DE1419149A1

DE1419149A1 - Schmiegsames,wasserdampfdurchlaessiges flaechiges Gebilde und Verfahren zur Herstellung desselben

Info

Publication number: DE1419149A1
Application number: DE19591419149
Authority: DE
Inventors: Hollowell Joseph Lee
Original assignee: EI Du Pont de Nemours and Co
Current assignee: EIDP Inc
Priority date: 1959-11-17
Filing date: 1959-11-17
Publication date: 1968-12-12

Description

9ehmiegsames, wasserdampfdurehlässigee flächiges Gebilde und Verfahren zur Herstellung desselben.

Qegenstand 38s Patents ...o@.. (Eotentanmeldung P 23 077

@V@B 1) ist eig xtouea faserigen ßläehenhaftee Gebilde, , wal-

Q.eine einzigtige Kombingfon von Bigenechaften, daran-.

ter tauch Biege»pk*it und Waä4edaipfdurehlissi ;Zeit, 'aufweiat,,

sovtie ein Verfe@rdn zur Herstellung desselben.

Die vorlieggtidi erf@üd=g betrifft weitere besondere fasen-

artt@ge 2läohenwte I Gebilde der g@eIahen Grappa, die dieselbe

r s

KQ@tbi@tiq;:;echaften, z.8. - Geschmoid@gkeit und : 7.

@frdtntßt8@irogIeit, b®si-been, Innbesondere wurde ge- .

@. o

Funden, dass geschmeidige, wasserdampfdurchlässige flächen-

hafte Gebilde der im Hauptpatent beschriebenen Art auch aus

Faservliesen hergestellt werden können, die um 80 bis 90

ihrer ursprünglichen planaren Fläche geschrumpft sind. Ferner

kann man das Bindemittel in Mengen von 10 bis 70 %, bezogen

auf das Gesamtgewicht von Fasern und Bindemittel (das ist et-

wa 10 bis 235 % des Gewichts der Fasern) anwenden, während

gemäss dem Hauptpatent das Bindemittel nur in Mengen von etwa

10 bis 4? %G, bezogen auf das Gesamtgewicht von Fasern und

Bindemittel (das ist etwa 10 bis 90 % des Gewichts der Fa-

sern) angewandt wird.

Die Erfindung bezieht sich also auf ein biegsames, wasserte.

dampfdurchlässiges flächiges Gebilde, gekennzeichnet durch

.'ein Faservlies aus durch gegenseitiges Ineinandergreifen-an-

einander haftenden Fasern, welches in sitze verkürzte r'asern:

enthält und um etwa 30 bis 90 %. seinen uraprunglichen plan a-

ren Fläche geschrumpft ist, sowie ein polymeres Binde -'oer

Imprägniermittel von einem bei 5 %iger Dehnung gemessen.!e.- .

Elastizitätamodul von 0,35 bis 10,5 kg/cm2, welches in..eiue@@

Menge von 10 bis 70 %, bezogen auf das Gesamtgewieht.von:.fa-

.aern.und Bindemittel durch das gesamte Paservlies°vertelt

ist, wobei das flächige Gebilde eine Biegefestigkeit .von,.:.etwa .

0,07 bis 4,6 )Cg/em2, aufweist.

Obwohl die neue und charakteristische Schmiegsamkeitder er-

findungsgemässen flächigen Gebilde

der ASTM-IPrüfnorm.

p 1388-55T in mg.em ausgedrückt werden kann, vird die Seluaiog--.

samkeit vorzugsweise als Funktion der Dicke des flächigen Ge-

bildes ausgedrückt. Demgemäss wird die Schmiegsamkeit der er-

f-i ndungngemässen Erzeugnisse nacjA.stehotic? als

angegeben und aus dem in iag. LT.i angegebenen Wort fzir die

Schmiegsamkeit berechnet, indem man Gegen «r@rt durch die

dritte Potenz der Dicke des 2roduktes dividiert und den

Quotienten in den 'entsprechenden Fytas:fieintxci_ i@cn _ya#:drüctc@c.

