DE2432981A1 - Verfahren zur herstellung von kunstleder - Google Patents
Verfahren zur herstellung von kunstlederInfo
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Description
VERFAHREN ZUH IHJRSTSLLUi1 -G VOiJ KUIISTLäDUil
Die L'rf ipclunp· betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines \:e.i~
chen Kunstleders unter"Verwendung von Polyesterfaser.
Als Trägerstoff zur Herstellung von Kunstleder wurden verschiedene
organische Fasern verwendet und auch Polyesterfaser wui'de
natürlich-als eines der v/esentlichen Materialien zur Herstellung
von Kunstleder eingesetzt. Kunstleder, das eine Fasertahn
aus Polyesterfasern, speziell nur aus Polyethylenterephthalatfasern
auiv:eist, hat jedoch einen ziemlich harten Griff und ist
nicht flexibel. D?.her hat aus Polyesterfasern hergestelltes
Kunstleder in Vergleich mit anderen Kunstleder, beispielsweise
einem aus Nylonfsser hergestellten Kunstleder, schlechte Var-
\'c-ndbarr-2.it. Un diesen nachteiligen Griff zu verbessern, v/urcien
be2"1Oits einigt Versuche vorgenocTien, beispielsweise durch
Verv/enauag einer Polyesterfaser Mit hoher Schruirr-jTbarksit oder
durch Varv/endung einer Faser n:it feinem Titer und dergleichen:
durcii diese Versuch? irt es .jedoch nicht gelungen, den Griff
volls~i:i:rc"i ■ zu verc js^err .
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lio;;en
itr
B09813/0967
Untersuchungen zur Herstellung eines Kunstleders mit weichem
Griff zugrunde, das besser ist als die bisher hergestellten Kunstleder. Kit Hilfe des erfindungsgen-äßen Verfahrens v.iirc.e
es möglich, ein v/eiches Kunstleder, das besser als die bisher
hergestellten Kunstleder ist, zu erzeugen.
Polyesterfasern, die. seit langem als bevorzugt zur Verwendung
zur Herstellung von Kunstleder angesehen wurden, sind PoIyLItLy-lenterephthalatfasern,
deren Schrumpfungsgrad in siedende:.1. v.v>;;-ser
mehr als 40>a beträgt und insbesondere im Bereich vc-n 60
bis 70>ό liegt. Im Gegensetz zu dieser Überzeugung der Fachwelc
konnte durch verschiedene Untersuchungen der Erfinder gezeigt v/erden, daß aus solchen Fasern mit hoher Schrumpfbarkeit hergestellte
Bahnen die Neigung zeigten, daß ihre scheinbare Dichte durch thermische Schrumpfung erhöht wurde und die erhaltenen
Kunstleder zeigten ziemlich harten Griff bei einen: Anstieg der
Schrumpfharkeit der ursprünglichen Fasern. Es wurden weitreichende
Untersuchungen durchgeführt, um Kunstleder aus Fasern
mit geringer Schrumpfbarkeit herzustellen, von denen bisher
angenommen wurde, daß es unmöglich ist, aus ihnen Kunstleder guter Qualität herzustellen. Erfindungsgemäß wurde dagegen gefunden,
daß eine spezielle Copolyesterfaser, deren Schrumpf un-jsgrad
weniger als 5% beträgt und vorzugsweise im Bereich von O
bis 3% liegt, zu einer guten Faserbahn führt, die nicht unter
Verfilzen schrumpft und die schließlich zu einem Kunstleder mit
verbessertem Griff führt. Die Erfindung beruht auf den vorstehend beschriebenen Erkenntnissen.
Gegenstand der Erfindung ist demnach ein Verfahren zur Herstellung
von weichem Kunstleder, das dadurch gekennzeichnet ist, daß zunächst durch Verspinnen eines Copolyesters, der durch Copolymerisation
eines Alkylenglycols mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen, Terephthalsäure oder deren Alkylester und einer dritten
Komponente, deren Molekulargewicht mehr als 1000 beträgt und deren
Menge (A-MoI-^) und deren Molekulargewicht (K) der Eeziehur-r
AxM= 10 bis 2000 genügen, erhalten wurde, eine Faser herge-
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stellt wird, die resultierende Faser verstreckt, wärmebehandelt, auf mechanischem Weg gekräuselt und geschnitten wird,
unter Verwendung dieser Faser eine Bahn ausgebildet wird, die Bahn genadelt v/ird und gegebenenfalls wärme be handelt v/ird,
daß die so erhaltene Bahn die einen Fasertiter von 0,5 bis 2,5 Denier, einem Schrumpfungsgrad in siedendem Wasser von weniger
als 5/0, einen Young1 sehen Modul von weniger als 35 g/d nach
der Schrumpfung in siedendem Wasser und eine Dichte von 0,11 bis 0,35 g/cn~P aufweist, mit einem polymerisierbaren Bindemittel
imprägniert und koaguliert v/ird, bis eine Bahn einer Dicke von 0,3 bis 0,4 g/cm erhalten v/ird.
Die Erfindung ermöglicht die Herstellung eines v/eichen Kunstleders,
das bisher als schwierig aus Polyesterfaser herzustellen angesehen wurde.
Die Copolyesterfaser, die vorzugsweise zur Herstellung dieser Kunstlederb:>hn verwendet wird und welche die dritte Komponente
mit einem Molekulargewicht von mehr als 1000 enthält, wird durch Verstrecken des versponnenen Fadens bei einer Temperatur
von 40 bis 700C "in einem Verstreckungsverhältnis entsprechend
dem 1,5- bis 4,0-fachen oder darüber, vorzugsweise in einem Temperaturbereich von 50 bis 650C bei einem Verstreckungsverhältnis
entsprechend dem 2,0- bis 3,5-fachen, und anschließende Wärmebehandlung des Fadens im Temperaturbereich von 50 bis 17O0C,
insbesondere im Temperaturbereich von 55 bis 14O0C, ohne Zugspannung
mit Hilfe eines Naßverfahrens unter Verwendung von heißem Wasser, Wasserdampf oder irgendeines geeigneten Losungsmittels,
oder mit Hilfe eines Trockenheizverfahrens in der Weise hergestellt, daß die thermische Schrumpfung in siedendem
Wasser einen Wert von weniger als 35/« anninimt. Die vorstehend
angegebenen Verstreckungsbecingungen werden bei Verwendung
eines Wasserbads angewendet; es können jedoch auch andere Methoden,
wie unter Verwendung von Heißluft oder unter Verwendung
einer he ir on Platte angewendet ν erden, wobei die Verfahrensbe-·
dingungen in Abhängigkeit von der angewendeten Verfahrensweise etwas eingestellt werden.
Das Verstrecken kann in einer Stufe oder in mehreren Stufen
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durchgeführt werden.
In jeden Fall ist es ein wesentliches Merkmal des Verfahrens
des Streckens und der Wärmebehandlung, daß eine Faser hergestellt wird, die einen Schrumpfungsgrad von weniger als 35^,
vorzugsweise weniger als 25CA, in siedendem Wasser, einem Young'-sehen
Modul nach der Schrumpfung in siedendem V/asser von v.reniger
als 35 g/d, vorzugs\veise weniger als 25 g/d und einen Titer
nach der Schrumpfung in. siedendem Wasser im Bereich von 0,5 bis 2,5 d, vorzugsweise im Bereich von O,S bis 1,5 d. aufweist. Es
ist schwierig, eine Polyesterfaser mit guten Eigenschaften herzustellen, die sich zur Verwendung für das erf indungsgeml:ße
Verfahren eignet, worm das Verstrecken und die Wärmebehandlung unter anderen Bedingungen als den vorstehend angegebenen durchgeführt
wurden. Die aus dem vorstehend erwähnten Copolyester bestehende Faser, die unter spezifischen Bedingungen verstreckt
wurde, zeigt hohe Schrumpfbarkeit und durch Schrumpfen in der
Wärmebehandlungsstufe wird es daher möglich, eins Faser mit
Eigenschaften herzustellen, die für die Zwecke der Erfindung zur Herstellung eines Kunstleders erforderlich sind. Diese Art
von Copolyesterfaser \-rar natürlich nicht unbekannt; es war jedoch
nicht zu erwarten, daß es möglich sei, eine Faser mit derart überlegenen Eigenschaften, die sich besonders zur Herstellung
von Kunstleder eignet, herzustellen, welche dabei weit besser ist als Polyesterfasern, die bisher zur Herstellung von
Kunstleder verwendet wurden.
