DE1629275C - Verfahren zum Herstellen von Kunst leder - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Kunstleder durch Aufbringen eines Kunststofffilms auf eine Schaumstoff-Grundfolie und Aushärten der beiden Materialien zu einem festverbundenen Schichtstoff. 5

Es ist bekannt, geblähte biegsame Kunststoffe oder geschäumtes gummiartiges Material mit Folienmaterial zu verbinden, jedoch wurden diese Laminate bisher unter Anwendung solcher Drücke hergestellt, die eine mechanische Bindung und ein Aneinanderhaften co des zellförmigen Materials und der Folie bewirken, insbesondere dann, wenn ein Kunststoffüberzug oder Kunststoffüm auf das zellige Material aufgebracht wird.

Es ist weiterhin bekannt, Polyurethanschaumstoffe mit verstärkenden Einlagen oder Auflagen zu versehen. So erhält man nach der deutschen Patentschrift 940,787 Schwimmkörper mit einer tragfähigen. wasserdichten Mantelzone durch Aufschäumen des reaktionsfähigen Gemisches in einer mit Vlies oder Vlieskombinationen aus natürlichen, synthetischen oder keramischen Fasern oder Metallfaden ausgelegten Form. Nach der deutschen Patentschrift 939,404 werden Vliese, Gewebe oder Geflechte auf noch klebendes Schaumstoff-Bahnmaterial das ggf. elastische Glieder aus anderen Stoffen enthält, aufgebracht und so Polsterwaren aller Art, sowie Decken, Schlafsäcke und Teppiche hergestellt: Polstermaterial wird auch nach der schweizerischen Patentschrift 345,740 durch verkleben von verstärkendem Material mit dem fertigen Schaumstoff erhalten. Vollständig mit glatten und dichten Deckschichten umgebene Schaumstoffkörper für z. B. Puppen. Rettungsringe, Rettungsgürtel, wer- ■ den in der deutschen Patentschrift 1,071,942 beschrie- ! bcn und durch Aufschäumen des Polyester-Polyisocyanat-Gemischcs auf einer noch reaktionsfähigen Kunstharzunterlage bzw. in einer mit einem solchen Harz ausgekleideten Form erhalten.

Ein in den letzten Jahren bekannt gewordenes Polyurethan-Kunstlcdcr wird durch mehrfaches Beschichten von gerauhtem Spezialgcwebe mit Rcaktivlösungcn aus Polyestern oder Polyisocyanaten hergestellt; das lcdcrähnlichc Aussehen wird durch einen nachträglichen Schrumpfeffekt erzielt.

Es hat sich nun gezeigt, daß atmungsaktives Kunstleder auf Polyurethanbasis auch ohne gerauhtes Spezialgewcbc durch Beschichten einer Schaumstoff-Grundfolie hergestellt und der Ledereffekt bereits während dem Vernetzen der Schichten miteinander erzielt werden kann.

Die Erfindung betrifft daher ein Verfahren zum Herstellen von Kunstleder durch Aufbringen eines Kunslstoffilms auf eine Schaumstoff-Grundfolie und Aushärten der beiden Materialien zu einem festverbundenen Schichtstoff, dadurch gekennzeichnet, daß man auf eine vorgeformte Polyester- oder Polyäther-Schaumstoff-Grundfolic eine Schicht oder einen vorgeformten Film in noch nicht völlig ausgehärtetem Zustand aus einem isocyanatmodifizierten Polyester aufbringt, die beiden Materialien unter Vernetzung des Polyesterfilms und durch Ruhenlassen miteinander fest verbindet und das so erhaltene Schichtmaterial in mindestens einer Richtung dehnt, worauf man auf die isocyanatmodifizierte Polyesterseite des Schichtmaterials einen zweiten Film aus einem noch nicht völlig ausgehärteten isocyanatmodifizierten Polyester aufbringt, die Dehnung aufrecht erhält, bis die drei Schichten fest miteinander verbunden sind und schließlich entspannt.

Es zeigt sich, daß bei Verwendung von isocyanatmodifizierten Polyestern in Lösung und der erwähnten Schaumstoff-Grundfolie die reaktionsfähigen Hydroxylgruppen mit den polyfunktionellen Isocyanaten unter Vernetzung reagieren. Auf diese Weise wird auf den Schaumstoffschichten ein flexibler Kunststoffilm gebildet, der in den meisten Lösungsmitteln unlöslich ist, in organischen Lösungsmitteln allenfalls schwach quillt. Der Deckfilm kann aus einer Lösung in einem organischen Lösungsmittel z. B. in Äthylacetat, aufgebracht werden.

