

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DE1166741B
DE1166741B DEB53149A DEB0053149A DE1166741B DE 1166741 B DE1166741 B DE 1166741B DE B53149 A DEB53149 A DE B53149A DE B0053149 A DEB0053149 A DE B0053149A DE 1166741 B DE1166741 B DE 1166741B
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Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Internat. KL: D 06 η
Deutsche Kl.: 81-2
Nummer: 1166 741
Aktenzeichen: B 53149 IV c / 81
Anmeldetag: 6. Mai 1959
Auslegetag: 2. April 1964
In der belgischen Patentschrift 505 773 wird ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Herstellung eines nichtgewebten Textilmaterials (Vliese oder Fasern) beschrieben. Bei dieser Arbeitsweise sind die beliebig orientierten Fasern und ein Bindemittel miteinander verbunden. Das dabei erhaltene Textilmaterial hat auch bei Verwendung eines vulkanisierten Bindemittels eine geringe Festigkeit.
Es wurde gefunden, daß die Eigenschaften des obengenannten Materials durch Imprägnierung mit einem gelatinierbaren, thermoplastischen Kunstharz bedeutend verbessert werden können.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines vorzugsweise porösen, lederartigen Materials, aus einem nichtgewebten, mit einem Bindemittel hergestellten Textilmaterial, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man eine oder mehrere Lagen des Textilmaterials mit einer gegebenenfalls gefärbten, niedrigviskosen Dispersion, die vorzugsweise durch ein Verdünnungsmittel, z. B. Lackbenzin, welches den Weichmacher, jedoch nicht das Kunstharz auflöst, niedrigviskos eingestellt wird, eines gelatinierbaren, thermoplastischen Kunstharzes, insbesondere eines Vinylpolymerisates, in mindestens einem Weichmacher völlig durchtränkt, daß durchtränkte Material «5 zur Gelatinierung des Kunstharzes erwärmt und anschließend gegebenenfalls verpreßt.
Aus der britischen Patentschrift 588 435 ist es zwar bekannt zur Herstellung von Kunstleder die Oberfläche von Geweben mit einer pigmentierten Dispersion von Polyvinylchlorid in einem Weichmacher zu bestreichen, gefolgt durch das Gelatinieren und Narben der aufgetragenen Schicht. Eine solche Schicht ist aber im Gegensatz zu echtem Leder nicht durchlässig für Luft und Wasserdampf.
Durch die erfindungsgemäße Behandlung wird aber ein poröses Material erhalten, das für Luft und Wasserdampf, aber nicht für Wasser durchlässig ist. Außerdem sind Zugfestigkeit, Einreißwiderstand und Festigkeit gegen Weiterreißen im Vergleich mit unbehandeltem Material bedeutend verbessert, auch die Stärke hat beträchtlich zugenommen. Das erfindungsgemäß behandelte Material wirkt äußerlich und beim Anfühlen ausgesprochen lederartig, auch ist es knitterfest. Durch Zusatz von Wachsen oder Siloxanölen zu der Kunstharzdispersion können die Poren noch wasserabstoßender gemacht werden.
Bedingt durch die Thermoplastizität des. Kunstharzes kann das erfindungsgemäß erhaltene Material durch Schweißen mit Hilfe von Wärme auch örtlich mit verschiedenen anderen Stoffen, vorzugsweise einem Schaumkunstharz, verbunden werden.
