DE1922701A1 - Verfahren zur Herstellung plastischer Werkstoffe - Google Patents

Description

5Λ5ΓΪ ι ■ 30. April 1969

Dfpi. Phye. Dr. Walther 3unius ,

β Hannover. Abb«*. 20 Dr.J/Ha.

Meine Akte: 1679

Statni vyzkumny ustav kozedälny, Gottwaldov I

- Tschechoslowakei -

Verfahren zur Herstellung plastischer Werkstoffe

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung plastischer Werkstoffe mit dem Charakter von natürlichem Leder, mit besonderer Eignung für Schuhwerk, Bekleidung, .Galanteriewaren und Möbelbezüge.

Die für die Herstellung von Schuhwerk, Galanteriewaren, Bekleidung und Handschuhen als Bezugsmaterial und für andere Zwecke verwendeten Kunstleder entsprechen mit ihren physikalisch-mechanischen Werten in der Regel dem natürlichen Leder, "das hier in einem gewissen Maße ersetzt werden soll. Demgegenüber sind die hygienischen Eigenschaften des Kunstleders, wie Luft- und Wasserdampfdurchlässigkeit, die Wasseraufnahmefähigkeit und . das Auftrockungsvermögen, die !Feuchtigkeit s aufnahme und Wärmeisolierfähigkeit dieser synthetischen Y/erkstoffe

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oft in allen oder in einigen Werten geringer als bei natürlichem Leder, wodurch dem Benutzer von Iiunstledererzeugnissen gewisse Schwierigkeiten verursacht werden, wie zum Beispiel das Empfinden von Hitze bzw. Kälte, erhöhte Schweißabsonderung und ähnliche. Hoch ausgeprägter ist der Unterschied zwischen iCunstleder und natürlichem Leder in rein äusserlichen Merkmalen, wie Griff, Aussehen, Textur und ITarbenstruktur. Begreiflicherweise sind die Hersteller von Kunstleder bemüht, diese Machteile zu beseitigen und somit die Eigenschaften und auch die subjektiven äusserlichen Merkmale des Kunstleders denjenigen des natürlichen Leders möglichet gleichzustellen.

Die Kunstleder genannten synthetischen Werkstoffe bestehen meist aus mehreren Schichten von spezifischer Zusammensetzung und mit spezifischen Eigenschaften, durch deren liodifikation auch die Verwendbarkeit des Kunstleders beeinflusst werden kann. Die tragende Unterlage in Form eines Vliesstoffes, äewebes oder V/irkstoffes wird strukturmäßig durch Bindung mit verschiedenen polymeren Systemen von Piasto- und Elastomeren stabilisiert und übernimmt die Funktion des Bindegewebes üqb natürlichen Leders. Die. hygienischen Eigenschaften dieser gebundenen^ bzw. imprägnierten Unterlage werden durch Aufbringung einer weiteren als Karbenschicht des Kunatleders charakterisierten Schicht negativ beeinflusst. Diese ilarbenschicht 7/ird durch Elastomere, Plastomere oder meist durch, der en entsprechende !Combination gebildet, wobei der Zurichtf.ilm dieser iiarb ens chicht auf geeignete Art allein.-Oiler mit einem Armierungsgewebe in der impräg- ggi Unterlage verankert ist. Die entsprechend züge-"

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richtete llarbenschieht dient somit als Oberflächenschutz des Kunstleders, hilft aber gleichzeitig zur Bildung eines Werkstoffes, der im Aussehen dem natürlichen Leder sehr nahe kommt.

Heuentwicklungen von Ifarbenzurichtungen bei Kunstleder bezwecken die Ausbildung solcher polymerer Filme, die entweder die wichtigen Parameter des Kunstleders, wie zum Beispiel die Standfestigkeit, Luftdurchlässigkeit, Feuchtigkeiteaufnahme und Auftrocknung nicht negativ beeinflussen oder sie im günstigen Sinne modifizieren, bzw. nur in den zulässigen Grenzen. Darüber hinaus müssen diese Zurichtungen nit ihren subjektiven Merkmalen, wie zum Beispiel im Griff, Uarbenwurf, Harbenbild und im Gesamt aus sehen dem natürlichen Leder gleiclikoiniuen oder es übertreffen.

