DE2239541B2 - Kunstleder und verfahren zu seiner herstellung - Google Patents
Kunstleder und verfahren zu seiner herstellungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Kunstleder, das sich durch gute Wasserdampfdurchlässigkeit gutes Flexverhalten,
verbesserte Weichheit und hervorragende Oberflächenglätte auszeichnet und darüber hinaus keinen
»Orangenschalenw-Effekt aufweist
Bei der Herstellung von Kunstleder wird bekanntlich eine dem Naturleder möglichst ähnliche Struktur
angestrebt also ein Aufbau, bei dem eine fasrige Grundschicht mit einer glatten Deckschicht verbunden
ist Das Material muß eine gute Wasserdampfdurchlässigkeit aufweisen, ein Problem, das heute im wesentlichen
als gelöst angesehen werden kann. Außerdem wird ein gutes Flexverhalten sowie Weichheit gefordert und
eine glatte Oberfläche. Kunstleder, das als Schaf imate-
und die Stärke der Zwischenschicht 0,1 bis 0,4 mm
beträgt.
(>. Verfahren zur Herstellung von Kunstleder nach tor versteht
(>. Verfahren zur Herstellung von Kunstleder nach tor versteht
• Schuhherstellung vor
mn. ruiyurciiiaii uinuv-h mn _...-. —
enthaltenden Polyurethanlösung bzw. Polyurethangel beschichtet und durch Behandlung mit einem
Nichtlösungsmittel das Polyurethan koaguliert dann wäscht und trocknet die Oberfläche schleift und
schließlich die Polyurethan-Deckschichtmasse aufbringt, dadurch gekennzeichnet daß man ein
Faservlies mit einer Polyurethanlösung bzw. einem Polyurethangel imprägniert und unmittelbar anschließend
auf das imprägnierte Vlies eine Polyure-
1 :- "-■ *u„«„«i nuftrSot u/plrhf»
im allgemeinen aus einer textlien Grundschicht insbesondere aus verdichteten Faservliesen, die mit einem elastomeren
Bindemittel imprägniert sind und aus einer damit fest verbundenen mikroporösen Deckschicht Sowohl als
Imprägniermittel als auch zur Erzeugung der Deck-40 schicht werden vorzugsweise Polyurethane verwendet,
die in Form von Lösungen oder Gelen zur Anwendung kommen und im allgemeinen durch Behandlung mit
einem Nichtlösungsmittel in mikroporöser Form ausge-
UIS
Schleifstaub, der beim Schleifen imprägnierter Faservlies anfällt und ein Volumen von 2 χ 10~2 bis
0,5x10-'mm3 aufweist, enthält, und die Polyurethanimprägnierung
und -beschichtung gemeinsam koaguliert.
/'. Verfahren zur Herstellung von Kunstleder nach den Ansprüchen 1 bis 5, wobei man ein Faservlies
mil Polyurethan bindet mit einer diskrete Teilchen enthaltenden Polyurethanlösung bzw. Polyurethangel
beschichtet und durch Behandlung mit einem Nichtlösungsmittel das Polyurethan koaguliert, dann
wäscht und trocknet, die Oberfläche schleift und schließlich die Polyurethan-Deckschichtmasse aufbringt,
dadurch gekennzeichnet, daß man ein Faservlies mit einer Polyurethanlösung bzw. einem
Polyurethangel imprägniert das imprägnierte Vlies während einer Zeit, die nicht ausreicht, um eine
vollständige Koagulation des Polyurethans zu bewirken, mit einem Nichtlösungsmittel behandelt,
sodann eine Polyurethanlösung bzw. ein Polyurethangel aufträgt welche 3 bis 30 Gew.-% (bezogen
auf Polyurethan) Schleifstaub, der beim Schleifen bereitet die Erzielung glatter Oberflachen, wie sie
insbesondere für Kunstleder mit feiner Narbenprägung
50 von wesentlicher Bedeutung sind, nach wie vor Schwierigkeiten. Außerdem konnte das Problem des
Orangenschalen-Effektes noch nicht in zufriedenstellender Weise gelöst werden.
