DE1619246B1 - Verfahren zur Herstellung luft- und wasserdampfdurchlaessiger Verbundkoerper - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung luft- und wasserdampfdurchlässiger Verbundkörper aus mit luft- und wasserdampfdurchlässigen Beschichtungen -aus weichmacherhaltigem Polyvinylchlorid oder Vinylchloridmischpolymerisaten versehenen Geweben, Gewirken oder Vliesen, die mit einer zweiten Unterlage kaschiert sind. Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß auf die Gewebe, Gewirke oder Vliese eine Mischung, die hergestellt worden ist durch Vermischen einer weichmacherhaltigenrPaste aus Polyvinylchlorid oder den Mischpolymerisaten des Vinylchlorids mit einer wässerigen Lösung von Polyvinylalkohol in Form eines Schaumes, welcher gegebenenfalls in Gegenwart weichmachender, schwerRüchtiger Substanzen gebildet worden ist, aufgetragen wird, die Beschichtung getrocknet und durch Erwärmen geliert wird, der Polyvinylalkohol aus der. aufgebrachten Schicht - ausgewaschen wird, das so gewonnene Gebilde abgequetscht und getrocknet, und schließlich mit anderen luft- und wasserdampfdurchlässigen Geweben, Gewirken, Vliesen oder Papier oder mit auf herkömmliche Weise luft- und wasserdampfdurchlässig gemachten Kunstledern oder Folien in üblicher Weise verbunden wird.
• Die nach dem neuen Verfahren hergestellten Verbundkörper werden in der Technik vorzugsweise als Kunstleder benutzt. Kunstleder auf der Grundlage von Polyvinylchlorid wird bislang in der Technik meist so hergestellt, daß eine weichmacherhaltige, pigmentierte und stabilisierte Polyvinylchloridpaste auf einem Trägerstoff, beispielsweise Gewebe, Gewirke, Vlies oder Papier, aufgetragen und durch Erhitzen verfestigt wird. Ein so hergestelltes Kunstleder ist dauerhaft und gebrauchstüchtig, aber undurchlässig für Luft und Wasserdampf. Trägt man die Polyvinylchlorid-Weichmacher-Paste in Form eines Gemisches mit wässerigem Polyvinylalkohol-Schaum auf den Trägerstoff auf, geliert die Schicht nach Verdunsten des Wassers und befreit durch nachträgliches Auswaschen mit Wasser und Abquetschen von Polyvinylalkohol, so erhält man ein luft- und wasserdampfdurchlässiges Kunstleder mit mikrokapillarer Deckschicht.
• Obwohl bei diesem Verfahren sowohl die Dicke der Deckschicht als auch die Stärke und Art des Trägerstoffes beliebig gewählt werden können, kann es in der Technik erwünscht sein, ein Erzeugnis größerer Dicke oder Festigkeit mit guter Luft- und Wasserdampfdurchlässigkeit durch Kaschieren eines solchen Kunstleders mit weiteren luft-und wasserdampfdurchlässigen Trägerstoffen herzustellen. Zur Wahrung der Luft- und Wasserdampfdurchlässigkeit bedient man sich dabei bekannter Kaschierverfahren, indem man beispielsweise den Klebstoff auf die zu verbindenden Trägerstoffbahnen punktweise aufträgt und sie dann unter Druck vereinigt. Auf diese Weise wird erreicht, daß der Klebstoff zwischen den Trägerbahnen keine zusammenhängende Scbicht bildet und somit Luft-und Wasserdampfdurchlässigkeit erhalten bleiben.
