DE1469562A1 - Schichtstoffe - Google Patents
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Description
DR. DIETER MORF
München
München
5- Mära 1965
J-
10th and Market Streets, Wilmington» Delaware 19898, V,St.A
Schiohtstoffe
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von_
Schichtstoffen und insbesondere ein Verfahren zur Herstellung pofösex· Sohichtstoffe für Schuh~0berledero
Eine der Sohwierigkeiten4 die während der Verarbeitung am
Leisten auftreten» wenn Schuhe aus einem Material geformt werden, welches durch Imprägnierung und Beschichtung faseriger
Gewebe hergestellt ist, ist das Entstehen von
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Rauheit an jenen Stellen, welche einiges Strecken über den
leisten erfordern, wie in den Zehen- und Persenbereichen
des Schuhs, Selbst wenn man ein Nonwoven einsetzt, ist diese Rauheit Überlicherweise vorhanden und ist verbunden
mit dem Muster, das vom Nadeln des Nonwovens vor seiner
Imprägnierung· stammt,,
Ziel der Erfindung ist es, neue Schichtstoffe mit aussergewöhnlicher
Beständigkeit gegen eine Schiohtspaltung zur Verfügung zu stellen, und insbesondere ein poröses Material
für Schuhoberleder aus einem faserigen Gewebe, welohes vor der Imprägnierung und Oberflächenbeschichtung ein Muster
auf seiner Oberfläche trägt*· au schaffens wobei dieses
poröse Material in dem Sinne "nisht-rauhend" ist, dass
nach dem Imprägnieren, Beschichten und Strecken des Paser«
gewebeSj wie es während der Schuherseugung im Zuge des
Leistens an Zehe und Ferse .eintritt, ein Oberflächen-Muster
nicht sichtbar auftritt ο
ErfindungsgemäEs werdfen gefachte, poröse Bahnen mit einem
polymeren Imprägniermittel föat verbund en-? um einen Schichtstoff mit ausaergöwöhnlicher Beständigkeit· gegen eine
Schiahtspaltunf· s;u bilden.. Duroli Anwendung geeigneter Paser-
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gewebe ala Auegangsmaterialien wird erfindungsgemäss ein
widerstandsfähiges, lederartiges Produkt zur Verfügung gestellt,
daö besonders zur Herstellung von Schuhoberteilen geeignet ist und sich durch überlegene nioht-rauhende und
kratzbeständige Eigenschaften auszeichnete
Das erfindungsgemäese Verfahren kann in geeigneter Weise an
einer bevorzugten Ausführungsform erläutert werden, welche darin besteht, dass man:
a) eine Oberfläche eines porösen Fasergutes mit einer flüssigen Dispersion beschichtet» welche im wesentlichen einen Polymer-Bestandteil und ein Lösungsmittel
dafür enthält, wobei die Dispersion eine Viscosität besitzt, die ausreichend hoch ist, um
ihr Zurückhalten im Fasergut unter den Beschiohtungs= bedingungen zu gewährleisten, und ausreichend nieder ist, um die vollständige Durchdringung des Gutes
unter den Bedingungen des nachfolgenden Schrittes (c) zu ermöglichen, und wobei der Polymer-Bestandteil eine maximale elastische Yerformungsfestigkeit
von mindestens 7 kg/cm unter den TrocknungBbedingungen
des nachfolgenden Schrittes (e) aufweist5
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b) die andere Oberfläche des Gutes mit einer porösen
Scliichtträger-Bahn in Berührung bringt,
c) an die freie Oberfläche der Schiohtträger-Bahn
einen Unterdruck anlegt t wodurch die Dispersion
durch das poröse Gut und mindestens teilweise in die Schichtträger-Bahn gezogen wird» um einen
Schichtstoff zu bilden, in welchem die Dispersion sowohl innerhalb des porösen Gutes als auch in der
Schichtträger-Bahn verteilt ist und sie untereinander verbindet?
d) den Schichtstoff in einer Flüssigkeit badet, welche einen. NichtXöfior für den Polymer-Bestandteil enthält?
wobei der· Nichtlöser mit dem genannten Lösungsmittel
mischbar ist, um das Lösungsmittel zu entfernen,, und
e) den erhaltenen Schichtstoff trocknet»
Das Verfaliren ict leichter verständlich durch Bezugnahme
auf die Figur 1: Die Dispersion (1) eines Polymeren in einem Gemisch von Flüssigkeiten» von welchen eine ein Lö-
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sungsmittel für das Polymere ist (z0Bo Dimethylformamid)
und eine ein Niehtlöaer für. das Polymere ist (z0B<>
γ/asser) wird durch den Schlitz (7) des Einfülltrichters (2) bei (B)
auf eine poröse Zwisehenschicht-Bähn (3) extrudiert, während
sich die Bahn von links nach rechts weiterbewegte Nach
einer kurzen Zeitspanne nach (B) während welcher die Polymer« Dispersion mitgeführte Luft ausstösst und in die Zwischenschicht-Bahn
(5) einzusickern beginnt, wird die beschichtete Zwischenschicht bei (C) in Berührung mit dem Schicht=
träger (4) gebracht, während beide über die Rolle (8) laufen,, Die Zeitspanne zwischen (B) und (C) soll lang genug
sein, um ein im wesentlichen vollständiges Ausstossen mitgeschleppter Luft zu gewährleistene jedoch kurz genug,
damit die Polymsr-Disperaion nicht überniässig durch die
Zwischenschicht-Bahn (3) durchsickerte
Die derart vereinigten Bahnen (3) und {4} werden ansehlies»
send über den Yakuumachlitiü {5) geleitete welcher sich über
die ganze Breite deä vereinigten Bahniuaterials ausdehnt„
Der Unterdruck in diesem Schlitz zieht die Polymere-Dispersion
(I)*durch die poroae Zwischenschicht (3) und in den
porösen Schichtträger (4) und bildet damit einen Schichtstoff, Wenn ein glatt btischiohtetes Produkt erwünscht ist?