Das schmiegsame, waaserda;upfeiurc)Uässige flebige Gut gemäse

der Erfindung lässt sich aus den Fasern und Binflemitteln ge-

mäss dem Hauptpatent herstellen. Man tann zwar zur Herstel-

lung der erfindungsgemässen Produkte kontinuierliche Fäden

verwenden; gewöhnlich verwendet man jedoch Fase-.n verschiede-

ner Längen von etwa 1,3 bis 7,6 oder 1C-92 cm: Ti3ngen von 2,5

bis 4,6 cm werdest. bevorzugt.. Die Fasern Eierden Zunächst 'zu

einem mechanisch gebundenen, vorzugsweiee genadolten Faser-

vlies verarbeitet, veleheo daain um 30 bis 90 % seiner ur-

aprUngliehen Planaren Fläche geschrumpft wird, indem man es

z.B. mit heissem Wasser behandelt. Nicht-verkürzbare Fasern

können mit verkürzbaren gemischt «erden; es müssen jedoch auf

alle Fälle genügend verkiL-zbare Fasern verwendet werden, um

eine planere Schrumpfung des Vlieses um etwa 30 bis 90 % zu

erzielen. Darauf verteilt man das Bindemitte. durch das ge-

samte raaervlies in einer Menge von 10 bis ?0 %, bezogen auf

das Gesamtgewicht von fasern und Bindemittel. Das Bindemittel

liegt in einer Form vor, die derjenigen entspricht, in wel-

cher der Blastizitätsmodul desselben bei 5 %igex Dehnung

0,35 bis 10,5 kg/cm 2 beträgt. Man erhält ein flächiges Gebil@

de von eiiigt"Biegefestigkeit von 0,07 bis 14,6 kg/cm2.

Als polymere Bindemittel kann man die verschiedensten, im

8auptpatent angegebenen Stoffe verwenden, wie z.B. Butyl+I,

kautschuk, Polychloropren, Mischpolymerisate von@.Butadien..

mit etwa 50 ,% oder weniger Styrol oder Larylnitril. und Ver.A-.

schiedene Polymerisate von Acrylsäurealkylestern,die sieh.

in einer Form in dem Faservlies niederschlagen lassen" die

derjenigen entspricht, in welcher der Blastizitätsmo*dul hei

5 %iger Dehnung 0,35 bis 10,5 kg/cm2 beträgt. Bevorzugt..wer-:

den Polyurethanelastomere,-die durch gettenverlängerung:des

Umsetzungsproduktes mindestens eines Polyalkylenglykoläthers

und mindestens eines organischen Diisocyanats mit. Hilfe min-

destens einer Verbindung entstehen, die zwei reaktionsfähige

Wasserstoffatome an Aminostickstoffatome gebunden enthält..

Polyalkylenglykoläther mit -Molekulargewichten voh 900 d4-

3000 werden bevorzugt. Besonders bevorzugte Polyurethan-.

elastomere sind Reaktionsprodukte von Polytet:ramethyiengglyko1:L

. äther oder Polypropylenglykoläther und Toluylen-2,4-diieo-.

cyanat, deren get te durch Umsetzung mit $ydrazin verlängert

ist. - .

Ebenso wie gemäss dem Hauptpatent kann auch nach vorliegender

Erfindung 4es Bindemittel in das gebundene, vorgeschrumpfte

Faservlies !.n goren einer löeung-oder einer Wässrigen Disper-

sion oder 2.B. *in trockenes Pulver oder Pibrillenaufachläm-

mung .eingefßbrt'werden. Im Falle der bevorzugten Polyurethan-

elastomeren wird das Bindemittel vorzugsweise in einem mit

Wasser aisohbaren Irbsungemittel, wie N,A Dimethylformamid,

DimethylenUosyd, setrahydrofuran, Tetramethylharnstoff,, .,

N,8-Dinnetbyleoetamid oder Gemischen derselben, gelöst. Das

Vlies wird mit der Lösung getränkt, dann mit Nasser gewaschen,

um praktisch allen Lösungsm4ttel zu entfernen und das Impräg-

niermittel gleicbmässig durch das ganze Vlies hindurch zu

kosgnli.eren, und sohliesolich getrocknet, was gewöhtilich-bei

höherer @experatur erfolgt. -

Xan äimn eich such verschiedener, im Hauptpatent beschr:Lebe--

ner Bilferer:taören zur Herstellung der erfindungsgemässen Er;::

seügniese bedienen. Das Produkt kann z.B. geschwabbelt

um die Oberfläche flaumfederartig aufzurauhen und ein wiia»@

derähnllehen Erzeugnis $u gewinnen. Ebenso können die Produk-.

to gefärbt und mit OberfläehenUber$ügen versehen werden. .