• Die Doublierung von Kunstleder, d. h. die Verbindung eines mit einer Deckschicht versehenen Trägerstoffes mit einem oder mehreren Trägerstoffen, ist bekannt. Es sit auch bekannt, zwei Textilstoffbahnen durch örtlich begrenzte Verklebung luft- und wasserdampfdurchlässig zu kaschieren. In diesem Falle handelt es sich jedoch um unbeschichtete Textilstoffe, wie Gewebe, Gewirke oder Vliese. Demgegenüber weist das erfindungsgemäße Verfahren einen Weg, zu mikro- porösbeschichteten Trägerstoffen zu gelangen, die durch Kaschierung mit weiteren luft- und wasserdampfdurchlässigen Träg*stoffen in der verschiedensten Weise abgewandelt und gleichwohl luft- und wasserdampfdurchlässig sind, worin die Erfindung gesehen wird.
• Im älteren Schrifttum sind bereits Verfahren beschrieben worden, nach denen luft- und wasserdampfdurchlässige Polyvinylchloridbeschichtungen durch Einlagerung von in Wasser gequollenen oder gelösten, hochmolekularen Stoffen, wie Polyvinylalkohol, erzielt werden. Bei.dem einen dieser Verfahren läßt man das hydrophile Hochpolymere in der Polyvinylchloridschicht des Kunstleders, ohne es zu entfernen.
• Das neue Verfahren unterscheidet sich demgegenüber grundlegend dadurch, daß es durch nachträgliches Auswaschen des in der Polyvinylchloridschicht feinverteilten Polyvinylalkohols zu mikroporösen, für Luft- und Wasserdampf gut durchlässigen Aufstrichen führt.
• Das andere Verfahren sieht fakultativ eine kurzzeitige Nachbehandlung mit Wasser oder Borsäure zwecks Entfernung überschüssiger Koagulations- und Fixierungsmittel vor, die den Polyvinylalkohol schwerlöslich machen sollen. Es wird ein Nachbehandlung mit Wasser von etwa 20Minuten angegeben, ohne einen Koagulationsmittelgehalt der Schicht zu erwähnen. Dadurch soll z. B. die Wasserdampfdurchlässigkeit von 172 auf 245- mg/2411 lQ cm2 erhöht werden. Auf das Auswaschen von Polyvinylalkohol kann die dadurch bedingte Wasserdampfdurchlässigkeit nicht zurückgeführt werden, weil sie schon vor der Wasserbehandlung nach den gemachten Angaben genannt wird. Diese Erhöhung kann auch deshalb nicht die Folge einer Auswaschung von Polyvinylalkohol sein, weil erstens eine Entfernung des Polyvinylalkohols nur möglich ist, wenn er dergestalt in der Polyvinylchloridschicht versteift ist, daß das Wasser auch im Schichtinneren zu allen Polyvinylalkoholteilchen Zugang findet, ganz abgesehen davon, daß die angegebene Zeit von 20 Minuten hierfür bei weitem nicht ausreicht. Zweitens muß das mit Wasser behandelte Kunstleder nach dem bekannten Verfahren abgequetscht werden, um die viskose Polyvinylalkohollösung tatsächlich aus der Schicht herauszubringen.
• Daß die Auswaschung des Polyvinylalkohols bei diesem bekannten Verfahren auch nicht bewerkstelligt werden soll, folgt für den Fachmann daraus, weil dort angenommen wird, daß der Wasserdampftransport durch den in die Polyvinylchloridschicht eingelagerten Polyvinylalkohol bewirkt wird, auch wenn durchgehende Poren nicht vorhanden sind.
• Erwähnt sei noch zum Stand der Technik- die Arbeitsweise nach der deutschen Patentschrift 967 403, die sich von den beiden besprochenen Verfahren dadurch unterscheidet, daß in den Ausführungsbeispielen die Beimischung von Treibmitteln zusätzlich zu den wassergequollenen Hochpolymeren vorgeschrieben wird. Diese durchsetzen die Polyvinylchloridschicht beim Trocknen und-Gelieren mit zahlreichen Gasblasen, so daß sie in beschränktem Maß porös und damit luft- und wasserdampfdurchlässig wird. Durch das unvermeidliche, nachträgliche Prägen gehen die Werte für Luft- und Wasserdampfdurchlässigkeit allerdings auch hier auf unbedeutende Werte zurück, so daß diese Arbeitsweise in die Technik sich nicht einführen konnte.