Die erfindungsgemäß zu verwendende Faser ist zufriedenstellend, wenn sie die mechanischen Eigenschaften einer Zähigkeit (I-lsiP.-länge)
von nishr als 2 g/d und einer Dehnung von mehr als 30;3
aufweist. Das wesentliche Merkmal für die Faser liegt darin, daß die Faser nach der Schrumpfung in siedendem Wasser einen
Young'sehen Modul von weniger als 35 g/d, bevorzugt von weniger
als 25 g/d, hat. Es ist nahezu unmöglich, Fasern aus Polyethylenterephthalat
mit einem derart niedrigen .Young'sehen Modul
herzustellen und es ist sicher äußerst schwierig, ein überlege-
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nes Kunstleder mit weichem Griff unter Verwendung einer Faser
herzustellen, deren Young'scher Modul höher als der vorstehend
erwähnte ist.
Der erfindungsgemäß verv/endete Polyester ist ein Copolymeres
eines Polyalkylenterephthalats, das aus einem Alkylenglycol mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen, Terephthalsäure oder deren
Alkylester und einer dritten Komponente hergestellt wurde, deren
Molekulargewicht mehr als 1000 beträgt, wobei die Menge der dritten Komponente (A Mol-$O und das Molekulargewicht der dritten
Komponente (M) die Beziehung AxM= 10 bis 2000, vorzugsweise
AxM= 50 bis 1000 erfüllen. A liegt erfindungsgemäß im
Bereich von 0,01 bis 2 Mol-Jü, vorzugsweise im Bereich von 0,05
bis 1 Mo1-%.
Die dritte Komponente zur Copolymerisation ist eine Verbindung, deren Molekulargewicht mehr als 1000 beträgt, die durch die
nachstehende allgemeine Formel dargestellt wird:
R1O -f R2 - ° V R3
Darin bedeuten FL, und FU Alkylgruppen mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen,
Phenyl-j Phenylalkyl-, Cycloalkylgruppen, Wasserstoffatome
oder deren funktioneile Derivate und können gleich oder verschieden sein. Rp ist eine Alkylgruppe mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen
oder deren funktionelies Derivat.
Als dritte Komponente für die Copolymerisation ist eine Verbindung
wünschenswert, die hohes Molekulargewicht im Bereich von
1000 bis 20.000, vorzugsweise 1500 bis 10.000, insbesondere 2000 bis 5000, aufweist und zur Blockcopolymerisation befähigt
ist. Zu diesen Verbindungen gehören beispielsweise PoIyalkylenglycol
oder dessen Derivate, die an einem Ende des Moleküls eine Alkylgruppe, Phenyigruppe oder deren Derivate tra.esn.
Speziell Polyäthylenglycol, Folypropylenglycoi oder Polybutylen-
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glycol und deren Derivate werden bevorzugt als dritte !Components
eingesetzt.
Venn als dritte Komponente eine Verbindung mit einem Molekulargewicht
von veniger als 1000 verwendet v/ird, ist es schwierig, eine Polyesterfaser zu erhalten, die gute Eigenschaften bei Verwendung
für die Zwecke der Erfindung aufweist, v/eil bei Zugabe einer solchen Komponente in großer Menge die Polymerisationsrate
des Polymeren vermindert v/ird und die erhaltene Faser leicht der Oxydation und .Verfärbung unterliegt. V/enn im Gegenteil eine
dritte Komponente mit einem Molekulargewicht von mehr als 20.000 verwendet wird, ist es schwierig, diese dritte Komponente mit
derart hohem Molekulargewicht zu synthetisieren, den Young'sehen
Modul der Copolyesterfaser zu vermindern und eine Faser mit hoher Gleichförmigkeit zu erzielen.
Die Verwendung dieser dritten Komponente ist sehr wirksam, um
die Faser geeignet zur Herstellung von Kunstleder zu machen. V/enn es auch möglich ist, eine geringe Menge einer Dicarbonsaure,
wie Adipinsäure, Sebacinsäure, Sulfoisophthalsäure oder Naphthalindicarbonsäure und dergleichen, und eines Glycols,
wie Diäthylenglycol, Neopentylglycol, Prcpylonglycol und Butylenglycol
und dergleichen als andere copolymerisierbare Komponenten
neben der dritten Komponente einzusetzen, ist es doch wünschenswert, sie in einer Menge von höchstens 15 MoI-Ji einzusetzen.
Ferner kann zusammen mit dem vorstehend angegebenen Glycol eine polyfunktionelle Verbindung, wie Pentaerythrit
oder Glycerin, eingesetzt werden. Ein anderer wichtiger Grund zur Verwendung dieser Copolyester ist die Tatsache, daß das
Polymere chemisch inert gegenüber organischen Lösungsmitteln ist. insbesondere gegenüber Dimethylformamid, das als Lösungsmittel
für Polyurethane verwendet v/ird. Aus diesem Grund ist es erforderlich, ein Copolyneres zu verwenden, das blockcopolymerisiert
ist, nicht jedoch ein statistisches Copolymeres.
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Der Titer der hergestellten Copolyesterfaser -liegt wünschenswert
im Bereich von 0,5 bis 2,5 Denier, insbesondere im Bereich von 0,5 bis 1,7 Denier. Es können ferner Fasern mit unterschiedlichen
Titern miteinander vermischt v/erden. Sin zu feiner Titor der Faser ist jedoch nicht wünschenswert, da die Faser auf einer
Karde behandelt wird. Es ist wünschenswert, daß die Faserlänge einen Wert im Bsreich von 25 bis 100 mm, insbesondere von 40
bis 60 nm, hat.
Die Faser wird mit Hilfe einer üblichen Methode in eine Bahn einer geeigneten Dicke übergeführt. Zur Herstellung der Bahn
ist ein Kardensystem wünschenswert: es kann auch ein System zur Ablagerung aus einem Luftstrom angewendet werden. Um eine
gleichförmige Verteilung der Fasern in der Bahn zu erzielen, ist es günstig, wenn sich Fasern cder dünne Vlissschichten in
unterschiedlichen Richtungen überdecken. Dio Bahn wird dann mit Nadeln mit Widerhaken genadelt, wobei sie in einen Vliesstoff
mit einer Filzstruktur übergeführt wird. Die - scheinbare
Dichte der genadslten Bahn beträgt in allgemeinen 0,05 bis 0.35 g/cnr und liegt vorzugsweise im Bereich von 0,08 bis 0,25 g/cm
Wenn die Schrumpfung der genadelten Bahn in siedendem Wasser
mehr als 5$o beträgt, sollte die genadelte Bahn danach einer
Behandlung zur Schrumpfung von 1 bis 50 Yo ihrer Flächenausdehnung
unterzogen werden, um die Schrumpfung der Bahn in siedendem Wasser auf einen Wert unterhalb 5% zu vermindern. Diese
Schrumpfung der Bahn kann in verschiedenen Stufen in mehreren Wasserbädern durchgeführt v/erden. Vorzugsweise beträgt die Behandlungstemperatur
55 bis 900C in den ersten Bad und 75 bis 980C in dem zweiten Bad, wobei das Grundprinzip darin besteht,
in der späteren Stufe die höhere Temperatur anzuwenden. Diese Schrumpfung der Bahn hat einen wichtigen Einfluß auf die Weichheit
und Geschmeidigkeit des erhaltenen Kunstleders. Die Schrumpfung sollte nicht zu stark sein, da eine zu starke Schrumpfung
zu einem Kunstleder mit hartem und starrem Griff führt. Um ein Kunstleder mit gutem Griff zu erzielen, liegt der Grad der
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Schrumpfung bevorzugt in einem Bereich von 5 bis 40. Die Dichte
der Bahn nach der Flächenschrumpfung sollte einen Wert im Bereich von 0,11 bis 0,35 g/cm-5, insbesondere im Bereich von 0,12
bis 0,33 g/cm , haben.