3 -
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wie im Falle von Material, welches für Schuhoberleder verwendet
werden soll, dann soll die Menge der Dispersionsbeschichtung
(1) so sein, dass die Verbundbahn nach dem Passieren des Vakuumschlitzes (5) noch genügend Polymerdisper»
sion auf der oberen Oberfläche der Zwischenschicht (3) zurückhält 9 um eine glatte Beschichtung zu ergebene Diese
Schicht erfährt nach der Bewegung über den Vakuumschlitz
(5) ein "AuaeinanderfliesBen", das die Bildung einer glatten Beschichtung gleichraässiger Dicke auf der oberen Oberfläche der Zwischenschicht-Bahn ohne das Auftreten eines
sichtbaren Musters erlaubtο
Auf die Zeitspanne des "Auseinanderfliessens", welche üblicherweise weniger als eine Minute beträgt 9 jedoch mehr
oder weniger von der Viseositat der Dispersion abhängt,
folgt das Baden des Schichtstoffes im Kessel (6), der eine
Flüssigkeit enthält, die mit dem Lösungsmittel in der Polymer-Dispersion (1) misohbar»-jedoch ein Kiehtlöser für das
Polymermaterial ist« Gegebenenfalls kann dor Kessel auch
ein Lösungsmittel für das Polymere enthalten, solange ausreichend UiehtiÖser vorhanden iat, um das Polymere während
der Badbehandlung au koagulierenο
• - 6
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Jegliche poröse Faserbahn kann als Zwischenschicht (3) oder
als Schichtträger (4) verwendet werden „ Bahnen mit gleichmassiger
Porosität führen jedoch zu den besten Schichtstoffen., Biese Bahnmaterialien können Gewebe oder Nonwoyens
sein, und dazu gehören Köper, Drillich, Segeltuch, «Jersey,
Tricot, Simplex-gewirkte Materialien, Filze, genadelte
Watten und poröse Wattens welche mit synthetischen Harzen
wie Gummi oder Vinylhalogenid-Polymeren imprägniert sind9
Die speziellen Fasern, aus welchen die Zwischenschicht oder der Schichtträger hergestellt sind, sind nicht kritisch
und können endlose oder Stapelfasern sein, welche aus Poly-= amiden, Polyestern, Polyesteramiden, Acry!polymeren und anderen synthetischen Polymeren hergestellt sind, auch können
Viskose, Reyon, WoIIe9 Baumwolle, Glas und Mischungen davon
verwendet werden? ebenso wie elastomere Fasern und elastische Gewebe-ο Poröse Nonwovens, vorsugsweise hitzegesehrumpf*=
te Watten aus Poly(äthylenterephthalat)-Fasern, welohe
mit Polymeren nach der USA-Patentschrift 3 100 721 imprägniert sind, sind besonders bevorzugte poröse Schichtträger
für die erfindungsgemäsae Verwendung bei der Herstellung
poröser Materialien welche sich als Schuhoberleder eignen,
da sie au Produkten von ausnehmend guter Qualität führen*
BAD
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Bei der Ausführung der Erfindung zur Herstellung nichtrauhender
poröser Materialien, welche sich als Schuh-Ober=* leder eignen» ist es wesentlich, dass das verwendete Zwi~
echenschicht-Fasergut bestimmte physikalische Eigenschaften
aufweist, wozu gehören: eine Zugfestigkeit von mindestens
0,179 kg/cm (gemessen an einem 25,4 mm breiten und 0,127 mm
dicken Streifen), eine Bruchdehnung von 7 ~ 35 #, ein Modul von
10,55-843,7 kg/cm bei 5 i>
Dehnung und eine Dicke von 0,076-0,305 mmo Gewebte Textilien sollen die zwei erstgenannten EigenschaftenF sowohl in der Kette als auch im
Schuss besitzen und Nonv/ovens sollen sie in jeglicher planaren
Richtung aeigen* Um Produkte der höchsten Qualität herzustellen*
soll die Bruchdehnung 15-25 #> der Modul 14pO6-2105,9
kg/cm2 bei 5 # Dehnung und die Dicke etwa O9 13=0,20
mm betragenο Darüber hinaus ist es zur Herstellung nichtrauhender
Produkte wesentlich, dass das Zwischenschicht" Material einen Glättefaktor ("Smoothness Factor") von nicht
mehr als 0,381 mm besitzt, das bedeutet, dass 0,381 mm oder weniger, der bei dem Verfahren verwendeten Beschichtungs-Dispersion
beim Beschichten auf das Zvfischenschicht·=
Material eine glatte Schicht ergeben, welche das Muster und das Gefüge des beschichteten Fadengutes verbirgt (das
heiset für das unbewaffnete Auge unsichtbar macht)o Als
Bezugsbasis wird hisr die Polymer—Dispersion, welche im
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Beispiel 1 eingesetzt ist, als Standard-Polymerdispersion angesehen und jegliches Fadengut, welches die oben genannten physikalischen Eigenschaften besitzt und dessen Oberflächen-Muster verborgen wird, wenn es mit 0,331 ram oder
weniger von dieser Dispersion beschichtet wirdj, kann er»
findungsgemäss zur Herstellung poröser Materialien mit überlegenen nicht-rauhenden Eigenschaften herangezogen werden0
Die erfindungsgemäss angewandten Polymer-Dispersionen sind
•nicht kritisch und können jegliche Dispersion darstellen,
welche zum Binden des Zwischenschieht^Materials an den
Schichtträger geeignet ist* Bei der .Anwendung dea erfindungsgemässen
Verfahrens auz* Herstellung poröser Materialien,
welche sich als Schuh-Oberleder eignen, ist es jedoch ein
Erfordernis ersten Ranges, dass die Polymerverbindnng eine
maximale elastische Verforisungsfestigkeit von mindestens
etwa 7 und vorzugsweise etwa 9f 1-21 kg/cm*" während des
Badens (der Koagulation) und ties nachfolgenden Trocknens
des Sciiiehtsto-STfs, wie oben beschrieben, aufweist» Diese
maximale elastische Verformungafestigkeit, v/ölolie nachstehand
als 3?0 bezeichnet wird? kennzeiehne-t das im erfindungsgeiüässen
Verüahrcu verwendete Polymere {^attungsmässig
und böf.'iobt. sich auch auf all=-} hierin verw-^acie-bön Bestandteile ·>
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So misst man beispielsweise den TQ~Wert eines vorgesehenen
Polymerbestandteils (einschliesslich Zusätzen wie Härtunge-,
Farbstoffen usw„), um sicher zu gehen, dass er oberhalb
der Grenze liegt» Anschliessend wählt man jeglichen Nichtlöser,
der den TQ-Wert nicht unter 7 kg/cm bei der höchsten
Temperatur, welche beim Beschichten während des Badens und Trocknens des Schichtstoffs auftritt, senkte Dann sucht man
ein Lösungsmittel für das Polymere aus, welches mit dem
Hichtlöser mischbar ist.
Man bestimmt den T -Wert durch Messen und Auftragen der
Spannungs-Dehnungs-Kurve einer im wesentlichen lückenlosen
(beispielsweise aus Lösung gegossenen) Folie des polymeren Bestandteils, welche gesättigt und im Gleichgewicht mit der
letzten Badflüssigkeit istg die zur Behandlung der Beschichtung
vor dem Trocknen verwendet wird, und zieht eine gerade Linie j welche den anfänglichen geraden Abschnitt der Spannungs~Dehnungs~Kurve,
die die" elastische Deformation darstellt j berührt und mit dieser zusammenfällt« Der TQ^Wert
ist die Spannung an jensm Punkt, an welchem die oben erwähnte gerade Linie sich von der Spannungs-Dehnungs-Kurve
trennt.. Die Spannungs-Dehnunge-Grössen bestimmt man vorzugsweise auf einem Spannungsprüfer der- Bauart INSTROIT
- 10 - ■■.-..:;■ Q^-rtML-
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(Modell TTB) bei einer Geschwindigkeit von 100 f». Dehnung