Man kann davon ausgehen, daß der Orangenschalen-
55 Effekt, die mangelnde Oberflächenglätte am gezwickten Schuh, durch Dichte- und Modulschwankungen der
fasrigen Grundschicht verursacht wird. Es war dcher naheliegend, den Versuch zu unternehmen, in dieser
Beziehung eine Verbesserung durch Auftragen einer
60 dickeren Deckschicht zu erzielen. Tatsächlich kann man auf diese Weise zu Produkten gelangen, die sich durch
verbesserte Oberflächenglätte auszeichnen, doch wird dieser Vorteil mit einer Verschlechterung des Flexverhaltens
und einem wenig lederähnlichen Griff erkauft
65 Außerdem geht bei gleichbleibender Gesamtstärke des
Materials der Anteil der fasrigen Grundschicht zurück, was Festigkeitsverlust bedeutet. Schwierigkeiten bei der
Herstellung der dickeren Deckschichten kommen hinzu.
Audi Kunstleder, bei denen zwischen Faser^imdschicht
und Deckschicht ein Gewebe eingelegt wird, zeigen eine glattere Oberfläche und einen verminderten
Orangenschalen-Effekt Andererseits jedoch wild durch
4ie Gewebeeinlage die Dehnbarkeit beeinträchtigt Dies S ist von Nachteil, da Schuhe aus solchen Produkten sich
dem Fuß des Trägers schlecht anpassen.
In der US-PS 3510344 wird ein Kunstleder
beschrieben, bei dem die geschilderten Nachteile nicht
auftreten sollen. Es besteht aus einem genadelten «o
Faservlies und einer Deckschicht aus einem elastomeren Polymerisat, insbesondere Polyurethan. Die Deckschicht
ist aus einer Mehrzahl von Schichten aufgebaut, die unterschiedliche Module aufweisen. Im allgemeinen
werden etwa sechs Schichten übereinander aufgetragen, die sich in ihrer Zusammensetzung unterscheiden.
Beispielsweise wird die Konzentration des Polyurethans variiert und/oder zusätzlich ein anderes Polymerisat
mitverwendet und/oder der Schichtmasse herauslösbare und gegebenenfalls nichtlösbare Füllstoffe zugesetzt
Die Verbesserung der Produkteigenschaften kann jedoch nur durch eine Komplizierung des Verfahrens
erreicht werden. Es ist außerdem leicht einzusehen, daß es bei der Vielzahl von Schichten unterschiedlicher
Zusammensetzung außerordentlich schwierig ist, eine *5
gleichbleibende Qualität über einen längeren Zeitraum hin zu garantieren.
Ein weniger kompliziertes Verfahren offenbart die US-PS 34 96 000. Sie bezieht sich auf die Herstellung
von Syntheseleder, das keinen Orangenschalen-Effekt zeigen soll. Auch hier wird von einer fasrigen
Grundschicht ausgegangen, auf welche nacheinander zwei Polymerlösungen aufgetragen werden, welche
feste Teilchen eines herauslösbaren Füllmittels enthalten. Das Schichtmaterial wird anschließend zur Koagulation
des Polymerisats und zur Entfernung von Lösungsmittel und Füllstoff mit einem Waschmittel
behandelt. Als Polymerisat wird vorzugsweise ein Polyurethan verwendet und das Füllmittel ist ein
wasserlösliches Salz, z.B. NaCl mit einer Korngröße von etwa 7 bis 25 μΐη. Obwohl dieses Verfahren sich
durch größere Einfachheit auszeichnet, hat es doch erhebliche Nachteile. Das Polyurethan kommt im
allgemeinen in Dimethylformamid-Lösung zur Anwendung und wird anschließend durch Behandlung mit
Wasser zur Koagulation gebracht Es ist selbstverständlich, daß das Lösungsmittel aus dem Waschwasser
zurückgewonnen werden muß. Dies gestaltet sich jedoch äußerst schwierig, wenn das Lösungsmittel-Wasser-Gemisch
außerdem noch den gelösten Füllstoff enthält.
