DE2123198C3 - Verfahren zur Herstellung von Kunstleder für Bekleidungen und Polsterbezüge - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von Kunstleder für Bekleidungen und PolsterbezügeInfo
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Description
Das Ziel der Erfindung ist die Herstellung eines Kunstleders für Bekleidungen und Polsterbezüge,
bestehend aus einem textlien Träger und einer elastomeren Deckschicht. Diese Produkte müssen
neben einem lederähnlichen Aussehen noch mindestens folgende Eigenschaften aufweisen: Durchlässigkeit für
Wasserdampf, einen weichen lederähnlichen Griff und einen ausreichenden Verbund zwischen textilem Träger
und Polymerer Deckschicht.
Die Herstellung von Kunstleder mit entsprechenden Eigenschaften ist in einer Vielzahl von Patentschriften
usw. beschrieben worden. Man ist dabei immer davon ausgegangen, daß es erstrebenswert sei, Deckschichten f*>
/ erzeugen, die möglichst kleine Poren (Mikroporen) aufweisen. Im allgemeinen befriedigen die Eigenschaften
der bekannten Produkte, wenn man das Kunstleder zur Herstellung von Schaftmaterial für Schuhe oder
Täschnerwaren einsetzt. Bei Bekleidungskunstleder f>s
wird jedoch darüber hinaus eine besondere Weichheit und Drapierbarkeit verlangt, die durch die bekannten
Verfahren nicht erzielt werden kann. Als bevorzugtes Trägermaterial für solche Kunstleder bieten sich offene
Gewebe oder Gewirke oder sehr feine Filze an, deren Beschichtung nach den üblichen Verfahren äußerst
schwierig ist Außerdem läßt es sich bei Verwendung der bekannten Deckschichtmassen, beispielsweise Polyurethanlösungen
oder -gelen kaum vermeiden, daß die Polymermasse durch den Träger hindurchtritt und der
textile Charakter der Unterseite dadurch verlorengeht.
Es sind verschiedene Verfahren bekanntgeworden, durch die eine Verbesserung der Eigenschaften des
Kunstleders im obigem Sinne erreicht werden soll.
In der FR-PS 13 76 763 wird ein Verfahren beschrieben,
bei dem auf einen geschorenen Faserflor eines dichten textlien Trägers eine dünne Kunststoffschicht
derart auf die Faserspitzen aufgebracht wird, daß die Polymerschicht eine gewisse Verschiebbarkeit
zum textlien Träger besitzt. Hierdurch läßt sich eine gewisse Weichheit der beschichteten Oberfläche erreichen,
jedoch ist die Wasserdampfdurchlässigkeit unzureichend und das Produkt zeigt eine bei Kunstleder
nicht geschätzte Losnarbigkeit und eine hierauf zurückzuführende Anfälligkeit gegen Verletzungen der
Deckschicht.
Um eine Kombination der gewünschten Eigenschaften zu erreichen, ist es. wie die Erfahrung gezeigt hat.
erforderlich, einen weichen textlien Träger fest mit der
Deckschicht zu verbinden. Überraschenderweise kann man jedoch die gewünschte Griffigkeit und Drapierbarkeit
nicht erzielen, wenn die Deckschicht, wie bisher stets angestrebt, ausschließlich Mikroporen aufweist.
vielmehr müssen zusätzlich größere Poren in gleichmäßiger Verteilung in der gesamten Deckschicht vorhanden
sein.
Aus der deutschen Offenlegungsschrift 19 03 402 ist ein Verfahren bekannt, nach welchem man eine
Velourkunstleder dadurch erzeugt, daß man auf eine Trägerschicht zwei Polymerschichten nacheinander
aufträgt, wobei der die untere Schicht bildenden Polymermasse ein Koagulationsregulator zur Bildung
von Mikroporen und der darübergeschichteten ein solcher zur Bildung einer makroporösen Struktur
zugesetzt wird. In diesem Fall kommt es also nicht zur Ausbildung einer Deckschicht, die Mikro- und Makroporen
in gleichmäßiger Verteilung aufweist und dementsprechend haben die Produkte auch nicht die
gewünschten Eigenschaften.
Poren können auch durch den Zusatz fester, jedoch herauslösbarer Stoffe zur Polymermasse gebildet
werden und es sind verschiedene Verfahren bekannt, bei denen solche Zusätze angewandt werden. Beispielsweise
wird in der französischen Patentschrift 15 15 026 die Herstellung poröser Stoffe beschrieben. Man dispergiert
Zusatzmittel, wie Natriumchlorid oder Zucker, die auf eine Korngröße von 7 bis 25 μπι gemahlen sind, in
einer Polymermasse, streicht diese auf einer Unterlage zu einer Schicht aus, entfernt die Hauptmasse des
Lösungsmittels durch Verdampfen und wäscht schließlich das Zusatzmittei aus.
Aus der US-Patentschrift 33 87 989 ist ein Verfahren bekannt, nach welchem ein Florgewebe mit einer
Mischung von Polyurethan und einem Porenbildner beschichtet wird, derart, daß der Flor wenigstens
teilweise durch die Polymerschicht hindurchreicht. Als Porenbildner sollen Teilchen verwendet werden, die
während des Verfahrens ihre Form nicht verändern, beispielsweise Natriumchlorid oder Magnesiumsulfat.
Neben diesen Salzen werden in der französischen Patentschrift 15 65 893 auch Kaliumchlorid und Natri-
jm- und Kaliumsulfat als Zusatzmnittel zu Polyurethandeckschichtmassen beschrieben. Die Zusatzmengen
sollen 5 bis 100%, bezogen auf das Polyurethan, betragen, und es wird ausdrücklich erwähnt daß
Mengen von mehr als 100% zu einer merklichen Verschlechterung der Qualität der Deckschicht führen.