je Minute unter Verwendung einer 12»7 mm breiten rechteckigen
Fro.be, welche üblicherweise etwa 0,25-0,5 mm dick
i°»t und 25 f 4 mm zwischen den Spannklauen misst ο Die Temperatur der mikroporösen Beschichtung während dee Badens oder
!Trocknens, welche die höhere ist, wird als Versuchs temperatur verwendet9 Um die Wirkung, des Nichtlösers auf das damit
befeuchtete gebadete Produkt während des Trockenvorgangs
wiederzugeben? misst man den TQ-Wert an einer lückenlosen
Probes« welche mit dem Niehtlöser gesättigt und im Gleiohgewicht
ist» Im wesentlichen wird der polymere Bestandteil und der Uichtlöser vereinigtf so dass nach dem Baden.der Beschichtung
und während sie dem Bad entnommen und getrocknet wird, der PolymerbeBtandteil in der Beschichtung einen
TQ-Wert oberhalb der oben erwähnten Grenze aufweist <,
Im allgemeinen kann es bei Polymeren, welche einen T -Wert
besitzen, der sich den unteren Grenzen, wie sie oben genannt sind, annähert, wünschenswert sein, spezielle Vorsichtsmassnahmen,
welche nachstehend vollständiger erläu- · tert werden, zu ergreifen, um eine Verminderung des T0-Wertes
durch andere lenkbare Grösseh des Verfahrene, wie
die Trockentemperatur, den Nichtlöser und verbliebenes
BAD ORIGINAL
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Lösungsmittel au verhindern Polymerbestandteile, welche
anfänglich einen TQ-Wert etwas unterhalb der oben genannten
Grenze aufweisen $ können im erfindungsgemässen Verfahren
verwendet werden, jedoch unter der Voraussetzung, dass bis zu dem Zeitpunkt, in welchem die daraus hergestellten Produkte
zum Baden und Trocknen bereit sind9 ihr T -Wert beispielsweise
durch Härtung.auf einen T »Wert oberhalb der
oben angegebenen Grenze angehoben worden ist Q So können beispielsweise
die gummiartigen mit Carboxylgruppen modifizierten Mischpolymeren aus Butadien-1 ,^-kohlenwasserstoffen
und Acrylnitrilen mit Zinkoxyd und Schwefel oder ähnlichen Härtungsmitteln gehärtet werden» zusammen mit herkömmlichen
Beschleunigern in einem Nichtlöser-Badf welches verwendet
wird, um Lösungsmittel daraus zu entfernen, oder beispielsweise in einem ähnlichen nachfolgenden Bad zum Beispiel bei
Temperaturen von Raumtemperatur bis zu etwa 100 C0
Der erste Schritt beim erfindungsgeraässen Verfahren ist die
Bildung einer Lösung, welche als wesentliche Bestandteile einen Polymerbestane.-fcyil und ein Lösungsmittel für den PoIymerbestandteil
besitzt 3- Diese Lösung kann man direkt als
Beschichtungs-Disperslori verwenden* vorzugsweise mischt man
jedoch eine Flüssigkeit, welche mit dem Lösungsmittel misch-
. -„ ßA0 ORIGINAL
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bar ist, aber einen Niohtlöser für den Polymerbestandteil
darstellt, der Lösung in einer Menge zujbis zu und einschliesslich
der Menge 9 welche beginnt die Polymerlösung
in eine im wesentlichen kolloidale Polymerdispersion umzuwandeln,,
Wenn man eine im wesentlichen kolloidale Dispersion verwendet, soll diese eine Yiscosität besitzen, die
grosser als etwa ein Poise ist, und eine Polymer-Konzentration
von mehr als etwa 7 Gew»$ aufweist» (Erfindungsge=·
mäss wird "Dispersion" als Gattungsbegriff verwendet und
umfasst die oben beschriebenen Gemische aus Polymerem und
lösungsmittel, welche in Form von Lösungen vorliegen, die Gemische aus Polymeren!, Lösungsmittel und Nichtlöser in
form von Lösungen und die kolloidalen Dispersionen des Polymeren in Lösungsmittel-HichtlÖser-Gemische)
Anschliesaend wird die Polymer^Dispersion wie oben beschrieben auf die Zwischenschicht-Bahn aufgebracht und in einer
inerten Flüssigkeit gebadet„ welche einen Nichtlöser für
die Polymerverbindung enthält und mit dem Lösungsmittel mischbar ist, Das erhaltene Produkt wird getrocknet0
Jedes Polymere aua einer grossen Auswahl kann in Flüssigkeiten
dispergiert und im vorliegenden Verfahren verwendet
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werden- Der Begriff "Polymerbestandteil"8 wie er hier
\tfendet wird, besieht sich auf polymere fUmbildende Materia=
lien9 welche entweder aus einem reinen Polymeren oder Mischungen davon mit Zusätzen wie beispielsweise Härterng
!Farbstoffen, Weichmachern, Stabilisatoren und Füllstoffen
zusammengesetzt sind,, Alle die Dispersionen und Polymeren
und Verfahren zur Herstellung poröser Produkte nach der USA-Patentschrift 3 100 721 und der Patentschrift . ... „..
(Patentanmeldung P 30 772 IVc/8 1) sind epfindungsgemäsa
brauchbar und ea wix'd sur Erläuterung hierauf Bezug genom=
menD
Ein bevorzugter polymerer Hauptbestandteils, welcher zur
erfindungsgemässen Herstellung eines porösen Bahn-Materials
verwendet werden kann» ist ein Polyurethan~£lastomeres8
welches durch Umsetzung eines organischen Diisocyanate mit einem9 aktiven V/asserstoff enthaltenden, polymeren Material 9
v/ie einem Polyalkylenäther-glykol oder einem endständige
Hydroxylgruppen tragenden Polyester umgesetzt wird» und zu einem endständige Isocyanatgruppen tragenden Polyurethan-Vorpolymeren
führt, und Umsetzung des exiiaitenen Vorpolymeren mit einer kettenverlängernden Vex'bindung „ welche zwei
BAD ORfQiNAL
- H - ■ ■ ■
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aktive Wasserstoffatome an Araino-Stickstoffatome gebunden
enthalte Hydrazin und F"Methylamino«-bis»propylamin sind
bevorzugte Kettenverlängerero Zu anderen brauchbaren gehören
jedoch Dimethy1-piperaain, 4~MethylHm-=phehylendiamin,
m-Phenylendiamin» 1,4«Diaminopiperazini Ithylendiamin und
Mischungen davono ·
Das Polyurethan-Elastomere kann hergestellt Werdens indem
man zuerst einen molaren Überschuss des Diisocyanate mit dem aktiven Wasserstoff enthaltenden polymeren Material
mischt und die Mischung auf etwa 50 bis 120° G erhitzt, bis
das Vorpolymere gebildet isto Oder man kann das Diisocyaiiat
mit einem molaren Überschuss des aktiven Wasserstoff enthaltenden polymeren Materials umsetzen und das Reaktionsprodukt durch Umsetzung mit weiterem Diisocyanat unter Bildung des Vorpolymeren.abschliessenο
Aromatische, aliphatische und cycloaliphatische Diisocyanate
oder deren Mischungen können zur Bildung des Vorpolymeren verwendet werden,. Derartige Diisocyanate sind beispielsweise:
Tolylen->2,4-diisocyanat, Tolylen~2,6~diisocyanat,
m-Phenylen-diisocyanat» Biphenylen-.-4,4'-diisocyanat,
BAD ORIGINAL
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Methylen-bis(4~phenyl-isocyanat), 4-Chlor-1,3-phenylen~
diisooyanat, Naphthalin-1,5-diisocyanat, Tetramethylen-1,4-diisocyanat,
Hexamethylen-1,6-diieocyanat, Deoamethylen-1,10-diisocyanat,
Cyclohexylen-1,4-diisocyanat, Methylenbis(4~oyclohexyl-isooyanat)
und Tetrahydronaphthalin-diieooyanat.
Arylen-diisocyanate, das heisst, Isocyanate, in
welchen die Iβocyanatgruppen an aromatische Hinge gebunden
sind, werden bevorzugte Im allgemeinen reagieren sie leichter als die Alkylen-Diisocyanate,, .
