DE1769706C3 - Verfahren zur Herstellung von Hochglanzfolienmaterial - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Hochglanzfolienmaterial, bei dem eine wieder entfernbare Unterlage mit einer Polymerzubereitung beschichtet, auf die Polymerschicht ein gas- und feuchtigkeitsdurchlässiger Trägerstoff aufgelegt, unter Ausbildung einer festen Polymerschicht erwärmt und die Unterlage abgelöst wird.

Insbesondere besteht das Verfahren der Erfindung in der Schaffung eines Verfahrens zur Herstellung von Hochglanzfolienmaterial, bei dem von einem elastomerem Polyurethan ausgegangen wird.

Aus der DE-PS 9 75 459 ist es bereits bekannt, ein im Griff trockenes Kunstleder herzustellen, wobei eine aus Papier oder Metallfolie bestehende Unterlage zunächst mit einem Lack überzogen wird, worauf mit einer Polymerisatkunstlederpaste eine oder mehrere Male beschichtet, ein Textilträgerstoff aufgeklebt und das Ganze schließlich von der Unterlage abgezogen wird.

Auch aus der DE-AS 10 63 112 ist ein Verfahren zum Herstellen von Kunstleder bekannt, bei dem eine lösungsmittelfreie Kunststoffpaste auf eine nicht haftende Papierbahn aufgebracht und auf dieser verfestigt wird, was gegebenenfalls wiederholt wird, wonach unter vollständiger Verfestigung mit einem Gewirke verhaftet und der Papierträger abgezogen wird.

Weiterhin ist aus der DE-AS 11 88 034 ein Verfahren zur Herstellung eines biegsamen, lederartigen Schichtstoffes bekannt, bei dem auf Gießpapier eine Schicht aus einer Dispersion von Polyvinylchlorid oder einem seiner Mischpolymerisate aufgetragen und teilweise geschmolzen wird, wonach darauf eine zweite, ein Blähmittel enthaltende Dispersion von PVC oder seinem Mischpolymerisat aufgebracht, ein Gewebe lose auf die zweite Schicht aufgelegt und die Schichten durch Erhitzen der Kunststoffdispersion völlig verschmolzen werden, wobei die zweite Schicht gebläht wird.

Schließlich kennt man noch aus der US-PS 31 90 765 ein Verfahren zur Herstellung eines mikroporösen Folienmaterials durch Eintauchen einer ein Carboxypolymeres enthaltenden Lösung in ein Fällbad sowie aus der US-PS 31 90 766 ein Verfahren zur Erzeugung eines mikroporösen Film- oder Folienmaterials, bei dem eine Polymerlösung geliert und das abgetrennte Polymergel weiterverwendet wird.

Diese bekannten Verfahren sind jedoch konventionelle Kunstlederherstellungsverfahren, mit denen es nicht möglich ist, Hochglanzoberflächen zu erzielen, da bei ihnen Unterlagen verwendet werden, die den Durchtritt von Lösungsmitteldampf aus der Lösungsschicht gestatten und deren Oberfläche auch für die Ausbildung einer Hochglanzfläche nicht ausreichend glatt ist

Hochglanzfolienmateriai in Form eines Lackkunstleders hat man bisher entweder durch Auftragen eiites glänzenden Polymeren auf das Substrat oder durch Erhitzen und Pressen eines harzbeschichteten Kunstledersubstrats auf eine über dem Erweichungspunkt des Harzes liegenden Temperatur mittels einer Walze mit glänzender Oberfläche erhalten. Mit dem erstgenannten Verfahren, bei dem lediglich das glänzende Polymere aufgetragen wird, ist jedoch die erwünschte stark glänzende Oberfläche nicht erzielbar. Andererseits überträgt sich bei dem zuletzt genannten Verfahren, bei dem die Oberflächenbehandlung bei einer über dem Erweichungspunkt des Polymeren liegenden Temperatur vorgenommen wird, die für die Wärmebehandlung erforderliche Temperatur auch auf den inneren Teil des Substrats und nicht nur auf die Oberfläche, so daß die Erhitzung über den Erweichungspunkt des Polymeren dazu führt, daß die Harzbeschichtungsmasse, die auch in das poröse, durchlässige Substrat eingedrungen ist, weich wird. Das weichgemachte Harz verschließt zwangläufig die Poren der porösen Schicht, so daß das erhaltene Produkt nicht mehr in dem gewünschten und erforderlichen Maße dampf- und feuchtigkeitsdurchlässig ist