In der britischen Patentschrift 11 22 804 wird die
Hersteilung von mikroporösen Beschichtungen auf textlien Trägern beschrieben, wodurch Kunstleder unter
anderem auch für Polsterzwecke erhalten werden. Als Beschichtungsmaterial können Polyurethane verwendet
werden, die 0,5 bis 6 Teile eines entfernbaren Füllmaterials pro Teil Beschichtungsmaterial enthalten. Als
Füllmaterial werden die verschiedenster Substanzen empfohlen, wie Zucker oder Salz?. Die Salze können
wasserlöslich oder auch wasserunlöslich sein. Neben Natriumchlorid, Kaliumcarbonat, Aluminiumoxyd wird
u. a. auch Natriumsulfat genannt. In den Beispielen wird jedoch stets Natriumchlorid verwendet. Es geht jedoch
aus dieser Patentschrift nicht hervor als Substrat für Kunstleder für Polsterzwecke offne Gewebe oder
offene Gewirke zu verwenden und wird auch nicht nahegelegt. Das ergibt sich auch nicht in Verbindung mit
anderen Literaturstellen, in denen Kunstleder für Polsterzwecke erwähnt werden. So heißt es in Stather.
Leder und Kunstleder. 2. Auflage. 1952, Seiten 71 und 72,
wo für Kunstleder u. a. für Polsterzwecke. Gewebe benannt werden, ausdrücklich, daß die Gewebe so dicht
sein müssen, daß sich Streichmassen ohne tieferes Eindringen in das Gewebe auf die Oberfläche auftragen
lassen. Auch in Münzinger, Kunstleder-Handbuch, 2. Auflage. 1950, Seite 61 und 62, wo für Kunstleder u. a.
auch Gewebe als Substrat für die Beschichtung empfohlen werden und wo es weiter heißt, daß es bei
bestimmten Verwendungsgebieten nicht störend wirkt, wenn nach der Rückseite dse Gewebestruktur in
Erscheinung tritt, ist auf Seite 62 zu entnehmen, daß.
wenn weitmaschige Textilgewebe verwendet werden, die Streichmassen tief in die Gewebemaschen hineingestrichen
werden, worunter die Geschmeidigkeit leide. Außerdem ist die Knickfestigkeit derartiger Kunstlederprodukte
gering.
Den zitierten Literaturstellen war somit kein Hinweise zu entnehmen, wie offene Gewebe oder
Gewirke beschichtet werden sollen, um ein Kunstledermaterial für Bekleidungen und Polsterbezüge zu
erhalten, das auf der Rückseite noch keinen textlien Charakter aufweist. Insbesondere werden keine Maßnahmen
offenbart, wie das befürchtete Durchschlagen der Beschichtungsmasse vermieden werden soll. Es
wurde nun überraschenderweise gefunden, daß man Kunstleder für Bekleidungen und Polsterbezüge in
besonders vorteilhafter Weise ohne die zitierten Nachteile herstellen kann, wenn man nach einem der
Verfahren nach Anspruch 1 bis 6 arbeitet.
Das Natriumsulfat kann dabei eine Korngröße bis zu etwa 350 μηι aufweisen.
Das erfindungsgemäße Verfahren gestattet es, auf dem textlien Träger, der ein offenes Gewebe oder ein
offenes Gewirke ist, eine poröse, wasserdampfdurchlässige
elastische Polymerschicht mit ausgezeichnetem weichem Griff so aufzubringen, daß der textile
Charakter der Unterseite erhalten bleibt und trotzdem eine ausreichende Verbindung zwischen Träger und
Deckschicht erreicht u ird.
Im einzelnen geht man so vor. daß man der Lösung
eines geeigneten Polyurethans in einem mit Wasser mischbaren Lösungsmittel Natriumsulfat in einer
Menge von 300 bis 1500%, bezogen auf das Gewicht des
Polyurethans, zusetzt — wobei das Lösungsmittel ein Nichtlöser für Natriumsulfat sein muß — das Gemisch
auf das textile Substrat in einer Schicht aufstreicht, mit ü Wasser bespült, wobei das Polyurethan koaguliert und
verfestigt, und das Natriumsulfat mit Wasser herausgewaschen wird, so daß man nach dem Trocknen ein aus
einem textlien Träger und einer porösen Kunststoffschicht bestehendes Produkt erhält, bei dem in der
ίο Kunststoffschicht grobe Poren gleichmäßig in der sonst
mikroporösen Polymerfolie verteilt sind.
Der Einsatz von Salzgehalten von 300 bis 1500%, bezogen auf das Polyurethan, in der Streichpaste
gewährt eine Reihe von Vorteilen, sowohl was die zu erhaltenden Deckschichten als auch die Verfahrensführur>g
angeht. Die Vorteile der hohen Konzentration an Natriumsulfat in der Streichpaste sind im folgenden
aufgeführt:
1. Einer der wesentlichen Vorteile ist die leicht zu steuernde Erhöhung der Viskosität der Streichpasten
auf mehr als 20 Poise (bei 20=C), vorzugsweise mehr als
100 Poise (20° C) über die Salzzugabe, wodurch es möglich ist, offenes Gewebe oder offene Gewirke auf
einer einfachen Walzenrakel zu beschichten, ohne daß
2s ein Durchsacken der Beschichtungslosung befürchtet
wercen muß. Eine Erhöhung der Viskosität vom eingesetzten Polymeren her, beispielsweise durch
Verwendung von Polymeren mit höherem Molekulargewicht, ist nur sehr begrenzt möglich, ebenso wie über
ίο die Konzentration des Polyurethans, was in bezug auf
die Weichheit und Wasserdampfdurchlässigkeit des Endproduktes ohnehin meisi von Nachteil ist.