Die zunächst zu erzeugende Grundschicht stellt eine poröse, vorzugsweise luftdurchlässige, biegsame und elastische Schaumstoff-Folie dar. Geeignet ist z.B. eine dünne (etwa 0,5-2 mm starke) Folie aus Polyurethanschaum mit bestimmter zellförmiger Struktur, wie sie dem angestrebten Endeffekt entspricht.

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Die Schaumstoffolie kann ζ. B. 23 oder mehr überwie- nannte Trägerfläche aufgebracht z. B. mit Hilfe einer gend offene Poren je cm aufweisen; die Porenzahl Rakel an einer Sprühvorrichtung oder einer Walze kann jedoch auch geringer sein, wenn eine gröbere (die Filmdicke in getrocknetem Zustand beträgt z. B. Oberflächenkörnung erwünscht ist. Die elastische Er- 0,05 mm); während der Film noch klebrig ist, wird holung des geschäumten Materials sollte so hoch wie 5 unter leichtem Druck eine vorgeformte Schaumstoffmöglich sein. fo''^e daraufgelegt und das Laminat vollständig getrock-

Gegebenenfalls kann die Schaumstoffschicht auf net. Das Trocknen kann bei erhöhter Temperatur.

der Rückseite, d.h. auf der nicht von den Filmen be- z.B. bei 80°C erfolgen, wozu man einen Trockentun-

deckten Seite, mit einer Unterlage versehen werden. nel oder eine ähnliche Trockenvorrichtung benutzt.

Das so erzeugte Laminat aus einer Schicht von Po- 10 Hierbei wird das Lösungsmittel (Äthylacetat) ver-

lyurethanschaumstoff und einem Polyesterüberzug dampft. Das Laminat aus dem Schaumstoff und dem

stellt nach Aufbringen einer Stoffunterlage oder einer als Grundschicht bereiteten, nun als Deckschicht die-

anderen Trägerfolie auf die Rückseite der Schaumstof- nenden Film wird von der Trägerfläche, auf der die

folie ein lederähnliches Material dar, das für Polster- Schichten zusammengebracht wurden, abgezogen und

zwecke oder Bekleidung Verwendung finden kann. 15 gestapelt, worauf man es einige Zeit, z.B. 24 Stun-

Das erfindungsgemäß hergestellte Kunstleder zeichnet den, ruhen läßt.

sich gegenüber bekannten Stoffen für ähnliche Gegebenenfalls kann man auf die Rückseite des Zwecke durch einen weicheren Fall und andere gute Schaumstoffes, d. h. also auf diejenige Oberfläche, die Eigenschaften aus. Es hat vor allem auch den wei-, der mit der Deckschicht versehenen oder noch zu chen Griff von feinem Leder, wobei jedoch die Geste- 20 überziehenden Fläche gegenüberliegt, eine Unterlage hungskosten wesentlich geringer sind. Die verhält- aus einem geeigneten Material aufbringen. Diese als nismäßig niedrige Dichte der zellförmigen Einlage Stützschicht dienende Unterlage besteht im vorliegenträgt dazu bei, daß das Endprodukt besonders leicht den Beispiel aus einem dehnbaren Material und ist ist. wenigstens in einer Richtung elastisch.

Die Schaumstoffeinlage verleiht dem Laminat eine 21 Die nächste Stufe des Verfahrens der Erfindung ist ausgezeichnete Wärmeisolierfähigkeit, d.h. sie schützt von besonderer Wichtigkeit. Auf der oben bereits verbei heißem Wetter gegen Wärmestau und hält bei kai- wendeten Trägerfläche oder einer ähnlichen wird nun tem Wetter die Körperwärme zurück. Die Beschaffen- ein zweiter Film, z. B. durch Vergießen, gebildet, und lieit, insbesondere die Porosität der Schaumstoff- zwar auf gleiche Weise wie die obige Grundschichi. schicht kann u.a. durch die Porendichte und die Mit^J 30 Während die Oberfläche dieses Films noch klebrig, verwendung von Füllstoff oder Verstärkungsmaterial d. h. dieser noch nicht völlig ausgehärtet ist. wird das beeinflußt werden, so daß das Kunstleder einer gan- oben hergestellte Laminat auf den neu erzeugten zcn Reihe von besonderen Verwendungszwecken an- Film aufgebracht, so daß der erste Film (oben als gepaßt werden kann. So kann es z. B. durch Erhöhen Deckschicht bezeichnet) mit diesem zweiten Film in der Schaumdichte oder durch Einarbeiten von Ver- 35 Berührung steht. Während dieser Verfahrensstufe Stärkungsmaterial so modifiziert werden, daß es für wird das Laminat (mit oder ohne Unterlage) gesogenannte »Hartlederprodukte«, beispielsweise Buch- streckt, so daß es in gedehntem Zustand vorliegt, einbände, Briefmappen oder Schuhleder verwend- während es mit dem zweiten Film in Berührung bar ist. kommt. Diese Dehnung kann z.B. 5 — 10% der