Herstellung eines vorzugsweise porösen lederartigen Materials
Anmelder:
Balatum N.V., Huizen (Niederlande)
Vertreter:
Dr.-Ing. A. v. Kreisler, Dr.-Ing. K. Schönwald
und Dr.-Ing. Th. Meyer, Patentanwälte,
Kohl 1, Deichmannhaus
Als Erfinder benannt:
Dipl.-Ing. Johan Willem Dijk, Blaricum
(Niederlande)
Beanspruchte Priorität:
Niederlande vom 13. Mai 1958 (227 737)
Das Maß der Steifheit oder Biegsamkeit des Materials kann innerhalb sehr weiter Grenzen durch Variation des Verhältnisses von Kunstharz zu Weichmacher in der zur Imprägnierung zu verwendenden Dispersion variiert werden.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren handelt es sich nicht darum, zur Herstellung von Kunstleder die Oberfläche von Geweben mit einer pigmentierten Dispersion eines gelatinierbaren, thermoplastischen Kunstharzes in einem Weichmacher zu bestreichen und anschließend zu gelatinieren. Für Arbeitsweisen auf dieser Grundlage gibt es eine Reihe von Vorschlägen. So hat man schon Vlieskunstleder hergestellt, in dem man Vliese, die mit Bindemitteln aus beispielsweise Kautschuklatex getränkt waren, verarbeitete und die einzelnen Vliesschichten aufeinanderkaschierte, wonach die so erhaltenen imprägnierten Vliese für die meisten Verwendungszwecke auf einher oder beiden Oberflächen mit wasserunlöslichen Deckaufträgen versehen wurden, die z. B. aus Polyvinylflorid aufgebaut waren.
Es ist auch bekannt, Faserstoffe oder Vliese mit einem Polyesterurethan bestimmter Zusammensetzung zu imprägnieren und anschließend zu trocknen, um ein brauchbares Kunstleder zu erhalten. Nach einem weiteren bekannten Verfahren verpreßt man Faservliese mit thermoplastischen Kunstharzfolien, wobei zur Gewährleistung regulierbarer Durchlässigkeit für Luft und Feuchtigkeit die Folien vorher perforiert bzw. mit Aussparungen versehen werden müssen.
409 557/496
Schließlich ist es auch bekannt, imprägnierte und getrocknete Faservliese mit einem homogenen frei tragenden Film aus vulkanisierbarem Material ein- oder beidseitig abzudecken, worauf das Ganze bei höherer Temperatur einem Preßdruck unterworfen wird, wobei Durchvulkanisation stattfindet.
Im Gegensatz zu den bekannten Verfahren handelt es sich nun bei der Erfindung nicht um eine Beschichtung des Textilmaterials, sondern um eine völlige Durchtränkung unter Einhaltung ganz besonderer Bedingungen, wobei die Anwendung niedrigviskoser Dispersionen zwingend erforderlich ist. Auf der Basis dieser Arbeitsweise lassen sich die hervorragenden Eigenschaften des neuen Kunstleders erreichen, wobei die große Durchlässigkeit für Luft und Wasserdampf im Vordergrund steht, die bei den bekannten, durch Beschichtung erhaltenen Kunstledern entweder fehlt oder nur durch Verwendung vorher perforierter bzw. mit Aussparungen versehener Kunstharzfolien erreichbar ist. Man kann das Kunstleder der Erfindung ao als Quartierfutter für Schuhe verwenden, ein Anwendungsgebiet, das bisher fast ausschließlich dem echten Leder vorbehalten blieb, da die bestehenden Kunstlederarten den hier gestellten hohen Anforderungen praktisch nicht entsprachen. Dies ist darauf zurückzuführen, daß das Quartierfutter während der Schuhherstellung einer schnellen Formänderung unterzogen wird, also bei der Verarbeitung besonders hohen Anforderungen hinsichtlich des Dehnungsvermögens und der Einreißfestigkeit entsprechen muß. Nachstehend sind Daten für die Einreißfestigkeit, Weiterreißfestigkeit und Bruchdehnung dreier verschiedener Materialien nebeneinandergestellt.
Es wurde untersucht:
A. Spaltleder,
B. Produkt der Erfindung,
C. synthetisches Quartierfuttermaterial, bestehend aus einem mit Gummi imprägnierten und sodann einseitig mit Gummi versehenen Gewebe.
45
Es wurden folgende Ergebnisse erzielt: B C
130
2,2
60		 60
1,2
15
Einreißfestigkeit
Weiterreißfestigkeit, kg
Bruchdehnung, °/o
A
310
3,1
40
Die Viskosität der Dispersion muß für ein gutes Imprägnieren niedrig genug sein, um ein homogenes Durchtränken sicherzustellen. Sie muß geregelt werden durch Zusatz eines Verdünnungsmittels, d. h. einer flüchtigen Flüssigkeit, in der sich der Weichmacher auflöst, das Kunstharz aber nicht (Organosole bzw. Piastisole [vgl. Farbe und Lack, 1955, S. 473, rechte Spalte]). Vorzugsweise verwendet man dafür Erdölfraktionen mit einem Siedebereich zwischen 140 und 190 C.