Bb ist allgemein bekannt, daß die Eigenschaften der für die Narbenaurichtung von Kunst- und Baturleder als auch anderer Flächengebilde verwendeten Filme in lionein ließe durch die Zugabe von Yieiciunachern, ii^meiiten, Füllstoffen und anderen modifizierenden iloiiponenter. beeinflußt werden können. Pigmentsusr.tze verbessern zum Beispiel die Licht- und YFetterbeständigkeit der I.arbenauriciitur-g xird vernindern somit Alterants ereclieinuiigen beim !raren. Demgegenüber wird durch, erhöhter. Pi^nentanteil in Poly ure thanfilsier* der Griff, die Reiß- und Zugfestigkeit, die Abriebfestigkeit, e.ber auch die Eältebestrjidigkeit der Filme und der Kunstleder selbst verschlechtert. Es sind deshalb solche Killstoffe zu finden, die ^it il-rex" aktiven teduiisclien und Ökonomie cLe.: ,rir-

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kung die negativen Einflüsse überragen. Bekanntlich wurden zum Beispiel Zusätze von Nitrozellulose, Korkmehl, Asbest, Kaolin und verschiedene Kieselsäuremodifikationen 2U den für die Oberflächenzurichtung verwendeten Polyurethanen verwendet, nachteilig wurde hierbei die Luftdurchlässigkeit beeinflusst und nicht zuletzt konnten auch die üblichen gerbereitechnischen Zurichtungen nicht Anwendung finden. Als Füllstoff wurde auch Ledersubstanz verwendet, vor allem Lederfasern. Eine homogene Verteilung der Lederfasern konnte im polymeren System nicht erreicht werden, um nicht gleichzeitig die Homogenität der Oberfläche zu stören. Das bisher nur als Zusatz zu den übrigen Fällstoffen verwendete Lederniehl konnte die physikalisch-mechanischen und hygienischen Eigenschaften keineswegs beeinflussen.

Diese !lachteile werden durch die Erfindung beseitigt·

Die Erfindung besteht darin, daß als kapillar aktiver Füllstoff eine Ledermasse im Anteil von 5 bis 6OJ& der gesamten Trockensubstanz in Form eines feinen Ledermehls von einer Teilchengröße 0,001 bis 0,2 mm verwendet wird, das homogen verteilt wird, wonach das Gemisch als Plvchentebilde ouer als Formetück ausgebildet wird.

Es wurde f es. t_oe& teilt, aa.lt als Fällstoff mit ausgeprägt aktiver Y.'irkun^ and rJLt einiger, spezifischen Einflüssen eine Eiweiß-Lübstanz verwendet werden kann, die als öchleifetaub bezeichnet wird. Dieser bohleifstaub entsteht bei uei- I-iei-ε teilung chrom- ιυιύ lohgarer, aber auch

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kombiniert gegerbter leder oder kann auch durch Zerkleinerung und Sortierung von Lederabfällen, insbesondere Stanaabfall, erhalten werden.

Ähnlich kann für dieae "Zwecke auch der bei der Herstellung von Kunstleder, das in der Unterlage Kollagenfaserη enthält, anfallende Schleifstaub verwendet werden, wobei der ao erhaltene Schleifstaub auch gewisse Anteile bindender polymerer, in der Regel Polyurethananteile, enthält. Die relativ beträchtliche Schleifetaubmengen als aktiven I¹UlIstoff enthaltenden Filme weisen gute physikalisch-mechanische und besonders auch traghygienische und optische Eigenschaften auf und können nach bekanntem, üblichem gerbereitechnischem Zurichtverfahren auf glatte, Semianilin-, Anilin-, Metall-, Lack-, Velour-, Nubuk- und andere Effekte zugerichtet werden. Diese Narbenzurichtungen haben eine erhöhte Affinität zu den bei der Lederfärbung verwendeten Farbstoffen, so daß der helle oder naturelle Farbton der meisten polymeren Filme nachträglich durch Plüsch- oder Spritzauftrag von Farbstofflösungen gefärbt oder abgetönt werden kann, indem die Lösungen tief in den Film eindringen und hier auf der homogen verteilten Ledersubstanz irreversibel fixiert werden.

