DE1753665A1 - Kunstleder - Google Patents

Kunstleder

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DE1753665A1 DE19681753665 DE1753665A DE1753665A1 DE 1753665 A1 DE1753665 A1 DE 1753665A1 DE 19681753665 DE19681753665 DE 19681753665 DE 1753665 A DE1753665 A DE 1753665A DE 1753665 A1 DE1753665 A1 DE 1753665A1
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Description

Patentanwältin
Dr. H. Weissenfeld
Ludwigshafen/Rh. P 493 D
23.Januar 1968 Dr.W/pr
Anmelderin; Grünzweig + Hartmann AG., ludwigshafen/Rhein
Kunstleder
Die Erfindung betrifft ein Kunstleder in Form von mikroporösen Flächengebilden.
Kunstleder sind Werkstoffe mit lederähnlichem Aussehen
und lederähnlichen Eigenschaften, die sowohl auf dem Gebiet der technischen Lederverwendung als auch in der
Schuhindustrie, der Täschner-, Polster- und Kofferwarenfertigung vielfachen Einsatz finden. Sie sind neben echtem leder vollwertige Werkstoffe von groSer wirtschaftlicher und technischer Bedeutung.
Man unterscheidet im wesentlichen neben dem Faserkunstleder die Vlies-, Gewebe- und Folienkunstleder.
Vlieskunstleder werden aus pflanzlichen, tierischen oder synthetischen Faservliesen durch Tränken mit Kunststoffdisjürpionen oder -lösungen erhalten. Ihre Herstellung
erfolgt in mehreren Arbeitegängen und die erhaltenen Flächengebilde müssen mit Grundierungs- und Decküberzügen versehen werden, damit sie eine trockene und nicht klebende Oberfläche erhalten. Vlieskunstleder zeichnen sich durch hohe Geschmeidigkeit aus und werden vorwiegend als Bucheinbandstoffe verwendet.
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Gewebekunstleder werden durch Beschichtung von Geweben vorwiegend mit vollsynthetischen Kunststoffen hergestellt, Daa Gewebe ist Träger der Festigkeitseigenschaften, während ^ die lederähnlichen Eigenschaften wie Griff, Geschmeidigkeit, Knickfestigkeit, Wasserfestigkeit, Kältefestigkeit und Abnutzungswiderstand durch das Beschichtungsmaterial bedingt sind. Als Beschichtungsmaterial verwendet man vorwiegend Polyvinylchlorid, das,weich-gemacht,sowohl in Form von Folien, als auch von Pasten, wässrigen Dispersionen ode? !«osungen verarbeitet wird, nachteilig ist, dass die Dispersions beschichtungen wasserempfindlich sind. Die Beschichtung»» aus Pasten sind nicht kratzfest und besitzen eine durch den Weiahmacherzusatz bedingte klebrige Oberfläche, die stark ecnmutzewpfindlieh ist. Zur Verhinderung der gefürchteten Weichmacherwanderung, die asu einer Versprödung des Kunstleders führt, müssen die Gewebekunstleder,auf Polyvinylqhloridbaeie mit 3 bis 5 sorgfältig aufeinander abgestimmten Peck* anstrichen versehen werden.
Auch Folienkunstleder auf Polyvinylchloridbaeis erfordern die vorstehend erwähnte nachbehandlung. FolienkuwsUede? auf Polyamid-Basis haben praktisch keine Bedeutung erlangt, Sie nehmen in Abhängigkeit von der relativen Feuchtigkeit ihrer Umgebung β bis 8% und mehr Wasser auf und sind d»B» sehr elastisch und gebrauchstüchtig. Bei Lagerung in einer trockenen Atmosphäre verspröden sie aber unter Abgabe de· aufgenommenen Wassers sofort.
Gewebe«· und Folien^ Kunstleder Huf Polyvinylchloridbaeis haben mengenmässig und Auch hinsichtlich der Breite ihrer Anwendungsgebiete Wirtschaft!ich die graste Bedeutung, All· bin jetzt bekannten Lederanstauschstoffe, insbesondere Kunstleder auf Poiyvinyichioridbaais Haben ein lederahnliehe» Aussehen, sind kratafest, reieefeat un# geeeh»eidif,
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jedoch einen gummiähnlichen,kalten Griff. Der für Echtleder bekannte warme, geschmeidige und trotzdem auch etwas steife Griff fehlt ihnen. Zur Nachahmung dieser Eigenschaften hat man versucht, insbesondere bei Polyvinylchloridledern durch Aufschäumen von Auftragsschichten dieses Ziel zu erreichen. Der warme, geschmeidige Griff konnte dadurch zwar verbessert werden, jedoch auf Kosten der mechanischen Festigkeit. Echtledereigenschaften wurden nicht erreicht.