Bei Material mit einer sehr offenen Struktur oder bei der Verwendung von Dispersionen mit einem hohen Weichmachergehalt braucht oft kein Verdünnungsmittel verwendet zu werden. '
Durch Verwendung pigmentierter Dispersionen kann das Material in einem erwünschten Farbenton angefärbt werden.
Vorzugsweise verwendet man ein nichtgewebtes Ausgangsmaterial mit einer beliebigen nicht gerichteten Faserverteilung, um zu erreichen, daß die mechanischen Eigenschaften in allen Richtungen gleich sind.
Besonders gute mechanische Eigenschaften werden erhalten, wenn man von nichtgewebten Textilmaterialien ausgeht, deren Bindemittel sowohl gegenüber den Fasern als auch gegenüber dem zu verwendenden thermoplastischen Kunstharz große Adhäsion zeigen, wie Butadien-Acrylonitril-Kautschuk, wenn man mit einer Dispersion von z. B. Polyvinylchlorid oder Mischpolymerisaten von Vinylchlorid imprägnieren will.
Verschiedene Oberflächeneffekte können erzielt werden, in dem man sofort nach dem Gelatinieren das noch heiße Material mit Hilfe eines Narbenkalanders mit einer beliebigen Narbe versieht. Auch ist es möglich, das noch heiße Material mit Hilfe eines Kalanders mit glatten Walzen zu komprimieren, wobei Dicke und Porösität abnehmen und die Biegsamkeit in hohem Maße zunimmt. Naturgemäß können diese Bearbeitungen auch unabhängig vom Gelatinieren nach erneuter Erwärmung stattfinden.
Es ist auch möglich, das imprägnierte Material vor oder nach der Gelatinierung, gegebenenfalls auch in vorgelatiniertem Zustand mit einer gegebenenfalls pigmentierten Dispersion eines Kunstharzes in einem Weichmacher zu bestreichen und die aufgetragene Schicht nach dem Gelatinieren zu narben.
Ein ähnliches Ergebnis kann dadurch erzielt werden, daß man das imprägnierte Material mit einer Kunstharzfolie (z. B. von einem plastifizierten Polyvinylchlorid) dubliert.
Dickere Materialien können durch Zusammenfügung von zwei oder mehr imprägnierten Bahnen aufgebaut werden, z. B. indem man diese sofort nach dem Gelatinieren zwischen zwei gekühlte Walzen führt. Die zur Imprägnierung verwendete Dispersion sorgt dann, falls in genügenden Mengen vorhanden, für eine innige Verbindung der Bahnen. Es ist auch möglich, auf einer oder mehreren Bahnen nach der Imprägnierung eine Schicht aufzutragen, die die Verbindung herbeiführt.
Die gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltenen Materialien können, falls erwünscht, mittels an sich bekannter Maßnahmen, wie Bestreuen oder Beflocken mit pulver- oder faserförmigen Stoffen, Anbringen von Weichmachermigration verhindernden Schichten, Färben der hohen oder niedrigen Teile von eventuellem Relief, Bedrucken oder andere Nachbehandlungen verschönert werden.
Zur Erläuterung der Erfindung dienen einige Beispiele.
Beispiel 1
Ein im Handel erhältliches, nichtgewebtes Textilmaterial, bestehend aus Rayon- und Nylonfasern, gebunden durch Acrylonitrilkautschuk und mit einem Gewicht von 100 g/m2, das eine beliebige, nicht gerichtete Faserverteilung aufweist, wurde durch und durch mit einer Polyvinylchloriddispersion folgender Zusammensetzung imprägniert:
Polyvinylchlorid 100 kg
Dioctylphthalat 58 kg
Basisches Bleicarbonat 3 kg
Carnaubawachs 0,5 kg
Lackbenzin 18 kg
Die Imprägnierung wurde fortgesetzt, bis 410 g/m2 aufgenommen waren. Sodann wurde in einem Strahlungskanal zur Gelatinierung bis 18O0C erhitzt.