Danach, wird die Bahn mit Polyvinylalkohol oder dergleichen geschlichtet,um
sie in der festgelegten Form zu halten, und wird dann mit einem Polyurethanharz getränkt und dieses koaguliert,
wobei ein Grundkörper mit poröser Struktur erhalten v/ird, der aus einer nicht in Faserform vorliegenden Substanz im Inneren
der Bahn besteht. Bei diesem Vorgang ist es erforderlich, das zur Imprägnierung der Bahn verwendete Polyurethanharz in einer
Menge von 15 bis 40 Gew. -%, bezogen auf das Ge samt ge v/i cht der
imprägnierten Bahn einzusetzen, so daß ihre scheinbare Dichte einen "Wert von 0,3 bis 0,4 g/cnP annimmt. Das Schlichtemittel,
beispielsweise Polyvinylalkohol oder dergleichen, sollte zum größten Teil gleichzeitig mit dem Vorgang der Koagulation und
dem Auswaschen der Bahn aus der imprägnierten Bahn entfernt werden. Das Schlichtemittel wird gewöhnlich in einer Konzentration
von 1 bis 10#, vorzugsweise 2 bis 5 %, in wässeriger Lösung
eingesetzt.
Wenn bei .der erfindungsgemäßen Verwendung der Copolyesterfaser
als Grundmaterial bzw. Trägerstoff ein zu hoher Anteil des Polyurethans eingesetzt wird, fehlt dem erhaltenen Kunstleder die ausreichende
Flexibilität, und wenn die verwendete Menge des Polyurethans zu gering ist, ist das erhaltene Produkt zwar weich, es
gibt jedoch zu leicht einer Biegedeformation nach und hat kein leder
ähnliches Aussehen. Die am stärksten bevorzugte Menge des Polyurethans beträgt 20 bis 30 Gew.-%. Die scheinbare Dichte des imprägnierten
Stoffes soll vorzugsweise auf einen Wert von 0,32 bis 0,37 g/cm3 eingestellt werden, um ein gutes Kunstleder zu erzielen.
Eine zu hohe Dichte der Bahn führt zu einem Endprodukt mit harten Griffj eine zu niedere Dichte der Bahn dagegen führt zu einem Endprodukt,
das zu geringe Biegefestigkeit hat. Das verwendete Polyurethan kann beispielsweise mit Hilfe eines
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Verfahrens hergestellt und aufgearbeitet v/erden, das in der veröffentlichten Japanischen Patentanmeldung 46 (1971)-9947
beschrieben ist.
Als polymerisierbares Bindemittel kann Polyurethanharz oder
Polyvinylchloridharz verwendet werden; Polyurethanharz ist jedoch im Hinblick auf den Griff und die Haltbarkeit des Endprodukts
zu bevorzugen. Der Grad der Schrumpfung der erfindungsgemäß verwendeten Faser bedeutet die Schrumpfung einer Faser,
die in einem heißen Wasserbad bei festgelegter Temperatur unter einer Zugspannung von 1/50 mg/d behandelt wird.
Nachstehend wird die Erfindung ausführlicher anhand von Beispielen
erläutert, ohne daß sie natürlich auf diese beschränkt sein soll.
In den nachstehenden Beispielen bedeutet fjlj die grundmolare
Viskositätszahl (dl/g) des Copolyesters in einem Mischlösungsmittel, das aus 50 Teilen Phenol und 50 Teilen Tetrachloräthan
besteht, gemessen bei 300C.
Beispiele _1_ μηά 2 und VerffleichsbpispielL 1
Ein Copolyester auf Basis von Polyethylenterephthalat mit einem
Wert /JoJ von 0,55 wurde durch kontinuierliche ^polykondensation
unter Verwendung von 0,20 MoI-^ Methoxypolyäthylenglycol mit
einem Molekulargewicht von 2000 und 0,05 MoI-Jo Pentaerythrit
als Copolykondensationskomponenten hergestellt. Dann wurde ein Direktspinnverfahren durchgeführt. Die erhaltenen Fäden
wurden in einen Strang von 200.000 d aufgenommen, der Strang wurde in einem Wasserbad bei verschiedenen Temperaturen .auf
das 3,5-fache verstreckt und danach mechanisch unter Ausbildung von etwa 10 Kräuseln pro 2,54 cm gekräuselt und kontinuierlich
während 10 Minuten in einem Heißlufttrockner bei 1200C wärnebehandelt.
Schließlich wurde er ih Längen von 50 mm zerschnitten. Die Eigenschaften der erhaltenen Fasern sind in Tabelle 1
gezeigt.
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Verstre ckuhgs- temperatur X C) |
Titer (d) |
Zähig keit (g/d) |
Dehnung O'o) |
Schrumpfung in siedendem Wasser (%) |
Young'scher Modul nach der Schrump fung in sie dendem Was ser (g/d) |
|
Beispiel 1 | 50 | 1,4 | 3,3 | 46 | 1,0 | 26 |
Beispiel 2 | 60 | 1,4 | 3,6 ■ | 45 | 0,5 | 29 |
Vergleichsbei spiel 1 |
85 | 1,4 | 4,2 | 40 | 0,4 | 36 |
CO CX)
Es wurden Vliesbannen mit sich überdeckenden Fasern hergestellt, die wiederholt genadelt wurden, um sie in Filze überzuführen.
Danach wurden die erhaltenen Filzbahnen mit einer h%-igen
wässerigen Polyvinylalkohollösung geschlichtet. Die FiIzb'ahnen wurden mit Polyurethanharz getränkt. Das Polyurethan-Vorpolymerisat
wurde aus einem aus Polytetramethylenglycol mit einem Molekulargewicht von etwa 1000 und Tolylen-2,4-diisocyanat
erhaltenen Dimeren und Methylen~bis-r-(4-phenylisocyanat) hergestellt.'
Dieses Vorpolymerisat wurde nach dem Lösen in Dimethylformamid und Umsetzen mit Dibutylamin und Hydrazinhydrat in der
Dimethylformamidlösung zum Imprägnieren der Bahnen verwendet. Unmittelbar nach dem Imprägnieren wurde überschüssige Polyurethanlösung
mit Hilfe von Quetschwalzen entfernt und die Bahn wurde dann durch ein Wasserbad geführt, in welchem das# Polyurethan-Elastomere
gleichförmig in der Bahn koaguliert wurde und das vorliegende Dimethylformamid und das Schlichtemittel
ausgewaschen wurden0 Das so erhaltene Grundmaterial hatte die
in Tabelle 2 gezeigten Vierte des Polyurethangehalts, der Dichte, des Young'sehen Modul (berechnet aus der Anfangsverformung des
Grundmaterials einer Breite von 25 mm durch Zug)und des Griffes.
