DE2207405A1 - Verfahren zur beschichtung von leder - Google Patents

Description

Badische Anilin- & Coda-Fabrik AG

Unser Zeichen: O.Z. 27 984 Ze/lG 6700 Ludwigshafen, 15,2,1972

Verfahren zur Beschichtung von Leder

Die Erfindung betrifft ein neuartiges Verfahren zur Beschichtung von Leder mit thermoplastischen Kunststoffen, die in Form von Pulvern auf das Leder aufgebracht werden.

Unter Beschichten ist erfindungsgemäß ein Verfahren zu verstehen, bei dem Leder mit einer oberflächlichen Schicht derart verbunden wird, daß der natürliche Charakter der Lederoberfläche nicht mehr erkennbar ist, und die Beschaffenheit der Oberfläche des beschichteten Leders von der Art des Schiehtmaterials bestimmt wird. Das Beschichten von Leder wurde bisher in der Weise durchgeführt, daß man z.B. eine fertige Folie auf die Oberfläche des Substrates (Leder) klebte bzw. schweißte. Man konnte aber auch mit wäßrigen Kunststoffdispersionen z.B. bei der Zurichtung von Spaltleder eine Beschichtung der Oberfläche erreichen. Außerdem wurde schon versucht, aus der Schmelze (hot melt) das Leder zu beschichten, was jedoch Nachteile mit sich brachte, da man hierbei aufwendige Apparaturen benötigte (sogenannte Breitschlitzextruder).

Schließlich versuchte man mit Kunststoffen aus Lösungen das Leder zu beschichten. Bei Kunst- und Syntheseledern ist ein derartiges Verfahren allgemein gebräuchlich. Bei natürlichem Leder Jedoch sind die Möglichkeiten stark eingeschränkt, da mit einem Auftrag nur relativ dünne Schichten erzeugt werden können. Meist muß daher vorher eine Grundierung durchgeführt werden, was naturgemäß zu einer Verteuerung des Verfahrens führt.

Zu erwähnen ist auch der Versuch, Leder mit Reaktivsystemen zu beschichten. Diese bestehen meist aus zwei Komponenten, einer präpolymeren Substanz und einer Härtersubstanz, die kurz vor dem Aufbringen auf das Substrat gemischt werden und auf dem Substrat zu einem festen Überzug aushärten. Diese Methode hat einige schwerwiegende Nachteile. Lediglich sehr aufwendige Apparaturen ermöglichen es, eine exakte Dosierung und eine

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optimale Durchmischung der Komponenten zu erreichen. Gerade das · Problem der Durchmischung bereitete bisher in der Praxis große Schwierigkeiten.

Schließlich wurde als Letäes versucht, mit Kunststoffpasten (Organosolen oder Piastisolen) Leder zu beschichten. Hierbei wurde ein pastenförmiges Gemisch von Weichmachern und pulverförmigem Kunststoff (vorzugsweise Polyvinylchlorid oder PoIyvinylchlorid/Polyvinylacetat) hergestellt, dieses auf das Substrat aufgebracht und bei 150 bis l8o°C geliert. Dieses Verfahren ist bei der Anwendung auf Kunstleder weit verbreitet.. Die Anwendung auf dem Ledergebiet bringt aber den gravierenden Nachteil mit sich, daß die hohen Temperaturen sich über den gesamten Querschnitt des Leders ausbreiten, so daß auch hier mit einer Denaturierung des Leders gerechnet werden muß, was auch ^{r Vt} in vielen Fällen bisher eingetreten ist. Eine Anwendung dieses. ^:' Verfahrens auf dem Ledergebiet konnte daher nur unter ganz speziellen Vorsichtsmaßnahmen realisiert werden.