Aus der deutschen Offenlegungsschrift 14 69 557 ist es bekannt, mikroporöses, durchlässiges Kunstleder
herzustellen, das aus einer Schicht a besteht über der eine iJchicht b angeordnet ist, die in regelloser
Verteilung Stapelfasern enthält. Auf diese Schicht b kann gegebenenfalls eine weitere Schicht c aufgebracht
werden. Zwar werden gemäß der Lehre dieser Offenlegungsschrift Verbesserungen bezüglich des
Orangenschalen-Effekts erzielt, es ist jedoch verhältnismäßig schwierig, Stapelfasern gleichmäßig in der
Beschichtungsmasse zu verteilen, so daß es zu Unregelmäßigkeiten in der Struktur des erhaltenen
Leders kommen kann. Im übrigen ist es verhältnismäßig aufwendig, die Stapelfasern auf die erforderliche kurze
Länge zu schneiden.
Aus der deutschen Offenlegungsschrift 16 19 302 ist
bekannt, selbsttragende Filme und Überzugsfilme herzustellen, indem aus einer Polymerisatlösung das
Polymerisat koaguliert und ausgefällt wird. Die Polysierisaüösung soll ein feinteiliges Feststoffmaterial
enthalten, das beispielsweise Eisenoxyd, Aluminiumstaub,
Titanoxyd und ähnliche feinteilige anorganische Feststoffe oder auch gemahlener Holzbrei oder
Cellulosekristallite sein kann. Nicht eingesetzt werden sollen Ledermebl, vennahlene Fasern oder ähnliche
Pulvermaterialien. Durch Zusatz derartiger Stoffe soll insbesondere bewirkt werden, daß das Lösungsmittel
aus dem Oberzugsfilm leichter entfernt werden kann. Einen Hinweis, derartige Finne als Zwischenschichten
bei synthetischem Leder einzusetzen oder gar Faserstaub, der als Abrieb beim Schleifen imprägnierter
Faservliese anfällt, in di-τ Polymerisatlösung mit zu
verwenden, kann dieser Offenlegungsschrift nicht entnommen werden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Kunstleder mit sehr guten Eigenschaften zur Verfügung
zu stellen, das besonders eine gute Oberflächenglätte aufweist und keinen Orangenschalen-Effekt zeigt.
Aufgabe der Erfindung ist es weiter, ein Kunstleder zur Verfügung zu stellen, bei dem Faserstaub, der als Abrieb
beim Schleifen imprägnierter Faservliese arfällt und der bisher als Abfall verworfen wurde, in technisch
fortschrittlicher Weise und wirtschaftlich verwendet wird. Aufgabe der Erfindung ist es ferner, ein einfaches
und vorteilhaft arbeitendes Verfahren zur Herstellung von Kunstleder zur Verfügung zu stellen. Das wird
erreicht durch ein Kunstleder, welches Gegenstand der Erfindung ist und gemäß den Lehren der Ansprüche 1
bis 5 aufgebaut ist Gegenstand der l.rfindung sind auch
Verfahren zur Herstellung solcher Kunstleder, wie sie in den Ansprüchen 6 bis 8 beschrieben werden.
Das Volumen der Teilchen kann nach bekannten Methoden bestimmt werden. Geeignet sind beispielsweise
mikroskopische Verfahrea Die Auswertung kann direkt unter dem Mikroskop oder an Hand mikroskopischer
Aufnahmen durchgeführt werden. Weisen die Teilchen eine etwa zylindrische Gestalt auf, so wird
Länge und Durchmesser bestimmt und das Volumen nach bekannten Formeln errechnet Bei anderen
Formen, die nicht annähernd kugelförmig sind, wird um
die im Mikroskop sichtbare Fläche des Teilchens ein flächengleicher Kreis gezogen, der Durchmesser dieses
Kreises dient zur Berechnung des Volumens einer mit dem Volumen des diskreten Teilchens inhaltsgleichen
Kugel.