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Dichte des Grundmate |
.Gehalt an Polyurethan |
Dichte des Grund |
Young'scher Modul des Grundmaterials |
Querrichtung (kg/mm?) |
Griff | |
Beispiel 1 | rials vor dem Impräg nieren mit Polyurethan ■ (μ/ cup) |
(Gew.-JS) | materials ( g/cmJ) |
Längsrioh- 2 tung (kg/mm ) |
0,5 | weich |
Beispiel 2 | 0,266 | 23,7 | 0,350 | 3,6 | 0,6 | weich |
Vergleichs beispiel 1 |
0,262 | 25,8 | 0,354 | 4,1 | 0,8 | etwas hart |
0,280 | 26,0 | 0,378 | 4,8 |
•Ρ-GO K) CO OO
Ve rpleichsbe ispie1 2
Polyathylenterephthalat mit eine grundmolaren Viskositätszahl "
[i/J von 0,56, das keinerlei copolykondensierbare Komponente
enthielt (das jedoch etwa 1,2 Mol-So Diäthylenglycol enthielt, das unvermeidbar durch das Verfahren zur Herstellung des PoIyäthylenterephthalats
eingeführt wurde) wurde hergestellt und wie in Beispiel 1 wurde ein Direktspinnvorgang, das Verstrecken
und die Wärmebehandlung durchgeführt« Die dabei erhaltene Faser
mit einem Titer von 14 d hatte folgende Eigenschaften: Eine Zähigkeit von 4,7 g/d, eine Dehnung von 52Jo, eine Schrumpfung
in siedendem Wasser von 4,2 % und einen Young'sehen Modul von
42 g/d nach der Schrumpfung in siedendem V/asser. Aus diesen Fasern wurden Vliesbahnen hergestellt und das Grundmaterial
für Kunstleder v/urde durch Tränken der Bahn mit dem Polyurethan und Koagulation hergestellt. Das erhaltene Grundmaterial hatte
einen Young'sehen Modul von 7.9 kg/mm in Längsrichtung und
einen Young'sehen Modul von 1,0 kg/mm in Querrichtung und
fühlte sich hart an.
Durch Polymerisation von 2 MoI-Ji Adipinsäure, 0,15 MoI-Jo Hothoxypolyäthylenglycol
mit einem Molekulargewicht von 1500 und 0P3 Hol-$o Pentaerythrit als Copolymerisationskomponenten v/urde
ein Copolyester von Polyathylenterephthalat mit einem Wart fy]
von 0,61 hergestellt. Unter Verwendung dieses Copolyesters wurde das Schmelzspinnen in üblicher V/eise durchgeführt. Die erhaltenen
Fäden wurden zu einem Strang von 400.000 d vereinigt, der Strang wurde in einem Wasserbad bei 530C um das 3,7-fache
verstreckt und mechanisch unter Bildung von etwa 10 Kräuseln pro 2,54 cm gekräuselt und anschließend kontinuierlich während
10 Minuten bei 1220C in einem Heißlufttrockner wärmebehandelt
und schließlich in Längen von 51 mm geschnitten.. Die erhaltene. Faser hatte einen Titer von 1,65 d, eine Zähigkeit von 2,9 g/d,
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eine Dehnung von 70,1 %, eine Schrumpfung in siedendem Wasser
(10O0C) von 0,4 % und einen Young'sehen Modul von 25 g/d nach
der Schrumpfung in siedendem V/asser.
Mit Hilfe dieser Fasern hergestellte Faserbahnen wurden aufeinandergelegt
und wiederholte Male genadelt, sodaß Filze erhalten wurden. Die Dichte der Filzbahnen betrug 0,251 g/cm-5.
Nachdem die Filzbahnen mit einer wässerigen 4jc-igen Polyvinylalkohollösung
geschlichtet worden waren, wurden die Filzbahnen in gleicher Weise wie in Beispiel 1 mit Polyurethan getränkt
und einem Koagulationsvorgang unterworfen. Die erhaltene Grundbahn
enthielt 27 Gew.-% Polyurethan, hatte eine Dichte von 0,344 g/cm , einen Young'sehen Modul in Längsrichtung von 3,1
kg/am , einen Young'sehen Modul in Querrichtung von 0,2 kg/mm
und fühlte sich weich und voluminös an.
Yerpleichsbeispje1
ρ^
Sin Basisstoff einer Dichte von 0,439 g/cnr wurde durch Imprägnieren
der gemäß Beispiel 3 erhaltenen Filzbahn mit 57 % Polyurethan
und Koagulation des Polyurethans hergestellt. Dieses Grundmaterial zeigte hartes Papp-ähnliches Aussehen und hatte
als Kunstleder geringen wirtschaftlichen Wert, da. es geringe Biegsamkeit zeigte.
Als Grundmaterial wurde ein Stoff einer Dichte von 0,275 g/cni
hergestellt, indem die gemäß Beispiel 3 hergestellte Filzbann mit einer geringen Menge von 14 °/o Polyurethan imprägniert
Y/urde. Das erhaltene Grundmaterial hatte v/eichen Griff, war
jedoch nicht massig oder voluminös, und das erhaltene Produkt hatte daher geringen wirtschaftlichen Viert.
Ver/cleichsbeispiel
*p
Eine rohe Bahn, deren Dichte vor dem Imprägnieren mit PoIy-
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urethan Of1O g/cm^ betrug, wurde mit Hilfe der in Beispiel 3
erhaltenen Fasern hergestellt. Dann wurde durch Imprägnieren der Bahn mit Polyurethan und Koagulieren des Polyurethans ein
Grundmaterial einer Dichte von 0,280 g/cnr hergestellt. Dieses Material v/ar jedoch im Hinblick auf weichen und voluminösen
Griff dem Material gemäß Beispiel 3 unterlegen und hatte unzureichenden Griff zur Verwendung als Kunstleder.
Zunächst wurde ein Copolyester
von'Polyäthylenterephthalat mit einem Wert fyj von 0,58 durch
kontinuierliche Polykondensation unter Verwendung von 0,10 Mol-?a Methoxypolyäthylenglycol mit einem Molekulargewicht von
2000 und 0,10 Mol-% Pentaerythrit als Copolykondensationskomponenten
hergestellt und in üblicher V/eise einem Schmelzspinnvorgang unterworfen. Die so erhaltenen Fäden wurden zu einem
Strang von 500.000 d vereinigt, der Strang wurde in einem Wasserbad bei 650C auf das 3?3-fache verstreckt und danach mechanisch
unter Ausbildung von etwa 12 Kräuseln pro 2,54 cm gekräuselt und in einem Heißlufttrockner während 10 Minuten kontinuierlich
bei 670C + 10C wärmebehandelt, und schließlich in Längen
von 58 mm zerschnitten. Die erhaltene Faser mit einem Titer von 1,5 d hatte folgende Eigenschaften: Eine Zähigkeit von
3,2 g/d, eine Dehnung von 40#, eine Schrumpfung in siedendem
Yasser von 105* und einen Young'sehen Modul von 30 g/d nach der
Schrumpfung in siedendem V/asser.
Mit Hilfe dieser Fasern hergestellte Bahnen wurden übereinandergelegt
und unter Bildung von Filzen genadelt. Die erhaltene Filzbahn wurde dann zuerst durch ein Wasserbad von 800C und danach
durch ein Wasserbad von 860C kontinuierlich geführt, wobei sie
eine Schrumpfung von 15 CA ihrer Flächenausdehnung erlitt. Die
Dichte der Bahn nach der Schrumpfung betrug 0,236 g/cvz?.
Nachdem die Bahnen mit einer wässerigen J;j-igcn Polyvinylalkohollösung
geschlichtet worden waren, wurden die Bahnen mit
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Polyurethanharz imprägniert. Das Polyurethan-Präpolymere wurde
unter Verwendung eines Dimeren, das aus Polybutylenglycol mit
einem Molekulargewicht von etwa 1000 und Tolylen-2,4-diisocyanat erhalten wurde, und Ksthylen~bis-(4-phenylisocyanat) hergestellt.
