DE1469578A1 - Dreischichtiger,lederaehnlicher Schichtstoff und Verfahren zu dessen Herstellung - Google Patents

Description

Dr. D. thomsen H. Tiedtke G. Bühling

Dipl.-Chem. Dipl.-lng. Dipl.-Chem.

8000 MÖNCHEN 2

TAL 33

TELEFON 0811/226894

TELEGRAMMADRESSE; THOPATENT

München 11· Dezember 1964

Patentanmeldung P 14 69 578.4 case 3140 / T 1647

Uniroyal, Inc.
New York, N.Y. (USA)

Dreischichtiger, lederähnlicher Schichtstoff und Verfahren zu dessen Herstellung

Die Erfindung bezieht sich auf neue poröse dreischichtige Schichtstoffe und auf ein Verfahren zu deren Herstellung.

Derzeitig sind plastikbeschichtigte Gewebe von großem Interesse, indem sie gute Möglichkeiten zur Schaffung eines Schichtstoffmaterials bieten, das dann, wenn man es von einer

Seite des beschichteten Gewebes betrachtet, das Aussehen und oo
ο die Eigenschaften des Plastikfilmes oder Kunststoffilmes hat, wobei jedoch der Film durch das darunter liegende Gewebe getra- «^ gen wird, so daß der Schichtstoff als Ganzes gewisse Eigenschaf-

^j ten, insbesondere eine beträchtliche Festigkeit zeigt, die die ω Plastikschicht bzw. Kunststoffschicht allein nicht besitzt.

Neue Unterlagen (Art 7 * l Abs. 2 Nr-I Satt 3 des Änderunflsesa. v. 4.8.1OtMV .

Mündlich· Abrtden, intbaiondera durch Telefon, bedürfen achrlfUfchar Betätigung <j\^ Oreedner Bank München Kto. 109103 · Postscheckkonto München 11 M 74

St

Solche beschichteten Gewebe bieten viele Anv/endungsniög«=» lichkaiten. Einer eier vrichtigsten lai*f enden Aiiwendungsav/eelce liegt¹ im Gebidt des sog. "nachgeahmten Leders",, vo aolche be schichteten Gowabe "bii Kleidung (Hocke etc.), für Poiptü ren ofl.dgl. angev/endet wurd

Diese sog. naehsc&hiitan Leaerfiliac .werden in. großora TJmfang derzeitig für Kleidung, Polsterungen und für aadsriw j*nv/enduiigosveclcs eiisss-setst. Xlatürlicliss Leder besitzt 3ine Eigenschaft, dis als "Atmungsfähigkeit" bezeichnet v;ird, d_eh. G3 läßt Luft und Peuchtigkoxtsaampf hindurch und abaoroiart liasaer j es sind viele Bsjßüirongen angestellt vordon,, um nachgeahmte Lederfilme au sciiaffen, die in demselben Grad v.^riö Leder "atmungsfsJiig" sind.

Nach der Erfindung %vird ein neues Gewebe und ο in PiImschichtstof f mit einem außergewöhnlich echten 'Q. e derartig en Griff" und außergewöhnlich guten Ataungseigonschafton ebenso wie ein Verfahren zur Herstellung einea solchen - SsliieZitstof fps geschaffen.

Geaäß der Erfindung wird ein Gewebe und ain porös~r thermoplastischer Pilmi3ohichtstoff mit Iederartigem Griff und der Eigenschaft zum Absorbieren von Wasser und suin Hindurchlassen von Luft xiiitl Peuchtiglceitsdasipf nach einem Verfahren

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il.lt, das darin besteht, daß man zunächst ein im wesentlichen glcichförmigcrs Gemisch aus einem Pilmbildungsmaterial uiid einem damit unverträglichen schmelzbaren Material bilüjst, v/orin das umrerträgliche Material in einer physikalischen Form mit einer Massendichte vorliegt, die niedriger als cLecoen tatsächliche Dichte ist; dann wird eine dünne Oberflächenschicht dieses Gemisches auf eine Gießoberfläche geschichtet; es wird ein z.xitos im wesentlichen gleichförmiges Gßraiech aue einen Filabildungsaaterial und einem damit unverträglichen schmelzbaren Material gebildet, worin das unverträgliche Material in einer physikalischen Fond mit einer M&ssendiehte vorliegt ι die geringer als dio tatsächliche Dichte ist, wobei dieses zweite Gemisch ein Blähmittel enthält; es wird eine Körperschicht dieses zweiten Gemisches auf die dünne Oberflächenschicht geschichtet und der Oberflächensehicht geganüber ein Gewebe auf die Oberfläche der Körperschicht aufgebracht; die rchlchten werden zu einem einheitlichen Film geformt; das Blähmittel wird in der Körperschicht vergast und

das unverträgliche Material wird geschmolzen, wpbei der poröse ι ·

PiIm gebildet wird.

In einer Aueführungeform werden ein Gemisch aus einem Vinylharzplastisol oder -organosol und !Teilchen eines unverträglichen thermoplastischen Harzea im wes®ntlichen gleich-

;, woraufhin das Gemisch mit einem'Ueauf übliches Gießpapier gagossen vird. _

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Der Zwischenraum zwischen der Abstreichwalze und der tBb«rtr&- gungsv/alze wird so eingestellt, daß die Dicke der Beeekiefedfcbng auf der Übertragungswalze eo geregelt wird, daß eine dünne Beschichtung der nachstehend beschriebenen Art erzeugt wird. BLe Übertragungswalze berührt das Grießpapier, wenn es swiecfe-ea der übertragungswalze und der gummiüberzogenen Stützwalze eingeführt wird; die dünne Beschichtung auf der Übertragungswalze wird auf das Papier übertragen. Diese. Schicht aus Vinylbara, die die Oberflächenschicht sein soll, wird dünn gehalten; vorzugsweise hat sie eine durchschnittliche Dicke von nicht neuer als etwa 254/ (10 mil ).