Überraschenderweise wurde nun gefunden, daß dagegen Hochglanzfolienmaterialien mit beibehaltener wünschenswerter Dampf- und Feuchtigkeitsdurchlässigkeit erfolgreich und wirtschaftlich hergestellt werden, indem man, ausgehend von dem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß so vorgeht daß a) eine Schicht aus einer Polymerlösung auf einer eine Hochglaiizoberfläche aufweisenden entfernbaren Unterlage, die erwärmt ist ausgebildet, b) ein gas- und feuchtigkeitsdurchlässiges Substrat mit verhältnismäßig glatter Oberfläche auf diese Polymerlösungsschicht ehe sie ihre Fließfähigkeit verloren hat und verfestigt ist aufgelegt, dann c) aus der Polymerlösungsschicht, die sich sandwichartig zwischen der Unterlage mit der Hochglanzoberfläche und dem Substrat befindet, das Lösungsmittel durch das Substrat hindurch entfernt wird, indem das Folienmaterial von beiden Seiten her erhitzt wird, und schließlich d) das Folienmaterial von der Unterlage abgezogen wird.

In Stufe a) kann als Polymerisat jedes beliebige biegsame Polymere verwendet werden, insbesondere ist elastomeres Polyurethan allein oder vermischt mit weniger als 50% eines anderen Polymerisates (z. B. Polyvinylchlorid) zu bevorzugen.

Als Lösungsmittel, das in Stufe a) eingesetzt wird, ist jedes Lösungsmittel geeignet, welches das Polymerisat löst, wie beispielsweise Dimethylformamid, Dimethylacetamid, Dimethylsulfoxid, Tetrahydrofuran, Dioxan und Gemische aus diesen Stoffen. Ein Lösungsmittel, das einen geeigneten Siedepunkt hat, kann für sich allein verwendet werden. Um außerdem dem Lösungsmittel ein Verdampfungsverhältnis innerhalb eines gewünschten Bereiches zu geben, kann auch ein Gemisch aus

Lösungsmitteln mit unterschiedlichen Siedepunkten verwendet werden. In diesem Falle sollte der Einsatz einer großen Menge eines Lösungsmittels, das stark hygroskopisch ist oder das einen zu niedrigen Siedepunkt hat vermieden werden. Ersteres hat zur Folge, daß die erhaltene Polymerschicht ihre Durchsichtigkeit verliert, und zweiteres führt zur Verschäumung.

Als entfernbare Unterlagen mit Hochglanzoberfläche können verschiedenartige Flächen dienen. Eine Walze mit Hochglanzoberfläche (hochgradig poliert) ist bei der Durchführung des Verfahrens der Erfindung besonders zweckmäßig. Es können aber auch Bänder mit Hochglanzoberfläche eingesetzt werden.

Die Temperatur der Unterlage mit Hochglanzoberfläche wird entsprechend den Siedepunkten der verwendeten Lösungsmittel verändert, d.h. wenn der Siedepunkt eines Lösungsmittels hoch ist, muß die Temperatur der Hochglanzoberfläche hoch sein, und wenn der Siedepunkt des Lösungsmittels niedrig ist, kann die Temperatur der Hochglanzoberfläche niedrig sein. Die Temperatur der Hochglanzoberfläche kann jedoch innerhalb eines gewünschten Temperaturbereiches gehalten werden, und die Art der Lösungsmittel oder ihrer Zusammensetzung kann entsprechend der Temperatur der Fläche geeignet ausgewählt werden. Dadurch kann durch entsprechende Wahl der Lösungsmittel die Temperatur der Hochglanzoberfläche über einen weiten Bereich schwanken. Gewöhnlich ist ein Temperaturbereich von 40 bis 85° C optimal.

Die Konzentration und Viskosität der in Stufe a) verwendeten Polymerlösung beträgt vorzugsweise 10 bis 25 Gew.% bzw. 1 bis 30 Poise (bei 40⁰C). Wenn die Konzentration zu niedrig ist, ist eine lange Zeit für die Entfernung der Lösungsmittel erforderlich; außerdem wird die Polymerlösungsschicht leicht undurchsichtig, und sie verschäumt leicht Wenn andererseits die Konzentration zu hoch ist verfestigt die Polymerlösungsschicht so schnell, daß es schwierig ist, eine einheitliche Schicht zu bilden, und auch ihre Haftung an dem Substrat ist mangelhaft Wenn die Viskosität der Polymerlösung zu niedrig ist ist es schwierig, sie auf die Unterlage mit der Hochglanzoberfläche aufzutragen, und wenn die Viskosität zu hoch ist läßt sich nur schwierig ein einheitlicher Überzug bilden, und die Haftung an dem Substrat ist mangelhaft

Die Dicke der in Stufe a) gebildeten Polymerlösungsschicht ist vorzugsweise so, daß die resultierende Polymerschicht eine Dicke von 10 bis 50 Mikron aufweist

Es ist nicht erforderlich, die Polymerlösung mit Additiven zu versetzen. Man kann der Polymerlösung jedoch zahlreiche Arten von Additiven, wie Pigmente und Weichmacher, zusetzen.

Wenn das gas- und feuchtigskeitsdurchlässige Substrat mit glatter Oberfläche auf die Polymerlösungs- SS schicht in Stufe b) aufgelegt wird, ist es wesentlich, daß die Polymerlösungsschicht auf der Hochglanzoberfläche in nassem Zustand ist; im anderen Falle haftet die resultierende Polymerschicht nicht hinreichend an dem Substrat wenn das Lösungsmittel aus der Polymerlösungsschicht entfernt worden ist. Deshalb ist es bei dem Verfahren nach der Erfindung wichtig, daß das gas- und feuchtigkeitsdurchlässige Substrat auf die Polymerlösungsschicht gelegt wird, ehe diese halb trocken ist wobei ihre Konzentration und Viskosität vorzugsweise in dem Bereich von 30 bis 40% bzw. 50 bis 100 Poise liegen.

Bei der Stufe c) ist es wesentlich, daß auch das auf die

Polymerlösungsschicht aufgelegte Substrat mit glatter Oberfläche von seiner Rückseite her erwärmt wird.

Ziel dieses Vorgehens in Stufe c) ist erstens, daß die ausgefällte Polymerschicht durchsichtig bleibt und einen schönen Glanz erhält Wenn nämlich die Lösungsmittel verdampft werden, indem nur die Kochglanzoberfläche ohne Erhitzen auch von der Rückseite des aufgelegten Substrates her erwärmt wird, ist infolge der langsamen Verdampfung der Lösungsmittel eine unnötig lange Zeit für die Ausfällung der Lösungsschicht erforderlich, und das Lösungsmittel wird auch nicht vollständig verdampft Und wenn das Substrat von der Hochglanzoberfläche abgezogen wird, während es noch Lösungsmittel enthält verliert die erhaltene Polymerschicht infolge des noch vorhandenen Lösungsmittels ihre Durchsichtigkeit Wenn dagegen von beiden Seiten her erhitzt wird, wird die Verdampfung der Lösungsmittel durch die Rückseite des Substrates beschleunigt und die Durchsichtigkeit bleibt erhalten.

Zweitens unterbindet diese Erhitzung von der Rückseite her die Verschäumung der resultierenden Polymerschicht Wenn ,nämlich die Lösungsmittel nur durch Erwärmen der Hochglanzoberfläche verdampft werden, wird das Lösungsmittel nicht durch die Rückseite entfernt, sondern es dringt auch in das Grenzgebiet zwischen der das Substrat überlagernden Polymerlösungsschicht und der Hochglanzobei fläche. Dadurch verschSumt die Polymerschicht leicht Wenn dagegen von beiden Seiten her erwärmt wird, wird die Verdampfung der Lösungsmittel von der Rückseite des Substrates her beschleunigt und auf diese Weise wird Verschäumung unterbunden.

Drittens verhindert diese Erhitzung die Verminderung der Biegsamkeit des Erzeugnisses. Wenn nämlich die Lösungsmittel durch Erwärmen lediglich der Hochglanzoberfläche verdampft werden, ist die Verdampfungszeit der Lösungsmittel lang, und deshalb dauert es lange, bis die Lösungsmittel das Substrat passiert haben. Dadurch quillt das Substrat und schrumpft anschließend wieder, und dadurch werden die Dichte und die Verminderung der Biegsamkeit des Erzeugnisses erhöht Wenn dagegen von beiden Seiten her erwärmt wird, passieren die Lösungsmittel das Substrat in kurzer Zeit, so daß das Substrat nicht so leicht quillt und die Herabsetzung der Biegsamkeit wird vermindert

Bei diesem Verfahren werden als Heizmittel heiße Luft oder elektrische Beheizer verwendet.

Wenn heiße Luft eingesetzt wird, so hat diese vorzugsweise eine Temperatur von 60 bis 180° C und eine Geschwindigkeit von 0,5 bis 20 m/sec. Dabei sind jedoch Bereiche von 90 bis 120° C bzw. 1 bis 10 m/sec. optimal.

Für die Herstellung der Endprodukte ist es für die Erreichung guter Qualitäten wesentlich, daß das auf die Polymerlösungsschicht aufzulegende Substrat eine verhältnismäßig glatte Oberfläche hat. Es ist noch möglich, glänzende Erzeugnisse zu erzielen, wenn das Substrat eine nicht vollständig glatte Oberfläche hat Es ist jedoch unmöglich, bei verhältnismäßig rauher Oberfläche glänzende Produkte zu erhalten, und dies ist die Ursache für schlechtes Aussehen der Endprodukte.

Das Substrat muß gas- und feuchtigskeitsdurchlässig sein, anderenfalls können die Lösungsmittel nicht an der Rückseite des Substrats entfernt werden.

Als aufzulegendes Substrat sind Folienmaterialien, die aus einer faserigen Grundschicht und einer mikroporösen Deckschicht aus Polyurethan bestehen, zu bevorzu-

gen; insbesondere sind solche, die durch Anfärben und Prägen vorbehandelt sind, besonders geeignet

Anhand der nachfolgenden Beispiele wird die Erfindung im einzelnen erläutert Teile und Prozentsätze sind Gewichtsteile bzw. Gewichtsprozente, wenn es nicht anders angegeben ist

Beispiel 1

Es wurde aus 15 Teilen elastomerem Polyurethan, 15 Teilen einer 5% Pigmente enthaltenden Paste und 70 Teilen Tetrahydrofuran eine Polymerlösung bereitet, deren Viskosität auf 8 Poise bei 40⁰C eingestellt wurde. Die Polymerlösung wurde in einem Verhältnis von 250 g/m² auf eine hochglanzpolierte Walze aufgebracht, die sich mit einer Oberflächengeschwindigkeit von 1 m/min drehte, und auf 40° C gehalten. Dann wurde ein aus einer faserigen Grundschicht und einer mikroporösen Polyurethandeckschicht bestehendes Substrat aufgelegt Das in der Polymerlösung enthaltene Lösungsmittel wurde durch das Substrat hindurch verdampft, und die Polymerlösung wurde auf derselben Walze während 130 see ausgefällt, indem durch Einblasen von heißer Luft von HO⁰C mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 8 m/sec auf die Rückseite des Substrates erhitzt wurde. Nach dieser Stufe wurde durch Abziehen von der Wabe ein hochglänzendes und dauerhaftes Folienmaterial erhalten.

Beispiel 2

Es wurde aus 15 Teilen elastomeren Polyurethan, 15 Teilen einer 5% Pigmente enthaltenden Paste und 70 Teilen Tetrahydrofuran eine Polymerlösung bereitet deren Viskosität auf 8 Poise bei 40⁰C eingestellt wurde. Die Polymerlösung wurde in einem Verhältnis von 250 g/m² auf eine verspiegelte Walze aufgebracht die sich mit einer Oberflächengeschwindigkeit von 1 m/min dreht, und bei 40⁰C gehalten. Dann wurde diese Polymerlösung halb ausgefällt indem sie 50 Sekunden auf der verspiegelten Walze belassen wurde. Dann wurde auf die Polymerlösung ein Substrat mit glatter Oberfläche der in Beispiel 1 beschriebenen und verwendeten Art aufgelegt Die Polymerlösung wurde auf derselben Walze während 100 see völlig ausgefällt wobei Heißluft von 105⁰C mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 6 m/sec gegen die Rückseite des Substrats geblasen wurde. Schließlich wurde das Substrat von der Walze abgezogen.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zur Herstellung von Hochglanzfolienmaterial, bei dem eine wieder entfernbare Unterlage mit einer Polymerzubereitung beschichtet, auf die Polymerschicht ein gas- ur.d feuchtigkeitsdurchlässiger TrägerstofJ aufgelegt, unter Ausbildung einer festen Polymerschicht erwärmt und die Unterlage abgelöst wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schicht aus einer Polymerlösung auf einer eine Hochglanzoberfläche aufweisenden entfernbaren Unterlage, die erwärmt ist, ausgebildet, ein gas- und feuchtigkeitsdurchlässiges Substrat mit verhältnismäßig glatter Oberfläche auf diese Polymerlösungsschicht, ehe sie ihre Fließfähigkeit verloren hat und verfestigt ist, aufgelegt, dann aus der Polymerlösungsschicht, die sich sandwichartig zwischen der Unterlage mit der Hochglanzoberfläche und dem Substrat befindet, das Lösungsmittel durch das Substrat hindurch entfernt wird, indem das Folien- *o material von beiden Seiten her erhitzt wird, und schließlich das Folienmaterial von der Unterlage abgezogen wird.