2. Der hohe Salzgehalt und eine Viskosität von v/enigstens 20 Poise (bei 20=C) der Beschichlungspaste
}s »stabilisieren« gleichzeitig das beschichtete offene
Gewebe oder offene Gewirke, so daß auch eine relativ labile Gewirkebahn hinter der Walzenrakel ohne
besondere Vorrichtungen abgezogen und geführt werden kann. Bei Beschichtungsmassen, die kein SaI/
enthalten oder Natriumsulfat-Gehalte geringeren Ausmaßes oder die niedrigere Viskos:täten aufweisen, rollt
die Gewirkebahn hinter der Rakel leicht ein. d. h. zumindest schlägt der nicht stabilisierte Rand der
Webware um.
4S Beim Eintauchen des mit einer Beschichtungspaste
beschichteten offenen Gewebes oder Gewirkes erfolgt eine zusätzliche Stabilisierung der Bahn, da während
der Koagulation des Polyurethans und zu einem Zeitpunkt, da dieses noch sehr weich und plastisch ist,
so nur ein geringer Teil des Natriumsulfats vom Wasser
herausgelöst wird, während der größte Teil unter Wasseranlagerung ein Hydrant bildet und bei einer
Wassertemperatur unter 33' C fest bleibt und eine so weitgehende Stabilisierung des beschichteten offenen
ss Gewebes oder Gewirkes bewirkt, daß dieses ohne
Breithaltung leicht im Wasserbad über Umlenkrollcn geführt werden kann. Bei Einsatz von Beschichtungspasten
mit weniger Natriumsulfat kommt es bei offenen Gewirken schon bei geringen Spannungsschwankungen
(.0 — die durch Kontraktionserscheinungen bei der
Koagulation des Polyurethans nicht /u vermeiden sind — zu einem Einrollen der Bahn. Dieselben Nachteile
treten auf. wenn man andere Zusätze, z. B. Natriumchlorid, verwendet, selbst wenn diese in großen Mengen
(1> vorhanden sind.
3. Der Einsatz der erfindungsgemäß /u verwendenden Natriumsulfatmengen erfordert erheblich weniger
oder keine Vorsichtsmaßregeln bei der Verteilung des
'i
Salzes in der Polyurethanlösung oder zusätzliche Mahl-
und Dispergiervorgänge, wie sie bei geringen Salzkonzentrationen nötig sind, um ein rasches Absetzen des
Salzes in der Polyurethanlösung zu vermeiden. So lä&t
sich technisches Natriumsulfat, velches in einem einfachen Siebverfahren mit Sieben von350 μπι Maschenweite von Agglomeraten befreit ist direkt in eine
Polyurethanlösung einrühren, und das Gemisch wird oh.se weiteren Aufwand einem Beschichtungsaggregat
zugeführt. Eine 16%ige Polyurethanlösuung, der man 1000% Natriumsulfat (bezogen auf Polyurethan) zugesetzt hat. kann z.B. 30min lagern, ohne daß sich die
Sedimetation des Salzes so weit bemerkbar macht, daß eine ungleichmäßige Salzverteilung zu unterschiedJichen Produkteigenschaften führt.
4. Zur Erzielung von bestimmten Eigenschaften — die weiter unten erläutert werden — ist es häufig von großem Vorteil, mehrere Schichten mit gleichem oder unterschiedlichem Charakter aufeinander zu streichen.
Auch das wird durch den Einsatz der erfindungsgemäß verwendeten Streichpasten sehr erleichtert, da man
nach dem Ankoagulicren der Streichpaste (z. B. 30 bis 120 see in Wasser) die beschichtete Bahn durch ein
Walzenduo führen kann, welches mit leichtem Andruck anhaftende Feuchtigkeit leicht abpreßt, und ohne
weitere Führungsorgane, wie Breithaltcwalzcn oder Nadclketten. einem zweiten Auftragsaggregat zuführen
kann. Hier kann man dann eine zweite Paste von gleicher Art wie die zuerst aufgestrichcnr oder auch
eine salzfreie Polyurethanbeschichtungspaste auftragen. ohne daß Haftschwicrigkciten zwischen den beiden
aufgetragenen Schichten entstehen können. Denn neben der Stabilisierung des textilcn Trägers bewirkt
die verwendete Salzpaste schon im unkoagulicrtcn Zustand, daß eine zweite aufgetragene Polyurethanbeschichtungspaste
gut haftet, was daraus zu erkennen ist. daß man auf die zuerst aufgetragene salzhaltige Paste
ohne Eintauchen in ein Wasserbad, also durch direkte Zuführung des beschichteten textlien Trägers zu einem
zweiten Auftragsaggregat, eine Polyurcthanlösung aufstreichen kann. Sonst gelingt das im allgemeinen nur
unter Einhaltung von genauen Vcrfahrensbedingunizen in bezug auf die Zeit zwischen dem Auftragen, der
Temperatur und der Luftfeuchtigkeit, und auch die
Streichpasten müssen aufeinander abgestimmt sein. Bei Verwendung der erfindungsgemäß verwendeten
Streichpasten für den ersten Bcschichuingsvorgang sind
die Bedingungen für den zweiten Auftrag ganz unkritisch. Man kann also sehr leicht zwei Schichten mit
gewünschten Eigenschaften kombinieren.
5. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäß eingesetzten Streichpasten liegt darin, daß man nicht nur
nach Beendigung dos Hcrstcllungsprozesses grobe und
tiefe Narbiingen durch thermische Prägevorgänge ir die
voluminöse, griffige Polyurethanschicht einprägen kann, sondern man kann auch schon während des Koagulierens
des Polyurethans das Produkt mit einer groben Struktur versehen. Unter bestimmten Vorsichtsmaßnahmen
ist das auch bei Strcichpaslen mit geringeren Salzgehalten möglich, doch läßt sich dieser Prägevorgang,
bei dem eine in Wasser über 10 bis 120 see
ankoaguliertc Deckschicht nut einer entsprechend profilierten Walze geprägt wird, bei den erfindungsgemäß
verwandten Pasten problemlos durchführen, wobei z. B. Produkte erhalten werden, die nach dom Anschlei
fen der getrockneten Deckschicht strukturierte Velours-Imitationen
ergeben.