Das erhaltene lederartige Produkt zeigte, verglichen mit dem Ausgangsmaterial, folgende Eigenschaften:
Stärke, mm
Zugfestigkeit, kg/cm
Einreißwiderstand, Einheiten...
Festigkeit gegen weiteres
Reißen, kg
Ausgangsmaterial
0,35 1,5 50
0,9
Endprodukt
0,65 5,1 130
2,2
Die Luftdurchlässigkeit betrug 35 1 pro dm2/Minute bei einem Druckunterschied von 1 cm Wassersäule.
Beispiel 2
Ein gleiches Material wie im Beispiel 1, aber mit einem Gewicht von 90 g/m2 wurde mit einer pigmentierten Dispersion folgender Zusammensetzung imprägniert :
Polyvinylchloridacetat 100 kg
Dioctylphthalat 60 kg
Chromatgelb 6 kg
Basisches Bleicarbonat 3 kg
Lackbenzin 16 kg
Die Imprägnierung wurde fortgesetzt, bis 350 g/m2 aufgenommen waren.
Das Material wurde sodann mit einer pigmentierten Dispersion folgender Zusammensetzung bestrichen, von der 220 g/m2 aufgebracht wurde:
Polyvinylchlorid (pastenbildend) ... 100 kg
Dioctylphthalat 52 kg
Chromatgelb 8 kg
Basisches Bleicarbonat 3 kg
Lackbenzin 2 kg
Nach dem Bestreichen wurde in einem Strahlungskanal zum Gelatinieren des Kunstharzmaterials bis 1800C erhitzt. Sodann wurde mittels eines Kalanders eine Saffiannarbe angebracht.
Beispiel 3
Zwei Bahnen von nichtgewebtem Material der Zusammensetzung wie im Beispiel 1 und mit einem Gewicht von 80 g/m2 wurden mit 340 g/m2 von bzw. den folgenden Dispersionen imprägniert:
Polyvinylchlorid (pastenbildend), kg 100 100
Dioctylphthalat, kg 55 55
Dibutylphthalat, kg 10 10
Eisenoxydrot, kg 6
Titanweiß (Rutil), kg — 3
Monastralgrün, kg — 2
Basisches Bleicarbonat, kg 3 3
Lackbenzin, kg 15 15
Die imprägnierten Bahnen wurden zusammen in einem Strahlungskanal bei 18O0C gelatiniert und
— sofort danach durch einen Narbenkalander geführt, der die Bahnen unlöslich miteinander verband und außerdem in die obere Bahn eine Schweinsledernarbe preßte.
Beispiel 4
Ein gleiches Material wie im Beispiel 1 mit einem Gewicht von 100 g/m2 wurde mit einer Polyvinylchloriddispersion folgender Zusammensetzung durch und durch imprägniert:
Polyvinylchlorid 100 kg
Dioctylphthalat 66 kg
Chloriertes Paraffin (50% Chlor)... 22 kg
Epoxydiertes Sojaöl 5 kg
Barium-Cadmium-Stabilisator 2 kg
Titanweiß (Rutil) 3 kg
Die Imprägnierung wurde fortgesetzt, bis 420 g/m2 aufgenommen waren. Sodann wurde in einem Strahlungskanal zum Gelatinieren des Kunstharzmaterials bis zu 1800C erhitzt.
Beispiel 5
Ein im Handel erhältliches, nichtgewebtes Textilmaterial, bestehend aus Rayon- und Nylonfasern, gebunden mit Acrylonitrilkautschuk, von 100 g/m2 und mit einer beliebigen, nicht gerichteten Faserverteilung, wurde durch und durch mit einer Polyvinylchloriddispersion folgender Zusammensetzung imprägniert:
Polyvinylchlorid (pastenbildend)... 100 kg
Dioctylphthalat , 58 kg
Basisches Bleikarbonat 3 kg
Carnaubawachs 0,5 kg
Lackbenzin 18 kg
Die Imprägnierung wurde fortgesetzt, bis 410 g/m2 aufgenommen waren. Sodann wurde in einem Strahlungskanal bis zu 18O0C zur Gelierung erhitzt.