• Abgesehen davon, daß auch bei diesem Verfahren das für das Verfahren nach der vorliegenden Erfindung charakteristische Auswaschen des wasserlöslichen Hochpolymeren fehlt, führt es zu porösen Schichten ganz anderer Art als das erfindungsgemäße Verfahren, denn dieses ergibt Polyvinylchloridschichten mit zahllosen, untereinander in Verbindung stehenden und die Schichtoberfläche an zahllosen Punkten durchbrechenden mikroporösen Kanälchen, die nur dem bewaffkneten Auge sichtbar sind, aber gleichwohl eine gute Luft- und Wasserdampfdurchlässigkeit gewährleisten, worin der Fortschritt zu erblicken ist, während das ältere Verfahren nur zu stark zerklüfteten, mit makroskopisch sichtbaren Blasen durchsetzten Schichten führt, die nur an wenigen Stellen für den Durchgang von Luft- und Wasserdampf geöffnet sind.
• Auch die bisher bekanntgewordenen Verfahren, bei welchen eine Kunststoffschicht durch Auswaschen wasserlöslicher Stoffe (meist Salze) porös gemacht werden soll, führen nur zu grobporigen Schichten schwammiger Beschaffenheit. Das Auswaschen wasserlöslicher Stoffe aus Polyvinylchloridschichten ist außerdem technisch nur sehr schwer realisierbar, weil diese Stoffe vom wasserunlöslichen Polyvinylchlorid so hermetisch eingeschlossen werden, daß das Wasser zu ihnen keinen Weg findet, es sei denn, man greife zu besonderen zusätzlichen Maßnahmen.
• Die auf dem Herauslösen wasserlöslicher Stoffe aus dem Polyvinylchloridgerüst beruhenden Verfahren bedienen sich fast ausschließlich kristalliner anorganischer Salze und mannigfacher Zusatzstoffe, wie z. B.
• Stärke. Herauslösen wasserlöslicher Salze, die in Kombination mit wasserlöslichen Stoffen, wie Stärke, Eiweiestoffen, Zucker, Tragant, Methylcellulose, Polyvinylalkohol, angewandt werden, dient bei dem aus der deutschen Patentschrift 910 960 bekanntgewordenen Verfahren zur Verbesserung der Porosität der Vliese, die mit vulkanisierbarem Kautschuk, Kunst--kautschuk oder Kunststofflatices imprägniert werden.
• Zum erfindungsgemäßen Verfahren bestehen keine Parallelen, denn jedes durch Kautschuk-, Kunststoffkautschuk- oder Kunststoffdispersionen verfestigte Vlies ist an sich nach Fertigstellung bereits mehr oder weniger porös. Weil beim Verdampfungsvorgang an Stelle des Dispersionswassers Hohlräume gebildet werden, ist bei diesem älteren Verfahren auch nur von einer Vermehrung der sich schon bei der üblichen Herstellung bildenden Hohlräume die Rede. Für Form und Größe dieser zusätzlich geschaffenen Hohlräume sind in erster Linie Menge und Form und Größe der Salzkristalle bestimmend, da das Salz in fester Form incorporiert oder als konzentrierte Lösung eingebracht und durch Trocknung in Kristallform im Vlies abgeschieden wird.