Das Präpolymere wurde zuerst in Dimethylformamid gelöst und mit Dibutylamin und Hydrazinhydrat in der Dirnethylforrnanidlösung
umgesetzt und mit der so erhaltenen Lösung wurden die Bahnen imprägniert. Unmittelbar nach dem Imprägnieren wurde die
überschüssige Polyurethanlösung mit Hilfe von Quetschwalzen entfernt
und dann wurde die Bahn durch eine wässerige Lösung von Dimethylformamid geleitet, in der das Polyurethan-Elastomere
gleichförmig auf der Bahn koagulierte und Dimethylformamid und
Schlichtemittel ausgev/aschen wurden. Das so erhaltene Grundmaterial
enthielt 25,2 Gew.-% Polyurethan, hatte eine Dichte von 0,315 g/cm , einen Young'sehen Modul von 3,9 kg/mm in Längsrichtung
und einen Young'sehen Modul von 0,5 kg/mm in Querrichtung.
Es fühlte sich weich an und war besonders gut geeignet zur Herstellung von Schuhen, Taschen und Aktenmappen.
Ein Copolyester auf Basis von Polyäthylenterephthalat wurde durch Copolycondensation von 2,5 MoI-Ji Adipinsäure, 0,25 Mol-?o
Msthoxypolyäthylenglycol mit einem Molekulargewicht von 4000
und 0,15 MoI-^o Pentaerythrit als Copolykondensationskomponenten
hergestellt, und der erhaltene Copolyester wurde in üblicher Weise aus der Schmelze versponnen. Die Fäden wurden zu einer.
Strang mit einem Titer von 500.000 Denier vereinigt und dieser Strang wurde in einem ¥asserbad von 590C um das 3,4-fachs vsrstreckt
und mechanisch bis zu einem Kräuselungsgrad von etwa 10 Kräuseln pro 2.54 cm gekräuselt und danach kontinuierlich.
bei 650C + 10C während 10 Hinuten in einen Heißlufttroeimer
wärncbehandelt und schließlich in Längen von 58 mm geschnitten.
Die erhaltene Faserplatte einen Titer vcn 1.65 Denier und zeigte
folgende Eigenschaften: Eine Zähigkeit von 4,1 g/d, eine Dsh-
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nung von 44?ό, eine Schrumpfung von 12% in siedendem Wasser und
einen Young'sehen Modul von 21 g/d nach der Schrumpfung in sie-.
dendem Wasser.
Unter Verv/endung der Fasern wurden Bahnen hergestellt, die Bahnen
wurden übereinandergelegt und dann zur Ausbildung von FiI-zon
genadelt. Die erhaltene Filzbahn wurde durch ein mäßig erwärmtes Wasserbad geführt und einer Schrumpfung von 16 ?ö seiner
Flächenausdehnung unterzogen. Die Dichte der Bahn nach der Schrumpfung betrug 0,261 g/cm . Dann wurde in gleicher Weise
wie in Beispiel 4 die Filzbahn mit Polyurethanharz getränkt und das Polyurethanharz koaguliert. Das erhaltene Grundmaterial
enthielt 25 Gew.-% Polyurethan, hatte eine Dichte von 0,349 g/
cm , einen Young'sehen Modul in Längsrichtung von 3»2 kg/mm und
einen Young'sehen Modul in Querrichtung von 0,5 kg/mm . Es zeigte
ausreichend weichen und voluminösen Griff.
J3e.isp.iele . 6 bis .7 .und Vergleichsbeispiele 6 bis 7♦
Polyethylenterephthalat wurde in einem kontinuierlichen Copolykondensationsverfahren
mit 0,05 Mol-?6 Ilethoxypolyäthylenglycol
mit einem Molekulargewicht von 2000 und 0,15 Mol-# Pentaerythrit
copolykondensiert und der erhaltene Copolyester wurde in üblicher Weise durch Schmelzspinnen versponnen. Die erhaltenen
Fäden wurden zu einem Strang von 1.200.000 d vereinigt und der Strang wurde in einem Wasserbad bei einer Temperatur
im Bereich von 50 bis 850C auf das 3,5-fache verstreckt, mechanisch
bis zu einer Kräuselung von etwa 10 Kräuseln pro 2,54 cm gekräuselt, in einem Heißlufttrockner während 10 Minuten bei
60 + 10C getrocknet und schließlich in Längen von 50 mm zerschnitten.
Die Eigenschaften der so erhaltenen Fasern sind in Tabelle 3 gezeigt.
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cn
O CD OO
CO O
co σ>
Verstreckungs- temperatur |
Titer (d) |
Zähigkeit (g/d) |
Dehnung 00 |
Schrumpfung in siedendem Was ser, 1000C (JO |
Young'scher Modul nach der Schrump fung in sie dendem V/asser (g/d) |
|
Beispiel 6 | 50 | 1,4 | 3,9 | 45 | 23,0 | 24 |
Beispiel 7 | 60 | 1,4 | 3,9 | 46 . | 17,0 | 27 |
Vergleichs beispiel 6 |
75 | 1,4 | 4,4 | 42 | 11,0 | 36 |
Vcrgleichs- beicpiel 7 |
85 | 1,4 | 4,5 | 40 | 9,6 | 42 |
OC
CO
ro co
OO
Aus den in Tabelle 3 gezeigten Fasern wurden "Bahnen hergestellt
und diese wurden aufeinandergelegt und wiederholt genadelt, so
daß sie in Filze übergeführt wurden. Die Filzbahnen wurden einer Schrumpfung um 28Jb ihrer Flächenausdehnung unterworfen,
indem sie zuerst durch ein bei eo°C und danach durch oin bei 950C gehaltenes Wasserbad kontinuierlich geführt wurden. Nachdem
die Filzbahnen mit einer 3$-igen wässerigen Lösung von Polyvinylalkohol
geschlichtet und poliert (buffed) worden waren, wurden die Bahnen mit Polyurethanharz imprägniert.
Das verwendete Polyurethan-Präpolymere wurde aus einem Dimeren, das aus Polytetraiaethylenglycol mit einem Molekulargewicht von
etwa 1000 und Tolylen-2,4-diisocyanat erhalten wurde, und Kothylen-bis-(4-phenylisocyanat)
hergestellt. Das Präpolymere wurde in Dimethylformamid gelöst und mit Butylamin und Hydrazinhydrat
umgesetzt und diese Lösung wurde dann zum Imprägnieren der Bahnen verwendet. Unmittelbar nach dem Imprägnieren wurde die überschüssige
Polyurethanlösung mit Hilfe von Quetschwalzen entfernt, und die Bahn wurde dann durch ein Wasserbad geführt, in
welchem das Urethanelastornere gleichförmig in der Bahn koagulierte
und das Dimethylformamid und das Schlichtemittel ausgewaschen wurden. Das so erhaltene Grundmaterial hatte den Polyurethangehalt,
die Dichte, den Young'schen Modul und den Griff, die in Tabelle 4 angegeben sind.
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CD CO OO
CO
CD CD
CD
Dichte des Grundmate rials vor <£era Impräg nieren mit Polyurethan (g/cm3) |
Polyurethan- 'gehalt (Ji) |
Dichte des Grundmate rials -τ (S/cm3) |
Ycungseher Modul des Grundmaterials |
Querrich tung ρ (icg/mnr) |
Griff | |
Beispiel 6 Beispiel 7 Vergleichs beispiel 6 Vergleichs beispiel 7 |
0,264 0,244 0,210 0,185 |
22,5 24,9 35,0 42,0 |
0,341 0,325 0,322 0,320 |
Längsrich tung ρ (kg/mm ) |
0,4 0,5 0,5 0,8 |
weich, verbes sert weich, verbes sert schlecht schlecht |
3,5 4,0 6,0 7,0 |
CjO ro CO CO
- 2Ί -
Es wurde ein Polyäthylenterephthalat, das frei von irgendeiner copolymerisierbaren Komponente war, hergestellt und in gleicher
Veise wie in Beispiel 6 direkt versponnen, verstreckt und wärmebehandelt. Die erhaltenen Fasern hatten einen Titer von
1,4 d und folgende Eigenschaften: Eine Zähigkeit von 4,7 g/d, eine Dshnung von 52;-j, eine Schrumpfung in siedendem V.'asser von
30?a und einen Young'sehen Modul von 38 g/d nach der Schrumpfung
in siedendem Wasser. Mit Hilfe dieser Fasern wurden Faserbahnen hergestellt, die zur Schrumpfung in heißem Wasser behandelt
wurden. Die Dichte der erhaltenen Bahn betrug 0,281 g/cnr . Die Bahnen wurden mit einer 4#-igen wässerigen Lösung von Polyvinylalkohol
geschlichtet. Dann wurden die Bahnen mit Polyurethanharz imprägniert und dieses koaguliert und das Schlichtemittel
wurde ausgewaschen. Das so erhaltene Grundmaterial für Kunstleder enthielt 26 Gew.-?4 Polyurethan und hatte einen Young1 sehen
Modul in Längsrichtung von 7,9 kg/mm und einen Young1sehen Modul
in Querrichtung von 1,0 kg/mm sowie eine Dichte von 0,380 g/cm . Das Material fühlte sich hart an.