Die gebräuchlichen Verfahren zur Beschichtung von natürlichem Leder oder Lederfasern sind wie eingangs erwähnt noch relativ kostspielige und kompliziert durchzuführende Prozesse. Sie haben unbestreitbare Vorteile gebracht, doch stellte sich die Aufgabe, besonders bei Massengebrauchsartikeln, zu einem Verfahren zu gelangen, das es ermöglicht, eine derartige Beschichtung in einfacher Weise durchzuführen, und das es vor allem ermöglicht, daß diese Arbeit mit wenig aufwendigen Apparaturen durchgeführt werden kann.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt überraschenderweise mit einem Verfahren zur Beschichtung von Leder mit thermoplastischen Kunststoffen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man die Kunststoffe in pulverförmiger Form, die gegebenenfalls Weichmacher in der Form eingearbeitet enthalten, daß die pulverförmige Form erhalten bleibt,· auf die Oberfläche des Leders aufbringt und anschließend mit einer Heizquelle auf der Beschichtungsseite auf Temperaturen von 120 bis 200⁰C erhitzt.

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Die erfindungsgemäßen Maßnahmen sind insofern überraschend, als es nicht bekannt war, daß man eine Lederbeschichtung mit einer Heizquelle, die lediglich auf der Oberfläche (der Narbenseite) wirksam ist, in dieser Weise erreichen konnte. Der nächste Stand der Technik, der durch die sogenannte Plastisolbehandlung, wie oben erwähnt, dargestellt wird, ließ sich nur dadurch realisieren, daß man die Erhitzung des Leders nicht einseitig, sondern durch den gesamten Querschnitt hindurch vornahm, da sich sonst eine Gelierung nur unvollständig einstellte Die einseitige Erhitzung des Leders ermöglicht aber, daß Nachteile wie die Denaturierung des Leders bei hohen Temperaturen weitgehend vermieden werden können.

In einer weiteren Maßnahme ließen sich speziell im Fall der Verwendung von hochschmelzenden Kunststoffen wie Polyvinylchlorid Weichmacher derart in die Kunststoffe einarbeiten, daß sie sich in einer rieseiförmigen Form handhaben ließen. Diese Möglichkeit, Weichmacher in einen Stoff einzuarbeiten, war an sich bekannt, nicht bekannt war jedoch, daß ein in dieser Konsistenz anfallendes Pulver genauso verwendet hätte werden können, wie in der Form eines Plastisols.

Als thermoplastische Kunststoffe, die für die erfindungsgemäße Beschichtung des Leders in Betracht kommen, seien alle die zu nennen, die definitionsgemäß als Thermoplaste bezeichnet werden können, wie Polyäthylen, Polyvinylchlorid, polymere Ester der Acrylsäure bzw. Methacrylsäure, Polyurethane, Polyamide und andere. Bevorzugt werden für das erfindungsgemäße Verfahren Polyäthylen und Polyvinylchlorid verwendet.

Die für die erfindungsgemäße Beschfehtung des Leders erforderlichen Pulver können in an sich bekannter Weise leicht hergestellt werden. Man verwendet im Fall der Anwendung von Polyäthylen, das bekanntlich einen Schmelzpunkt zwischen 100 und 150⁰C je nach Molekulargewicht aufweist, einen Ansatz, bei welchem dem Polyäthylen noch gegebenenfalls geringe Mengen eines Copolymeren zu gesetzt werden, und fügt gegebenenfalls noch andere wachsartige Stoffe geringer Mengen zu, um die Fließfähigkeit des geschmolzenen Polyäthylens zu erhöhen. Grundsätzlich ist es aber möglich,

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speziell im Fallder Anwendung von Polyäthylen, auch reine Polyäthylenpulver zu verwenden, die dann in der erfindungegemäßen Weise auf der Oberfläche des Leders zu einem Film verschmolzen wird. Im Falle der Verwendung von Polyvinylchlorid als Beschichtungsmaase ist ein Einsatz von Weichmachern erforderlich, da diese Verbindung einen höheren Schmelzpunkt von ca. l80 bis 200°C aufweist und demzufolge in ihrer Fließfähigkeit verbessert werden muß.