• Beim erfindungsgemäßen Verfahren werden im Gegensatz dazu mikroskopisch feine, unter sich zusammenhängende und die ganze Polyvinylchloridschicht erfüllende Hohlräume erhalten. Daß der Polyvinylalkohol überhaupt ausgewaschen werden kann, beruht darauf, daß er als Schaum in der gesamten Polyvinylchloridpaste und auch in deren Oberfläche aufs feinste verteilt wird, wogegen nach dem Verfahren nach dem Stand der Technik die Auswaschbarkeit schon durch die zerklüftete Beschaffenheit des an und für sich porös anfallenden, imprägnierten und getrockneten Vlieses und dessen hohen Gehalt an wasserlöslichen Salzen gewährleistet ist. Dieses ältere Verfahren unterscheidet sich somit grundlegend von dem der Erfindung, welche nicht poröse, mit Natur- oder Kunstkautschuklatex imprägnierte Vliese, sondern mikroporöse Weichpolyvinylchloridschichten zum Gegenstand hat und mikroskopisch feine Poren ohne Verwendung wasserlöslicher Salze zu erzielen gestattet.
• Zum Stand der Technik sei noch erwähnt, daß ein poröses, atmendes Kunstleder bekanntgeworden ist, das man dadurch erzielen soll, daß man eine oder mehrere Grundschichten, bestehend aus nicht löslichen Fasern und nichtlöslichen, polymeren Bindemitteln, mit einer Deckschicht verpreßt, die aus in bestimmten Flüssigkeiten löslichen Fasern, beispielsweise Polyvinylalkoholfasern und nichtlöslichem, polymerem Bindemittel besteht, worauf man anschließend die Deckschicht durch Herauslösen der Fasern porös macht und vorher, gleichzeitig oder nachher die Grundschicht einer Streckbehandlung unterwirft. Dieses technisch sehr umständliche Verfahren liefert nur ein poröses Kunstleder in Form von Platten, also keine kontinuierlichen Kunstlederbahnen. Die durch das Herauslösen der Fasern in der Deckschicht gebildeten Hohlräume haben naturgemäß die Form der Fasern, an deren Stelle sie treten und unterscheiden sich dadurch grundsätzlich von dem mikroskopisch feinen, unregelmäßig geformten Hohlräumen, die für die nach der Erfindung hergestellte Kunstlederschicht charakteristisch sind.
• Allen diesen bekannten Verfahren haftet der Nachteil an, daß sie mechanisch minderwertige, zerklüftete Polyvinylchloridschichten mit groben Poren ergeben.
• Die Deckschicht der nach der Erfindung mit weiteren Trägerstoffen zu kaschierenden Trägerstoffe besitzt vermöge ihrer mikrokapillaren Struktur nicht nur eine gute Durchlässigkeit für Luft- und Wasserdampf, sondern auch ein ausgezeichnetes Wasseraufsaugevermögen, so daß sich dieser Verbundkörper für alle Verwendungszwecke eignet, bei denen es auf den-Abtransport von Wasser bzw. Schweiß oder Wasserdampf, wie z. B. im Bekleidungssektor oder bei Polsterungen, ankommt. Wegen der mikroskopischen Feinheit der Hohlräume besitzt er außerdem gute mechanische Eigenschaften.
• Als Porenbildner wird bei dem Verfahren nach der Erfindung somit- in- Wasser gelöster Polyvinylalkohol in Form eines Schaumes verwendet. Die weichmacherhaltige Beschichtungsmasse besteht aus Polyvinylchlorid oder den Mischpolymerisaten des Vinylchlorids und einem oder mehreren der bekannten monomeren Weichmacher oder einem oder mehreren polymeren Weichmachern, beispielsweise einem polymeren Weichmacher auf Polyurethanbasis, allein oder in Gemeinschaft mit anderen polymeren Weichmachern oder mit monomeren Weichmachern. Es hat sich nämlich bei der technischen Durchführung der neuen Arbeitsweise als zweckmäßig erwiesen, neben einem oder mehreren der bekannten monomeren Weichmacher auch einen oder mehrere polymere Weichmacher zu verwenden. Außerdem kann die Beschichtungsmasse die üblicherweise verwendeten Pigmente, Füllstoffe, Stabilisatoren, Alterungsschutzmittel usw. enthalten.