Die crlimlungsgcmäß eingesetzten nairiumsulfaihal-
tigen Streichpasten sind unempfindlich gegenüber Verunreinigungen durch Wasser, welches mit dem
verwandten Lösungsmittel oder auch mit nicht ganz wasserfreiem Natriumsulfat in die Streichpaste eingeschleppt werden kann. Hierbei darf der Wassergehalt
der vorgegebenen Polyurethanlösung so hoch sein, daß gerade noch kein Entmischen des Systems aus
Polymeren, Lösungsmittel und Wasser auftritt, und die Feuchtigkeit im gesiebten Natriumsulfat darf nicht zur
Agglomeration führen. Da es andererseits zur Beschleu nigung des Koagulationsvorganges günstig sein kann,
den erfindungsgemäß eingesetzten Beschichtungspa- sten geringe Mengen an Wasser zuzusetzen, so ist es
von Vorteil, daß sich entsprechende Mengen an Wasser nicht nachteilig bemerkbar machen.
Zur Herstellung der erfindungsgemäß verwandten
Streichpaste wird eine im allgemeinen 35%ige Lösung von Polyurethan in Dimethylformamid vorgelegt, der
dann zur Erzielung der gewünschten Konzentration eine entsprechende Mischung von Dimethylformamid
und Wasser zugesetzt wird sowie die zur Erzeugung eines gewünschten Farbtones benötigte Menge einer
Pigmentdispersion, worauf die Lösung durch Rühren liomogcnisicrt wird, was bei Raumtemperatur oder —
zur Verringerung der Viskosität — auch bei 50 C"
erfolgen kann, und in 15 min erreicht ist. Dann wird im
Laufe von einigen Minuten die gewünschte Menge an Natriumsulfat unter ständigem Rühren zurieseln gelassen,
wobei auf eine vorsichtige Dosierung bei der Salzzugabc kein Wert gelegt zu werden braucht. Unter
weiterem Rühren wird die Paste von eingerührter Luft
bei einem Druck von 100 Torr befreit, und die Paste kann dann direkt für die Beschichtung verwandt
werden.
Die Wahl der geeigneten Polyurethankonzentration wird unter verschiedenen Gesichtspunkten durchgeführt,
jedoch nicht um die Viskosität der Streiehpaste zu beeinflussen, da dies durch die Zugabe von Natriumsulfat
einfacher möglich ist. Bei gegebener Salzkonzentration beeinflußt die Polyurethankonzentration die
Weichheit des Endproduktes, da mit steigendem Polyurethangehalt in der Streiehpaste die Weichheit des
Produktes abnimmt. Gleichzeitig steigt jedoch die innere Festigkeit der porösen Polyurethanfolie ebenso
wie die Heftigkeit zwischen dem Träger und der
Beschichtung. Mit steigender Polyureihankonzentration nimmt auch die Saugfähigkeit der Deckschicht ab. was
unter Umständen bei der Auftragung einer Zurichtung zur Erzielung des gewünschten Glanzes erwünscht ist.
Jedoch ist die Einstellung der Saugfähigkeit auch durch die Prägung mit beheizten Kalandern oder über eine
Veränderung der Salzkonzentration möglich. Schließlich wird auch die Wasserdampfdurchlässigkeit der
porösen Deckschicht von der Polyurcthankonzentration
beeinflußt, da sie mit steigendem Polyurethangehalt abnimmt. Unter Berücksichtigung aller dieser Gesichtspunkte
hat es sich als günstig erwiesen. Polyurethanlösungen zu verwenden, die zwischen IO und 30Gew.-%
Polyurethan enthalten, vorzugsweise soll die Polyurethankonzentration
zwischen 1 5 und 22 Cicw.-% liegen.
Das Auftragen der Deckschichipaste erfolgt mit bekannten Rakclauftragsaggregaten. wobei es sich zur
Erzielung einer gewünschten Auftragsstärke als zweckmäßig erwiesen hat, die zu beschichtende offene textile
Trägerbahn über eine angetriebene Walze zu führen, über der ein Rakclmcsscr so angebracht ist, daß mit
Hilfe der Spaltcinslcllung zwischen Trägerbahn und Rakelmesser die Schichtdicke der mit dem Rakclmcsser
aufgestrichenen Deckschichtpaste gesteuert werden kann. Bei einer Spalteinstellung von 0,3 bis 2,0 mm
können alle gewünschten Schichtstärken erzielt werden. Die Auftragsstärke liegt im allgemeinen zwischen
40 g/m2 und 300 g/m2, wobei bei gegebener Messerstellung neben den Parametern Salzgehalt und Polyurethangehalt
der Deckschichtpasten auch der Aufbau des textlien offenen Substrates die Auftragsstärke beeinflußt,
da bei relativ offenen Geweben oder Gewirken schon beim Aufrakeln der Deckschichtpastc diese vom
Rakelmesser in den Träger hineingedrückt werden, so daß bei diesen Trägern ein etwas höherer Minimalauftrag
an Polyurethan als 40 g/m2 nötig ist, will man ein Endprodukt mit lcderähnüchem Charakter erhalten.
Aufträge von über 300 g/m-' in einem Strich durchzuführen, ist nicht nötig, da man dann ein in seinen
Eigenschaften besser abgestimmtes Produkt durch mehrfache Aufträge herstellen kann.