Neben Polyvinylchlorid-Kunstledern sind auch Polyolefine, insbesondere Polyäthylen und dessen Co-Polymerisate in geschäumter Form als Lederaustauschstoff bekannt. Beschichtungen mit diesen Stoffen ergeben zwar gebrauchstüchtige Kunstleder, jedoch ist ihr Griff wesentlich schlechter als derjenige von Polyvinylchlorid - Lederaustauschstoffen. Die Produkte sind wachsartig und nicht mit Echtleder zu vergleichen. Man ist daher schnell davon abgekommen, geschäumte Polyolefine zur Herstellung von Lederersatz zu verwenden, obgleich ein Kunstleder auf Polyäthylenbasis auch bei Temperaturen unter null Grad Celsius sehr geschmeidig ist, im Gegensatz zu Produkten auf Polyvinylchloridbasis, die wenige Grade unter null Grad Celsius steif werden und bei mechanischer Beanspruchung brechen.
Es wurde nun ein Kunstleder in Form von mikroporösen Flächengebilden gefunden, welches in überraschendem Maße gebrauchstüchtige Echtledereigenschaften aufweist. Das Kunstleder ist dadurch gekennzeichnet, daß es aus geschäumtem Propylenpolymerisat besteht mit einem hohen Anteil an stereoregulärem, hochmolekularem Propylenpolyroerisat als Hauptbestandteil und einen geringen Anteil an heptanlöslichem, niedermolekularem Propylenpolymerisate wobei die Rohdichte des ungeschäumten
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Materials kleiner ist als 0,90 und der Isotaktie-Index des Polymerisats etwa 90# beträgt. Unter Propylenpolymerisat sollen Propylen-Homo-, Co- und/oder Pfropfpolymerisate verstanden werden.
Das so gekennzeichnete Kunstleder in Form von mikroporösen Flächengebilden verschiedener Art hat den erwünschten lederartigen Griff und zeichnet sich durch eine sehr gute Kältebeständigkeit und hervorragende mechanische Festigkeitseigen· schäften aus. Der bei Lederauetauschstoffen auf Polyolefinbasis bisher stets vorhandene wacheartige Griff liegt nicht mehr vor. Trotz der hohen Geschmeidigkeit weist das erfindungsgemäße Kunstleder den für Echtleder charakteristischen Steifigkeitsgrad auf.
Die Herstellung der Flächengebilde erfolgt vorzugsweise mit Hilfe eines Extruders, wobei ein besonders guter Erfolg erzielt wird, wenn die Propylenpolymerisate mit niedrig siedenden Lösungsmitteln, wie den hierfür bekannten Benzinfraktionen oder dergl. als Treibmittel zu Flächengebilden aufgeschäumt werden. Diese Verarbeitung kann mit Hilfe einer Breitschlitzdüse in an sich bekannter Weise erfolgen. Das Kunstleder kann auch nach einer bevorzugten Herstellungsweise als Blasfolie erzeugt werden.
Als Treibmittel für das zu schäumende Polymerisat werden übliche, niedrig siedende Kohlenwasserstoffe eingesetzt, die unter Normalbedingungen flüssig oder gasförmig sind und die der Schmelze des Polypropylens im Extruder aufgedrückt werden. Diese Herstellungeweise ist weniger vorteilhaft, weil möglicherweise ein temperaturbedingter Abbau der hochmolekularen, stereoregulären Propylenanteile
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eintreten kann. Eb ist in diesem Falle auf eine genaue Temperaturführung zu achten. Es ist ebenfalls möglich, den Extruder über den Einfülltrichter mit einem Gemisch aus pulverförmigem Polypropylen und dem bei Raumtemperatur und Normaldruck flüssigen Kohlenwasserstoff zu beschicken.