Bei geeigneter Ausfärbung des Schleifstaubs durch geeignete !typen sauerer, basischer, direkter, reaktiver und anderer Farbstoffe kann der Schleifstaub auch als Farbpigment verwendet werden und somit völlig oder zum Teil anorganische und organische Pigmente ersetzen. Die auf diese Y/eise in der Substanz gefärbten üäarbenfilme sind

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dank dem relativ geringen Schüttgewicht und der geringen Wichte des Schleifstaubs nur sehr wenig belastet und zeigen die charakteristischen Merkmale einer Leder-Zurichtung.

Es ist eine spezifische Besonderheit des Schleifstaubs kollagenen Ursprungs, daß er in der Substanz "etliche chemische Stoffe binden kann, die seine Eigenschaften und Wirkungen modifizieren. So kann zum Beispiel durch Vorgerbung der zur Sclileifstaubgewinnung verwendeten Leder mit diversen pflanzlichen und synthetischen Gerbstoffen die Oberfläclienladung dieses Siweifi-Substrats beeinflusst oder verändert v/erden, wodurch wieder seine Affinität zu Farbstoffen, aber auch das Verhalten und die 7/irk-ungen im polymeren System beeinflusst werden können. Ähnliche Effekte können aucli durch Anwendung diverser Pettun^s- und Weiciimaclieröle, Emulsionen und Dispersionen erreicht werden, die dann in dieses lalle eine weichmachende *i/irkur=g im Zurichtfilm ausüben und gleichzeitig das Eindringen und ',"andern dieser Komponenten verhindern.

Sohleifstaubζusätze bringen einen starken Bückgang der FließeigensCiiaften von Lösungen, Emulsionen und Dispersionen .der verwendeten polymeren .Systeme, dadurch wird das Eindringvermögen dieser Imprägnierstoffe in die faserige Unterlage herabgesetzt und ihre Eigeiasehaften, wie zum Beispiel die Zähigkeit, beeinflusst.

Die sehr gute Adhäsion des Schleif staubs im S-eiaiseh --

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mit dem polymeren Binder an der faserigen Unterlage ermöglicht die Anwendung ε.η Unterlagen oline die üblichen speziellen Vorstriche.

Ähnlich kann Schleifstaub al& aktiver Füllstoff in verschiedenen polymeren Imprägriiersysteinen Verwendung finden, die zum Abbinden der tragenden und als Unterlage dienenden Schichten benutzt werden.

Als Filmbildner für die erfindungsgemäSe Zurichtung können verschiedene polymere Systeme Anwendung finden, besonders dann Elastomere, Elastomere, bzw. ihre geeigneten Kombinationen, sum Beispiel Polyurethane, Polyvinylchloride, Polyakrylate und Polymethakrylate, Polyester und weitere DienpolyiLere und Kopolymere, aber auch Proteine, die mit verschiedenen Monomeren und Polymeren ^epropft wurden, weichgemachte Litrozellulosen und ähnliche Gemische polymeren Systeme mit Schleifstaub und weiteren Komponenten werden in Form von wässrigen oder Lösungsmitteldispersionen oder Emulsionen in Form von Lösungen verwendet.

Ein großer Vorteil des vorliegenden Verfahrens bestellt vor allem in der technischen und technologischen Anspruchslosigkeit der Bereitstellung und Anwendung der Ausgangsstoffe, der Gemische und Filme von Harbenzurichtungen.