Die Vorzüge des erhaltenen, lederartigen Materials
im Vergleich zum Ausgangsmaterial und anderen Kunstlederarten sind aus der nachstehenden Tabelle, welche auch die Eigenschaften eines Spaltleders zeigt, klar ersichtlich.
Die Zugfestigkeit wurde nach DIN 53 354 mit einer Zugfestigkeitsprüfmaschine der Firma Frank (Weinheim, Deutschland) bestimmt. Die Bruchdehnung wurde zusammen mit der Zugfestigkeitsprüfung gemessen.
Die Einreißfestigkeit wurde mit einer Prüfmaschine eigener Bauart bestimmt, welche die zum Einreißen erforderliche Kraft in Kilogramm und die dabei auftretende Deformation in Winkelgraden mißt.
Die Weiterreiß- und Stichausreißfestigkeit wurden nach DIN 53 356 mit der Zugfestigkeitsprüfmaschine der Firma Frank bestimmt.
Die Spaltfestigkeit wurde nach DIN 53 357 gleichfalls mit der Zugfestigkeitsprüfmaschine bestimmt.
Die Luftdurchlässigkeit wurde bei einem Druckunterschied von 1 cm Wassersäule gemessen.
Die Wasserdampfdurchlässigkeit wurde bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von 100% an der einen
und 65% an der andern Seite des Materials bestimmt. Verglichen wurden:
1. gebundenes Faservlies, Ausgangsmaterial für Beispiel 5;
2. lederartiges Material gemäß Beispiel 5;
3. Quartierfutter, bestehend aus einem mit Gummi imprägnierten und einseitig leicht gummierten Gewebe;
4. Quartierfutterspaltleder;
5. mit Polyvinylchlorid beschichtetes, vorher mit einem Acrylesterlatex imprägniertes, saugfähiges Papier (Munzinger, Kunstlederhandbuch, 1950 [2. Auflage], S. 57 bis 60);
6. mit Polyvinylchlorid beschichtetes, gebundenes Faservlies;
7. mit Polyvinylchlorid beschichtetes Gewebe.
Material
1 2 3 4 5 6
100 470 650 670 570 480
— 370 — —- 220 380
0,35 0,65 0,67 1,00 0,74 0,61
1,5 5,1 11 14 4,0 3,3
50 60 15 40 35 65
50 130 60 310 115 95
0,9 2,2 1,2 3,1 1,0 1,6
3,4 7,0 3,9 12,0 3,6 6,1
0,5 2,7 1,1 4,8 0,5 0,5
35 0 2 0 0
— 240 120 700 9 7
Gesamtgewicht, g/m2
Gewicht der PVC.-Komposition, g/m2
Dicke, mm
Zugfestigkeit, kg/cm
Bruchdehnung, °/o
Einreißfestigkeit, kg·Grad
Weiterreißfestigkeit, kg
Stichausreißfestigkeit, kg
Spaltfestigkeit, kg/cm
Luftdurchlässigkeit, l/dm2,Min
Wasserdampf durchlässigkeit, g/m2, Tag....
Das lederartige Material gemäß Beispiel 5 ist durch seine Kombination von guten Eigenschaften, besonders sein außerordentlich hohes Dehnungsvermögen, zusammen mit hoher Reiß- und Spaltfestigkeit sehr geeignet für die Verwendung als Quartierfutter in Schuhen, wofür bisher nahezu ausschließlich echtes Leder gebraucht wird, da die bestehenden Kunstledersorten den gestellten Anforderungen praktisch nicht gerecht werden, weil das Quartierfutter während der Herstellung des Schuhes einer schnellen Formänderung unterworfen wird, die sehr hohe Forderungen an das Dehnungsvermögen und die Reißfestigkeit des Materials stellt.