Ein Copolyester von Polyäthylenterephthalat wurde durch Copolykondensation
von 2 Uol-% Isophthalsäure, 0,15 MoI-Ji Methoxypolyäthylenglycol
mit einem Molekulargewicht von 4000 und 0,10 Mol-$£ Pentaerythrit als Copolykondensationskomponenten hergestellt
und das Schmelzspinnen des erhaltenen Copolyesters wurde in üblicher Ueise durchgeführt. Die erhaltenen Fäden wurden
zu einem Strang mit 1.000.000 d vereinigt und der Strang wurde in einem Wasserbad von 530C auf das 3,7-fache verstreckt, mechanisch
zu einem Kräuselungsgrad von etwa 10 Kräuseln pro 2,54 cm gekräuselt, während 10 Minuten in einem Heißlufttrockner bei
620C wärmebehandelt und schließlich in Längen von 50 era geschnitten.
Die erhaltenen F'Caen hatxen .einen Titer von etwa 1>5 d und
folgende Eigenschaften: Eine Zähigkeit von 4,3 g/d, eine Dehnung
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vorr51 #» eine Schrumpfung von 25.1 % in siedendem Wasser (1000C)
und einen Young'sehen Modul von 21 g/d nach der Schrumpfung in
siedendem Wasser.
Aus diesen Fasern wurden Faserbahnen hergestellt, diese wurden übereinandergelegt und genadelt, um Filze herzustellen. Die so
erhaltene Bahn vnirde in V/asser bei mäßiger Temperatur einer Schrumpfung von 35?ί ihrer Flä.chenausdehnung unterworfen. Die
Dichtö der so erhaltenen Bahn betrug 0,255 g/cm . Die Bahnen
wurden dann in gleicher Weise v.rie in Beispiel 6 mit Polyurethanharz
imprägniert und dieses wurde koaguliert. Das so erhaltene Grundmaterial enthielt 25 Gev.-% Polyurethan und hatte eine
-ζ ρ
Dichte von 0,340 g/cnr , einen Young'sehen Modul von 3,3 kg/nun
in Längsrichtung und einen Young'sehen Modul von 0,3 kg/mm in
Querrichtung. Es fühlte sich weich und voluminös an.
Es wurde ein Copolykondensat aus Polyäthylenterephthalat und 13 Mol-% Isophthalsäure hergestellt und das Schmelzspinnen, Verstrecken
und die Wärmebehandlung wurden wie in Beispiel 8 durchgeführt. Die erhaltenen Fasern hatten einen Titer von etwa 1,55 d
und folgende Eigenschaften: Eine Zähigkeit von 4,2 g/d, eino Dehnung von*57 /ό, eine Schrumpfung in siedendem Wasser von 47 % und
einen Young'sehen Modul von 25 g/d nach der Schrumpfung in siedendem
Wasser. Die Dichte der aus den Fasern erhaltenen Faserbahn betrug 0,360 g/cm . Das Grundmaterial enthielt 22 Gev/.-^i
Polyurethan und war kaum mit den in Beispielen 6, 7 und S erhaltenen
Grundmaterialien zu vergleichen. Es zeigte keine Flexibilität und hatte folgende Eigenschaften: Eine Dichte von
0,460 g/cm ,, einen Young'sehen I-Iodul in Längsrichtung von 7, S
kg/mm und einen Young'sehen Modul in Querrichtung von 0,9 kg/
mm . Das Grundmaterial war ungeeignet zur Verwendung für eircn
Anwendungszv;eck, bei dem es weich sein soll, wie für das Oberleder
von Schuhen.
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Ein Copolyester von Polyalkylenterephthalat mit einem Wert
von 0,58 wurde durch kontinuierliche Copolykondensation unter Verblendung von 0,20 Mol-?c Methoxypolyäthylenglycol mit einem
Molekulargewicht von 2000 und 0,05 Mol-?6 Pentaerythrit als
Copolykondensationkomponenten hergestellt und der erhaltene Copolyester wurde unter verschiedenen Bedingungen aus der
Schmelze versponnen. Die erhaltenen Fäden wurden in Form eines Stranges, von 450.000 Denier aufgenommen und der Strang wurde
in einem Wasserbad von 500C"in einem Verstreckungsverhältnis
im Bereich von 3,0 bis 4,0 verstreckt, mechanisch bis zur Bildung von etwa 10 Kräuseln pro 2,54 cm gekräuselt und kontinuierlich
während 10 Minuten in einem Heißlufttrockner bei 58 + 10C wärmebehandelt und schließlich zu Längen von 50 mm geschnitten.
Die Eigenschaften der so erhaltenen Fasern sind in Tabelle 5 gezeigt.
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Beispiel 9 | Titer | Zähigkeit | Dehnung | Schrumpfung in | Young 1Seher Modul | ro -P- |
|
(d) | ( g/d ) | (%) | siedendem Was | nach der Schrumpfung | I | ||
ser (c/o) | in'siedendem Wasser | ||||||
Beispiel 10 | (g/d) | ||||||
Vergleichs | 1,1 | 3,4 | 46 | 24,7 | 23 | ||
cn | beispiel 10 | ||||||
σ | |||||||
CD co |
1,8 | 3,6 | 45 | 23,5 | 27 | ||
co | |||||||
O | 3,7 | 3,7 | 42 | 22,9 | 27 | ||
CD cr> |
|||||||
Mit Hilfe dieser Fasern hergestellte Faservliesbahnen wurden ubereinandergelegt und genadelt, um Filze herzustellen. Die
erhaltene Filzbahn v/urde zuerst durch ein Wasserbad von SO0C
und danach durch ein Wasserbad von 95°C kontinuierlich geleitet, wobei sie un etwa 32% ihrer Flächenausdehnung geschrumpft v/urde.
Nachdem die Bahnen mit einer 3,5 %-igen wässerigen Lösung von Polyvinylalkohol geschlichtet worden waren, wurden sie mit
Polyurethanharz getränkt und dieses v/urde wie in Beispiel 6
koaguliert. Die Eigenschaften der erhaltenen Grundmaterialien sind in Tabelle 6 gezeigt. Das Grundmaterial (der Basisstoff)
mit dem feineren Titer ergab das Material mit dem weicheren Griff.
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cn ο co
Polyurethan gehalt (%) |
Dichte des Grundmaterials (g/cnP) |
Young'scher Modul des Grundmaterials |
Querrich- 2 tung (kg/mm ) |
Griff | |
Beispiel 9 Beispiel 10 Vergleichs beispiel 10 |
23,0 23,0 23,2 |
0,325 0,320 0,362 |
Längsrich- ρ tung (kg/mm ) |
0,4 0,6 0,8 |
v/eich, verbessert weich, verbessert schlecht |
3,2 3,9 6,1 |
Die in Beispiel 9 erhaltenen versponnenen Fasern wurden bis auf das 2-fache bei 980C unter niederer Zugspannung überverstreckt,
bei 500C auf das 3-fache verstreckt, 10 Minuten bei 600C wärmebehandelt und schließlich zu einer Länge von 50 hei
zerschnitten. Die erhaltenen Fasern hatten einen Titer von 0,4 Denier und folgende Eigenschaften: Eine Zähigkeit von
2,7 g/d, eine Dehnung von 5350, eine Schrumpfung von 22$ in
siedendem Wasser und einen Young'sehen Modul von 28 g/d nach
der Schrumpfung in siedendem Wasser. Die Fasern konnten kaum durch eine Kardiermaschine geleitet werden und unter Verwendung
dieser Fasern konnten keine guten Vliesbahnen hergestellt werden.