Ein Polyalkylenäther-Glykol stellt das bevorzugte, aktiven
Wasserstoff enthaltende polymere Material zur Bildung des Vorpolymeren dar» Die am besten brauchbaren Polyglykole besitzen ein Molekulargewicht von 300 bis 5 000, vorzugsweise
400 bis 2 000; dazu gehören zum Beispiel: Polyäthylenätherglykol, Polypropylenäther-glykol, Polytetramethylenätherglykol,
Polyhexamethylenäther-glykol, Polyoctamethylenäther-glykol,
Polynonamethylenäther-glykol, Polydecamethylenäther-glykol,
Polydodecamethylenäther-glykol und Mischungen
davono Polyglykole, welche einige verschiedene Reste in der Molekülkette enthalten, wie zum Beispiel die
Verbindung HO(CH2OO2H4O)nH, worin η eine ganze Zahl grosser
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als 1 ist, können ebenfalls verwendet werden»
Polyester können an Stelle von oder gemeinsam mit den PoIyalkylenäther-Glykolen
verwendet werden; solche sind beispielsweise die durch Reaktion von Säuren, Estern oder
Säurehalogeniden mit Glykolen gebildeten Ester» Geeignete Glykole sind Polymethylen-Glykole, wie Äthylen-, Propylen-,
Tetramethylen- und Decamethylen-Glykol, substituierte PoIymethylen-Glykole,
wie 2,2-Dimethyl~1,3-propandiol, cyclische
Glykole wie Cyclohexandiol und aromatische Glykole wie Xylylen-Glykol· Wenn eine maximale Geschmeidigkeit des Produktes
erwünscht ist, werden aliphatische Glykole im allgemeinen bevorzugte Diese Glykole setzt man mit aliphatischen,
cycloaliphatisehen oder aromatischen Dicarbonsäuren
oder niederen AlkyIestern öder Ester bildenden Derivaten
davon um, um Polymere mit verhältnismässig niedrigem Molekulargewicht, vorzugsweise mit einem Schmelzpunkt von weniger als etwa 70° C und Molekulargewichten ähnlich jenenj wie
sie für die Polyalkylenäther-Glykole angegeben sind, herzustellen*
Säuren zur Herstellung derartiger Polyester sind beispielsweise: Bernsteinsäure, Adipinsäure, Korksäure,
Sebacinsäure, !!terephthalsäure und Hexahydroterephthalsäure sowie die Alkyl- und Halogen-substituxerten Derivate dieser
Säuren.,
80981 1/0946 . 17 „
■48 ■
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Die Kettenverlängerungsreaktion führt man üblicherweise bei einer Temperatur unterhalb 120° C duroh und oft bei
etwa Raumtemperatur, besonders bei Polymeren» welche durch ;
Hydrazin verlängert werden« Während der Reaktion werden die Moleküle des Vorpolymeren zu einem im wesentlichen
linearen Polyurethanpolymeren zusammenverbunden, dessen Molekulargewicht üblicherweise mindestens 5 000 und manchmal
so hoch wie 300 000 istο Die Reaktion kann*man ohne
ein Lösungsmittel in einer Hochleistungs-Misohvorriohtung ausführen oder man kann sie in einer homogenen Lösung ausführen
ο Im letzteren Fall ist es bequem, als Lösungsmittel eines der organischen Lösungsmittel zu verwenden, welche
zur Anwendung für die Lösung des Polymeren vorgesehen sindο
Ba das entstehende Polyurethan-Polymere eine gummiähnliche
Elastizität besitzt, wird es als "Elastomeres" bezeichnet» wenn auch das Ausmass der Elastizität und die gummiähnliche
Rückprall-Elastizität von Produkt zu Produkt in weitem Be«
reich schwanken kann9 abhängig von der chemischen Struktur
des Polymeren und der. damit in Verbindung befindlichen Materialien*
- 18
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4$
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Ein Vinylchloridpolymeres ist eine andere bevorzugte Komponente
der Polymerlösung bei der Herstellung lederähnli» oher Bahn-Materialieno Man erhält ein Produkt mit überlegener
Abriebfestigkeit, wenn man ein Vinylchloridpolymeres
in Verbindung mit einom Elastomeren, wie dem oben beschriebenen Polyurethan, einsetzt» Bei der Herstellung von Material
für Schuhoberleder oder dergleichen aus einer Mischung von Polyurethan-Elastomeren und Vinylohlorid-Polymeren ist
es im allgemeinen bevorzugt, einen grösseren Anteil (über
50 Gewa#) des ersteren und einen kleineren Anteil (weniger
als 50 Gew.^) des letzteren einzusetzen» Zu brauchbaren
Vinylohloridpolymeren gehören Polyvinylchlorid und Mischpolymere aus einem Hauptanteil, vorzugsweise mindestens
Θ0 #,, Vinylchlorid und einem geringeren Anteil eines anderen,
äthylenisch ungesättigten Monomeren, wie Vinylacetat, Vinylidenchlorid oder Diäthylmaleat«
Innerhalb des oben angegebenen TQ-Bereiches kann der Polymerbestandteil
der Lösung, aus welcher das Besehichtungsgel gebildet wird, eine oder mehrere der zahlreichen Arten von ■
Polymeren enthalten, für welche die nachstehend angeführten Beispiele sind: Polyurethan, Vinylhalogenid-Polymere, Poly=
19 -
0 9 8 11/09-46
ZO
amide. Polyesteramide, Polyester, Polyvinylbutyral, PoIyoC
-me thy !styrol. Polyvinylidenchlorid, Allylester von
Acryl- und Methaörylsäure, ohlorsulfoniertes Polyäthylen,
Copolymere von Butadien und Acrylnitril, Celluloseester und -äther, Polystyrol und andere Polymere, .welche aus
Yinylgruppen enthaltenden Monomeren hergestellt sindo Synthetische
organische Polymere sind im allgemeinen bevorzugt und elastomere Polymere von verhältnismässig hohem ■
Molekulargewicht werden besonders bevorzugt»
Wenn man ein Polymeres verwendet, von welchem bekannt ist, dass es mit Weichmachern verträglich ist, beispielsweise
ein Vinylchlorid~Polymeresf kann es mit bekannten Weichmachern dafür gemischt werden, in einer Menge bis, jedoch
nicht einschliesslich jener, welche einen Abfall des TQ-Y/ertes
unterhalb von 7 kg/cm verursachte Auch andere bekannte Zusätze für polymere Verbindungen können dem polymeren Bestandteil zugefügt werden, wie Pigmentef Füllstoffe,
Stabilisatoren und Antioxydantien»
Der ausgewählte polymere Bestandteil wird in genug Lösungsmittel aufgelöst ρ um eine Lösung zu ergeben, welche den
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erwünschten Feststoff gehalt 12nd die erwünschte Vi 8C ο si tat
besitzt α Bei Verwendung einer Rakel ist es im allgemeinen
bevorzugt, eine Lösung zu verwenden, welche nach Zufügung
des JTichtlösers — falls irgendeiner der Lösung zugesetzt
wird - ©inen Polymergehalt von etwa 10 Ms 30 Gewo# und
eine Viscosi-tät von etwa 10 bis 500 Poise besitzt» Das organisohe
Lösungsmittel, welches man sowohl in der Lösung, als in der Stufe des Koagulations-Bades verwendet, soll
eines sein, das mischbar, vorzugsweise vollständig mischbar mit der Niohtlöser-Flüssigkeit ist, welche bei der Ausführung
der Erfindung verwendet werden soll» N,N-Dimethylformamld
ist ein bevorzugtes Lösungsmittel für die daiin löslichen Polymeren, angesichts seiner hohen Lösefähigkeit