Die Scheuerbeständigkeit der porösen Deckschichten ist naturgemäß von der scheinbaren Dichte der
Polvurethanschichten abhängig und wird mit geringerer Dichte schlechter. Allerdings ist das kein Nachteil des
Verfahrens, da zur Erzielung eines lcderähnlichcn Aussehens die Deckschichten üblicherweise einer
Nachbehandlung unterworfen werden, wobei mit beheizten Walzen der Deckschicht eine Narbung
eingeprägt wird und zur Erzielung einer gewünschten Farbgebung und eines gewünschten Glanzes — ebenso
wie bei Leder — eine Zurichtung aufgebracht wird. Beide Verfahren bewirken eine für Bekleidungs- oder
Polsterzweckc ausreichende Scheuerbeständigkeit des Lederimitates.
Außerdem erlaubt das erfindungsgemäße Verfahren die Auftragung einer zweiten, mikroporösen Polyurethanschicht
auf der mit gröberen Poren gleichmäßig durchsetzten ersten Schicht, ohne daß die Weichheit
und Drapicrbarkeit verloren geht, wobei die Dicke der
zweiten, mikroporösen Schicht zwischen 0,2 und 1 mm eingestellt werden kann. Die Scheuerbeständigkeit
dieser Deckschicht ist auch starken Ansprüchen gewachsen, und das so hergestellte Produkt kann
unbedenklich als Schuhschaftmaterial eingesetzt werden.
Ein weiterer Vorteil von so hergestellten Deckschichten aus zwei aufeinander gesetzten Deckschichipasten
ist der. daß man auch Polyurethane mit unterschiedlichen Eigenschaften verwenden kann, wobei man für den
Unterstrich zweckmäßig ein sehr weiches Polyurethan verwendet und für den Oberstrich ein härteres
Polyurethan mit einer höheren thermischen Beständigkeit So kann man einmal über den Unterstrich eine
Verbesserung des Griffs erreichen, zum anderen über den Oberstrich die Strapazierfähigkeit des Produktes
verbessern.
Das Verfahren wird durch Beispiele im einzelnen erläutert:
1. Es wird eine 35%ige Lösung von Polyurethan in Dimethylformamid hergestellt, wobei das verwendete
Polyurethan ein Umsatzprodukt aus Polybutylenadipat mit dem mittleren Molekulargewicht von ca. 1000,
Diphenylmethan-4,4'diisocyanat und Butandiol im Molverhältnis 1:2:1 und die Viskosität dieser Lösung bei
20° C 2050 Poise beträgt.
Zu 762 g obiger Polyurethanlösung wird eine Mischung von 795 g Dimethylformamid und 110 g
Wasser gegeben sowie 110 g einer Pigmentdispersion von 30% Eisenoxidbraun rein in einer 10%igen
Polyurethanlösung in Dimethylformamid, und dieses
Gemisch wird bei 30°C durch Rühren innerhalb von 15 min homogenisiert, darauf werden unter weiterem
Rühren 2500 g Natriumsulfat zugegeben, welches durch ein Sieb mit einer Maschenweite von 35Om gesiebt
worden ist und eine mittlere Korngröße von 150 μηι
besitzt, weitere 5 min gerührt und unter Rühren innerhalb von 5 min bei einem Druck von 100 Torr von
eingerührter Luft weitgehend befreit. Die Paste hat eine Viskosität von 115 Poise.
Als textiler Träger für die Beschichtung kommt ein Zellwollgewebe mit Leinwandbindung zum Einsatz,
welches bei einem Quadratmetergewicht von 78 g eine Flächendichte (nach Walz, Koch-Wagner, »Textile
Prüfungen«. Dr. Spohr-Verlag [1%6]) von 35%
besitzt. Dieses Gewebe wird über eine angetriebene Walze geführt, auf der ein Rakelmesser so angebracht
ist, daß der Spalt zwischen Rakelmesser m> angebracht
ist, daß der Spalt zwischen Rakelmesser und Gewebe 0.8 mm beträgt. Mit diesem Messer wird die oben
beschriebene Streichpaste in gleichmäßiger Schicht auf das Gewebe aufgetragen, wobei die Bahn mit einer
Geschwindigkeit von 1 m/min abgezogen und nach 30 see Verweilzeit hinter dem Rakelmesser in ein
Wasserbad geführt wird. Beim Eintauchen der salzhaltigen Streichpaste in das Wasserbad von 20rC beginnt
das Polymere zu koagulieren und ist nach 10 min Verweilzeit in diesem Bad. wobei es unter mehrfachem
Umlenken über Rollen geführt wird, weitgehend verfestigt, ehe es in einem zweiten Wasserbad von 60 C
durch Bespülen von Lösungsmittel und Salz befreit wird.
Nach dem Trocknen wird ein zweischichtiges, flächenförmiges Produkt aus textilem Träger und fest
damit verbundener Polyurethanschicht erhalten, wobei die Polymerschicht ein Quadratmetergewicht von 112 g
besitzt und gleichmäßig mit groben Poren und zwischen den groben Poren mit Mikroporen durchsetzt ist. Das
Produkt ist weich und griffig, besitzt eine Wasserdampfdurchlässigkeit
von 5.1 mg/cm2 · h (nach IUP !5. »Das Leder«, 12 [1961], S. 8b bis 88) und zeigt auf der
Rückseite noch die textile Struktur, wobei das Garn jedoch vom Polymeren so durchdrungen ist. daß die
Haftung zwischen Polymerschicht und Gewebe größer ist als die Strukturfestigkeit der Polymerschicht selbst.
Das Produkt kann noch einer Narbung mit einer wie bei Leder üblichen Zurichtung unterworfen werden.