Nähere Angaben zur Bestimmung des Volumens von diskreten Teilchen, wie sie erfindungsgemäß eingesetzt
werden, sind z. B. dem »Lehrbuch der chemischen Verfahrenstechnik« VEB Deutscher Verlag für die
Grundstoffindustrie, Leipzig 1967, oder der »Einführung in die Korngrößenmeßtechnik« von Wilhelm Bat el
(Springer-Verlag 1971) zu entnehmen.
Der Faserstaub, der als Abrieb beim Schleifen von mit Polyurethan imprägnierten Faservliesen anfällt, liegt in
einer sehr gut dispergierbaren Form vor. Die neben dem Faserstaub vorhandenen Polyurethanteilchen gehen bei
der Herstellung von Zwischenschichtmasse in Lösung, d. h. beim Zusatz von Schleifstaub ist dessen Menge so
zu wählen, daß in der Zwischenschicht 3 bis 30 Gew.-% Faserstaub vorhanden ist.
Besonders geeignet im Rahmen der Erfindung ist gemahlener Faserschleifstaub. Den gemahlenen Schleifstaub
erhält man, wenn man den beim Schleifen von imprägnierten Faservliesen erhaltenen Staub in einer
Schneidmühle zerkleinert. Dadurch wird eine sehr
gleichmäßige Verteilung Mnsichtlich des Volumens der !Teilchen erhalten.
Es ist anzustreben, daß der Faserstaub im wesentlichen
frei ist von Teilchen mit einer Länge von fiber 3 mm, vorzugsweise 1 mm. Es ist besonders vorteilhaft,
wenn mindestens etwa 90% der Teilchen eine größte Länge von nur 0,5 mm aufweisen; vorzugsweise haben
mindestens 85% der Teilchen eine größte Länge von 03 mm.
Die Diente des Faserstaubes ist vorzugsweise 03 bis
1,6 g/cm3. Solche beim Schleifen imprägnierter Faservliese
anfallende Teilchen mit einer Dichte von 0,9 bis 1,6 g/cm3 können z. B. aus Polyäthylen, Polypropylen,
Polyacrylnitril, Polyamiden, Polyestern oder Cellulose oder Cellulosederivaten, wie Celluloseacetat, bestehen.
Besonders geeignet sind auch Mischpolymere wie z. B. Mischpolyamide. Es ist empfehlenswert, den Faserschleifstaub,
der erfindungsgemäß zum Einsatz gelangt, durch Siebe entsprechender Maschenweite zu sieben.
1 Die Stärke von Zwischen- und Deckschicht kann innerhalb gewisser Grenzen variiert werden. Dabei sollte die Dicke beider Schichten zusammen im allgemeinen nicht mehr als 30 bis 40% der Gesamtstärke des Kunstleders ausmachen, wobei die Stärke der Zwischenschicht vorzugsweise 0,1 bis 0,4 mm beträgt
1 Die Stärke von Zwischen- und Deckschicht kann innerhalb gewisser Grenzen variiert werden. Dabei sollte die Dicke beider Schichten zusammen im allgemeinen nicht mehr als 30 bis 40% der Gesamtstärke des Kunstleders ausmachen, wobei die Stärke der Zwischenschicht vorzugsweise 0,1 bis 0,4 mm beträgt
Die Herstellung des erfindungsgemäßen Kuntleders erfolgt in der Weise, daß man zunächst ein Faservlies in
an sich bekannter Weise mit einer Polyurethanlösung oder einem Polyurethangel imprägniert, sodani, eine
Polyurethanlösung oder ein Polyurethangel aufträgt, das 3 bis 30 Gew.-% (bezogen auf Polyurethan) des
Schleifstaubes, der beim Schleifen imprägnierter Faservliese anfällt und ein Volumen von 2xl0~2 bis
0,5 χ ΙΟ-9 mm3 aufweist, enthält, das Polyurethan durch
Behandlung mit einem Nichtlösungsmittel in an sich bekannter Weise koaguliert, wäscht und trocknet, die
Oberfläche schleift und danach die Deckschichtmasse aufträgt.