Das Verfahren gemäß der Erfindung sei anhand 40 Länge betragen und wird solange aufrecht erhalten,

eines Beispiels näher erläutert. bis der zweite Film vollständig vernetzt (oder gehärtet) ist und so über dem ersten Film (Deckschicht) fest auf der Schaumstoffolie haftet. Wird die Deh-

Beispiel nung nicht während des ganzen Vernetzens des zu-

45 letzt aufgebrachten Films aufrechterhalten, dann neigt

Man erzeugt einen Film oder eine Schicht auf dieser dazu die Form der zellförmigen Schaumstoff-

einer Unterlage, von der er leicht wieder abgezogen oberfläche anzunehmen und das Fertigprodukt hat

werden kann; die Unterlage oder Trägerfläche kann dann eine unerwünschte, natürlichem Lcder nicht ähn-

z. B. ein glattes Laufband mit Silikonüberzug, eine Pa- liehe Oberfläche. Allerdings kann ein feinporiger

pierbahn oder eine andere Folie oder Auflagefläche 50 Schaumstoff auch auf bekannte Weise mit irgendwel-

sein. Diese Filmschicht kann als »Verankerungs«- chen Prägungen versehen werden, die ihm eine leder-

oder Grundschicht bezeichnet werden; es folgen zwei ähnliche Narbung oder ein anderes erwünschtes Mu-

Beispiele eines Gemisches für eine derartige Grund- ster verleihen, bevor die Filme aufgebracht werden.

schicht, wobei die Teile Gewichtsteüe sind: Die gewünschten Effekte können auch nach Aufbrin-

a) 100 Teile einer 30prozentigen Lösung eines mit 55 gen der Filme durch Prägen erzielt werden.
Diisocyanat vorverlängerten Polyesters in Äthylace- Das Ausgangsgemisch für den zweiten Film oder tat; Überzug, der dann die Außenfläche des erfindungs-

6 Teile eines Umsetzungsproduktes von Toluylen- gemäß hergestellten Kunstleders bildet, kann beispiels-

diisocyanat mit einem niedermolekularen Triol: weise wie folgt zusammengesetzt sein:

5 Teile einer ca. lOprozentigen Lösung von Akti- co 100 Gewichtsteüe einer 30prozentigen Lösung eines

vatoren in Äthylacetat und Äthylendichlorid. mit Diisocyanat vorverlängerten Polyesters in Äthyl-

b) 100 Teile einer 45prozentigen Lösung eines in acetat;

organischen Lösungsmitteln löslichen Reaktionspart- 6 Gewichtsteüe eines Umsetzungsproduktes von Toners für Polyisocyanate bei der Herstellung von Ure- luylendiisocyanat mit einem niedermolekularen Triol:
thanelastomeren in Athylacetat; <-,5 5 Gewichtsteüe einer ca. lOprozentigen Lösung von 12 Teile Polyisocyanat in Athylacetat Aktivatoren in Athylacetat und Äthylendichlorid:
10 Teile Methyläthylketon. 10 Gewichtsteüe feines Kaolin, Pigmente oder Farb-Das Gemisch wird auf übliche Weise auf die «e- stoffe nach Wahl.

Ein anderes Beispiel ist ein Gemisch aus:

100 Gewichtsteilen einer 45prozentigen Lösung eines in organischen Lösungsmitteln löslichen Reaktionspartners für Polyisocyanate bei der Herstellung von Urethanelastomeren in Äthylacetat;

12 Gewichtsteilen Polyisocyanate Äthylacetat;

10 Gewichtsteilen feinem Kaolin, Pigmenten oder Farbstoffen nach Wahl;

10 Gewichtsteilen Methyläthylketon.

Eine endgültige Vernetzung des Films kann angenommen werden, wenn das Laminat etwa 2—3 Tage bei Raumtemperatur gelagert wurde; diese Zeitdauer kann jedoch verkürzt werden, indem man das Material bei erhöhter Temperatur hält.

Will man dem erfindungsgemäß hergestellten Kunstleder von vornherein eine gute Wasserfestigkeit verleihen, ohne daß eine anschließende Behandlung mit wasserabweisenden oder Imprägniermitteln nötig wird, so kann man über den zweiten Film nach dem Trocknen noch einen weiteren solchen Film aufbrln-, gen. Die beiden Überzüge oder Filme können dann zusammen ein Gewicht von ca. 46—51 g/m², berechnet auf die Feststoffe, haben.