Anstelle von Methoxypolyathylenglycol mit einem Molekulargewicht
von 2000 gemäß Beispiel 9 wurde 0,20 MoI-Jo Methoxypolyathylenglycol
mit einem Molekulargewicht von 500 verwendet. In diesem Fall verminderte sich die Polycokondensationsrate
außerordentlich stark und der erhaltene Polyester war gelblich verfärbt und hatte niedere Viskosität. Dann wurde der Gehalt
an Pentaerythrit auf 0,15 Mol-# erhöht, um die Polykondensationsrate
zu erhöhen und die Viskosität des Copolyesters wurde somit erhöht; die daraus nach der gleichen Verfahrensweise unter den
gleichen Bedingungen wie in Beispiel 9 erhaltene Faser mit einem Titer von 1,1 Denier hatte jedoch einen hohen Young'schen
Modul von 45 g/d nach der Schrumpfung in siedendem Wasser. Die
Faserbahn, die mit Hilfe dieser Fasern in gleicher Weise wie in Beispiel 9 hergestellt wurde, hatte einen Young'schen Modul in
Längsrichtung von 5»2 kg/mm und einen Young'schen Modul in
Querrichtung von 2,0 kg/mm und zeigte schlechte Flexibilität.
Ein Copolyester aus; Polyethylenterephthalat mit einer grund-
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molaren Viskositätszahl [*[] von 0,65 wurde durch diskontinuierliche
Polymerisation unter Verwendung von 0,15 MoI-Jo Polybutylenglycol
mit einem Molekulargewicht von 4000 hergestellt und das Chipspinnen (chip spinning) wurde bei 2750C durchgeführt.
Nachdem die erhaltenen Fäden zu einem Strang vpn 300.000 Denier vereinigt worden waren, wurde der Strang bei 50 C auf
das. 2,6-fache verstreckt und danach mechanisch unter Bildung von 12 Kräuseln pro 2,54 cm gekräuselt, in einem Heißlufttrockner
während 10 Minuten bei 550C wärmebehandelt und schließlich auf
Längen von 50 mm geschnitten. Die erhaltene Faser hatte einen Titer von 1,4 Denier und folgende Eigenschaften: Eine Zähigkeit
von 3,2 g/d, eine Dehnung von 45^>, eine Schrumpfung in siedendem
Wasser bei 1000C von 22,5 % und einen Young'sehen Modul von
18 g/d nach der Schrumpfung in siedendem Wasser.
Mt Hilfe dieser Fasern hergestellte Vliesbahnen wurden aufeinandergelegt
und zur Herstellung von Filzen genadelt. Die erhaltenen Bahnen wurden zuerst durch ein Wasserbad von 850C und danach
durch ein Wasserbad von 930C kontinuierlich geführt, wobei
sie einer Schrumpfung von 25/S ihrer Flächenausdehnung unterworfen
wurden. Die Dichte der Bahn betrug 0,15 g/cm . Dann wurde Polyurethan-Elastomeres durch Polymerisation in Masse aus PoIyäthylen-propylen-adipat,
Diphenylmethandiisocyanat und üthylenglycol
hergestellt. Nachdem die Bahnen mit einer 4%-igen wässerigen Polyvinylalkohollösung geschlichtet worden waren,-wurde
das Polyurethan-Elastomere in Dimethylformamid gelöst und die Bahnen wurden damit imprägniert. Unmittelbar nach dem Imprägnieren
wurde die überschüssige Polyurethanlösung mit Hilfe von Quetschwalzen entfernt und die Bahn wurde dann durch eine
wässerige Lösung von Dimethylformamid geleitet, in der das Polyurethanelastomere gleichförmig in der Bahn koagulierte und
das Dimethylformamid und das Schlichtemittel ausgewaschen wurden. Das so erhaltene Grundmaterial enthielt 24,7 Gew.-# Polyurethan
und hatte eine Dichte von 0,330 g/cm , einen Young'-sehen
Modul von 2,6 kg/jsm in der Längsrichtung und einen
Young'sehen Modul von 0,3 kg/mm in der Querrichtung. Es hatte
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weichen und voluminösen Griff, der ganz ähnlich dein von natürlichem
Leder war.
Beispiel 12 '
ΐύΐ:ι copolyester aus Polypropylenterephthalat mit einem Wert
von 0,74 wurde durch diskontinuierliche Polymerisation unter Verwendung von 0,10 MoI-S1O Methoxypolyäthylenglycol mit einem
Molekulargewicht von 2000 und 0,10 Mo 1-$ Pentaerythrit hergestellt
und dann bei 150 C ausreichend getrocknet. Danach wurde das Chipspinnen (chip spinning) durchgeführt.
Die erhaltenen Fäden wurden zu einem Strang von 400.000 Denier vereinigt, der Strang wurde in einem Wasserbad von 570C auf
das 3,3-fache verstreckt, danach mechanisch unter Bildung von etwa 12 Kräuseln pro 2,54 cm gekräuselt und kontinuierlich in
einem Heißlufttrockner bei 60 + 10C während 10 Minuten getrocknet
und schließlich auf Längen von 58 mm zerschnitten. Die erhaltene
Faser hatte einen Titer von 1,4 Denier und folgende Eigenschaften: Eine Zähigkeit von 3,4 g/d, eine Dehnung von 45^,
einen Young'sehen Modul von 39 g/d nach der Schrumpfung in siedendem
Wasser und eine Schrumpfung in siedendem Wasser von 24,2%·
Vliesbahnen, die aus diesen Fasern unter Verwendung einer Kardiermaschine
(card)hergestellt worden waren, wurden aufeinandergelegt und genadelt, um sie in Filze überzuführen. Die Filzbahnen wurden
dann in einem milden Wasserbad bei 890C v/ärinebehandelt,
wobei sie einer Schrumpfung von etwa 26% ihrer Flächenausdehnung
unterworfen wurden. Die nach der Flächenschrumpfung erhaltenen Bahnen hatten eine Dichte von 0,236 g/cm , einen
Titer der Einzelfasern von 1,7 d, einen Young1sehen Modul von
15 g/d und eine Schrumpfung in siedendem Wasser von 0,7 %· Die
Bahnen wurden dann mit Polyurethanharz imprägniert und dieses in gleicher V/eise wie in Beispiel 11 koaguliert. Das erhaltene
Grundmaterial enthielt 26 Gev/.-S'j Polyurethan, hatte eine Dichte
von 0,320 g/cm", einen Young.1 sehen Modul in Längsrichtung von
2,4 kg/mm und einen Young'sehen Modul in Querrichtung von
0,5 kg/ram . Es hatte-weichen und voluminösen Griff, der es zur
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Verwendung für Leder geeignet machte. Beispiel 13
Durch diskontinuierliche Polymerisation wurde ein Copolyester von Polybutylenterephthalat mit einer grundmolaren Viskositätszahl f$J von 0,95 unter Verwendung von 0,05 Mol-# Methoxypolyäthylenglycol
mit einem Molekulargewicht von 1500 hergestellt und mit Hilfe des Rostspinnverfahrens (chip spinning) bei 2500C
versponnen. Die erhaltenen Fäden wurden zu einem Strang von 350.000 Denier vereinigt, der Strang wurde in einem Wasserbad
von 650C auf das 3,5-fache verstreckt und danach mechanisch unter
Bildung von etwa 10 Kräuseln pro 2,54 cm gekräuselt, kontinuierlich in einem Heißlufttrockner während 10 Minuten bsi
750C + 10C wärmebehandelt und schließlich in 58 ram lange Stücke
zerschnitten. Die erhaltenen Fasern hatten einen Titer von 1,35 Denier und folgende Eigenschaften: Eine Zähigkeit von 3,1 g/d,
eine Dehnung von 47%, eine Schrumpfung in siedendem Wasser von 15# und einen Young'sehen Modul von 15 g/d nach der Schrumpfung
in siedendem Wasser.