Das Aufbringen der Zwischenschichtmasse kann dabei unmittelbar anschließend an die Imprägnierung
erfolgen oder nachdem man das imprägnierte Faservlies während einer Zeit, die nicht ausreicht, um eine
vollständige Koagulation des Polyurethans zu bewirken, mit einem Nichtlösungsmittel behandelt hat. Die
Zwischenschich' kann auch nach vollständiger Koagulation des zur Imprägnierung des Vlieses verwendeten
Polyurethans erfolgen. Jedoch sind die beiden obengenannten Methoden bevorzugt.
Die für die Imprägnierung der fasrigen Grundschicht und für die Zwischen- und die Deckschicht vorwendeten
Polyurethane können gleicher oder verschiedener Art sein, tn bekannter Weise werden lineare Polyester- oder
Polyätherurethane eingesetzt, die in einem Lösungsmittel, wie Dimethylformamid, gelöst sind. Gegebenenfalls
kann man den Lösungen Nichtlösungsmittel oder andere Verbindungen zusetzen, die geeignet sind, zu
einer Gelierung des Polyurethans zu führen. Die Polyurethanlösungen bzw. -gele haben im allgemeinen
eine Konzentration von 15 bis 30 Gew.-% und enthalten 3 bis 30 Gew.-% an feinteiligem Zusatzstoff.
Es war besonders überraschend, daß gemäß der Erfindung ein Kunstleder gewonnen wird, das keinen
Orangenschalen-Effekt aufweist und über eine sehr gute
Oberflächenglätte verfügt Das Produkt ist zudem sehr weich und läßt sich in hervorragender Weise zu
hochwertigen Schaftmaterialien verarbeiten. Besonders überraschend war zudem, daß man die Oberfläche des
Kunstleders dadurch in so hervorragender Weise erreichen kann, daß man eine Zwischenschicht gemäß
der Erfindung vorsieht und daß diese Zwischenschicht somit einen günstigen Einfluß auf die Eigenschaften der
Deckschicht ausübt, die in der Hauptsache für das lederartige Aussehen des synthetischen Leders maßgebend
ist Besonders vorteilhaft ist, daß gemäß der Erfindung Faserstaub, wie er beim Abrieb beim
Schleifen imprägnierter Faservliese anfällt, in so einfacher und technisch fortschrittlicher Weise Verwendung
finden kann. Dies ist vor allem auch vom wirtschaftlichen Standpunkt von Bedeutung, da man
den Abrieb bisher als Abfallprodukt verworfen hat und keinen Einsatzzweck, insbesondere für die Herstellung
von hochwertigen Produkten gefunden hatte.
Das Verfahren gemäß der Erfindung arbeitet in einfacher und gut reproduzierbarer Weise und führt zu
Produkten mit konstanten Eigenschaften.
Die Erfindung wird durch ein Beispiel näher erläutert:
Ein Faservlies wird mit einer Polyurethan-Dimethylformamid-Lösung
oder einem -Gel imprägniert und direkt nach dem Tränken des Vlieses in ein Fällbad,
bestehend aus Wasser mit etwa 15% Dimethylformamid, eingeführt. Nach kurzer Verweilzeit im Fällbad
wird das nur cnkoagulierte Material mit der Zwirnen
schicht versehen, indem mittels eines Rakelmessers eine Schicht von ca. 1,0 mm Dicke aufgetragen wird. Die
Zwischenschichtpaste wird hergestellt aus 18 Gew.-% Polyurethan, 7.4 Gew.-% Schleifstaub, 7,4 Gew.-%
Wasser und 67,7 Gew.-% Dimethylformamid. Der Schleifstaub besteht zu etwa gleichen Teilchen aus
Polyurethanpartikeln und aus Faserstaub. Die Zwischenschichtpaste enthält dementsprechend 16,8
Gew.-% Faserstaub, bezogen auf Polyurethan. Die einzelnen Faserstaubteilchen haben ein Volumen von
weniger als 0,6 χ 10-3mm3.