• Der beschichtete Trägerstoff wird gegebenenfalls vor dem Auswaschen des Polyvinylalkohols und vor dem Kaschieren auf beliebige Narben unter Anwendung von Hitze und Druck geprägt, nach Abkühlen durch Waschen mit heißem Wasser und Abquetschen von den wasserlöslichen Stoffen befreit und bei Temperaturen unter 80" C, am besten unter Luftumwälzung, getrocknet.
• Sodann wird er mit anderen zusätzlichen Trägerstoffen kaschiert und von gegebenenfalls in der Kaschiermasse enthaltenden Lösungsmitteln durch Trocknung befreit.

Claims (8)

1. Patentansprüche : 1. Verfahren zur Herstellung luft- und wasserdampfdurchlässiger Verbundkörper aus mit luft-und wasserdampfdurchlässigen Beschichtungen aus weichmacherhaltigem Polyvinylchlorid oder Vinylchloridmischpolymerisaten versehenen Geweben, Gewirken oder Vliesen, die mit einer zweiten Unter lage kaschiert sind, d a d u r c h g e k e n n z e i c hn e t, daß auf die Gewebe, Gewirke oder Vliese eine Mischung, die hergestellt worden ist durch Vermischen einer weichmacherhaltigen Paste aus Polyvinylchlorid oder den Mischpolymerisaten des Vinylchlorids mit einer wässerigen Lösung von Polyvinylalkohol in Form eines Schaumes, welcher gegebenenfalls in Gegenwart weichmachender, schwerflüchtiger Substanzen gebildet worden ist, aufgetragen wird, die Beschichtung getrocknet und durch Erwärmen geliert wird, der Polyvinylalkohol aus der aufgebrachten Schicht ausgewaschen wird, das so gewonnene Gebilde abgequetscht und getrocknet und schließlich mit anderen luft-und wasserdampfdurchlässigen Geweben, Gewirken, Vliesen oder Papier oder mit auf herkömmliche Weise luft- und wasserdampfedurchlässig gemaçhten Kunst3edern oder Folien in üblicher Weise verbunden wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als weichmachende, schwerflüchtige Substanzen zur Herstellung des Schaumes aus der wässerigen Lösung des Polyvinylalkohols, Glycerin, Triäthylenglykol oder andere Polyhydroxyverbindungen verwendet werden.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß d-as mit der aufgebrachten Schicht versehene Gebilde vor Entfernung des Bolyvinylalkohols durch Auswaschen aus der Schicht verformt oder geprägt wird.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch ge kennzeichnet, daß als Weichhaltungsmittel der Paste aus Polyvinylchlorid oder den Mischpolymerisaten des Vinylchlorids ein polymerer Weichmacher oder ein Gemisch polymerer Weichmacher oder ein polymerer Weichmacher im Gemisch mit monomeren Weichruachern oder ein Gemisch pplymerer Weichmacher mit monomeren Weichmachern Verwendung finden.
5. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekenn. zeichnet, daß als polymere Weichmacher Kondensations-.- pder Additionsprodukte, wie Polyurethane, verwendet werden.
6. 6: Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als polymere Weichmacher Mischpolymerisate des Butadiens mit Acrylsäurenitril yerwendet werden.
7. 7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Viskosität der Paste aus Polyvinylchlorid qder den Mischpolymerisaten des Vinylchlorids durch Mitverwendung von flüchtigen oder flüssigen Stoffen, die das Polyvinylchlorid oder die Mischpolymerisate des Vinylchlorids lösen, wie Cyclohexanon, oder mehr oder minder quellen, wie Toluol, oder nicht lösen, wie Benzin, geregelt wird.
8. 8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, da# die dea Polyvinylchlorid oder die Mischpolymerisate des Vinylchlorids lösenden oder quellenden, flüchtigen, flüssigen Substanzen auch den polymeren Weichmacher lösen qder quellen und da# die polymeren Weichmacher in Form einer Lösung oder Quellung mit dem Polyvinylchlorid oder den Mischpolymerisaten des Vinylchlarids und dem Schaum Vermischt werden.