Beispiel 6
Ein gleiches Material wie im Beispiel 5, aber mit einem Gewicht von 90 g/m2, wurde mit einer pigmentierten Dispersion folgender Zusammensetzung imprägniert:
Polyvinylchloridacetat 100 kg
Dioctylphthalat 60 kg
Chromatgelb 6 kg
Basisches Bleicarbonat 3 kg
Lackbenzin 16 kg
Die Imprägnierung wurde fortgesetzt, bis 350 g/m2 aufgenommen war.
Das Material wurde sodann mit einer pigmentierten Dispersion folgender Zusammensetzung bestrichen, von der 220 g/m2 angebracht wurde:
Polyvinylchlorid (pastenbildend) ... 100 kg
Dioctylphthalat 52 kg
Chromatgelb 8 kg
Basisches Bleicarbonat 3 kg
Lackbenzin 2 kg
Nach dem Bestreichen wurde in einem Strahlungskanal bis zu 18O0C erhitzt zum Gelieren des Kunst- 530
430 0,49 8,6 18 75 1,4 4,3 1,2 0 7
harzmaterials. Sodann wurde mittels eines Kalanders eine Saffiannarbung angebracht.
Beispiel 7
Zwei Bahnen von nichtgewebtem Material der Zusammensetzung wie im Beispiel 5 und mit einem Gewicht von 80 g/m2 wurden mit 340 g/m2 von den folgenden Dispersionen imprägniert:
Polyvinylchlorid (pastenbildend), kg 100 100
Dioctylphthalat, kg 55 55
Dibutylphthalat, kg 10 10
Eisenoxydrot, kg 6 —
Titanweiß (Rutil), kg — 3
Monastralgrün, kg — 2
Basisches Bleicarbonat, kg 3 3
Lackbenzin, kg 15 15
45
Die imprägnierten Bahnen wurden zusammen in
einem Strahlungskanal bei 1800C geliert und sofort danach durch einen Prägekalander geführt, der die Bahnen unlöslich miteinander verband und zugleich in die obere Bahn eine Schweinsledernarbe preßte.

Claims (3)

Patentansprüche: 35 40
1. Verfahren zur Herstellung eines vorzugsweise porösen, lederartigen Materials, aus einem nichtgewebten, mit einem Bindemittel hergestellten Textilmaterial, dadurch gekennzeichnet, daß man eine oder mehrere Lagen des Textilmaterials mit einer gegebenenfalls gefärbten, niedrigviskosen Dispersion, die vorzugsweise durch ein Verdünnungsmittel, z. B. Lackbenzin, welches den Weichmacher, jedoch nicht das Kunstharz auflöst, niedrigviskos eingestellt wird, eines gelatinierbaren, thermoplastischen Kunstharzes, insbesondere eines Vinylpolymerisates, in mindestens einem Weichmacher völlig durchtränkt, das durchtränkte Material zur Gelatinierung des Kunstharzes erwärmt und anschließend gegebenenfalls verpreßt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man auf das völlig durchtränkte Material vor oder nach dem Gelatinieren eine gegebenenfalls pigmentierte Dispersion eines gelatinierbaren thermoplastischen Kunstharzes in einem oder mehreren Weichmachern aufbringt und sodann gelatiniert.
3. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man von nichtgewebten Textilmaterialien ausgeht, die eine nicht gerichtete Faserverteilung haben.
IO
10
In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 960 809, 922 410; französische Patentschrift Nr. 1 145 244;
Prospekt der Firma Bakelite, Organic Plastics, April 1956, S. 2;
Stather, Leder und Kunstleder, 1952, S. 79, 81, 82;
Kunststoff-Rundschau, 1956, S. 369 bis 371;
H e r f e 1 d, Qualitätsbeurteilung von Leder, Lederaustauschstoffen, 1950, S. 21, 22.
409 557/496 3.64 © Bundesdruckerei Berlin
DEB53149A 1958-05-13 1959-05-06 Herstellung eines vorzugsweise poroesen lederartigen Materials Pending DE1166741B (de)

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