Das Grießpapier, das jetzt eine dünne Schicht aus eines mit Vinylharz unverträglichen Harageiaiseh trägt, wird 3tufenweise durch einen" langen Mehrzonenofen geführt. Bei Verseswiaidung von Organosol wird der Ofen zweckmäßig in eine Zahl von Heizzonen abgestuft» z.B. 6 Heizzonen mit stufenweise anwack-' sender Temperatur von etwa 82⁰O (180⁰P), 96⁰G (2O5°F), 327"³C (260⁰F), 204°C (400⁰P) und 216⁰C (420⁰P). Durch den stufenweisen Temperaturanstieg soll ein zu schnelles Verdampfe des LiSsungsmittelanteils des Organosols verhindert werden. Bine geeignete Laufgeschwindigkeit des Trägerbandes und YinyX-• filme durch den Ofen beträgt 36 bis 46 m/min (40-50 yaräs/öin)· Bei dieser Durchlaufgeschwindigkeit, ist eine Ofenlänge von etwa 6Q,o (65 yards) erwünscht. Obwohl die Hitse des -Keinrsoaca-

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ofens derart sein fcsnn, daß die anfängliche YinylharzBCtiicht lsäiglich teilweise schmilzt, d.h. geliert, ist es erwünscht, daß diese Schicht bei diesem Durchgang vollständig schmilzt. Obgleich ein Schmelzen des unverträglichen Materials, wie es folgenden beschrieben wird, nicht no tv/ endig zu diesem Zeitpunkt herbeigeführt werden, muß, ist es jetzt mit Rücksicht auf den Geaamtverfahreneablauf erwünscht, Temperaturen zu verwenden, so daß dienes Schmelzen wenigstens dann eintritt, wenn das derzeit bevorzugte Polyäthylen als das schmelzbare Material in einer Vinylhasis verwendet wird.

Biese vorzugsweise geschmolzene, noch an dem Gießpapier haftende Schicht wird dann einem zweiten UmkehrwalzenbesehichtungBVorgang unterzogen. Eine zweite gleichförmige, ebenfalls ein Blähmittel aufweisende Mischung aus Yinylharzorganosol oder -plastisol sowie Teilen eines unverträglichen thermoplastischen Harzes wird an die Abstreifwalze und die Übertragungswalze abgegeben. Me jetzi mit der zweiten Mischung beschichtete übertragungswalze berührt das Gießpapier auf der gummiüberzogenen Stützwalze, so daß beim Durchlauf des

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mit einer zuvor aufgebrachten Oberflächenschicht dünn überzogenen Gießpapiers zwischen der Stützwalze und der Übertragungswalze eine Körperschicht der zweiten Misohung auf die dünne Oberflächenschicht abgelegt wird. Pur ein Material mit Kleidunssqualität wird z.B. die zweite Mischung vorzugsweise in einer

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2ate zwischen 170 g/m (5 ounees/sq,.yd) und 510 g/m '(15 oi\nces/sq.,yd) auf die anfängliche dünne Schicht aufgebracht, was einer mittleren Körpsrschiehtdicke entspricht, die zwischen 520"und 1040 & (20 "bis 40 mil) liegt; bei einer besonderen Au3führung3form für Kleidungszwecke erbracht© eine Körpers chi cht mit einem Gewicht von etwa 294 g/m (8,7 ounces/eq.yd) und einer endgültigen Dicke von etwa 760JL (30 mil) ausgezeichnete Hesultate. Im allgemeinen sind die Produkte "bei dünnaren Körperachichten insbesondere für Kleidungszwecke und dergleichen Anwendungen geeignet, während die dickeren Schichten die Produkte besser für Polsterungen und dergleichen Anwendungen geeignet machen. Sogar dickere Körperschichten his zu etwa 800 g (28 ounces) - dies entspricht einex· maximalen ,Dicke von etwa 3QOO(Jt/ (150 mil) oder noch sehiferere Körpereehichten können für Polsterzweclre verwendet werden.

Dann wird ein Gewebefutter aufgelegt, das die gleiche Ausdehnung wie die feuchte Körperschicht besitzt. Das Gewebefutter wird unter einem äuSeret schwachen Druck, der in der Fachwelt mit "Kuß"-Druck bezeichnet wird, auf die feuchte Gewebeschicht aufgebracht; dieser Druck reicht aus, um das Gewebe vollständig mit der Körperschicht in Berührung zu bringen; er ist jedoch nicht so groß, daß das Gewebe in die Körpers chicht eingebettet wird.