Das verwendete Polyurethan wurde hergestellt durch Umsetzung von Polyäthylenadipat (MG 2000) mit
Diphenylmethan-4,4'-diisocyanat im Molverhältnis 1 :4,3 und anschließender Kettenverlängerung mit
Äthylenglykol.
Nach Koagulieren und Waschen wird das Material getrocknet und auf beiden Seiten glattgeschliffen.
Anschließend wird auf die Zwischenschichtseite eine ca. 1,2 mm dicke Deckschicht aufgetragen. Dann erfolgt
eine Prägung und Zurichtung. Als Deckschicht-Polyurethan wurde ein Umsetzungsprodukt aus Polytetramethylenglykol
und Diphenylmethau-4,4'-diisocyanat (Molverhältnis 1 :4), kettenverlängert mit Äthylenglykol
verwendet.
Das fertige Produkt hat eine Stärke von 2 mm, wovon etwa 0,3 mm auf die Zwischenschicht und etwa 0,4 mm
iiuf die Deckschicht entfallen. Das Syntheseleder zeigt
keinen Orangenschalen-Effekt und ist völlig glatt.
Claims (1)
- Patentansprüche:1. Kunstleder, bestehend aus einem mit einem Polyurethanbindenättel miprägnierten Faservlies, einer diskrete Partikel enthaltenden mikroporösen Polyurethanzwischenschieht und einer Polyurethandeckschicht dadurch gekennzeichnet, daß die Polvurethanzwischenschicht als diskrete TeilcAen 3 bis 30 Oew.-% gezogen auf das Polyurethan) «» Faserstaub, der als Abrieb beim Schleifen imprägnierter Faservliese anfällt und ein Volumen von2 χ 10-2&jsQ,5x ΙΟ-9 mm3 aufweist enthält2. Kunstleder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß der Faserschleifstaub ein Volumen von >5 0,5 x 10-3bis2x iO-6 nun3 aufweist3. Kunstleder nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Polyurethanzwischenschicht mit 10 bis 20 Gew.-% des Faserschleifstaubes.4. Kunstleder nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet daß die Teilchen in der Zwischenschicht aus gemahlenem Schleifstaub bestehen, wobei vorzugsweise mindestens etwa 90% der Teilchen eine größte Länge von 0,5 mm, insbesondere mindestens etwa 85% der Teilchen eine größte Länge von 0,3 mm aufweisen.5. Kunstleder nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet daß die Dicke von Deckschicht und Zwischenschicht zusammen 30 bis^ ^m *^ •**v ** * · ■* tnn rt r* η τ λϊμ imprägnierter Faservliese anfällt und ein Volumen von 2 x 10-2ImSO1S χ ΙΟ-9 mm3 aufweist, enthält und durch Behandlung mit einem Nichtlösungsmittel in an sich bekannter Weise die Koagulation des Polyurethans herbeiführt8. Verfahren nach den Ansprüchen 6 oder 7. dadurch gekennzeichnet daß zur Bildung der Polyurethanzwischenschicht Polyurethanlösungen bzw. -gele verwendet werden, die gemahlenen Schleifstaub enthalten.
Priority Applications (7)
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FR7329213A FR2328071A1 (fr) | 1972-08-11 | 1973-08-09 | Cuir de synthese et procede d'obtention |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
8320 | Willingness to grant licences declared (paragraph 23) | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |