DE2428183A1 - Als kunstleder anwendbares laminiertes produkt und verfahren zu dessen herstellung - Google Patents

Als kunstleder anwendbares laminiertes produkt und verfahren zu dessen herstellung

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DE2428183A1 DE19742428183 DE2428183A DE2428183A1 DE 2428183 A1 DE2428183 A1 DE 2428183A1 DE 19742428183 DE19742428183 DE 19742428183 DE 2428183 A DE2428183 A DE 2428183A DE 2428183 A1 DE2428183 A1 DE 2428183A1
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Description

Die Erfindung betrifft ein als Kunstleder anwendbares laminiertes Produkt, bestehend aus einem Polyurethanelastomerfilm als oberer Schicht, einer damit verbundenen Schicht aus Polyurethanschaum und einer mit dieser Schaumschicht verbundenen unteren Schicht, welche aus einer oder mehreren Gewebe^, Strickwerk- oder Textilvliesschichten besteht.
Produkte dieses Typs sind bekannt. Ein häufig auftretender Nachteil ist jedoch, dass die Haftung zwischen der Schaumschicht und den anderen Schichten ungenügend ist, so dass bei wiederholtem Biegen eine Schichtspaltung auftreten kann.
Aufgabe der Erfindung ist die Herstellung eines als Kunstleder anwendbares Produkts mit guter gegenseitiger Haftung der Schichten.
Gemäss der Erfindung besteht ein als Kunstleder anwendbares mehrschichtiges Produkt aus:
a. einer öder mehreren gegenseitig miteinander verbundenen Strickwerk-, Gewebe- und/oder Vliesschichten, '
b. einer damit verbundenen schaumförmigen Polyurethan Schicht und,
c. einer mit der Schaumschicht verbundenen Schicht aus Polyurethanelastomer, dadurch gekennzeichnet, dass die schaumförmige Polyurethanschicht zugleich 5 bis 40 Gew.-%, berechnet auf das Polyurethan, eines Cellulose-Acetatpropionats und/oder eines Cellulose-Acetatbutyrats enthält..
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Die gegenseitige Haftung zwischen den einzelnen Schichten des erfindungsgemässen Produkts ist, auch nach längerem Gebrauch, ausgezeichnet. Der Cellulose-Ester hat weiter einen günstigen Einfluss auf die Struktur des Schaums. Auch beeinflusst die Anwesenheit des Cellulose-Esters den 'Griff des Produkts. Bei zunehmenden Mengen Cellulose-Ester lässt die Geschmeidigkeit im Griff nach; es ist somit möglich, dass der Griff je nach Wunsch dem Griff echten Leders von derselben Dicke angeglichen werden kann. Die Anwesenheit des Cellulose-Derivats hat weiter den Vorteil, dass die für die partielle oder vollständige Aushärtung erforderliche Zeit kürzer wird. Das erfindungsgemäss benutzte verschaumbare Gemisch lässt sich leichter gleichmässig verteilen und liefert eine dickere Schaumschicht als Gemische, die kein Cellulosederivat enthalten.
Die obere Schicht besteht aus einer Schicht Polyurethanelastomer, die im allgemeinem zwischen 20 und 70 Mikron dick sein kann. Vorzugsweise hat diese Schicht eine Dicke von 25-50 Mikron. Die Schicht kann ganz geschlossen oder aber mikroporös und wasserdampfdurchlässig sein. Vorzugsweise besteht die Schicht aus Polyurethanelastomer auf Basis eines linearen PoIyesterpolyols, eines alifatischen oder aromatischen Diisocyanate und eines niedermolekularen Diamins oder Diols als Kettenverlängerer. Auch können'Polyurethane auf Basis eines Polyesterpolyols oder eines Polylactonpolyols verwendet werden. Die obere Schicht kann dadurch erhalten werden, dass man einen nicht-haftenden Träger mit einer Lösung des Polyurethanelastomers in einem geeigneten Lösungsmittel bedeckt und das Lösungsmittel anschliessend entfernt, etwa durch Erhitzung. Die Polyurethanlösung kann 20-40 Gew.-% Polyurethan enthalten und in einer 100-200 Mikron dicken, vorzugsweise 130-150 Mikron dicken, Schicht aufgetragen werden. Als Träger kann etwa eine mit Siliconen behandelte Polymerisatfolie oder Papier verwendet werden. Der Träger kann eine strukturierte Oberfläche haben um eine nicht-glatte obere Schicht zu erhalten. Auf dem obenbeschriebenen Polyurethanfilm befindet sich eine Polyurethanschaumschicht mit einer Dicke zwischen 50 und 400 Mikron, vorzugsweise mit einer Dicke von 100-300 Mikron. Der Schaum kann z.B. ein Raumgewicht von 0,4 bis 0,8 g/cm3 haben.
In der Polyurethanschaumschicht befinden sich gleichfalls 5-40 Gew.-%, berechnet auf das Polyurethan, einer mit Essigsäure und Buttersäure oder einer mit Essigsäure und Propionsäure vex'ostorton Cellulose. Vorzugsweise verwendet man 15~25 Gew.-% des Cellulose-Acetatbutyrats oder -propionate. Bei geringeren Mengen ist der Effekt dieser Zugabe gering, bei grösseren Mengen bleibt die Haftung der Schaumschicht an den anderen Schichten gut, wird das Endprodukt
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jedoch weniger geschmeidig im Griff. Es können die üblichen Typen Cellulose-Acetatpropionat und Cellulose-Acetatbutyrat, mit z.B. 2 bis 30 Gew.-% Acetyl- und 55 bis 15 Gew.-% Butyrylgruppen, verwendet werden. Sehr gut eignet sich Cellulose-Acetatbutyrat^ mit etwa 15 Gew.-% Acetyl-r, etwa 35 Gew.-% Butyryl- und etwa 2 % Hydroxylgruppen, welches Produkt unter dem Warenzeichen "Tenth-Second Butyrate' von Eastman-Kodak, USA, im Handel erhältlich ist.
Der Polyurethanschaum kann auf verschiedene auf diesem Gebiet übliche Weisen hergestellt werden. Man kann etwa das Reaktionsprodukt eines hydroxylendständigen Polyethers oder eines hydroxylendständigen Polyesters mit einem aromatischen oder alifatischen Diisocyanat verschäumen unter Beigabe von Wasser, eines Glycol oder Diamins sowie eines Beschleunigers. Bevorzugt wird jedoch der Polyurethanschaum, der erhalten wird, indem man einen linear gesättigten hydroxylendständigen Polyester, etwa auf Basis von Adipinsäure und Äthylenglycol und/oder Butandiol, oder das aus ihm gewonnene Isocyanatendständige Prepolymerssat, mit einem Triisocyanat mischt, das etwa durch die Reaktion eines Diisocyanate mit Trimethylolpropan erhalten wird, und mit
einem oder mehreren bei 100-170 C aktiven Blähmitteln, einem Aushärtungsbeschleuniger, wie etwa Kobaltnaphtenat, und mit dem gemäss der Erfindung beizumischenden Cellulose-Derivat.
Die erfindungsgemäss anzuwendende Polyurethanschaumschicht kann aufgetragen werden, indem man das schaumfähige Gemisch von in einem geeigneten Losungsmittel gelösten oder verteilten Reaktionspartnern auf einen vorher angefertigten Polyurethanfilm aufträgt. Die aufgetragene Schicht kann in nassem Zustand etwa 125-300 Mikron dick sein. Die Aushärtung erfolgt, indem man das Ganze einige Minuten lang auf einer Temperatur zwischen 125 C und
O OO
185 C, vorzugsweise zwischen 150 C und 170 C erhitzt. Bei kurzer Erhitzung treten nur teilweise Schaumbildung und Aushärtung auf. Die Dichte des Schaums hängt u.a. mit der Aüshärtungstemperatur zusammen. Bei hoher Temperatur wird ein Schaum von niedrigerer Dichte erhalten.
Die Grundschicht des als Kunstleder anwendbaren Laminats besteht aus einem Gewebe, Strickzeug oder Vlies, oder aus mehreren gegenseitig verbundenen Schichten davon. Vorzugsweise verwendet man als Grundschicht ein ganz oder teilweise aus Baumwolle bestehendes Strickzeug oder Gewebe. Die Grundschicht ist mittels oinor dünnen Schicht Polyurethanloim mit der Schaumschicht verbunden. Fin Vorteil der Erfindung ist, dass nicht-aufgerauhte Strickzeuge oder Gewebe verwendet werden können.
Die Grundschicht kann auf verschiedene Weisen auf die Schaumschicht
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aufgebracht werden. Es ist möglich, den Polyurethanschaum durch 2-3 Minuten langes Erhitzen auf 150-170 C völlig zu verschäumen und zu vernetzen, an~ schliessend hierauf eine dünne Schicht Polyurethanleim aufzutragen, auf diese das Textil oder ggf. eine andere Grundschicht anzubringen und schliesslich das Ganze zu erhärten und wechselseitig zu verbinden, indem man es einige Minutenlang auf 125-175 C erhitzt. Vorzugsweise wird zunächst Polyurethanleim auf der Grundschicht angebracht. Ein anderes Verfahren besteht hierin, dass man das polyurethanschaumbildende Gemisch nur kurz, etwa 0,5-2 Minuten, erhitzt, anschliessend die mit Polyurethanleim bedeckte Grundschicht auf die nur teilweise verschäumte Zwischenschicht anbringt, diese Zwischenschicht schliesslich durch Erhitzung auf z.B. 150-170 C auf einmal völlig zum Schäumen bringt und die Grundschicht fest mit der Zwischenschicht verbindet.
Beispiel I
Auf ein mit einer Siliconenschicht bedecktes Papier (Binda MB 40 Release-Papier) wird eine 25 gew.-%-ige Lösung von linearem Polyurethanelastomer (Estane 5707, auf Basis eines Polyesterdiols, von 4,4" Diisocyanatodiphenylmethan und Athylendiamin) in einem Gemisch von Methylethylketon und Dimethylformaldehyd in einer Schichtdicke von etwa 140 Mikron aufgebracht. Nach etwa l|-minutigem Erhitzen auf 8O-1OO C wird ein etwa 35 Mikron dicker Polyurethanfilm erhalten.
Ein polyurethanschaumbxldendes Gemisch wird erhalten, indem man ein Polyesterpolyol auf Basis von Adipinsäure und Diäthylenglycol/Trimethylolpropan ('Syntodur') vermischt mit Cellulose-Acetatbutyrat, Blähmitteln vom Azotyp und einem Aushärtungsbeschleuniger, und anschliessend eine Lösung von Triisocyanat in Athylacetat beigibt. Dieses Triisocyanat ('Desmodur L 75') wird erhalten durch Reaktion von Toluoldiisocyanat mit Trimethylolpropan.
Die Zusammensetzung ist folgende: 35 kg Syntodur TP 110 (geliefert von Synres Holland), 4 kg Tenth-Second Butyrate (geliefert von Eastman Kodak, USA), 0,5 kg Porafor TR (ein substituiertes Thiatriazol) und 0,5 kg Porafor D.33 (Diphenylsulfon-3-3-DisuJfohydroxyd) (beide von Bayer, BRD), und 0,6 kg Kobaltnaphtenat (6 Gew.-% Metall). Knapp vor der Verarbeitung werden noch 13,5 kg Desmodur L 75 (Bayer, BRD) beigegeben.
Eine etwa 200 Mikron dicke Schicht dieses schaumbildenden Gemisches wird auf den oben erhaltenen Polyurethanelastomerfilm aufgetragen. Das Ganze wird anschliessend 3 Minuten auf 155 C erhitzt, wodurch eine Schicht aus völlig ausgehärtetem Polyurethanschaum mit kleinen Zellen entsteht. Hierauf wird eine Leimschicht aufgetragen ('Synreson RO 493'), ein Polyurethanleim
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auf Basis von Adipinsäure und Diäthylenglycol). Auf diese Schicht wird ein nioht-*auf gerauhtes Baumwollgewebe angebracht, anschliessend wird das Ganze 2 Minuten auf 150 C erhitzt, danach wird das Trägerpapier entfernt.
Auf diese Weise wird ein geschmeidiges, als Kunstleder anwendbares Produkt erhalten. Es ist vollkommen trichloräthylenbeständig. Die gegenseitige Haftung der Schichten ist ausserordentlich gut, das Produkt hielt mehr als 500.000 Biegungen in trockenem Zustand bei 22 C aus (Bally-Probe).
Beispiel II
Wie in Beispiel I wird das Trägerpapier mit der Lösung von linearem Polyurethanelastomer (Estane 5707) bedeckt, der jedoch 8 Gew.-% Füllstoff (Microlith K ), berechnet auf den Feststoff beigegeben wird.
Nach Erhitzung auf 100 C in einer Minute wird ein 25 Mikron dicker Polyurethanfilm erhalten. Darauf wird eine 200 Mikron dicke Schicht des in Beispiel I verwendeten schaumbildenden Gemisches aufgetragen. Das Ganze wird 90 Sekundenlang auf 140 C erhitzt, wodurch sich'der Schaum teilweise aushärtet. Anschliessend wird ein mit dem in Beispiel I verwendeten Leim bedecktes Baumwollgewebe angebracht, danach wird das Laminat völlig ausgehärtet und zu einem Ganzen verbunden, indem man e;
Trägerpapier entfernt.
verbunden, indem man es 2 Minuten auf 150 C erhitzt; schliesslich wird das
Beispiel III (nicht erf iridungsgemäss)
Als Vergleich wird, gemäss dem in Beispiel II beschriebenen Verfahren, ein Laminat hergestellt, diesmal jedoch unter Anwendung eines schaumbildenden Gemisches, dem kein Cellulose-Acetatbutyrat beigegeben ist. Es erwies sich als erforderlich, das auf den Polyurethanfilm angebrachte schaumfähige Gemisch 3 Minuten auf 140 C zu erhitzen, um die gleiche partielle Aushärtung zu erreichen. Ebenfalls ist es notwendig, das ganze Laminat 3 Minuten lang auf 150 C zu erhitzen, um eine völlige Aushäi'tung und Bindung zu erreichen. Das auf diese Weise erhaltene Produkt hat eine woniger glatte Oberfläche, während die Dicke der Schaumschicht und deren Haftung am Textil deutlich dem in Beispiel II erhaltenen Produkt unterlegen sind.
Aus Beispiel III zeigt sich, dass die Aushärtungszeiten bei erfindungsgem'ässer Anwendung eines Cellulose-Derivats kurzer sind. Ferner fand sich, dass die Viskosität des schaumfähigen Gemisches bei Abwesenheit des Cellulose-Derivats niedrig ist, wodurch eine glelchmässige Verteilung dieses Gemisches über den Polyurethanfilm schwer zu verwirklichen ist. Infolge der schlechteren Verteilung bildet sich eine unregelmässige Oberfläche. Durch die verzögerte partielle Aushärtung ist die anfallende .Schaumschicht dünner.
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Claims (5)

-S- PATENTANSPRÜCHE
1.) Laminiertes Produkt, aufgebaut aus:
a. einer oder mehreren gegenseitig verbundenen Strickwerk-, Gewebe- und/oder Vliesschichten,
b. einer damit verbundenen schaumförmigen Polyurethanschicht, und
C. einer mit der Schaumschicht verbundenen Polyurethanelastomerschicht, dadurch gekennzeichnet, dass die schaumförmige Polyurethanschicht zugleich 5 bis 40 Gew.-%, berechnet auf das Polyurethan, eines CeHuIose-Acetatpropionate und/oder eines Cellulose-Acetatbutyrats enthält.
2. Produkt gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaumschicht 15-25 Gew.-% Cellulose-Acetatpropionat oder -butyrat enthält.
3. Produkt gemäss den Ansprüchen 1-2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaumschicht Cellulose-Acetatbutyrat enthält mit etwa 15 Gew.-% Acetylgruppen, etwa 35 Gew.-% Butyrylgruppen und etwa 2 Gew.-% Hydroxylgruppen.
4. Produkt gemäss einem oder mehreren der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass das Polyurethan, das die Schaumschicht bildet, das Reaktionsprodukt eines hydroxylendständigen linearen gesättigten aiifatischen Polyesters, eines aromatischen Diisocyanats und eines trivalenten Alkohols ist.
5. Verfahren zur Herstellung eines als Kunstleder anwendbaren laminierten Produkts, indem man einen nicht-haftenden Träger bedeckt mit einer Lösung eines linearen Polyurethanelastomers in einem organischen Lösungsmittel oder einer Mischung von Lösungsmitteln, das Lösungsmittel entfernt, den so erhaltenen Polyurethanfilm mit einem schaumfähigen Gemisch auf Polyurethanbasis bedeckt, das Gemisch durch Erhitzung ganz oder teilweise vernetzt und verschäumt, auf diese ganz oder teilweise verschäumte Schicht ein mit Polyurethanleim bedecktes gewebtes, gestricktes oder vliesförmiges Textil anbringt und das Ganze durch Erhitzung erhärtet und erforderlichenfalls weiter verschäumt und den nicht-haftenden Träger entfernt, dadurch gekennzeichnet, dass das schaumfähige Gemisch 5-40 Gew.-%, berechnet auf die polyurethanbildenden Komponenten, an Cellulose-Acetatbutyrat und/oder Cellulose-Acetatpropionat enthält.
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