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Bas Gioßpapier wird zusammen mit dem darauf befindlichen dreischichtigen Sehichtotoff durch, einen langen Ofen geführt» der "bei einer konstanten Temperatur von etwa 193⁰C (380⁰F) gehalten wird. Auch dieser Ofen ist zweckmäßig etwa 60 m (65 yd) lang und es beträgt die Durchlaufgeschwindigkeit etwa 25 "bio 28 m/min (25-30 yd/ain). Bei dieeer Wärmebehandlung erweicht, d.h. schmilzt nicht nur die Körperschicht (und wird das Schmelzen der Oberflächenschicht vervollständigt, wenn dies bis dahin beendet worden ist), sondern es werden die beiden Schichten miteinander verschmolzen und auf diese Weise eine feste Verbindung zwischen ihnen gesichert; diese Wärmebehandlung sorgt auch dafür, daß das von der Körperschicht mitgeführte Blähmittel aufgeschlossen wird, so daß diese Schicht Zellstruktur erhält, d.h. schwammig wird, wenn die Zellen oder Blasen aus-dem Gas des aufgeschlossenen Blähmittels in der Schicht eingefangen worden sind. Es ist erwünscht, daß bei dieser Wärmebehandlung auch das im folgenden beschriebene Schmelzen des in der Körperschicht enthaltenen unverträglichen Materials bewirkt wird. Es ist wichtig, darauf , hinzuweisen, daß das Blähen des Blähmittels in der Zwischen- oder Körperschicht nicht so heftig verläuft, daß die anfängliche dünne Oberflächenschicht zerstört wird, die unmittelbar auf dem Gießpapier aufliegt. Diese dünne Oberflächenschicht wird durch das Blähen der darüber befindlichen Körperschicht weder verdorben noch in irgendeiner Weise verzogen, und zwar

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hauptsächlich deswegen nicht, weil sich das stützende Gießpapier unmittelbar darunter befindet; die dünne Oberflächenschicht bleibt somit eben.

Die dünne Oberflächenschicht wird "beim ©reton Durchgang .durch den Ofen "geliert" und nach Möglichkeit vollständig geschmolzen. Wird ein Vinylharzplastisol oder -organosol verwendet, so findet die Gelierung bei wenigstens einer Teillösung des Harzes in dem Weichmacher statt. Beim Durchgang des Papiers mit der darauf befindlichen Oberflächenschicht und Körperschicht durch den Ofen wird die Körperochicht zuerst geliert (und wenn die Oberflächenschicht bis dahin noch nicht Mo au diesem Ausmaß geliert worden ist, so wird auch sie geliert), so daß es für die Aufrechterhaltung der Integrität des Gels während der Gasbildung aus dem Blähmittel und während der Schmelzung des unverträglichen Harze3 ausreicht Nach der Gelierung jeder Schicht (beim zugehörigen Durchgang durch den Ofen) zu einom Grad, der notwendig ist, um die Integrität während der Pchmelzung des unverträglichen Harzes" zu behalten, wird die Schicht weiterhin erhitzt, um da3 unverträgliche Harz zu schmelzen. Wie oben erwähnt, findet zweckmäßig ein Schmelzen des unverträglichen Harzes in der Oberflächenschicht beim Durchgang des Gießpapiers durch den Ofen statt, wenn dieses lediglich diese Schicht trägt, während das Schmelzen dea unverträglichen Harzes in der Körperschiciit.

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während des Durchgangs der drei Schichten durch den Ofen eintritt, so daß in dem sich nach jedem zweiten Durchgang ergebenden Produkt das Vinylharz vollständig in den beiden Schichten geschmolzen odsr verschmolzen und die beiden Schichten fest miteinander verschmolzen sind, wobei die Körperschicat durch das Aufschließen des Blähmittels schwammig und beide Schichten im Anschluß an das Schmelzen des unverträglichen Harzes porös sind.

Der dreißchichtiga Schichtstoff ist nun fertig; das Gießpapier wird nicht mehr für die Stützung des Pilms benötigt und kann bei einer Gießpapierwalze aufgewickelt v/erden, während gleichzeitig der dreischichtige Schichtstoff auf seine eigene Walze aufgerollt wird.

Das Produkt ist ein poröser Schichtstoff, der Luft und Feuchtigkeitsdampf durchläßt und Wasser absorbiert. Dieser poröse Schichtstoff besitzt einen Harzfilm mit einer Vielzahl miteinander verbundener Poren oder Hohlräume mit darin befindlichen Teilchen des unverträglichen Materials; diese unverträglichen Teilchen besitzen ein kleineres Volumen als die Hohlräume, von denen sie aufgenommen sind, d.h. es ist der Hohlraum, in dem sich ein Teilchen befindet, volumenmäßig größer als das Teilchen· "

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^v - ίο - ·

filz d.-2n Film in. den poröson Schichtstoffen nach d Erfindung können zahlreiche schmelzbare Stoffe verwendet werden; es sind jedoch thormoplastlache Harzniaterialien und deren Verbindungen bevorzugt, insbesondere die thermoplasti schen Vinylharze, wie beispielsweise Polyvinylchlorid oder desaen Kombination mit irgendeinem der folgenden Harze oder irgendeiner Kombination der folgenden Harze: Mischpolymere aus Vinylchlorid und Vinylacetat, Polyvinylidenchlorid, polymere aus Vinylchlorid und Diäthylsiaieat, Mischpolymere aus Vinylchlorid und Vinylidenchlorid und Mischungen davon. Bei den derzeit bevorzugten Ausführungfjforraen ist das in der Mischung befindliche Vinylharz ein Vinylharzplastisci, das durch Dispersion feinvertoilten Vinylharzes in einem Weichmacher hierfür oder in einem verflüssigten Plastisol hergestellt wurde, dca ein organisches Verdünnungsmittel, z.B. Organosol zugegeben worden ist. Der Ansatz von Piastisolen und ihr Gebrauch iot den Fachleuten bekannt; eine frühere Beschreibjung riierau von Perrone und Keuwirth findet sich in der Zeitschrift "Ködern Plastics 26", 78 (April 1949).