Die erfiadungsgemäenen Erzeugnisse können verschiedene Didre

aufWeinen, s.8. ton 0,0125 bis 0,25 cm, und eignen sich zür

8eretellung von Bekleidungsstücken jeder Art, Oberleder ßür

Wildlederschuhe, ferner. aIs lutter und Füllungen sowie für

andere, im Hauptpatent angegebene Verwendungszwecke.

Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher erläutern,,,.

ihren Umfang jedoch nicht einschränken. Teile und Proßentan- ' }.

gaben beziehen sich auf das Gewicht, falle"nichte anderes ante

.gegeben ist.

B e i p 1.e 1 1 .

9 Teile Polyäthylenterephthalatfaeern vom Titer 0,5 den und

einer Länge von 4 cm, welche zu einer Verkürzung um et*a,.70 g6

ihrer Länge (gereckt) befähigt und mit einem kationi:echen

Weichmacher behandelt wordexi sind, werden mit 1 Teil gekpäu..

selten Stapelfasern aus.Poly4thylenterephthalat vom Titer,

1,3 den und einer Länge von 4 cm vermischt und"durch Krempeln,

und Überkreuzlegen zu einem lockeren, nieht-gewebten Vliee

verarbeitet. Das Vlies wird. durch Nadelung $u einem gebundenen

.

Vlies vcn einer D1 cht4 von etwa-0310 a/om3 verarbeitet.-.

Die V,ee es wird dann etwa 3 lliiauhnn -1 n Wasser vo4 7e0 ge-

taucht, wodurch eine Schrumpfung und .ehvia 53 % an plauarer

Fläche erfolgt. Nach dem Schrumpfen wird düs Wadeer ab,--

laufen gelassen und - das Vlie® au.f 1200 erhitzt, bis es prek-.=

tisch troch-en ist. Das geschrumpfte und getrocknete Vlies !hat

eine Dichte von etwa 0,13 g/em3. '

Das-getrooknete Vlies wird mit einer 15 eigen DHnilng eines

Polyurethanelastomeren in g',N Dimethylfo=amid . getränkt, das

gemiins Beispiel 1 den liauptpatents durch Umsetzung iMA oly-

tetrotethylenglykolather vom Molekulargawicht von 1000 .jÜd

To@Whrn-2,4-diisooyanat, Decken mit Nethylen-bie:-(4-benyl@#

e 'r

ioocyanat) und Kettenverlängerung mit Hydrazinhydrat leerge-

stellt ist. Nach Entfernung des überschüsr;igen Imprägniermit-

tels von der Oberfläche des Vlieses auf der Quetschrialze wird

das getränkte Vlies in Wasser von 240 getaucht, bis das Bin-

demittel durch das ganze Vlies hindurch koaguliert ist. Das

so erhaltene flächige Gebilde wird zwischen Wringwalzen hin-

durchgeführt, die möglichst viel Wasser und Lösungsmittel

aus dem Vlies ausdrücken, ohne das Vlies zu zerdrücken oder

anderweitig zu schädigen. Nach dem Durchgang durch die Wring-

walzen wird das Produkt mit Wasser gewaschen, bis es prak#

tisch frei von Lösungsmitteln und Bindemittel ist. Hierauf

wird das getränkte Vlies auf Trommeln,_die auf 'i350 beheizt

sind, getrocknet und geglättet. Man erhält ein flächiges Ge-

bilde von einer Dichte von etwa 0,3 bis 0,35 g/cm3 und einem.

Bindemittelgehalt von 60 , bezogen auf das Gesamtgericht

von Fasern und Bindemittel.