2. Eine wie in Beispiel 1 verwendete natriumsulfathaltige Streichpaste wird auf ein einseitig gerauhtes
PERLON-Wirkvelours (mit einem Flächengewicht von 101 g/m2, einer Berstdehnung von 40% bei einer
Berstfestigkeit von 83 kp - cm-1) so aufgetragen, daß
die glatte, nicht velourisierte Seite der Wirkware von der Beschichtungspaste bedeckt wird, wobei mit einer
Spalteinstellung zwischen Rakelmesser und Wirkware von 1,2 mm ein Polyurethanauftrag von 164 g/m2 erzielt
wird. Wie in Beispiel 1 beschrieben, wird die Beschichtungsmasse verfestigt, ausgewaschen und getrocknet, wobei ein Produkt erhalten wird, welches auf
einem Gewirke und einer porösen Polyurethanschicht besteht, eine velourisierte Rückseite mit rein textilem
Charakter hat, da keinerlei Durchschlagen des Polymeren zu beobachten ist und — bei einer Wasserdampfdurchlässigkeit von 4,2 mg/m2 - h — einen ausgezeichneten weichen und fülligen Griff aufweist Das Produkt
ist nach Narbung und Zurichtung als Bekleidungskunstleder hervorragend geeignet
3. In Abwandlung des Verfahrens von Beispiel 2 wird die Auftragsstärke verringert, indem die Messerstellung
auf eine Spaltbreite von 0,6 mm gebracht wird, woraus
eine Auftragsmenge an Polyurethan von 97 g/m·' resultiert. Das so hergestellte Produkt ist ebenfalls sehr
weich und drapierfähig und besitzt eine Wasserdampfdurchlässigkeit von 4,7 mg/cm2 · h.
4. In einem anderen Verfahren wird die nach Beispiel 3 beschichtete Wirkware nach einer Tauchzeit von
40 see in Wasser aus dem Wasserbad heraus- und durch ein angetriebenes Walzenpaar geführt, welches mit
einem geringen Druck das an den Oberflächen haftende Wasser abpreßt. Man leitet das Material einer Walze
mit aufgesetztem Rakelmesser zu und bestreicht es an diesem Messer mit einer /weiten Beschichtungspaste,
die aus 19Gew.-% des in Beispiel 1 beschriebenen Polyurethans, 7% Wasser. 1% der in Beispiel 1
beschriebenen Pigmentdispersion und 73% Dimethylformamid besteht, wobei durch eine SpaSteinstellung
von I mm zwischen Messerkante und Gewirkeoberseite ein gesamter Polyurethanaul'trag von 154 g/m2 erhalten
wird. Nach dem Auftragen dieses zweiten Beschichtungsstriches wird die beschichtete Gewirkebahn 6 min
an Raumluft (22 C und 60°/d relative Luftfeuchtigkeit) geführt und dann 8 min über Umlenkrollen durch
Wasser von 253C gezogen und schließlich in einem
zweiten Wasserbad von 50 C von Lösungsmittel und Na2SO4 befreit. Nach dem Trocknen wird ein Produkt
erhalten, das oberhalb der glatten Seite des Gewirkes
und mit diesem — durch Eindringen des Elastomeren in den Faserverband — fest verbunden eine gleichmäßig
mit groben Poren durchsetzte mikroporöse Schicht und darüber eine mikroporöse Schicht besitzt und eine
velourisierte Rückseite mit rein textilem Charakter aufweist.
Das Produkt besitzt einen sehr weichen Griff und eine
Wasserdampfdurchlässigkeit von 3.1 mg/cm2 · h. Nach der Zurichtung wird ein Lederimitat mit einer guten
Scheuerbeständigkeit erhalten.
5. (Vergleichsversuch) Die in Beispiel 2 bis 4 durchgeführten Versuche weiden wiederholt, wobei
jedoch für den ersten Auftrag eine Paste eingesetzt wird, die die gleiche Zusammensetzung wie ;n Beispiel 2
hat. jedoch kein Salz enthält und eine Viskosität von 13 Poise aufweist. Das führt — neben einer Erschwerung
der Bahnführung durch Faltenbildung und Einrollen — zu einem Durchschlagen der Sitreichpaste
durch das velourisierte Gewirke, wobei die Fasern der
aufgerauhten Rückseite verkleben und Produkte entstehen, die einen gummiartigen, harten und unangenehmen
Griff besitzen und als Kunstleder unbrauchbar sind. obwohl sie noch eine Wasserdampfdurchiäüsigkeit von
1,7 bis 1,85 mg/cm2 ■ h aufweisen.
6. Auf dem in Beispiel 1 beschriebenen Gewebe werden wie in Beispiel 4 Pasten in jeweils zwei Strichen
aufgetragen, wobei ein Polyurethan eingesetzt wird, das
ein Umsetzungsprodukt von Polyäthylenadipat mit dem mittleren Molekulargewicht 2000, Diphenylniiethyn-4,4'-diisocyanat
und Athylenglykol im Molverhältnis 1 :43 ·" 33 ist und in 35%iger Lösung in Dimethylformamid
eine Viskosität von 1900 Poise besitzt Die Pastenherstellung erfolgt wie in Beispiel 1 beschrieben,
wobei Streichpasten folgender Zusammensetzung hergestellt werden:
A) 1000 g 35%ige Polyurethanlösung in Dimethylformamid,
218 g Wasser.
968 g Dimethylformamid,
4375 g Na2SO4, gesiebt über ein Sieb mit der Maschenweite von 350 Jim (mittlere Korngröße 150 μιη),
218 g Wasser.
968 g Dimethylformamid,
4375 g Na2SO4, gesiebt über ein Sieb mit der Maschenweite von 350 Jim (mittlere Korngröße 150 μιη),
105g IO%ige Dispersion von Ruß in einei
10%igen Polyurethanlösung in Dimethyl formamid,
Viskosität 410 Poise;
Viskosität 410 Poise;
B) 1000 g 35%ige Polyurethanlösung in Dimethyl
formamid,
950 g Dimethylformamid,
4375 g Na2SO4, gesiebt über ein Sieb mit dei Maschenweile von 350 μίτι (mittlere Korn größe 150 um),
4375 g Na2SO4, gesiebt über ein Sieb mit dei Maschenweile von 350 μίτι (mittlere Korn größe 150 um),
105 g Rußdispersion (wie A),
Viskosität 650 Poise;
Viskosität 650 Poise;
C) 1000g 35%ige Polyurethanlösung in Dimeth\l
formamid.