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Dieses Material, das den Film des Schichtstoff ο bilde-n.

soll, wird mit einem schmelzbaren, mit diesem Material unverträglichen Material vermischt. Für das schmelzbare, unverträg liche Material können verschiedene, den Fachleuten geläufige Materialion verwendet werden. So können für die gleiche Anven

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dung gewisse Vfaohce und Polypropylene verwendet werden; das derzeit "bevorzugte Material ist jedoch. Polyäthylen. Diese Materialien sind thermoplastisch und βohmeisen, wenn sie Wärme ausgesetzt werden, wie beispielsweise während des ' Schjaelzzyklus der nun bevorzugten Vinylharzplastisole, die für den Körper des Films verwendet werden.

Polyäthylen ist besonders gut für die unverträglichen Materialien nach der Erfindung geeignet, da es zwischen etwa 87° und 11O⁰C (188° und 23O⁰F) schmilzt; diese !Temperaturen liegen im wesentlichen oberhalb des normalen Bereichs der Gelierungstemperaturen für Yinylplastisole, jedoch unterhalb des normalen Bereichs der Schmelztemperaturen für solche Plastioole. Je nach der Sauer der Wärmeaussetzung geliert Yinylplastisol normalerweise in einem Bereich von etwa 37,8° bie 82⁰O (100° bis 180°F) und schmilzt, d.h. löst sich vollständig oder verfließt vollständig in einem Bereich von etwa 121° bis 182⁰O(250° bis 36O⁰P).

Das unverträgliche Material sollte in physikalischer Form mit einer Kassendichte vorliegen, die «geringer als die tatsächliche Pichte ist. Die Teilchen des unverträglichen Materials können nach Möglichkeit eine der Siebmaschenweite bei 40 und 250 Maschen entsprechende Größe haben; bei den jetzt bevorzugten Ausführungsformen haben sie eine Größe

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entsprechend der Siebmasckenwöite bei etwa 120 bis 160 Ma-: sehen. Es ist ebenfalls erwünscht, daß das Material in der Form kleiner Teilchen odor von Pulver vorliegt, die vorzugsweise unregelmäßig geformt sind. Diese unverträglichen thermoplastischen Materialien können auf dem Markt ohne • Schwierigkeit in der für dio Verwendung bei der Erfindung geeigneten Form erhalten werden..So kann gepulvertes Polyäthylen in einer Miaehung von Teilehengrößon entsprechend der Siebmaschenweite bei 40 bis 230 Maschen unter dem Kamen Hi-Fax 601," gepulvertes Polyäthylen mit einer .Teilchengröße •von 105 Micron entsprechend einer Siebmaschenweite bei angenähert 140 Maschen unter dem Namen Microthene 620 oder eine Mischung der Teilchengrb'ßen von 88 bis 105 Microns entsprechend einer Siebmaschenweite bei angenähert 170 bis 140 Maschen unter dem Hamen Microthene 608 und gepulvertes Polyäthylen mit Teilchengrößsn entsprechend einer Siebmaschenweite bei 80 bis 100 Maschen unter dem Hamen Alathön 10.erhalten werden.

Dio gewählte Teilchengröße wird durch die vom Endprodukt erwarteten Eigenschaften bestimmt. Im allgemeinen sollten die Teilchen genügend klein sein, so daß sie keine vorspringenden Buckel oder Höcker auf der Oberfläche des fertigen Produktes bilden, wo dies dem Aussehen schadet, wie beispielsweise auf dom Kleidersektor. Die Teilchengröße beeinflußt

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auch den FeuchtigJzeits- imd I>uf ttranspirationgrad. Die unverträglichen Teilchen sollten von einer derartigen Größe sein, das eine genügende Henge zugefügten Grund- oder Basismaterials miteinander verbundene Durchgänge schafft, um die gewtinßchte Atmungsfähigkeit zu erhalten, ^e größer dio Menge an unverträglichem Material ist«desto größer ist die Luft- und Wasseraurcitlä33ig3coit, desto weniger beeitzt aber das fertige Produkt die Eigenschaften des Grund- oder Basismaterials. ■■"■■■.·■

Der Betrag, um den das fertige Material Luft oder Feuchtigkeitsdampf durchlast, variiert nicht nur in Abhängigkeit von der Teilchengröße des unverträglichen Materials und dessen Verteilung in dem Körper, sondern auch von der angewendeten Menge unverträglicher Teilchen bei einer gegebenen Menge Harzbasis. Es ist erwünscht,- daß bei der Körperschicht in der Grundmasse etwa 10 bis 50 Gewichtsteile an unverträglichen Teilchen pro 100 Gewichtsteile Harz, und bei der dünnen Oberflächenschicht in der Grundmasse etwa 10 bis 60 Gewichtsteile unverträgliche Teilchen pro 100 Gewichtsteile Harz vorwendet werden. Ein Zuviel an Teilchen in der dünnen Oberflächenschicht führt zu unerwünschten "Schwächungen¹¹ oder "Verschlechterungen" in 4er Oberflächenschicht.