Der als Abfallmaterial aus der Lederproduktion oder direkt hergestellte Schleifstaub wird durch Absieben oder Separation in Luftzyklonen in Fraktionen entsprechen-

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der Körnung aufgeteilt, mit Vorteil im Bereich von - 0,001 bis 0,2 mm. Mach gründlicher Homogenisierung des Schleifstaubs, der lösungsmittel und des polymeren Systems in Knet- und Mischanlagen wird die erhaltene viskose Lösung oder Paste entweder direkt auf die Unterlage aufgetragen, wo sich nach Ausfällung oder Beseitigung der Lösungsmittel der zuständige Film ausbildet, oder der Film wird separat hergestellt und auf der Unterlage mit einem geeigneten Kleber befestigt. Zum direkten Auftragen auf die Unterlage sind die üb- W liehen Verfahren mit Streichmesser oder in Walzenanordnung möglich. Für die Herstellung separater Filme hat sich ein System des Gießens oder Auftragens des Polymers, Sohleifstaubs, der Lösungsmittel und weiterer Komponenten im Gemisch auf glatte oder bemusterte Platten, Stahlbänder und Tragbahnen aus Papier bewährt, immer mit entsprechender Oberflächenbehandlung für eine geringere Adhäsion des gebildeten Films an der tragenden Unterlage. Die Platten und Bänder haben eine glatte oder bemusterte Oberfläche in einem dem natürlichen Leder entsprechenden Earbenbild, oder auch ein anderes beliebiges Dessin, das galvanoplastisch oder durch Abguß eines Kunststoffes hergestellt wird.' Der aufgetragene Film wird ausgefällt, von Lösungsmitteln befreit, zum Beispiel im Wasserbad oder im Irockner. Die Zurichtfilme können so diskontinuierlich und kontinuierlich hergestellt werden.

Beispiel 1

Ia 500 g einer nach bekanntem Verfahren zubereiteten M^c/o±'_öen Lösung eines t ο Iy urethane las tomer ε in 1\Γ, ϊϊ- dime thy 1-

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formamid werden 40 g Schleifstaub mit 9($ !Trockensubstanz, der bei der Herstellung chrom- oder lohgarer Leder anfällt, naci. Durchsieben vermischt und das Gemisch bei Hormaltemperatur gründlich homogenisiert und auf eine mit einem negativen Marbenbild eines Ziegenchevreauleders versehene Platte in einer 1 mm dicken Schicht aufgetragen. Ifech Befeuchtung mit Wasser und Auswaschen des N,H-dimethylformamids mit Wasser wird die Folie bei 60 bis 80⁰C getrocknet und als Karbenschient für Kunstleder verwendet, indem die ffolie auf ein geeignetes Trägermaterial aufgetragen wird ο

Beispiel 2

Zu 500 g einer nach einem bekannten Verfahren zubereiteten 10/oigen Lösung eines Polyurethanelastomers in Ii, ^-dimethylformamid werden 60 g des bei der Herstellung von Chromledern anfallenden Schleifstaubs zugesetzt. i)as ü-emisch wird nach Homogenisierung auf eine glatte Platte in einer 0,3 min hohen Schicht aufgetragen, Mt einen Handschuhwirkstoff überdeckt, der mäßig aufgepresst wird, und in ",/asaer getaucht. Dadurch wird ein iiaterial erhalten, das nach Aufbringung einer Metallfarbenzurichtung oder auch einer Semianilinzurichtung für die Herstellung von Damenhandschuhen von hoher Wasserdampfdurchlässigkeit geeignet ist.

Beispiel 3

XlBXi geht wie im Beispiel 2 vor, jedoch mit dem Unterschied,

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daß auf eine mit einer negativen SchweinslederEeich- :iung versehenen Platte eine 0,7 mm dicke Schicht homogenisierten Materials aufgetragen wird und nach Auflegen und mäßigem Aufpressen eines Handschuhwirkstoffes und Auswaschen in V/asser noch eine gerbereitechnische Zurichtung erfolgt. Eb wird ein für die Herrenhandschuhfabrilcation geeignetes üaterial erhalten mit guten hygienischen Eigenschaften.