für viele der bevorzugten Polymeren, ebenso wie seine hohe Mischbarkeit mit den allgemein bevorzugten Bfichtlöser-Flüssigkeiten,
einschliesslich. Wasssr0 Zu anderen brauchbaren Lösungsmitteln gehören: Dimethylsulfoxyd, Tetrahydrofuran,
Tetrame thy !harnstoff, N#N-=Dimethylacetaraid9
lT-Methyl-2-pyrrolidons, Ithylacetat, Dioxan, Butylcarbinol,
Toluolg Phenol, Chloroform und gamma-Butyrolacton,, Auch
•Mischungen dieser Lösungsmittel mit verschiedenen wassermischbaren
Flüssigkeiten, wie Ketonen und Alkoholen, welche
- 21
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allein oft schlechte Lösungsmittel· für das Polymere darstellen, sind brauchbarο Sine sehr brauchbare Mischung ist
aus Dimethylformamid und Methylethylketon zusammengesetzt«,
Falls das Lösungsmittel aus der aufgebrachten Schicht lediglich durch Trocknung entfernt werden soll, dann soll es
fluchtiger sein, als der in dem Verfahren verwendete Nicht»
löserο
Wenn die Polymer-Lösung hergestellt istB ist es ein freigestellter, jedoch im allgemeinen bevorzugter Schritt, der
Lösung einen Nichtlöser für das Polymere zuzumischen, wobei
der Nichtlöser eine Flüssigkeit darstellt, die mindestens
teilweise mit dem organischen Lösungsmittel der Lösung mischbar ist» Zu Niehtlösern, welche der Polymerlösung
nach dem vorliegenden Verfahren zugefügt werden können, gehören: Wasser, Äthylenglykol, Glycerin, Glykol-monoäthyläthers
Hydroxyäthylacetat, tert.-Butylalkohol, 1tTr1-Trimethylolpropanj,
Methanol, Äthanolβ Hexan? Benzol, Naphtha,
Soluolp 'fetrachloräthylenj Chloroform und dergleichen,, Falls
verwsndbarj werden Wasser und dessen Mischungen mit wasserraischbaren
Flüssigkeiten im allgemeinen bevorzugte
··» 22 ·"■
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Ehe das Waffsre^ ödreir ein anderer Nichtlöser der Polymerlösung
zugefügt wird» wird er vorzugsweise mit einem erheblichen
Anteil, beispielsweise von etwa den 2 bis zum
Ui'achen seines eigenen Gewichts, eines organischen Lösungsmittels
der Art, welche bei der Herstellung der Polymerlösung verwendet wird8 vermischt» Die Zugabe des Nichtlösers
zu der lösung soll schrittweise und unter Rühren erfolgen, um eine lokalisierte Koagulation zu verhindernο
Der Kichtlöser wird in einer Menge bis zu unä einschliesslieh
jener Menge zugefügt, welche beginnt, die Lösung in eine im wesentlichen kolloidale Dispersion von polymeren
Teilchen umzuwandelne Die bevorzugte Menge von zuzufügendem
Nichtlöser ist üblicherweise etwa 40 - 100 $ auf dieser
Basis und, noch mehr bevorzugt, etwa 70 - 100 $> der Menge8
die erforderlich ist, um erste Andeutungen einer trüben kolloidalen Dispersion herbeizuführen0 Falls die Polymer-Lösung
anfänglich klar war, wird sie üblicherweise noch im wesentlichen klar sein, nachdem der Nichtlöser bei der
erfindungsgemässen Durchführung zugefügt worden istο
Es ist manchmal wünschenswert, der Polymer-Lösung, ehe
sie auf die Unterlage aufgebracht wird, ein Verdickungs-
-23- '
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mittel zuzusetzen9 um eine Zunahmeρ vorzugsweise eine beträchtliche
Zunahme ρ der Lösungs-Viseosität zu bewirken,,
Dies ist dann besonders wünschenswert, wenn eine Lösung verwendet wird-, der wenig oder kein Nichtlöser zugefügt
wurdeο ■
Ein Grund·, warum es erfindungsgemäss im allgemeinen bevorzugt
ist, 'der Polymer-Lösung einen Ifichtlöser in mindestens
dem 40 ·= 100 ^-Bereich, wie er oben erwähnt ist, zuzufügen^
ist9 dass der Nichtlöser hilft9 sich gegen die Ausbildung
grosser Leerstellen in der Beschichtung zu sichern, insbesondere, wenn die Unterlage- eine Faserbahn ist, welche eine
verhältnismässig niedrige Durchlässigkeit für Flüssigkeiten aufweist und wenn das beschichtete Material schnell in die
Bad-Flüssigkeit getaucht wirdo
Ein anderer Grund, warum es im allgemeinen bevorzugt ist,
einen Nichtlöser der Polymer-Lösung im Bereich von 40 100
%f bezogen auf die Menget welche erforderlich ist, um
eine anfängliche Umwandlung der Beschichtungsmasse von
einer Lösung zu einer kolloidalen Dispersion zu bewirken,,
zuzufügenP liegt darin, dass man schnellere !Coagulations-
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is
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Bedingungen in der Stufe des Koagulation-Bades anwenden
kann* ohne dass die Erzielung eines Produkts 9 das feinmikroporös
, in hohem Masse dampfdurchlässig und widerstandsfähig gegen Beschädigung durch häufiges Biegen ist, beeinträchtigt
würdeο Unter einzelnen Umständen wird es jedoch bevorzugt sein, der Besohiohtüngs-Lb'sung wenig oder keinen
Nichtlöser zuzufügen; beispielsweise dann, wenn es erlaubt
oder wünschenswert 1st, langsame Koagulationa-Verfahren
anzuwenden oder wenn die Betonung auf anderen als den eben genannten Eigenschaften liegt» *
Dem erfahrenen Fachmann wird es wenig Schwierigkeiten bereiten,
die günstigste Menge an Hichtlöser, welche der
Lösung einer speziellen Art von Polymeren für die Herstellung einer speziellen Produkt-Type zugesetzt werden soll,
abzuschätzenο Der unerfahrene Arbeiter kann einen wünschenswerten
Nichtlöser-Bereich durch Ausführung einea, kleinen
Versuchsansatzes leicht voraus bestimmen» Beispielsweise kann er 5 kleinen Mustern des Hauptanteils der Lösung 0 ^9
30 $>s 60 fo9 80 f>
bzw« 90 j> Hichtlöser, bezogen auf die
vorher bestimmte Menge, welche erforderlich ist9 um eine
anfängliche Umwandlung der Beschlchtungsmasse von der LiJ-
- 25 809811/0946
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sung zu einer kolloidalen Dispersion zu bewirken, zusetzen, das Verfahren geraäss der hierin gegebenen Lehre abschliessen und nach seinem besten.Urteil jenes Produkt-Muster
auswählen, das dem angestrebten Verwendungszweck am besten angepasst ist, und kann die entsprechende Menge an Hlchtlöser, welche er dem Hauptteil der Lösung zuzusetzen beabsichtigt, berechnen«
Sobald der Nichtlöser, falls überhaupt, der Polymer-Lösung
zugesetzt ist, wird eine Schicht der erhaltenen Dispersion auf das Zwischenschicht-Gewebe aufgebrachte Besohichtungsmethoden, welche brauchbar zum Aufbringen der Lösung sind9
sind beispielsweise: Rakeln, Extrudieren, Tauchen, Sprühen, Bürsten und Aufwalzen»
Wenn die Beschichtungs-Dispersion in Form einer im wesentlichen kolloidalen Dispersion vorliegt, erreicht man die
Koagulation des polymeren Bestandteils durch Baden in einer Flüssigkeit, welche ein Nichtlöser für das Polymere
istρ aber mit dem verwendeten Lösungsmittel, welches sich