Wie erörtert, muß das schmelzbare Material unverträglich

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mit dem Grundmaterial sein, d.h. mit dem Material, das den Körper deo Pil&3 bilden soll. Mit "unverträglich" i3t gemeint_r daß das Material nicht mit dem Grundmaterial verschmilzt oder mit diesem homogen wird; e3 ist ein Material, das sich weder physikalisch noch chemisch mit dem Grundmaterial verbindet. VTejin das Grundmaterial eine Lösung eines Vinylharses und eines Weichmachers, z.B. ein geschmolzenes Plastisol ist, so ist ein unverträgliches Material ein solches, das das Vinylharz oder den Weichmacher oder das gelöste Harz weder löst noch in diesem gelöet wird.

Es ist wichtig, daß das unverträgliche Material eine Kassendichte besitzt, die kleiner als seine tatsächliche Dichte ist. Femer wird angenommen, daß unverträgliche Teilchen, die eine unregelmäßige !Form haben, zu Filmen führen, die gegenüber denjenigen eine bessere Atmungsfähigkeit besitzen, die mit im wesentlichen runden oder glatten Teilchen hergestellt wurden. Man nimmt an, daß bei in einer geeigneten GrundmassQ eingetauchten, unregelmäßig geformten Teilchen die Grundmasse geliert und danach die unverträgliche Kasne unter Bildung von Luftzellen in der gelierten Grundmasse 'schmilzt und daß die Luftzellen beim Pließen sich miteinander vorbinden, so daß ein durchgehend poröses Gefüge erhalten wird. Nimmt man beispielsweise das bevorzugte Yinylharzplastisol mit darin enthaltenen schmelzbaren, unverträglichen Teilchen und setzt man die Mischung Hitze aus, so wird

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da3 Vinylharzplastisol geliert, bevor die (lasse auf die für das Schmelzen dor unverträglichen Teilchen ausreichenden Temperatur erhitzt ist; steigt die Temperatur der Masse weiter sui.· Schmelzpunkt an, trachtet ;jedes leuchen aus gepulvertem und unverträglichem Katcrial infolge der Oberflächenspannungen eine Kugelform anzunehmen. Es wird angenommen, daß hierbei kleine Hohlräume oder Poren entlang der Teilchen verbleiben, die zu kleinen Luftsellen werden, die die verbindend» Hohlräume oder Poren bilden und damit die AtmungsfäMgkeit des Filme liefern. Es ist erwünscht, das Gelieren, das Schmelzen dea gepulverten Polyäthylens und das Schmelzen des Vinylplastisols in einem Maße zu bewirken, bei dem das in den Zellen der Polyäthylenteilchen freigesetzte Gas durch ein untereinander verbundenes netzwerk von (Teilchen und Zellen aus dem Film herausgepreßt wird. Eine zu lange Schmelzzeit bei erhöhten Temperaturen führt zum Erveichen der Masse und zum Zerfließen der verbindenden Poren, wodurch die Atmungsfähigkeit verringert wird.

Werden im wesentlichen glatte und kugelförmig geformte Teilchen verwendet, so fördert bei der Unverträglichkeit der zugesetzten Teilchen mit dem Grundmaterial Her Mangel an Haftung zwischen den Teilchen und dem Grundmaterial die Atmungsfähigkeit.

Me kleinen Poren und Kanäle werden durch Kneten oder

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durch bei dGr.Bekacälung von Seder gewöhnlich angewendetes Stollen (stacking) w-aiter geöffnet.

Eine 3etst bevorzugte mittlere Dicke des endgültigen .dreischichtigen Schichtstoffes liegt etwa zwischen 0,085 cm . und 0,36 cm (0,030 engl. Zoll und 0,070 engl. Zoll). Schichtstoffe dieser Dicke sind jetzt bevorzugt und sind für Kleidung und Polsterswecke geeignet. Es wird angenommen, daß für andere Anwendungsz'VGcke dickere oder dünnere Schichtstoffe brauchbar sein können. Bei Schichtstoffen dieser bevorzugten Dicke hat die dünne^ Oberflächenschicht eine mittlere Dipke zwischen etwa 90//,und 254A (3»5 und 10 mil), die dazwischen befindliche Körpers chi cht eine zwischen 330/*-und 1000y^(i5 und 40 mil) und die Göwebefuttersehicht eine von 0,038 cm (0,015 engl. Soll), eine geeignete Mazimaldicke. i'atsächlich ist die mittlere Grosantdicke des Schichtstoffs zv.^reckmäßig nicht größer als etwa 0,18 cm (0,070 engl. Zoll), viqwo. der Schichtstoff für die gegenwärtig bekannte Polsterung verwendet werden soll, ein Endzweck, für den er äußerst zufriedenstellend ist. Ist der Schichtstoff zu dick, so verliert er seinen weichen lederartigen Griff. Für Bekleidungszwecke ist die mittlere (resamtdicke des Schichtstoffs zweckmäßig nicht größer als 0,14 ca (0,55 engl. Zoll) und die bevorzugte mittlere maximale Oberflächenechichtdicke für Eleidungsmaterial etwa 0,0125 cm (0,005 engl. Zoll). Im allgemeinen sollte·

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die Oberflächenschicht wenigstens ausreichend dick sein, .so daß sie einen schützenden Film für die dazwischen liegende Körperschicht bildet und es sollte die Gesamtdicke des Schichtstoff s genügend stark sein» so daß er für den gedachten Endzweck die gewünschten Trageigenschaften besitzt.