Eine besonders gute, von Echtleder kaum zu unterscheidende Schaumfolie besteht erfindungsgemäß aus einem vorzugsweise durch Gasphasenpolymerisation (vergl. "Europa-Chemie" Nr.19» 1967, S.11) hergestellten Porpylenpolymerisat, das bereits von der Herstellung her in statu nascendi einen gewissen Anteil, vorzugsweise etwa 10 Gew$ an niedermolekularen, heptanlöslichem Propylenpolymerisat mit ataktischen und isotaktischen Anteilen enthält. Das Produkt erfordert keine gesonderte Reinigung und kann ggf. noch Katalysatorreste enthalten. Besonders geeignet ist eine Mischung aus etwa 10 Gew# eines heptanlöslichen, niedermolekularen Propylenpolymerisate mit ataktischen und isotaktischen Anteilen, deren mittleres Molekulargewicht zwischen etwa 10.000 und etwa 100.000 liegt. Die Mischung enthält weiterhin etwa 90 Gew$ eines hochmolekularen, stereoregulären Propylenpolymerisate, daBzu 10 bis 30 Gew$, vorzugsweise 20 Gew#, aus Polymeren mit einem mittleren Molekulargewicht von weniger als 230.000 besteht, zu 30 bis 50 Gew#, vorzugsweise etwa 40 Gew#, aus Polymeren mit mittleren Molekulargewichten zwischen etwa 230.000 und 1.150.000 und zu 30 bis 50 Gew$, vorzugsweise etwa 40 Gew#, aus Polymeren mit mittleren Molekulargewichten über 1.150.000, in denen bis zu etwa 5 Gew$ Polymere mit Molekurlargewichten bis über 3.000.000 enthalten sind. Das zur Herstellung des Kunstleders bevorzugte Polypropylen weist eine Uneinheitlichkeit (Rw /Rn-I) von etwa 8,2 auf. Die reduzierte spezifische Viskosität Ί, red., bestimmt durch
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Viskositätsmessungen in Dekalin bei 1350C, beträgt dabei 9,81.
Die Eigenschaften des erfindungsgemäßen Lederaustauschetoffes lassen sich in Abhängigkeit von der Molekulargewichtsverteilung der eingesetzten Propylenpolymerisate in gewissen Grenzen variieren. So ist es beispielsweise möglich, die Festigkeitseigenschaften zu steigern, indem man dafür Sorge trägt, daß ein möglichst hoher Anteil an hochmolekularem isotaktischem Propylenpolynerisat der vorstehend erwähnten mittleren Molekulargewichte eingesetzt wird. Der Anteil an kristallinem, taktischem Polymerisat bewirkt dabei vermutlich die von Echtleder nahezu nicht zu unterscheidende Steifigkeit.
Der erforderliche Anteil an niedermolekularen, ataktischen und isotaktischen Propylenpolymerisaten ist für die gleichmäßige und mikroporöse Struktur der Flächengebilde verantwortlich. Ihre Menge und das Molekulargewicht dieser Anteile ist in gewissen Grenzen variabel. Sie richtet sich u.a. nach der erwünschten Feinzelligkeit des Schaumes, den mechanischen, thermischen und ggf. elektrischen Eigenschaften des herzustellenden Lederaustauschstoffes und kann gegebenenfalls durch geeignete Vorversuche ermittelt werden. Es hat sich gezeigt, daß die Zellgröße des Schaumstoffes um so kleiner wird, je schwerer das Treibmittel in der Kunstharzmasse löslich Ist. Bei dem hochmolekularen Propylenpolymerisat, das nicht lösungsmittelaffin ist, wird durch Zugabe von Lösungavermittlern erreicht, daß die Einlagerung der Lösungsmittel teilchen über den Vermittler in einem unlöslichen Teilchen ermöglicht wird. Allgemein kann an-
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genommen werden, daß die Kunstharzrc9S3e dann zu dem gewünschten Produkt schäumbar wird, wenn die darin enthaltenen niedermolekularen Anteile nicht nur lösungsmittelaffin sind, sondern - auf Grund ihrer unbeschränkten Mischbarkeit mit den Iö3ungsmittelfeindlichen, hochmolekularen Anteilen quasi ala Treibmittelüberträger für die gesamte Kunstharzmasse wirken.
Bevorzugt ist es, wenn die niedermolekularen Anteile in dem vorzugsweise durch Gasphasenpolymerisation erhaltenen Polypropylen bereits von Anfang an enthalten sind. Das als besonders zweckmäßig ermittelte und noch Katalysatorreste enthaltende Polymerisat neigt überraschenderweise auch bei längerer Lichteinwirkung nicht zum Vergilben, obgleich es an sich bekannt ist, daß geringe Mengen an Katalysatoren eine Verfärbung des Kunststoffes begünstigen.