in der Dispersion befindet, mischbar ist0 Wenn das Lösungsmittel für die Dispersion mit Wasser mischbar ist„ ist das
letztere eine sweckmässige Badflüssigk.eit,,
BAD C « 26 -
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ti
?54
Wenn die Besehichtungs-Dispersion eine Lösung ist und daher
weniger Nichtlöser enthält., als erforderlich istB um sie
an den Punkt der Umwandlung in eine im wesentlichen kolloidale Dispersion zu bringen,, bewirkt man die Koagulation
durch Baden in einem Gemisch aus einem Lösungsmittel für das Polymere und einem Nichtlöser für das Polymere 9 wobei
der Nichtlöser wenigstens teilweise mit dem Lösungsmittel mischbar isto In diesem Fall soll das Gewichtsverhältnis
Lösungsmittel : Nichtlöser im Badgemisch von etwa 10 : 90 bis 95 i 5 betragene Brauchbare Lösungsmittel und Nichtlöser
sind oben im Zusammenhang mit der Herstellung der Polymer-Lösung zusammengestellt. Es 1st im allgemeinen bevorzugt 9
ein Bad-Gemisch zu verwenden, welches einen Lösungsmittel-Gehalt
von mindestens 50' Gew.# hatο Ein Verhältnis organisches
Lösungsmittel : Nichtlöser in der Koagulationsbad-Stufe wesentlich über 95 : 5 soll man auf jeden Fall vermeldeng
um zu verhindern, dass das Bad-Gemisch eine lösende Wirkung auf die Beschichtung in einem Ausmasse ausübt,
dass entweder eine ausreichende koagulierende WirkungB um
Mikroporen zu ergeben, verhindert wird, oder bewirkt wird,
dass jegliche gebildeten Poren zusammenbrechen„
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ir
Am anderen Extrem, wenn die Polymerdispersion eine Lösung ist, insbesondere bei den bevorzugten Polyurethanen und
Polyviriylohloridharzen und Mischungen davon, besteht üblicherweise kein Vorteil bei der Verwendung von weniger
Lösungsmittel im Koagulations-Bad als der erforderlichen Menge, die ein Lösungsmittel % Nichtlöser-Verhältnis von
70 : 30 ergibt; dies trifft sogar zu, wenn soviel wie etwa 95 i>
Fichtlöser (bezogen auf die Menge, welche die beginnende Umwandlung der Lösung in eine kolloidale Dispersion
bewirken würde) der Polymer-Löeung zugefügt worden isto
Dies soll natürlich nicht bedeuten, dass bei bestimmten Polymer-Lösungen oder unter speziellen Verfahrensbedingungen
es nicht wünschenswert oder nützlich sein wird, ein Lösungsmittel : NiehtXöser-Verhältnis von weniger als
70 ; 30 oder von weniger als 50 t 50 zu habeno Als allg-emeine
Regel besteht jedoch eine grössere Neigung zum Zusammenbrechen der Poren bei den niedrigeren Verhältnissen^,
Wie oben angedeutet, kann die erwünschte Porenbildung oft durch andere Massnahmen gelenkt werden t wobei es eine der
zweckraässigsten Massnahmen istP die Temperatur des ersten
Bades wesentlich über Raumtemperatur, etwa auf 40 - 60° G
zu erhöhen„ Bei einer kolloidalen Dispersion des Polymeren
- 28 809811/0946
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ist eine Temperatur des ersten Bades von etwa normaler Raumtemperatur bis 25° O für diesen Zweck geeignet»
Vorzugsweise badet man das mit der Polymer-Dispersion beschichtete
Gewebe, indem man es in die Badflüssigkeit ein« taucht, oder umgekehrt, darauf schwimmen lässt0 Die Stufe
des Badens kann jedoch auch ausgeführt werden, indem man die Schicht einem Sprühregen oder einem Dampf der Badflüssigkeit
unterwirft oder einer Kombination dieser und anderer bekannten Bade-Verfahren0 "Baden" soll ausdrücken,
dass man bewirkt, dass die Badflüssigkeit entweder in Form eines einheitlichen Körpers oder in feinverteilter Form,
wie ein Sprühregen oder Dampf mit der Polymer-Dispersions-Sehioht
in Berührung kommto
Der Unterdruck, welcher gegen die Unterseite des Sohichtträgers (4) beim Sohlitz (5) nach Figur 1 angelegt wird,
kann von 0 bis 736,6 mm Hg (abs*) reichen, in Abhängigkeit von der Dicke und Porosität der Schichtträger-= und Zwischenschicht-Bahnen
g der Viscosität der Polymer-Dispersion und
dem Ausraass der erwünschten Durchdringung» Üblicherweise
und bevorzugt werden 254 - 685,8 mm Hg absolut (das heisst
- 29 8Q9811/Q946
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76j2 « 508 am Takuuia) verwendet» Bei der Herstellung von
porösem Material wird üblicherweise ein ausreichend niederer Druck angewandt, dass während der Zeitspanne 9 in
welcher eins gegebene Fläche des Schichtträgers diesem verminderten Druck ausgesetzt ist9 die Beschichtungs-Dispersion
im wesentlichen in den jedoch nicht gänzlich durch den Schichtträger gezogen wird, so dass sie eine glatte Beschichtung
auf der oberen Oberfläche der Zwischenschicht (3) zurücklUssl und die Beschichtung nach der Koagulation
0,05 - 0,5 mm. dick isto
Es ist für das erfindungsgemässe Verfahren wichtig, dass die Zeitspanne zwischen der Extrusion der Polymer-Disper~
sion auf die Zwischenschicht-Bahn und der Stufe des Badens
so gelenkt wird9 dass jegliche Absorption von atmosphärischer
Feuchtigkeit nicht zu einer unerwünschten Koagulation .des Polymer-Bestandteils vor dem Baden führt. In jedem Fall
kann der Gehalt der Polymer-Dispersion an Hlchtlöser im
Extrusions=Trichter eingestellt werdenp um das Ausmass der
Feuchtigkeiten-Änderung, welche in der Beschichtung während
dieser Zeitspanne auftritt, auszugleichen» Die Gleichmäs« sigkeit des porösen Produkts wird auf diese V/eise gefördert«.
- 30
BAD
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Beispiel 1
Unter Verwendung der Apparatur nach Figur 1 "bringt man
einen Schichtträger (4)f welcher aus einem porösen 9 imprägnierten, genadelten nichtgewebten Vlies aus hitzege·^
schrumpften Polyäthylenterephthalat-Stapelfasern von 1,25 Denier "besteht, mit der Zwischenschicht-Bahn (3) in Berührung, welche aus einem gewebten 5»00 χ 40-Baumwollbatiet
gewebe mit nachfolgenden Kennzahlen bestehts Fadenzahl
123/118; Gewicht 88,1 g/ra2i Zugfestigkeit 8,93 kg/cm
(50 lbso/ino); Bruchdehnung 15 x 15 1*\ Modul 50,6 χ 84,4
bei 5 i> Dehnung; Dicke 0,127 mm und Glättefaktor 0*33 mm«. Der
nichtgewebte Faser-Schichtträger wurde zuYor mit einer Polyharnstoff-Diepereionsmasse imprägniert 9 welehe der wie unten
angegeben verwendeten entspricht und dann getrocknet, so
dass der imprägnierte Schichtträger 50 $ Dispersions-Fest=
stoff,bezogen auf das Fasergewicht, enthält.
Aus dem Einfülltrichter (2) wird eine Polyvinylchlorid/ Polyharnstoff-Dispersion in Dimethylformamid und Wasser mit
12 1/2 ?6 Feststoff-Öehalt (hergestellt gemäss Beispiel 1
der USA-Patentschrift 3 100 721) bei (A) auf die Zwischensohicht-Bahn
in der Menge von 2g03 kg Dispersion je m2 be-
- 31 - .