Der dreischichtige Schichtstoff gemäß der vorliegenden Erfindung besitzt vor allem wegen der zwischenliegenden Körperschicht einen bemerkenswerten lederartigen Griff und ferner eine beaohtliche Atmungsftihigkeit. Sie Grundgewebeschicht verbessert beträchtlich die 2raft*-Trageigeneohaften des Schichtstoff 8. Sas Gawebefutter kann gestricktes oder gewebtes, natürliches oder synthetisches Textilmaterial sein. ,Selbst Gewebe mit niedrigen Fadeneinheiten sind geeignet» da die Zwischenschicht vor der Schaelz-KLähetufe thixotrop ist:

Falls erwünscht, kann im Anschluß an das Abziehen des fertigen Schichtstoffβ von dem Trägergießband auf die überfläche ein Gleitauftrag aufgetragen werden. Vorzugsweise wird jeder Gleitauftrag mit einer unterbrochen arbeitenden Druckwalze aufgetragen» die manchmal als Trihelikpidwalze bezeichnet wird und die auf die Oberfläche feine rautenförmige Ablagen des Gleitauftrags anbringt. Der Gleitauftrag wird dann getrocknet und es kann der überzogene dreischichtige ^Schichtstoff durch ein Prägesystem geführt werden. Der Gleitauftrag verringert etwas die Atmungsfähigkeit dos Films; das anschließende Prägen durch geringea Aufbrechen des Gleitauftrags stellt . . 809901/0763 '^o (^

die ursprüngliche Atmungsfählgkeit aum Teil wieder her. Wegen der Empfindlichkeit des Films ist es nötig, einen gewissen Mini mal abstand zwischen der Prägwalze lind der Stützwalze einzuhalten, um ein Brechen des Films bei Prägedurchlauf zwischen den beiden Walzen zu verhindern. Bei einer Gesamtdicko dea Sehichstoffs von etwa 0,105 cm (0,041 engl. Zoll) wurde es beispielsweise als notwendig gefunden, die Prägewalze um etwa 0,061 cm (0,024 engl. Zoll) von ihrer Stützrolle' abzurücken. Diese Arbeitsweise stellt eine Abweichung vom herkömmlichen Prägen von Vinylfilmen dar, bei dem die Prägewalze und die Stützwalze praktisch miteinander in Kontakt stehen·

Ea sollte beachtet werden, daß der dreischichtige Schichtstoff gemäß der Erfindung eine Gewebeschicht aufweist, auf der sich eine Zörperschicht gleicher Ausdehnung befindet, über der eine zusätzliche, dünne, vorzugsweise gefärbte· •Oberflächenschicht angeordnet ist. Diese äußere Schicht führt hauptsächlich wegen ihrer geringen Stärke nicht zu einer' unerwünschten Gesamtversteifung des Schichtstoffs. Anders ala die üblichen Kunststoff-Gewebeschichtotoffe, die ohne Ausnahme eine "Plastik⁸-Griffigkeit hervorrufen, ist der Schichtstoff nach der Erfindung durch die nachgiebige Körperschi oht lederartig und außerdem atmungsfähig.

Die Gießflache kann von Papier oder jedem anderen 809901/0763 .

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net ©η Werkstoff gebildet sein, von dem der fertige Schichtstoff leicht abgezogen werden kann. Palis erwünscht, kann sie mit einem herkömmlichen LÖsungsfluid, wie beispielsweise Silicon od.dgl. überzogen werden.

Las Plastisol, aus dein die Schichten gemacht sind, ist eine gleichförmige Disparsion von thermoplastischem Harz in Form feiner l'eilchen in einem Weichmacher. Ein Organosol ist hei Vorwendung gleich einem Plastisol, wobei jedoch ein Seil des Weichmachers durch ein flüchtiges organisches Lösungsmittel ersetzt ist. Sowohl Plastisol© als auch Organosole sind auf dem Kunststoffgebiet bekannt.

Die Beschaffenheit des Plastisols für die Körperschicht sollte thixotrop**«* sein. Ks sollte vorzugsweise hohe Viskosität bei niedrige? Scherrate und niedrige Viskosität bei hohor Scherrate haben. Wenn das Eörperoohichtplastisol auf die zuvor abgelegte Oberflächenschicht aufgebracht wird, neigt es dazuj sich abzusetzen und wird verhältnismäßig steif. Wenn unter leichtem Druck das Gewebe auf die Platisolkörperschicht aufgebracht wird, ißt die Scherratö niedrig _t .so daß die Piasti solschicht abgesetzt und vergleichsweise starr bleibt. Somit wird das Gewebe nicht mit Plastisol imprägniert, noch wird es auf dem ganzen Wege in das Plastisol hineingedrückt.

Das Körpsrsehichtplastisol ist vorzugsweise geeignet« 80990 1/0763

bei Raumtemperaturen und erhöhten Temperaturen eine definierte Fließgrense zu zeigen. Diee ist deswegen erwünscht, damit die Plastiaolschieht nicht bei der folgenden Erhitzung im Ofen in das Gewebe eindringt (wick). (Hit Streckgrenze ist die Scher spannung gemeint, die bei sehr geringer Scherrate vorliegt. Dies iet auch ein KaS für die Viskosität des Materials bei niedriger Scherrate0

Es ist erwünscht, daß das Blähmittel und unverträgliches Harz enthaltendes Körperschichtplastiaoi eine Viskosität von weniger als 14 000, jedoch mehr al3 £3 000 Oentipoises besitzt, gemessen bei 4,22 kg/cm (60 psi) mit einem Severs Rheometer . unter Verwendung einer Düse von etwa 5 cm Länge (2 engl. Zoll) und etwa 0,031 cm (0,123 engl. Zoll) in Durchmesser. Das Severs Rheometer ist besehrieben in "Vinylite Dispersion Resins, Plaatieols"; veröffentlicht durch die Bakelite Company, "Plow Properties of Plastigels", Seite 6 und 7 (195&