Als Weichmacher verwendet man alle die in der Technik gebräuchlichen Stoffe, wie sie für die Weichmachung von Kunstetoffen bekannt sind. Zu nennen wären z.B. Dibutylphthalat, Dimethylglykolphthalat, Di-2-äthylhexylphthalat, Dinonylphthalat, Diisodecyladipat, Polyesterweichmacher, epoxidiertes Sojaöl oder Chlorparaffine. Auch in diesem Fall können noch gewisse Stabilisatoren, zu denen z.B. Zink oder Cadmium-Komplexe gehören und kleine Mengen von beispielsweise Esterwachsen als Gleitmittel zugesetzt werden. Andere Stabilisatoren sind z.B. Blei-, Zinn-, Barium/ Cadmium-, Calcium/Zink-Stabilisatoren, die meist in Form von Komplexverbindungen oder Seifen zum Einsatz gelangen.

Die Einarbeitung der Weichmacher in beispielsweise Polyvinylchloridpulver geschieht in der Weise, daß man den Weichmacher langsam zu dem intensiv gerührten und bis auf ca. 100 bis 120°C erhitzten Polyvinylchloridpulver zufügt. Bei dieser Arbeitsweise wird dabei der Weichmacher adsorbiert und geliert teilweise das Polyvinylchlorid. Die Kunst besteht hierbei darin, den Vorgang so zu führen, daß die Mischung nicht zu weit geliert und dabei zusammenbackt, sondern ein rieselfähiges Pulver bleibt. Um dies zu erreichen, muß an einem bestimmten Punkt des Prozesses auf unter 60°C abgeschreckt werden. Unter diesen Umständen ist es möglich, bis zu 50 % an Weichmacher in das PVC-Pulver einzu arbeiten. Dieser Prozeß ist z.B. unter dem Namen "Dry-blend^M-Methode bekannt.

Die Arbeitsweise, mit der die Kunststoffpulver nunmehr zum Überziehen des Leders verwendet werden, ist relativ einfach und geschieht in der Weise, daß man die beschriebenen Pulver auf der Lederoberfläche aufbringt. Der Auftrag erfolgt z.B. auf ein

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100 χ 100 cm großes chromgegerbtes Spaltleder dadurch, daS man ca. 500 bis 1000 g des Pulvers aufstreut, wobei dies zweckmäßig mit Hilfe eines Siebes oder aber mit Hilfe elektrostatischer Methoden, wobei das Leder elektrostatisch aufgeladen wird, geschehen kann.

Die Fixierung des aufgestreuten Pulvers erfolgt dann in der Weise, daß das Leder mit der Pulverschicht zur Heizquelle hin beheizt wird. Unter Heizquellen werdfri in diesem Fall z.B. Bügelpressen, bei denen unter Druck bis zu 100 Atmosphären Überdruck gepreßt werden kann, verstanden.

Grundsätzlich kann die Heizung aber auch mit anderen Heizquellen vorgenommen werden, die eine gezielte oberflächliche Erwärmung der Pulverschicht gewährleisten» Eine derartige Oberflächenerwärmung ist z.B. unter dem Namen "Grillen" bekannt. Beim Grillen wird bekanntlich ebenfalls nur eine sehr starke Oberhitze erzeugt, wohingegen das Material im ganzen Querschnitt wesentlich weniger erhitzt wird. Dasselbe Prinzip wird bei der erfindungsgemäßen Beschichtung des Leders angewendet.

Das mit den erfindungsgemäßen Maßnahmen besdlchtete Leder weist, besonders im Fall der Verwendung von Polyvinylchlorid, ausgezeichnete Eigenschaften, insbesondere eine hohe Knickbeständigkeit, auf.