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st
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schichteter Oberfläche extrudiert und anschliessend das
beschichtete Gebilde dem verminderten Druck (127 mm Hg Vakuum) am Schlitz (5) unterworfen, so wie das vereinigte
Gebilde aus Schichtträger, Zwischenschicht und Dispersion über dem Schlitz (5) geleitet wirdο Während der Zeitspanne,
durch welche das beschichtete Gebilde dem verminderten Druck, weichen der Vakuum-Schlitz (5) bewirkt, ausgesetzt
ist (0,25 Seko)s wird die Polymer-Dispersion durch die
Zwischenschicht-Bahn (3) und in den Schichtträger (4) gezogen, es verbleibt jedoch ausreichend Polymer-Dispersions-=
Beschichtung auf der oberen Seite der Zwischenschicht=Bahn
(3)i um nach der Koagulation eine 0,38 mm dicke Beschichtung
zu ergeben» Etwa 38 Sekunden nach dem Verlassen der
Unterdruckzone wird das beschichtete Gebilde in den Kessel (6) eingetaucht, welcher Wasser bei Raumtemperatur enthält
und wird in diesem Wasser für etwa 3 Minuten gebadet 0 Ab·=
schliessend wird das erhaltene Produkt in ein weiteres Wasserbad bei.35° G getaucht 9 bis das Polymere vollständig
koaguliert ist. Restliches Lösungsmittel wird aus dem Produkt durch weiteres Baden ausgelaugt und anschlieasend der
beschichtete Sräger' 7 Him.iten lang heisser Luft bei 121° G
ausgesetzt und danach bei etwa 50° C getrocknet* Das er-
■v
SAD ORIGINAL - 32 -
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haltene Produkt ist ein poröses Gebilde mit einer glatten,
anhaftenden, einheitlich mikroporösen Besohichtung von etwa 0(3 mm Dicke und mit einem Wasserdampfdurehlässigkeits-Wert
(oft bezeichnet als lederdurchlässigkeits-Wert)
von etwa 8000 g/Stunde ^e 1QO m , welcher naoh der Prüfung,
die Kanagy und Vickers in Journal of Leather Chemists
Association, 45, Seiten 211-242 (9. April 1950) beschreiben, bestimmt wird«
Die Zugfestigkeit der Haftbindung zwischen der Zwischenschicht
und dem Schichtträger im porösen Produkt bestimmt man durch Entnahme einer Probe 2,5 x 15 cm und ausreichend
tiefes Einschneiden liber die Breite, dass die Zwischenschicht vom Schichtträger auf eine länge von etwa 5 cm
getrennt werden kann<> Die Probe wird dann in einen Zugfestigkeit
s-Prüf er der Bauart INSTRON gebracht und die Zugfestigkeit
der Haftbindung unter Verwendung einer Querkopf-Geschwindigkeit
von 25,4 cm, einer Diagramm-Geschwindigkeit von 5 cm/Minute und einer Klauen-Öffnung von 5 cm gemessen.,
Die Zugfestigkeit der Bindung wurde mit 0,3 kg/cm, bestimmt»
Die Rauheits~Kennzahl des nach diesem Beispiel hergestell-
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ten porösen Material war gleich Null j sie wurde bestimmt
duroh enges Einspannen einer Probe von 30,5 cm im Quadrat zwischen Spannringen, die beschichtete Seite nach oben,
und Dehnen des Materials nach oben mit einem plan-konvexen
Verformungskopf bis zu einem Höchstwert von 2,54 cm ober= halb der ursprünglichen Ebene 0 Der Kopf wird mittels hydraulischen
Drucks über einen Zeitraum von etwa 15 Sekunden bewegte Wenn keine wahrnehmbare Rauheit am oberen Punkt
auftritt, ist der Rauheits-Wert gleich Nullj wenn eine erkennbare, jedoch unbedeutende Rauheit vorhanden ist, ist
der Rauhelts-Wert eins; wenn mehr als eine unbedeutende
Rauheit für das unbewaffnete Auge erkennbar ist, ist der Rauheits-Wert grosser als eins„
•Man wiederholt das Verfahren nach Beispiel 1 mit der Ausnahme, dass man die Zwischenschicht aus Baumwollgewebe .
durch ein Gewebe ersetzt, welches 65 °fa P olyäthyl entere=»
phthalat-Fasern und 35 i° Baumwolle enthält und eine Fadenaahl
von 96 x 96 {Rohbreite) besitzt ο Das Gewebe ist gebleicht,,
entschlichtet, 3ede Seite doppelt gesengt und
anschliessend unter Verwendung eines Spannrahmens im nassen
:■ ORIGINAL
34 ~*
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if
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Zustand aus einer ursprünglichen Breite von 119»38 om auf
eine endgültige Breite von 124,46 cm gedehnt» Durch diesen
Vorgang wird das Gewebe9 welches ursprünglich eine Zug»
festigkeit von 9»82 χ 10,72 kg/cm, einen Modul von 239 x
84,4 kg/cm bei 5 1» Dehnung und eine Bruchdehnung von- 26 i» χ
32 i° besass, in ein Gewebe mit einer Zugfestigkeit von
9,82 χ 9»64 kg/cm einem'Modul von 140,6 χ 98,4 kg/cm2 bei 5 $
Dehnung, einer Bruchdehnung von 25 $ χ 25 $>* einem Glättefaktor
von 0,36 mm, einer Dicke von 0,14 mm und einem Gewicht von 78 g/m umgeformtο Das poröse Material, welches
unter Verwendung dieser Zwischenschicht hergestellt wird, besitzt eine 0,3 mm dicke Oberflächenbeschichtung und zeigt
bei der Prüfung gemäss Beispiel 1 keine Rauheit, selbst bei voller Dehnung, eine Haftfestigkeit von 0,805 kg/cm
zwischen den Schichten und einen Lederdurchlässigkeits»
Wert von 7000 g/Stunde je 100 m «
Man wiederholt das Verfahren nach Beispiel 1 mit der Aus« nähme, dass man die gewebte Baumwoll-Zwischenschicht durch
ein Faservlies ersetzt, welches aus endlosen Polyäthylen« terephthalat-Fäden gebildet ist, die innerhalb des Vlieses
- 35 8098 11/0946
EED-754
statistisch ungeordnet abgelegt sinä9 und unter Verwendung
einer Vorrichtung ähnlich jener, welche im Beispiel 2 der belgisohen Patentschrift 608,646 beschrieben ist9 hergestellt wurdeο Das Faservlies wurde hergestellt durch
Schmelzspinnen von Polyäthylenterephthalat mit einer relativen Viseositat von etwa 34 zu Fäden» aus einer 68~löch~
rigen Spinndüse (Lochdurchmesser O?178 mm)» während ein
80/20 Äthylenterephthalat/^isophthalat-Mischpolymeres aus
einer benachbarten 34-°löchrigen Spinndüse zugesponnen wird0
Es werden 13g des Oopolymeren für je 78 g Polyäthylenterephthalat gesponnene Die frisch gesponnenen Fäden werden in
reibender Berührung an Chromoxyd-Leitstäben vorbeigeführt,
um ihnen eine induzierte elektrische Ladung zu vermitteln,,
Man verwendet einen ansaugenden Luftstrahl, der bei 3*5 atü
Druck arbeitetj um die Fäden eu strecken und abzuschrecken»
sie an eine Aluminiumplatten-Vorlage vorzuschieben und sie auf der Vorlage getrennt und statistisch ungeordnet in
Form einer lose geformten, ungewebten Watte abzulegen» Die Vorlage' wird in ausreichendem Masse bewegt, um eine Watte
gleichmässiger Dicke au ergebenο
Anschliessend wird die Watte zwischen zwei Bahnen Papier
' - 36 809811/0946
U69562
gebracht und unter einem Druck von O9 49 atli bei 160° C
zusammengepresst, um sie zu verfestigen0 Das verfestigte
Vlies 1st dichter und stärker als vorher, ist aber noch im wesentlichen völlig ungebundene Das verfestigte Produkt
hat nachstehende Kennzahlen: Minimale Zugfestigkeit 3»57
kg/cm j Bruchdehnung 55 $> χ 55 #; Modul 21,1 χ 35*1 kg/cm
bei 5 i> Dehnung; Dicke 0,127 mm; Glättefaktor 0,127 mm?