Es ist ebenfalls möglich, die niedermolekularen Anteile durch mechanisches Mischen hinzuzufügen, wobei diese in einem gesonderten Verfahren hergestellt werden, beispielsweise nach dem Philips- oder Standard-Oil-Verfahren (z.B. gemäß DBP 1 050 004 oder DBP 1 001 003), nach denen Propylen mit Hilfe von Chromoxyd- oder Molybdänoxyd-Katalysatoren zu niedermolekularen Produkten umgesetzt wird.
Der Anteil an niedermolekularen Polymeren ist in gewissem Maße variabel. Es ist gleichfalls möglich, als niedermolekularen Anteil einen mehr oder weniger großen Prozentsatz mit Polypropylen bzw. dessen Co- und/oder Pfropfpolymerisaten verträglichen anderen Polymerisaten,
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wie beispielsweise geeigneten Polyviny!verbindungen, Äthylen-Homo-, Co- oder Pfropfpolymerisaten, zu verwenden. Auch diese Anteile müssen dann ggf. von den hochmolekularen Polymerisaten gesondert hergestellt werden.
Polypropylene, die den erforderlichen niedermolekularen, heptanlöslichen Anteil an ataktischen und isotaktischen Fraktionen und insbesondere den erforderlichen hochmolekularen, stereoregulären Anteil an Propylenpolymerisaten mit einem Molekulargewicht Über 1.000.000 nicht enthalten, weisen in Form von Schaumstoffbahnen oder -folien keine Echtledereigenschaften auf.,So ist es beispielsweise nicht möglich, marktgängige Polypropylene mit mittleren Molekulargewichten von etwa 200.000 bis etwa 600.000 zu einem Kunstleder in erfindungsgemäfiem Sinne aufzuschäumen. Derartige Polypropylene lassen sich zwar auch zu mikroporösen Flächengebilden, insbesondere zu Schaumfolien verarbeiten, jedoch sind diese Produkte steif und wachsartig und haben einen unangehm kalten Griff. Sie unterscheiden sich deutlich von dem beanspruchten Lederaustauschstoff.
Für die meisten Anwendungsgebiete hat sich als Lederersatζ eine Schaumfolie mit einem Raumgewicht von etwa 150 gr/1 bis zu etwa 400 gr/1 und ggf. auch höher bewährt. Dem Echtleder am nächsten kommt dabei eine Kunstlederfolie mit einem Litergewicht von etwa 150 bis 300 g. Hierbei liegen die Stärken, insbesondere von Blasfolien, die axial und radial b-si ihrer Herstellung gereckt werden, zweckmäßig bei 0,02 bis 1 mm. Optimal sind JTolien mit 0,15 bis etwa 0,6 mm Stärke.
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Das Kunstleder ist mit Textilien kaschiert hervorragend für Täschnerzwecke geeignet, sowie als Folie für Bucheinbände und kunstgewerbliche Zwecke. Es lässt sich mit Geweben, Gewirken, Papier, Metallfolien, Holz und dergl. zu mehrschichtigen Produkten verbinden.
Überraschenderweise lässt sich das erfindungsgemässe Kunstleder, z.B. in Form von Folien oder Bahnen gut bedrucken oder verkleben. In de* meisten Fällen ist es nicht erforderlich, eine sonst bei Polyolefinen notwendige Vorbehandlung der zu bedruckenden oder zu verklebenden Oberfläche vorzunehmen.
Die Lederaustauschstoffe in Form von thermoplastischen Folienbahnen lassen sich in bekannter Weise prägen und z.B. nach
Patent (Patentanmeldung P 491) thermisch mit
transparenten Stellen, MusteiD oder dergl. versehen. Zweifazbige Kunstleder können dadurch erhalten werden, dass man anschliessend an die Prägung auf einer Streichmaschine eine mehr oder weniger mit der Grundfarbe kontrastierende zweite Farbe in Nnrbenvertiefungen oder dergl. einarbeitet. Besondere Effekte werden dann erreicht, wenn die Folie vorher in der beschriebenen Weise mit transparenten Stellen versehen wurde.
Bei dem erfindungsgemässen Lederaustauschstoff entfallen die bisher stets erforderlichen Weichmacher und Deckschichten. Es ist daher keine Weichmacherwanderung und die hiermit einsetzende Versprttdung des Kunstlodors zu befürchten. Die guten mechanischen Eigenschaften bleiben Über nahezu unbegrenzten Zeiträumen erhalten.