Beispiel 1

Auf ein 100 χ 100 cm großes chromgegerbtes Spaltleder, das mit einer Grundierung aus einer wäßrigen, Polyvinylchlorid enthaltenden Dispersion versehen ist, werden mit Hilfe eines Siebes etwa 1000 g Polyvinylchloridpulver möglichst gleichmäßig aufgestreut. Dann wird mit einer zum Bügeln von Leder üblichen Bügelpresse, deren obere Bügelplatte elektrisch auf l8o°C erwärmt wurde, die Pulverschicht unter einem Druck von 50 atm auf dem Leder verschmolzen. Die Dauer der Einwirkung beträgt etwa 3 bis k Minuten. Zur Vermeidung des Festklebens der Polyvinylchloridfläche ist es zweckmäßig, eine mit Teflon beschichtete Bügelplatte zu verwenden. Auf die so entstandene Schicht kann noch in

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bekannter Weise ein dünner Schutzfilm zur Verhinderung des Auswanderns von Weichmacher aufgebracht werden.

Man erhält auf diese Weise ein beschichtetes Leder, das hervorragende Echtheitseigenschaften aufweist: Die Haftfestigkeit des Polyvinylchlorids auf dem Leder beträgt ca. 2000 p/cm, die Knickbeständigkeit 50 000 Knickungen mit dem Bally-Flexometer, die Kältebruchtemperatur liegt unter -30⁰C.

Das in diesem Beispiel verwendete Polyvinylchloridpulver wird nach dem "Dry-blend"-Verfahren durch Einarbeiten von 400 Teilen Di-2-äthylhexylphthalat, dem 6 Teile eines Barium/Cadmium-Stabilisators und 4 Teile eines Esterwachses beigefügt sind, in 600 Teile auf 110⁰C erwärmtes und intensiv gerührtes Polyvinylchloridpulver, und anschließendes Abschrecken der Mischung auf unter 60°C hergestellt. Zu dem so erhaltenen weichmacherhaltigen Polyvinylchloridpulver werden dann 50 Teile einer pulverförmigen Pigmentzubereitung zugemischt. Das Pigment kann auch bereits dem Polyvinylchloridpulver vor der Zugabe des Weichmachers oder dem Weichmacher beigegeben werden.

Beispiel 2

In derselben Weise wie in Beispiel 1 beschrieben, wird auf nicht grundiertes Spaltleder pulverförmiges Polyäthylen der Dichte 0,935 g/cm-⁵, dem 5 % einer Pigment zubereitung beigemischt wurden, aufgetragen und mit der Bügelpresse bei 170⁰C, 50 atm und 4 Minuten Einwirkungsdauer verschmolzen.

Der so entstandene Überzug hat eine Haftfestigkeit auf dem Leder von 1500 p/cm, eine Knickbeständigkeit von I5 000 Knickungen mit dem Bally-Flexometer und eine Kältebruchtemperstur unter -30⁰C.

Die Polyäthylenschicht kann zur Verbesserung der Kratzfestigkeit nach einer geeigneten Vorbehandlung, z.B. durch Beflammen oder durch Einwirkung stiller elektrischer Entladungen, mit einem Schutzlack versehen werden.

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Claims (4)

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   Pa tentansprüche

   (\. Verfahren zur Beschichtung von Leder mit thermoplastischen Kunststoffen, dadurch gekennzeichnet, daß man die Kunststoffe in pulverförmiger Form, die gegebenenfalls Weichmacher in der Form eingearbeitet enthalten, daß die pulverförmige Form erhalten bleibt, auf der Oberfläche des Leders aufbringt und anschließend mit einer Heizquelle auf der Beschichtungsseite auf Temperaturen von 120 bis 200⁰C erhitzt.
2. 2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Kunststoffe Polyäthylen oder Polyvinylchlorid verwendet.
3. 3. Verfahren gemäß Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als Heizquelle eine Bügelpresse verwendet.
4. 4. Verfahren gemäß Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyvinylchlorid Weichmacher bis zu 50 % eingearbeitet enthält.

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