Beispiel 4

Zu 500 g einer nach bekannten Verfahren zubereiteten 15/°igen Lösung eines .rolyurethanelastoiiiers in !/,L-dimethylforßiaxiid i/erden 55 g eines bei der Hers, teilung chrom- und lohgarer Leder anfallenden schleifetaubs mit 90?^a 'Trockensubstanz vermischt und gründlich homogenisiert. Das Gemisch wird sodann in einer G,5 mm ducken 5cliictt r.uf" ein geeignetes IConfektionierurgsmaterial gelegt, mäßig verpresst und nit V/asser ausgewaschen. Dadurch wird wieder eine direkt aufgetragene Schicht mit Ledercharakter erhalten, die gerbereitechnisch zugerichtet werden kann, je nach Verwendung dieses Materials mit modischem Chsrakter.

Beispiel 5

Zu 100 g eines Butylakrylat-Ü'ethylmetaicrylat-Mischpolymers 80 : 20 werden 10 g eines mit .Äthylakrylat modifizierten Ilaseins und 50 g eines bei der Chromlederfertigung anfallenden Schleifetaubs zugesetzt. Mit diesem Gemisch erfolgt ein G-rundstrich auf öpaltleder, cer bei 60 bis 70⁰C zwei Stunden lang getrocknet wird. Hach Abschleifen wird isum Beispiel eine Semianilinzurichtung

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mit Polyurethanlackabschlufi gegeben. Das hergestellte lilaterial kann natürliches Lackleder voll ersetzen, kan kam: auch so verfahren, dai3 in die aufgetragene Schicht nach der gerbereitechnischen Zurichtung auf übliche Art eine Prägung mit Hilfe einer geeigneten Platte in der Büt-elpres&e ausgeführt wird.

Beispiel 6

Aus einem in Dimethylformamid gelösten Polyurethanelastomeren wird eine 155'»ige Lösung zubereitet und so viel trockenes Ledermehl zugesetzt, daß in der Trockensubstanz das Verhältnis von 1 s 1 erreicht wird. Ilach gründlichem Durchmischen bildet sich eine glatte Paste, die mit einem Streichmesser auf eine glatte Unterlage in der gewünschten Dicke aufzutragen ist. Auf diese Schicht wird mit der Rückseite ein künstlicher Pelz aufgelegt und mit einer Rolle leicht ausgeglichen. Sodann werden Unterlage mit Auftrag und Kunstpelz in kaltes Wasser getaucht, der Auftrag koaguliert, wobei gleichzeitig auch das Lösungemittel gründlich ausgewaschen wird. Die Koagulierung ist beendet, wenn sich der Auftrag von selbst von der Unterlage loslöst. Der Kunstpelz wird sodann zusammen mit dem koagulierten Auftrag abgewelkt und bei 7O⁰C getrocknet.-

Beispiel 7

100 Teile Poly öl; 0,25 Teile terziäres Amin, 0,25 Teile SÜT-Saiz der Kaprylsäure; 1,2 Teile Silikonöl} 3 Teile Wasser, 30 !eile Chromleder-Schleifstaub werd'en nach

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gründlicher Entwässerung zum Beispiel mit Azeton gründlich, homogenisiert, wonach 39 Teile Toluylendiisocyanat (80$ 2,4- und 20$ 2,6 Isomer) zugesetzt und nach Durchmischen in die bereitgestellte Form gegossen werden. Der in dieser Weise zubereitete Schaumelastomer besitzt ausgezeichnete wärmeschützende Eigenschaften und kann zum Beispiel als Polstermaterial verwendet werden. Ausserdem kann das Liaterial auch auf ungefähr 0,7 mm Dicke geschnitten v/erden. Durch 30 Sekunden länge Druckanwendung von 100 und 150 Atm. bei 150 bis 17C⁰C wird ein ICunstleder erhalten, das gerbereitechnisch auf übliche Weise zugerichtet werden kann.

Die technische Yf ir hung cer Erfindung besteht darin, daß bei Verwendung von Ledericehl der angeführten Mikrostruktur und in der angeführten Kenge ein Kunstleder erhalten v/lrd, mit bedeutend holien traghygienischen Eigenschaften durch den Einfluß dee kapillar und chemisch aktiven Charakters dee Ledermehls, das in polymeren Systemen homogen dispergiert wird. Das fertige Produkt ist im Triff vcJi; natürlichen Leder nicht zu unterscheiden. Dieser hohe Anteil des verwendeter, Ledermehls ermöglicht das Aufbringen einer beliebigen gerbereitechnischen Zurichtung .

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Claims (1)

1. Patentansprüche s

   1. YVerfahren zur Herstellung plastischer Vferkstoffe mit ^—' dem Charakter von natürlichem Leder, besonders für Schuhe, Bekleidung, "c-alanteriewaren, Polstermaterial, aus polymeren, durch Elastomere, Plastomere, bzw. deren Kombination in Form von Pasten, Dispersionen, Emulsionen oder'Lösungen und aus Lösungsmitteln gebildeten Systemen, als auch aus Ledersubstanz, dadurch gekennzeichnet,

   daß als kapillar aktive Füllstoffe ein Stoff aus natürlichem Leder in der Menge von 5 bis SQ⁰Ja der gesamten Trockensubstanz des Stoffes in Form eines feinen Ledermehls der Teilchengröße 0,001 bis 0,2 mm verwendet wird, das homogen verteilt wird, wonach das G-emisch als Flächengebilde oder in einer Formgestalt verarbeitet wird.

   2. Verfahren nach Anspruch 1,
   dadurch gekennzeichnet,

   daß als Ledersubstanzstoff Ledermehl zugesetzt wird, das durch Separation der Fraktionen zuständiger Teilchengröße aus dem beim Schleifen von chrom- oder lohgarem und auch kombiniert gegerbtem oder durch andere Gerbverfahren hergestelltem Leder anfallenden Schleif staub erhalten wird.

   ο Verfahren nach Anspruch 1,
   dadurch gekennzeichnet,
   daß als Ledersubstanzstoff Ledermehl zugesetzt wird,

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   das durch beabsichtigtes Schleifen oder Zerkleinern von Iederabfällen und durch nachträgliche Behandlung durch chemische Verfahren, wie Entfetten, Fetten, Uachgerben mit pflanzlichen oder ChromgerbsToffen, Färben, Füllen hergestellt wird.

   4. Verfahren nach Anspruch 1,
   dadurch gekennzeichnet,

   daß als Ledersubstanzstoff ein bei der Herstellung von Kunstleder aus mit Polyurethan oder anderen Elastomeren, Plastomeren oder ihren Kombinationen gebundenen Kollagenfasern anfallendes Ledermehl zugesetzt wird.

   Verfahren nach Anspruch 1 ,
   dadurch gekennzeichnet,

   daß die Herstellung des Fl'ichengebildes durch Auftragen der angeführten Mischung auf eine faserige tragende Unterlage oder auf natürliches Leder, insbesondere auf Spaltleder mit darauffolgendem Ausfällen, Auswaschen und Trocknen erfolgt.

   Verfahren nach Anspruch 1,
   dadurch gekennzeichnet,

   daß die Verformung für die Herstellung eines alleinigen Filmes durch Auftragen oder Aufgießen der üischung auf eine Platte oder Bi'nder mit glatter oder bemusterter Oberfläche mit dem Charakter des iiarbenbildes von natürlichem Leder oder auf eine Matrize mit galvanoplastisch oder durch Abguß eines Kunststoffes gegebenen Muster erhalten wirdβ

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