Schliesslich wird die Oberfläche des Erzeugnisses durch

Schwabbeln flaumfederartig aufgerauht, leicht gebürstet und

das Produkt gefärbt. Man erhält ein wasserdampfdurchlässigee,

wildlederartiges Produkt mit folgenden Eigenschaften:

Bindemittelmenge, bezogen auf

Gesamtgewicht von Fasern

und Bindemittel 60 %

Quadratmetergewicht 305 bis 340 m2

Dicke 0,1 cm

Dichte 0,30 bis 0,35 g/cm3

Biegefestigkeit (Cäntilevet=Test

emäse ASTä Prüfnorm

1388-55T) 0,42 bis 0,56 kg/cm2.

Ein 0,025.em starker Film des Bindemittels wird hergestellt,

indem man die oben beschriebene, zum Tränken des Vliesen die-

nende Lösung auf eine Glasplatte aufträgt und die Glaeplattel

bevor eine nennenswerte bösungsmittelmenge verdunstet ist,

mit dem darauf befindlichen Film etwa 30 Minuten in Wasser

von 24o taucht, um das Polymere zu koagulieren und das iti-

aungsmittel zu extrahieren. Der von der Platte abgezogene

Film wird dann im Ofen bei 1200 getrocknet. Der getrocknete

Film, der sich praktisch in der gleichen-Porm befindet wie

das Bindemittel in dem erfindungagemäsoeri Produkt, besitzt

einen. Elsstizitätsmodul von etwa 1,5 kg/cm 2 bei 5 %iger- Deh-.

nuug.

Br e i e ti i e 1 2

or o

Ein nicht-gewebten, genadeltes Vlies aus Polyäthylentere-

phthalatfasetn vom Titer 0,8 der,, welches eine Dichte von et.;..

wa 0,'10 g/cm3 aufreist, wird durch Eintauchen. in heiesos Was-

ser um etwa 85 % seiner Fläche geschrumpft, dann zu einem.

Produkt 'einer Dlohte von etwa 0,18 g/cm3 getrocknet und- mit

einer 795 %igen 1dsung des in Beispiel 1 beschriebenen Poly-

urethanelastomeren in N,l(-Dimethylformemid getränkt, worauf

dae Imprägnieruittel gemäss Beispiel 1 koaguliert wird.

Schliesslich wird das Produkt geschwabbelt und gefärbt. Man

srhält ein.wasaerdampfdurohläesiges, wildlederartiges Erzeug-

ni8 Mit folgenden $igensahaftens " -

e. bezogen auf

Bindemitte

Gesamtgewicht von Fasern

und Bindemittel 26'% '

.. Quadratmstergewiohi 240 g/ia2

Dicke ' - I 0,1 cm .' ,

Dichte 0, 24 g/=3

$tegedetiglcelt^ .. 0,42 bis 0,56 kg/om2.

n '-1.: wa@es*@a@ob@iesi@s I@iterial itir Oberleder vor

.'i. 1 unter Verwendung :von. Polyp

f OMIM @ ay !MAW «i äin- iv# Tate 0,8 ' den anstelle der .Fasern

#,stellt ` ran»xdient in diseein

,,@_# @@!@ tt @ g td@a Pol@y@arsthane@.iatom@i@i@i!

fobeäb*eiehend $u ,Sg aus

@ y.Y

=:_. n@'a@st '@ und Zu 15e

IJA aie planars

14, st 65 7@

tI. .r f G@r .

wrerst@.@Og ;

1.

samtqueäratmetergewicht von 320 g/m2. Das Produkt hat die

folgenden Bigenschaßten:

Bindemittelnenge, bezogen auf

Gesamtgewicht von Fasern

und Bindemittel 36 f

Quadratmetergewicht 320 9/a2

Dicke 0,1 cm

Dichte 0,32.«/«s3

Biegefestigkeit 3,1

Zugfestigkeit . 18,5 WM/SAR 2 .

lleiterreissteetigkeit 4,2

.

. . . Bruchdehäuag 110,0f

Bin waaserdampßdurchläseiges.gaterial für Oberleder von Wild=

. lederschuhen wird nach Beispiel 1 unter Anwendung von Poly- ''

äthylenterephthalatßäden vom Titer 0,8 den anstelle der g"geern

va®Titer 0,5 den hergestellt. Zum Tränken dient in diesem

?alle anstelle der 15 %igen Lösung eine 10 f ige bösMg des

Polyurethaaelaetomeren gemäee Beispiel t in a4-8iaethylforn-.

amid. Die plsnare Bohrumpfumg des Vlieses vor den- Tränken. be-",

trägt 60 % statt 53 f#.Das Quadratmetergewiaht-des Vlieoe s

beträgt 2.47 g/a2 und dasjenige den trookenen Iaperaitte@e.