218 g Wasser,
968 g Dimethylformamid.
4375 g NaCI, gesiebt wie N^SO4, mittlere Korn
218 g Wasser,
968 g Dimethylformamid.
4375 g NaCI, gesiebt wie N^SO4, mittlere Korn
größe 160 μίτι,
105 g Rußdispersion (wie A),
Viskosität 380 Poise;
Viskosität 380 Poise;
D) 100Og 35%ige Polyurethanlösung in Dimethylformamid.
158,5 g Wasser,
57Og Dimethylformamid.
.ίο 105 g Rußdispersion (wie A).
158,5 g Wasser,
57Og Dimethylformamid.
.ίο 105 g Rußdispersion (wie A).
Die Beschichtung und Bahnführung erfolgt wie in Beispiel 4 beschrieben, wobei die Streichpasten A. B Lind
C jeweils am ersten Auftragsaggregat mit einer is Spalteinstellung von 0,4 mm und die Paste D am zweiten
Auftragsaggregat aufgetragen wird, wobei hier der Spalt zwischen Rakelmesser und Gewebe 1.0 mm
beträgt, hoigende Ergebnisse werden erzielt:
a) Auftrag mit den Streichmassen A und D Auftragsmenge beträgt 212 g/m2 an Polyurethan.
die Wasserdampfdurchlässigkeit des Produktes beträgt 3,05 mg/cm2 · h.
b) Auftrag mit den Streichmassen B und D: Auftragsmenge = 268 g/m2, Wasserdampfdurchlässigkeit
= 2,8 mg/cm2 · h.
c) (Vergleichsprobe) Auftrag mit den Streichpasten C und D: Auftragsmenge = 208 g/m2, Wasserdampfdurchlässigkeit
= 1,3 mg/cm2 ■ h.
Der Einsatz von NaCl an Stelle des Na2SO4 führt wie
ersichtlich ist zu einem wesentlich schlechteren Produkt
Eine Beschichtung der in Beispiel 2 eingesetzten Wirkware ergab nur bei Verwendung der Pasten A + D
und B + D ein der Probe 6a analoges Produkt mit einem weichen Griff und rein textiler Rückseite, während das
mit der Pastenkombination C+D hergestellte Produkt (Vergleichsprobe) - in Folge von Bahnführungsschwierigkeiten
in der !Coagulations- und Waschstrecke — eine ungleichmäßige, stellenweise versinterte Deckschicht
besaß und damit unbrauchbar war.
7. Mit einem Polyurethan, welches ein Umsetzungsprodukt aus Polyäthylenadipat (MG ca. 2000), Diphenylmethan-4,4'-diisocyanat
Athylenglykol und N-Methyldiäthanolamin
im Molverhäknis 1 :3,5:2^5:0,25 ist
werden Lösungen folgender Zusammensetzung hergestellt:
Lösung H:
l5Gew.-% Polyurethan
8,6 Gew.-% Wasser
8,6 Gew.-% Wasser
76.3 Gew.-% Dimethylformamid
0,1 Gew.-% Siliconöl
0,1 Gew.-% Siliconöl
(Das eingesetzte Siliconöl ist ein Phenylmethylpolysiloxan
der Viskosität 500 cSt bei 25 C)
Lösung I:
20 Gew.-% Polyurethan
8.0 Gew.-% Wasser
71.9 Gew.-% Dimethylformamid
71.9 Gew.-% Dimethylformamid
0.1 Gew.-% Siliconöl
Lösung K:
25 Gew.-% Polyurethan
7.5 Gew.-% Wasser
7.5 Gew.-% Wasser
67.4 Gew.-% Dimethylformamid
0,1 Gew.-% Siliconöl
0,1 Gew.-% Siliconöl
Zu jeweils 1000g dieser Lösungen werden 500g
Na2SO4 (Deckschiditpasien Hi, Ii und Ki = Vergleichsverfahren),
b/w. 1000 g Na^SO4 (Deckschichtpasten H2
I: und K:) b/w. 1500 g Na2SO4 (Deckschichtpasten H,. I,
und K1) gegeben, und diese Rakelpastcn werden mn
einer Spalteinstellung von 1,2 mm auf eine einseitig
gerauhte Velourswirkware aus Polyamid/Reyon (Flachengewicht
112g/ni-'. Berstdehnung 29,8% bei einer
Berstfesligung von 5,8 kp · cm) aufgetragen und wie in
Beispiel 1 weitervcrarbcitet. Die Rakelpasten Hi, h und
Ki der Vergleichsversuche neigen /.um Durchschlagen
der Paste, während die anderen Pasten/.usammensei-/ungen
zu Produkten führen, die eine rein textile Rückseite aufweisen. Die mit Beschichtungspasten
hohen Salzgehaltes hergestellten Produkte sind zusätzlich noch deutlich weicher und nach der üblichen
Zurichtung als Imationen von Bekleidungsleder hen >r
ragend geeignet.
In der folgenden Tabelle wird ein Überblick über die
Eigenschaften gegeben.