Die Viskosität des Körperschiehtplaatisols bei niedrigen Scherraten kann variiert werden. Im allgemeinen sollte jedoch das Plastisol von derartiger Beschaffenheit sein, daß für das Absinken in einem Mobilometer (Gardner Typ) um etwa 10 cm (4- engl. Zoll), unter Benutzung eines 474,0 g Gewichts auf einer Nr. 1 Scheibe, wenigstens 0,5 min. gebraucht werden. Das Gamder Mob i locke tar ist in "The Nation Paint Dictionary" · (zweite Ausgabe»" Juli 1942) durch J.R. Stewart

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Seite 90 "beschrieben. Die Er'. 1 Scheibe sollte vorzugsweise etwa ©ine Minute, für das Absinken um etwa 10 cm (4 engl.Zoll)] "benötigen.

Die folgenden Beispiele werden die Erfindung weiter illustrieren. Alle Teile sind Gewichtsteile, wenn nichts anderes angegeben ist. .

Beispiel 1

Es wurde eine Oberflächenschicht aus Vinylorganosol mit einer Dicke von etwa 0,010 cm (0,004· engl. Zoll) auf ein Gießpapier gebracht und, wie vorher beschrieben, durch einen Ofen geschickt. Der Ansatz war wie folgt:

Bestandteile Teile

Vinylchlorid-Polymeres od. - .

-Mischpolymeres (Diaperaionsgrad) 100

Di-2-Äthylhexylphthalat 80

lylol . 60

ITaphthenisoher oder aliphatischer

Xohlenwasserstoffverdtinner 40

gepulvertes Polyäthylen (Hicrothen

620) 25

Ba-Cd-Zn-Weichmacher 2

Anschließend wurde eine Körpersohient aus Blähmittel 809901/0763 [

' , BAD

Vinylplastiaol mit einer i)ick© von 0,023 cm (0,009 engl. Zoll) (vor dor Ausdehnung) mit Hilfe einer Übertragun^toWwlZto _uf die dünrte oberflächenschicht aufgcii___o.jn, wie es zuvor "beschrieben wurde. Das Körperschiichtplastisol wurde angesetzt, indem,, zunächst der folgende An,eats in einer Jtreiwalzeiimühle gemahlen wurde:

Bestandteile !Teile

Vinylharz (Polyvinylchlorid

V.R.-50) 75

Vinylharz (Mischpolymeres aus' 95 fi

Vinylchlorid und 5 j* Yinylacotat,

Pliovac AO) 25

Weichmacher (Dioc.tylphthalat) 35

\/eichraacher (S-73)* 3

Weichmacher (Butyltmsylphthalat) 56

Wei "

V/eichmacher (Moctylazelat) 12

Aluminiumstearat (1 Seil Aluminlumstearat und. 7 Teile Dicaprylphthalat) 8

Bleiartiger Stabilisator (üythal, ein zweibasieclies Sleiphthalat, 2,6 Teile; Plump-0-Sil, ein Bleiorthosilicat, 0,75 Teile) 3,25

Blähmittel '
(p,p^?-Oxy-bis-^<benzolsulfonylhydrazid) 3

■*· Ein von der Firma Rhöia & Efaaa erhältlicher epoxyartiger Weichmaoher.

Sann wurden hiermit 15 Teile gepulverten Polyäthylens (Microthen 620) gemischt. Die Aluminiumstearatpaste ist in

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dieser Zusammensetzung als Dickungsmittel vorhanden. Die Organosol- und Pastieolansätze können für dekorative Zwecke

nach V/unsch gefärbt verden.

• Bei dem Oberflächenschichtansätζ und dem Körperschichtansatz dieses Beispiels wurde das Polyäthylen in der Verbindung unter Verwendung einer kleinen Scherkraft dispergiert» um eine gute Dispersion des gepulverten Polyäthylene in dem Plastisol durch Rühren in einem Lightning-Hischer für eine von dem Umfang der Hasse abhängigen Zeit von etwa 15 bis etwa 50 Minuten zu erhalten.

Das Gewebefutter wurde leicht über die Oberfläche des Körperschichtplaotiaols gelegt und es wurde dann der dreischichtige Schichtstoff in den Ofen geführt, wie es zuvor beschrieben ist, um die Vinylschichten zu schmelzen und eine Verbindung zwieohon allen drei Schichten herzustellen,-ferner da« Blähmittel aufzuachließen und das Polyäthylen in der zwischenliegenden Körperschicht zu schmelzen; der Schichtstoff wurde dann aus dem Ofen entfernt und von dem Gießpapier befreit; auf diese Weise wurde der lederartige atmungsfähige Schichtstoff nach der vorliegenden Erfindung erhalten. Sin abschließend überzogenes Gewebe mit einer Dicke von etwa 1 .150 U/ (45 all) wurde hergestellt.

^8AD ORIGINAL

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Der sich ergebende poröse Sohichtstoff nach diesem Beispiel erbrachte bei einer Prüfung sur Feststellung seiner Porösität mit Hilfe eines Gurley Densoineters, das von der Pa. W. & X. E. Gurley aus Troy, New York, herge-'stellt worden ist und einen Hohlraum mit einem Durchmesser von 2,54 cm ftengl. Zoll) sowie ein Zylindergewicht von 568 g ohne Probe besaß, einen Luftdurchgang von 100 cnr in 600 see.