81 g/m2 üUr ein Gesamtquadratmetergewicht Dran' 328

., Produkt hat die folgenden $igeneohaßten:

=f

Gea@mtz;@.t..cl;t von

und ä),indemittel 25 J

Quadratmetergewicht 322 ;%m2

09127 cm

Dicke

Dichte 0927 giam3

Biegefestißli:eit 1 ,05 kg/em2

Zugfestigkeit 9 5 , 9 ,g/um/ljm2

Weiterreiasfestigkeit 5,4 g%g/@t12

Bruchdehnung 125 @@#

Claims

P a t e n t a n s p r ü e h e 1. Schmiegsames, waeserdampfdurchläesiges flächiges Gebilde nach Patent ..... (Patentanmeldung P 23 077 IYc/8 1), gekennzeich- net durch ein Faservlies aus' durch gegenseitiges Ineinander- . greifen aneinander haftenden Fasern, welchen in situ ver- kürzte Fasern enthält und um etwa 30 bis 90 % seiner ur- sprünglichen planaren Fläche geschrumpft ist, sowie ein poly- meres Bindemittel von einem bei 5 %iger Dehnung gemessenen Blastizitätsmodul von etwa 0,35 bis 10,5 kg/0m2, welchen in einer Menge von 10 bis 70 bezogen auf das Gesamtgewicht von Fasern und Bindemittel, durch das Faservlies verteilt ist, wobei das flächige Gebilde eine nach dem aantilever-Tost ge- .mäes ASTH D 1388-55T bestimmte Biegefestigkeit von etwa 0,07 bis 4,6 kg/cm 2 aufweist. 2. Gebilde nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dann es da® Bindemittel in einer Menge von etwa 47 bis 70 bezogen auf . das Gesamtgewicht von Fasern und Bindemittel, durch das ge- servliee verteilt enthält. 3. Gebilde nach Anspruch 1 oder 2,,dadurch gekennzeiohnet,Asge das -Vlies um 80 bis 90 96 seiner planaren Fläche. geschruhpft ist. 4. Verfahren zur Herstellung von Gebilden nach Anspruch 1, da-

durch gekennzeichnet, dase man durch mechanische Bindung von Pasern, die verkürzbare Fasern enthalten, ein Vlies herstellt,, das Vlies einer Schrumpfungsbehandlung unterwirft, durch welm ehe eine Schrumpfung der Planaren Fläche um etwa 30 bis 90 % eintritt, und dann ein polymeres Bindemittel in einer Form, in der es einen bei 5 %iger Dehnung gemessenen Elastizitäts-` .modul von etwa 0,35 bis 10,5 kg/cm 2 besitzt, in einer Menge von etwa 10 bis 70 r%, bezögen auf das Gesamtgewicht von Pa-. Bern und Bindemittel, in dem geschrumpften Vlies verteilt. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass man das geschrumpfte Vlies mit einer Lösung eines durch Ketten- verlängerung des Reaktionaproduktes mindestens eine Polyal- kylenglykoläthers und mindestens eines organischen Diiso- _ eyanats mit mindestens einer zwei reaktionsfähige Wasser,stoff.- atome an Aminostickstoffatome gebunden enthaltenden Verbindung gewonnenen Produktes in einem mit Wasser mischbaren lösunge- mittel tränkt, das getränkte Vlies in Wasser hält, bis prak- tisch allen Lösungsmittel entfernt und das Bindemittel gleich- mässig durch das ganze Vlies hindurch koaguliert ist, und das Produkt trocknet. 6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass-.. man das geschrumpfte Vlies mit dem Bindemittel in einer altenge ' von 4? bin 70 %, bezogen auf das Gesamtgewicht von'Pase=. und 8,iadeaii.ttel, txänkt.

?. Verfahren nach Anspruch 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass man das mechanisch gebundene Faservlies um etwa 80@bis 90 % peiner planaren Fläche schrumpft.