Paste | Viskosität | Auftrag PU |
Wasserdampfdureh- lassigkeit |
Delaminierfestigkeii | 0.7 | 1.2 | 1.3 |
Poise | (g/m-) | (mg/cm-' ■ h) | (kp ■ cm-') | 0.5 | 1.0 | !,3 | |
Hi | KS | 124 | 3.4 | 0.8(= Vergleich, /u geringe | 1.5{= Vergleich, /u geringer | 1,8(= Vergleich, zu geringer | |
Viskosität) | Salzgehalt) | Salzgehalt) | |||||
H: | i2 | 10b | 4.2 | ||||
lh | 105 | 99 | 4.5 | ||||
Ii | 112 | 150 | I·0 | ||||
I: | 150 | 134 | 3.9 | ||||
1, | 37 5 | 127 | 4.1 | ||||
Ki | 580 | 206 | 2.4 | ||||
K: | 965 | 195 | 2.9 | ||||
Ki | 1280 | ISO | 3.4 |
Es werden zwei Streichpasten hergestellt, indem zu 1000 g einer Lösung aus 16Gew.-% des Polyurethans
entsprechend Beispiel 7. 9Gew.-% Wasser und
75Gew.-% Dimethylformamid einmal 1000 g Na2SO4
(Streichpaste 1). zum anderen 1500 g NaISO1 (Streichpaste
2) gegeben werden, wobei das über ein Sieb mit der Maschenweite von 350 μΐη gesiebte Na2SO4 eine
mittlere Korngröße von 150 μΐη besitzt.
Das Gewirke aus Beispiel 7 wird auf einer angetriebenen Walze mit einem Rakelmesser mit der
Streichpaste 1 beschichtet, wobei ein Spalt zwischen Messer und Gewebe von 0,4 mm eingestellt wird, dann
nach einer Verweilzeit an Luft von 40 see in ein Wasserbad von 22° C geführt, hierin 80 sec mit Wasser
bespült und aus dem Wasser heraus in ein Walzenduo geführt, das mit einem geringen Druck einen Teil des
Wassers aus dem beschichteten Gewirke herauspreßt, darauf einer zweiten angetriebenen Walze mit Rakelmesser zugeführt, wo mit einer Spalteinstellung von
1,5 r;m zwischen Gewirke und Messer die Streichpaste
2 aufgetragen wird. Hinter dem Rakelmesser wird die beschichtete Gewirkebahn 8 min in Raumluft geführt,
dann 80 see in Wasser von 22°C getaucht und anschließend durch ein Walzenpaar geführt, dessen der
Deckschicht zugekehrte Walze mit einem groben Profil versehen ist, ehe sie weitere 5 min mit Wasser von 22°C
behandelt wird, wobei das Polyurethan weitgehend verfestigt. Schließlich wird das beschichtete Gewirke ir
Wasser von 500C von Lösungsmittel und Na2SO4 fre
gewaschen und dann getrocknet Man erhält ein mi groben Strukturen geprägtes Produkt, das trotz de:
relativ hohen Polyurethanaufirages von 22Q g/m2 seh:
weich ist, eine Wasserdampfdurchlässigkeit von 3,7 mg
cm2 · h und eine Delaminierfestigkeit von 1,8 kp · cm~
aufweist
üblichen Zurichtung zugeführt werden oder aucl oberflächlich durch Anschleifen aufgerauht werdei
wobei in letzterem Fall ein veloursartiges Kunstlede mit sehr angenehmem Griff und guter Drapierfähigkei
erhalten wird.
Claims (6)
1. Verfahren zur Herstellung von Kunstleder für Bekleidungen und Polsterbezüge durch Beschichten
eines textlien Grundmaterials mit einer ein anorganisches Salz enthaltenden Lösung von 10 bis
30 Gewichtsteilen Polyurethan in 90 bis 70 Gewichtsteilen eines mit Wasser mischbaren Lösungsmittels,
welche das anorganische Salz nicht löst, ι ο wobei die Viskosität der salzhaltigen Lösung
wenigstens 20 Poise, gemessen bei 20" C, beträgt.
Koagulation des Polyurethans und Auswaschen des Salzes und des Lösungsmittels durch Behandlung mit
Wasser und Trocknen, dadurch gekennzeichnet,
daß man als textiles Grundmaterial ein weiches offenes Gewebe oder offenes Gewirke und
zur Beschichtung eine Polyurethanlösung verwendet, die 300 bis 1500 Gw.-% Natriumsulfat, bezogen
auf Polyurethan, enthält. :o
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Natriumsulfat eine Korngröße bis zu 350 μπι aufweist.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man nacheinander
zwei Polyurethanlösungen, die etwa 300 bis 1500 Gewichtsprozent Natriumsulfat, bezogen auf
den Polyurethangehalt, enthalten, aufbringt.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2. dadurch gekennzeichnet, daß man auf die Schicht
aus einer Polyurethanlösung, die 300 bis 1500 Gewichtsprozent Natriumsulfat, bezogen auf den
Polyurethangehalt, enthält, eine zweite Schicht aus einer Polyurethanlösung, die keinen Salzzusatz
aufweist, aufbringt.
5. Verfahren nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß man die zweite
Polyurethanlösung auf die erste Schicht ohne Zwischenkoagulation des Polyurethans der ersten
Schicht durch Wasserbehandlung aufträgt.
6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß man die polymere Deckschicht in ankoaguliertem Zustand einer Prägung unterwirft.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19712123198 DE2123198C3 (de) | 1971-05-11 | Verfahren zur Herstellung von Kunstleder für Bekleidungen und Polsterbezüge | |
US00249765A US3846156A (en) | 1971-05-11 | 1972-05-03 | Process for producing a soft,drapable artificial leather |
FR7216803A FR2137765B1 (de) | 1971-05-11 | 1972-05-10 | |
GB2215172A GB1397947A (en) | 1971-05-11 | 1972-05-11 | Process for the production of artificial or imitation leather |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19712123198 DE2123198C3 (de) | 1971-05-11 | Verfahren zur Herstellung von Kunstleder für Bekleidungen und Polsterbezüge |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2123198A1 DE2123198A1 (de) | 1972-11-23 |
DE2123198B2 DE2123198B2 (de) | 1976-11-04 |
DE2123198C3 true DE2123198C3 (de) | 1977-06-23 |
Family
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