Beispiel 2 ■ ·

100 Teile von Polyvinchloridharz in Plastisolqualität wurden mit 65 Teilen Dicaprylphthalatweichmacher, 5 Teilen epoxydiertem Weichmacher, des So^abonenöltyps und 3 Teilen einer Cadmium-Barium-Zink-Stabilisatorverbindung (Ba-Cd-Zn) gemischt. Zu 100 Teilen dieses Plastisols wurden 22 Teile Hi-Pax-601-Polyäthylen hinzugegeben. Dies wurde, wie im Beispiel 1 beschrieben, gemischt und es wurde eine Oberflächenschicht dieser Mischung mit Hilfe einer Umkehrstreichwalze auf ein Gioßp&pier aufgetragen. Der Schichtstoff wurde, wie es im Beispiel 1 beschrieben ist, fertiggestellt.

Beispiel 5

. Es wurde auf ein Gießpapier in der im Beispiel 1 be-

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/ - bad

schriebenen Weise eine Oberflächenschicht aufgebracht.* Ss wurde folgender Körperschichtansatz

Beatandteile Gewichtsteile

Vinylharz (Polyvinylchlorid, VH 50) 75

Vinylharz, (Mischpolymeres aus

95 7> Vinylchlorid und 5 i»- ..''■■

Vinylacetat, Piiovic AO) . 25

Weichmacher (Dioctylphthalat) 47

Weichmacher (Butylbenzyl-

phthalat) . 55

gepulvertes. Polyäthylen (Hi-Fax 601) 15 Stabilieator (Barium- ·)».»„*.■

Cadmium - ) ^Z3jÄ 4

Dickungsmittel (Bleiorthosilicat) . 0,65 Blähmittel (Azodicarbonamid .

Celogen AZ) 4

wie in Beispiel 1 hergestellt; es wurde eine Körperschicht aus "dem Ansatz dieses Beispiels 3 gegossen und der Schichtstoff sonst wie im Beispiel 1 fertiggestellt.

In den Ansätzen nach der Erfindung können 10 bis Gewichtsteile, vorzugsweise 15 bis 40 Seile gepulverten Polyäthylens pro 100 Teile Harz in der Oberflächenschichtmischung und 10 bis 30 Teile gepulverten Polyäthylene pro 100 Teile Harz in der zwischenliegenden Körperechicht-

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- 26 mischung verwendet werden.

Weitere Änderungen können vorgenoiamen werden, z.B· kann die Meaga en Blähmittel um etwa 50 i> vergrößert oder verkleinert v;erden·*

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Claims (1)

1. PATENTANWÄLTE DR. DIETER THOMSEN - DIPL INQ. HARRO TIEDTKE

   . WOOMONCHENi, 4, J_UÜ

   yi TAts

   Telefoni 0811/2268W . . Telegrammadresse! Thopatcnt

   146957a

   Patentanmeldung U 11 267 IVc/8 Γ U.S. Rubber Company, New York, N.Y. case 314o

   Neue Patentansprüche

   1) Verfahren zur Herstellung eines lederähnlichen atmungsfähigen dreischichtigen Schichtstoffes aus einer Gewebeschicht, einer thermoplastischen Kunstharzschicht und einer dazwischen liegenden porösen Kunstharzschicht, aev durch zu einem einheitlichen Film führende Gelierung einer dünnen Oberflächenschicht aus einem Filmbildungsmaterial auf einem am Schluss wieder abziehbaren Trägergießband, einer darauf aufgetragenen dickeren Körperschicht aus demselben Filmbildungsmaterial mit Zusatz eines Blähmittels und einem Gewebe gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass man als Filmbildungsmaterial ein im we- » sentlichen gleichförmiges Gemisch aus einem Polyvinylharzplastisol oder -organosol oder einem Mischpolymerenvinylharzplastisol oder -organosol und einem teilchenförmigen, damit unverträglichen organischen, oberhalb der Gelierungstemperatur schmelzbaren Material mit einer Massendichte, die

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   Ο3Π (Art.TiiAbt.aNr.iSattSdes/

   U69578

   kleiner als dessen tatsächliche Dichte ist, verwendet.

   2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als unverträgliches, beim Gelieren schmelzendes Material Polyäthylen, Polypropylen oder Wachs verwendet.

   3) Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Polyvinylharzplastisol mit Gehalt an Weichmacher verwendet.

   ·*) Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,, dadurch gekennzeichnet, daß das unverträgliche Material bei einer nicht oberhalb der Schmelztemperatur des Harzes und des Weichmachers liegenden Temperatur schmelzbar ist und in Form kleiner Teilchen mit einer Größe entsprechend der Maschenweite von Sieben mit etwa^c40 bis 250 Maschen.verwendet wird.

   . 5) Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,, dadurch gekennzeichnet, daß man in der dünnen Oberflächenschicht 10 bis 60 Teile, vorzugsweise 15*bis to Teile Polyäthylen pro 100 Teile Harz und in.der Körperschicht etwa bis 30 Teile Polyäthylen pro 100 Teile Harz verwendet.

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   6) Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man Polyäthylen mit einer Teilchengröße entsprechend der Maschenweite von Sieben mit 120 bis 160 Maschen verwendet. '

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