Wenn nach dem Vernetzen das Laminat von der Trägerfläche abgezogen und die Spannung aufgehoben wird, nimmt der die Außenschicht bildende Film infolge der Kontraktion der Innenschicht aus Schaumstoff eine lederähnliche Narbung oder eine ähnliche Oberflächenwirkung an, die von der Art der verwendeten Schaumstoffolie und dem Ausmaß der angewandten Dehnung abhängt. -

Die Härte und Zugfestigkeit des Fertigproduktes läßt sich beliebig beeinflussen, indem man die Schaumstoffschicht mit elastischen, gummiähnlichen oder anderen Imprägniermitteln verstärkt. Dieses Versteifen oder Verstärken kann vor oder nach dem_ Aufbringen des letzten, also äußeren Films oder Überzugs erfolgen.

Als Verstärkung können beispielsweise, wie an sich

bekannt, feine, etwa 0,5 mm lange Nylon- oder Cellulosefasern von 3 Denier in die Filme und/oder Imprägniermittel in die Schaumstoffschicht eingearbeitet werden. Hierdurch werden wesentlich festere Produkte erhalten, bei denen jedoch der lederartige Griff erhalten bleibt. Diese Fasern können im Fertigprodukt ungeordnet oder gemäß den entsprechenden Anforderungen in einer bestimmten Anordnung längs und/oder quer vorliegen. Durch eine derartige Verstärkung kann das Produkt streckbar bleiben oder

ίο auch nicht mehr streckbar werden.

Werden in die Schaumstoffschicht vor dem Aufbringen des bzw. der Deckfüme elastische oder andere Stoffe, z. B. feine Fasern eingearbeitet, so kann das Fertigprodukt eine glatte Oberfläche mit sehr geringer Narbung aufweisen und ist dann für starke Beanspruchungen geeignet.

Geeignete Versteifungs- und Verstärkungsstoffe sind Nitril- oder Polyvinylchlorid-Latices oder deren Gemische, mit oder ohne Faserbeimischung. Es kann auch ein Gemisch wie das für die Herstellung der Grundfilmschicht beschriebene, das mit Lösungsmitteln bis auf einen Feststoffgehalt von 5—10% verdünnt ist, zum Verstärken des zellförmigen Schaumstoffes verwendet werden. Man läßt dann den Schaumstoff, der auch mit der ersten oder beiden Auflagen versehen sein kann, die Lösung aufsaugen.

Gegebenenfalls kann ein die Außenschicht bildender Film auf eine Trägerfläche vergossen und gleich so vorgehärtet werden, daß er eine bestimmte Oberflächenstruktur annimmt, bevor er mit Hilfe einer Grundschicht oder eines entsprechenden Klebemittels auf die Schaumstoffolie aufgebracht wird.

Die Abriebfestigkeit ist bei den Außenschichten des erfindungsgemäß hergestellten Kunstleders besonders hoch. Das erfindungsgemäß erhaltene Kunstleder ist sehr leicht und luftdurchlässig (atmungsaktiv); es absorbiert Feuchtigkeit, die sich auf der Innenseite ansetzt und ist wasserdicht an der Außenseite, wirkt wärmeisolierend und ist gegen die meisten Lösungsmittel beständig.

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Claims (8)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen von Kunstleder durch Aufbringen eines Kunststoffilms auf eine Schaumstoff-Grundfolie und Aushärten der beiden Materialien zu einem festverbundenen Schichtstoff, dadurch gekennzeichnet, daß man auf eine vorgeformte Polyester- oder Polyäther-Schaumstoff-Grundfolie eine Schicht oder einen vorgeformten Film in noch nicht völlig ausgehärtetem Zustand aus einem isocyanatmodifizierten Polyester aufbringt, die beiden Materialien unter Vernetzung des Polyesterfilms und durch Ruhenlassen miteinander fest verbindet und das so erhaltene Schichtmaterial in mindestens einer Richtung dehnt, wor- π auf man auf die isocyanatmodifizierte Polyesterseite des Schichtmaterials einen zweiten Film aus einem noch nicht völlig ausgehärteten isocyanatmodifizierten Polyester aufbringt, die Dehnung aufrecht erhält, bis die drei Schichten fest miteinander^ verbunden sind, und schließlich entspannt. *

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Oberfläche der Schaumstoff-Grundfolie vor dem Aufbringen des vorgeformten Films prägt. >>

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Außenfläche des vorgeformten Films vor dem Aufbringen des zweiten Films prägt.

4. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß man die Außenfläche des zweiten Films nach dem Aufbringen auf den vorgeformten Film prägt.

5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man auf die Rückseite der

• Schaumstoff-Grundfolie eine Unterlage aufbringt.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß man eine zumindest in einer Richtung dehnbare Unterlage verwendet und diese vor dem zweiten Film aufbringt.

7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man auf das ausgehärtete Schichtmaterial einen zusätzlichen Film eines isocyanatmodifizierten Polyesters aufbringt.

8. Verfahren nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß man mindestens einen der Polyesterfilme durch Fasern verstärkt.