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Das Kunstleder ist selbst In Form dünner Folien hoch opak und weist einen strahlend weissen Farbton auf, der nicht zum Vergilben neigt. Zusätze von Pigmenten, Antistatika, flammhemmenden Stoffen, Lichtschutzmitteln, Antioxydationsmitteln, Gleitmitteln usw. können dagegen in Spezialfallen eingearbeitet werden, sofern dies wegen spezieller oder extremer Beanspruchung des Materials einmal erforderlich sein sollte.
Als vorteilhaft hat es sich weiterhin erwiesen, dass der erfindungsgemässe Lederaustauschstoff nicht zur Wasseraufnähme neigt. Das Kunstleder ist somit unempfindlich gegen ungünstige Lagerungsbedingungen. Überraschenderweise tritt auch bei längerer Beanspruchung keine Verfärbung ein, wenn katalysetorhalt iges, rohes Gasphasenpolymerisat als Ausgangsstoff eingesetzt wurde. Dieser Befund ist überraschend, nach dem doch bekanntlich Katalysatorreste zu Verfärbungen der diese enthaltenden Produkte führen und Katalysatoren daher bisher stets immer sorgfältig ausgewaschen wurden.
Das erfindungsgenässe Polypropylenschaum-Kunstleder besitzt wegen seines Gehaltes an niedermolekularen Polymeranteilen, die als innere Weichmacher wirken, eine sehr gute Kältefestigkeit.
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Claims (8)

P 493 D Patentansprüche
1. Kunstleder in Form von mikroporösen Flächengebilden, dadurch gekennzeichnet, daß es aus geschäumtem Propylenpolymerisat "besteht, mit einen hohen Anteil an stereoregulärem, hochmolekularem Propylenpolymerisat als Hauptbestandteil und einem geringen Anteil an heptanlöslichem, niedermolekularem Propylenpolymerisat, wobei die Rohdichte des ungeschäumten Materials kleiner ist als 0,90 und der Isotaktie-Index des Polymerisats etwa beträgt.
2. Kunstleder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es aus einem Propylenpolymerisat bes'teht, das durch Gasphasen-Polyraerisation hergestellt ist und in dem ggf. noch Katalysatorreste enthalten sind.
3. Kunstleder nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß es bis zu 90 Gew# eines hochmolekularen, stereoregulären Propylenpolymerisate enthält und einen Anteil von etwa 10 Gew# einer heptanlöelichen Mischung aus niedermolekularem, ataktischem und isotaktischem Propylenpolymerisat, dessen mittleres Molekulargewicht zwischen etwa 10.000 und etwa 100.000 liegt.
4. Kunstleder nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der hochmolekulare, stereoreguläre Anteil des Propylenpolymerisate zu 10 bis 30 Gew#, vorzugsweise etwa Gew#, aus Polymeren mit einem mittleren Molekulargewicht von weniger als 230.000 besteht, und zu 30 bis 50 Gew#, vorzugsweise etwa 40 Gew#, aus Polymeren mit mittleren Molekulargewichten zwischen etwa 230.000 und etwa 1.150.000 und zu 30 bis 50 Gew#, vorzugsweise etwa 40 Gew#, aus
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Polymeren mit mittleren Molekulargewichten über 1.150.000, in denen bis zu etwa 5 Gew# Polymere mit Molekulargewichten über 3.000.000 enthalten sind.
5. Kunstleder nach Anspruch 1 bis 4» dadurch gekennzeichnet, daß es als niedermolekularen Anteil ein solches Propylenpolymerisat und/oder Ä'thylenpolimerisat bzw. ein anderes geeignetes Polymerisat enthält, das gesondert von dem hochmolekularen Anteil hergestellt und diesem vor dem Aufschäumen mechanisch beigemischt ist.
6. Kunstleder nach Anspruch 1 bis 5t dadurch gekennzeichnet, daß es ein Raumgewicht bis zu etwa 400 g/l, vorzugsweise von etwa 150 bis 500 g/l, aufweist.
7. Kunstleder nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Bahn, eine Folie oder dergl. mit einer Stärke von etwa 0,02 bis 1 mm, vorzugsweise von etwa 0,15 bis 0,6 mm, ist.
8. Kunstleder nach Anspruch 1 bis 7t dadurch gekennzeichnet, daß es eine durch geeignete Nachbehandlung erhaltene Prägung aufweist.
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DE19681753665 1968-01-27 1968-01-27 Kunstleder aus Polyolefinpolymerisaten Expired DE1753665C (de)

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