Gewicht 54,2 g/m . Das verfestigte Vlies wird ansohlies»
send im Verfahren nach Beispiel 1 verwendet, um eine.Oberfläohen-Beschiohtung
von 0,2 mm Stärke nach der Koagulation zu ergebenα Das erhaltene poröse Produkt ist 0,89 mm dick
und zeigt keine Rauheit, selbst bei vollständiger Dehnung nach dem im Beispiel 1 beschriebenen Test; seine Haft»
festigkeit zwischen den Schiohten beträgt 10,7 kg/cm und
es besitzt einen. Lederdurchlässigkeits-Wert ähnlich jenem
nach Beispiel 20 Das als Zwischenschicht verwendete unge»
webte Material hat einen Glättefaktor von 0,127 mm, das bedeutet, dass so wenig wie 0,127 mm der im Beispiel 1 verwendeten kolloidalen Dispersion, auf das Faservlies geschichtet
und koaguliert, gewaschen und getrocknet, wie in Beispiel 1 eine glatte Beschichtung ergibt, welche für das
unbewaffnete Auge frei von dem Oberflächenmuster ist, wel-
- 37 8098 11/0946
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ches das Faservlies vor dem Beschichten zeigt.
Der hier verwendete Rauheits-Prüfer ist das Modell
1004=·50Bj hergestellt von der Columbia Vise and Manufacturing Company, Cleveland, OhIo9
Die Dicke der Gewebe wird, gemäss ASTM D-1813-60S bestimmt<
38
80 98 1 1/09
Claims (1)
- FKD-754 5« März 1965Patentansprüche"ο Verfahren zur Herstellung eines nicht-rauhenden, mikroporösen Schichtstoffes, dadurch gekennzeichnet, dass man(a) eine Oberfläche eines porösen Fasergutes mit einer flüssigen Dispersion beschichtet, welche im weeentliehen einen Polymer-Bestandteil und ein Lösungs·= mittel dafür enthält, wobei die Dispersion eine Viskosität besitzt, die auereichend hoch ist, um ihr Zurückhalten im Fasergut unter den Beschichtuhgsbedingungen zu gewährleisten.und ausreichend nieder ist, um die vollständige Durchdringung des Pasergutes unter den Bedingungen des nachfolgenden Schrittes (c) zu ermöglichen, und wobei der Polymer-Bestandteil, eine maximale elastische Verformungs-Festigkeit von mindestens 7 kg/cm unter den Trocknungsbedingungen des nachfolgenden Schrittes (e) aufweist,(b) die anders Oberfläche des Bahnmaterials mit einer porösen Schichtträger-Bahn in Berührung bringt„- 3980981 1/0946FFD-754(c) an die freie Oberfläche der Schichtträger-Bahn einen Unterdruck anlegts wodurch die Dispersion durch das poröse Gut und mindestens teilweise in die Schichtträger-Bahn gezogen wird, um einen Schichtstoff zu bilden,(d) den Schichtstoff in einer Flüssigkeit badet, welche einen JTichtlöser für den Polymer-Bestandteil enthält, wobei der ITichtlöser mit dem genannten Lösungsmittel mischbar ist, um den Polymer-Bestand·=» teil zu koagulieren und das Lösungsmittel zu entfernen* und(e) den erhaltenen Schichtstoff trockneteVerfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet 9 dass man ein poröses Fasergut verwendet, welches nächste-·hende Eigenschaften aufweist: Bruchdehnung 7 ~ 35 5^} Modul 10,55 - 843.7 kg/cm2 bei 5 0A Dehnung; Dicke OfO76 - 0*305 mm und Glättefaktor nicht über 0^38 mmoVerfaliren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass man als poröses Fasergut einen gev/ebten Baumwollstoff verwendet*■ *· - 40 809811/094 6FFD-7544ο Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass man als poröses Fasergut ein. Gewebe verwendet, welches
Baumwolle und Polyester-Fasern im Verhältnis 35 i 65
enthalte5ο Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass man als poröses Fasergut ein Faservlies verwendet,
welches im wesentlichen aus Polyester-Fasern besteht0' 6ο Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Polymer-Bestandteil ein Polyurethan enthält·7ο Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Polymer-Bestandteil ein Gemisch eines Vinylchlorid-Polymeren und eines Polyurethans enthält, welches mindestens 50 GeWo^ Polyurethan enthält»8β Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass man als flüssige Dispersion eine Dispersion eines Polymeren in Dimethylformamid und Wasser verwendet.,9u Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass- 41 -809811/0946FFD-754man als Dispersion eine kolloidale Dispersion und als Polymer-Bestandteil ein Polyurethan verwendet, welches eine maximale elastische Verformungsfestigkeit von etwa 9,1 bis 21 kg/cm aufweist»Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass man als Dispersion eine kolloidale Dispersion eines Vinylchloridpolymerisat-Polyurethan-Gremisches verwendet, welches mindestens 50 Gewo$ Polyurethan enthält und eine maximale elastische Verformungsfestigkeit van etwa ι 9s1 - 21 kg/cm aufweist0η Poröser Schichtstoff bestehend im wesentlichen aus(1) einem porösen Schichtträger-Fasergut,(2) einem porösen Zwischenschicht-Fasergut9 welches über den Schichtträger gelegt ist, und(3) einer einheitlich mikroporösen polymeren Masses welche eine kontinuierliche Grundmasse innerhalb der Zwischenräume des Zwischenschichtgutes und der Zwischenräume des Schichtträgers bildet und in einer glatten, mikroporösen Beschichtung auf der äusseren Oberfläche des Zwischenschichtgutes endet,~ 42 «. "
809811/0946Hiwobei das Zwischenschichtgut ein Gewebe oder ein Vlies darstellt, welches eine Zugfestigkeit von mindestens 0,179 kg/cia, eine Bruchdehnung von 7 - 35 #» einen Modul von 10,55 - B43,7 kg/cm bei 5 # Dehnung, eine Dicke von 0,076 - 0,305 mm und einen Glättefaktor nicht über 0,38 mm aufweist■„■12« Schichtstoff gemäss Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet 9 dass die Sehichtspaltungs-Zugfestigkeit minde» ν stens 0,536 kg/cm und der Rauheits-Paktor nicht mehr als eins beträgt«13o Schichtstoff nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet9 dass das Zwischenschichtgewebe ein gewebter Baumwollstoff ist,Ho Schichtstoff nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet!, dass die Zwischenschicht ein Gewebe aus gemischten Polyester- und Baumwoll-Paseffn isto15o Schichtstoff nach Anspruch 14» dadurch gekennzeichnet, dass die Polyesterfasern Polyäthylenterephthalat=- 43 809811/0946Fi1D-? 54 ■·■'■"■ Fasern sind und das Verhältnis von Polyester- % Baum·= wollfasern in der Zwischenschicht etwa 65 ! 35 ist ο16« Schichtstoff nach Anspruch 12P dadurch gekennzeichnet,, dass die Zwischenschicht ein Faservlies . aus stati~ stisch ungeordnet abgelegten synthetischen Fasern ist*17o Schichtstoff nach Anspruch 169 dadurch gekennzeichnet, dass die synthetischen Fasern Polyester-Fasern sindο18ο Schichtstoff nach Anspruch 17» dadurch gekennzeichnet9 dass die'Pölyester^Fasern vorwiegend aus Polyäthylen= terephthalat zusammengesetzt sindf und der Rest aus Polyäthylenterephthalat/-=isophthalat zusammengesetzt ist ο8098 1 1/0946
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