Unter Verwendung dieser Fasern hergestellte Vliesbahnen wurden
aufeinandergelegt und mehrere Male wiederholt genadelt, um sie in Filze überzuführen. Die erhaltenen Filzbahnen wurden in
einem milden Wasserbad bei 90°C wärmebehandelt, wobei eine Schrumpfung von 23 % ihrer Flächenausdehnung erfolgte. Die Dichte
der geschrumpften Bahn betrug 0,25 g/cnr . Nachdem die Bahnen mit einer 4 %-lgen wässerigen Polyvinylalkohollösung geschlichtet
worden waren, wurden die Bahnen mit Polyurethanharz imprägniert. Die Behandlung des Polyurethan-Elastomeren wurde in gleicher
Weise wie in Beispiel 11 durchgeführt. Das erhaltene Grundmaterial
enthielt 23 Gew.-=$ Polyurethan, hatte eine Dichte von
O|331 g/cm , einen Young'sehen Modul in Längsrichtung von 2,0
kg/mm und einen Young'sehen Modul in Querrichtung von 0,25 kg/
mm und zeigte weichen und voluminösen Griff, der dem-von natürlichem
Leder ähnlich war.
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Die in Beispiel 11 erhaltene versponnene Faser wurde bei 650C
auf das 4-fache verstreckt und danach mechanisch unter Bildung von etwa 10 Kräuseln pro 2,54 cm gekräuselt und währqnd 10 Minuten
in einem Heißlufttrockner bei 1100C wärmebehandelt und schließlich zu Längsn'von 58 mm zerschnitten. Die erhaltenen
Fasern hatten einen Titer von 1,8 Denier und folgende Eigenschaften: Eine Zähigkeit von 3,2 g/d, sine Dehnung von 55 %,
einen Young'sehen Modul von 15 g/d und eine Schrumpfung in siedendem
Wasser von 1,5%. Mit Hilfe dieser Fasern wurden in gleicher Weise v/ie in Beispiel 11 Grundmaterialien hergestellt, die
26 Gew.-?o Polyurethan enthielten, eine Dichte von 0,330 g/cnr,
einen Young'sehen Modul in Längsrichtung von 1,9 kg/mm und
einen Young'sehen Modul in Querrichtung von 0,8 kg/mm hatten.
Diese Grundmaterialien hatten somit ähnliche Eigenschaften wie natürliches Leder.
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Claims (18)
- PatentansprücheVU/ Verfahren zur Herstellung von Kunstleder durch Ausbilden einer Bahn aus Polyesterfasern, Imprägnieren der Bahn mit einem polymerisierbaren Bindemittel und Koagulieren des Bindemittels, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Faser durch Verspinnen eines Copolyesters herstellt, der durch Copolykondensation eines Alkylenglycols mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen, Terephthalsäure oder deren Alkylester und einer dritten Komponente erhalten wurde, deren Molekulargewicht mehr als 1000 beträgt, "wobei die Menge der dritten Komponente (A VloI-%) und das Molekulargewicht der dritten Komponente (M) der Beziehung AxM= 10 bis 2000 genügen, die resultierende Faser verstreckt, wärmebehandelt, auf mechanischem Weg kräuselt und schneidet, danach unter Verwendung dieser Faser eine Vliesbahn ausbildet, die Vliesbahn nadelt und erforderlichenfalls wärmebehandelt, wobei der Fasertiter der Bahn auf einen Viert von 0,5 bis 2,5 Denier, der Schrumpfungsgrad in siedendem Wasser auf einen Wert von weniger als 5 %, der Young'sehe Modul auf einen Wert von weniger als 35 g/d nach der Schrump-' fung in siedendem Wasser und die Dichte der Bahn auf einen Viert von 0,11 bis 0,35 g/cm5 eingestellt v/erden, die Bahn mit einem polymerisierbaren Bindemittel imprägniert und dieses koaguliert wird, sodaß eine Bahn einer Dichte von 0,3 bis °»4· g/cm3 gebildet wird.509813/0967
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß man das Verstrecken und die Wärmebehandlung der Faser in der Weise durchführt, daß eine Faser mit einerSchrumpfung in siedendem Wasser im Bereich von 5 bis 30% erhalten wird.
- 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß man die Bahn durch Wärmebehandlung einer Schrumpfung von I.bis 19 % ihrer Fläche unterwirft«
- 4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß man die Bahn durch Wärmebehandlung einer Schrumpfung von 20 bis 5Qc/o ihrer Fläche unterwirft.
- 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß man das Verstrecken und die Wärmebehandlung der Faser in der Weise durchführt, daß eine Faser mit einer Schrumpfung in siedendem V/asser von weniger als 5% erhalten wird.
- 6 ο Verfahren nach Anspruch 1 s dadurch gekennzeichnet j daß man die gesponnene Faser in einem Temperaturbereich von 40 bis 7O0C auf das 1,5- bis 490-fache verstreckt und danach ©line Anwendung von Zugspannung in einem Tem-= peraturbereieh von 50 bis 17O0C wärmebehandelt0
- 7 ο Verfahren nach Anspruch 69 d· a durch gekennzeichnet g daß man die gesponnene Faser in einem Tempe-' 509813/0967raturbereich von 50 bis 650C auf das 2,0- bis 3,5-fache verstreckt und dann ohne Anwendung von Zugspannung in einem Temperaturbereich von 55 bis 1400C wärmebehandelt.
- 8. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß man die verstreckte Faser in einem Temperaturbereich von 50 bis 10O0C ohne -Anwenden von Zugspannung wärembehandeIt.
- 9. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß man die verstreckte Faser ohne Anwendung von Zugspannung in einem Temperaturbereich von 65 bis 950C wärmebehandelt.
- 10. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß man die verstreckte Faser ohne Anwendung von Zugspannung in einem Temperaturbereich von 55 bis 65°C wärmebehandeIt.
- 11. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß man die verstreckte Faser ohne Anwendung von Zugspannung in einem Temperaturbereich von 70 bis 10O0C wärmebehandelt«,
- 12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 55 dadurch gekennzeichnet s daß man die _ verstreckte Faser ohne Anwenden von Zugspannung in einem Temperaturbereich von509813/096795 bis 140 C wärnebehandelt.
- 13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet ,. daß man als dritte Komponente bei der Copolykondensation zur Herstellung des Fasermaterials eine Verbindung mit einem Molekulargewicht von mehr als 1000 der allgemeinen FormelR1O-C R2 - 0 -^R3verwendet, in der R^ und R^ Alkylgruppen mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, Phenylgruppen, Phenylalkylgruppen, Cycloalkylgruppen, Wasserstoffatome oder funktionelle Derivate dieser Gruppen sind und für gleiche oder verschiedene Reste stehen und Rp eine Alkylgruppe mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen oder ein funktionelles Derivat einer solchen Gruppe bedeuten.
- 14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet , daß nan als dritte Komponente für die Copolykondensation Polyäthylenglycol, Polypropylenglycol, PoIybutylenglycol oder deren Derivate verwendet.
- 15. Verfahren nach einen der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß man das Molekulargewicht M und die zuzusetzende Menge (A Mol-?o) der dritten Komponente so wählt, daß die Beziehung AxM= 50 bis 1000 erfüllt ist.
- 16. Verfahren räch einen der Ansprüche 1 bis 15, dadurch509813/0967gekennzeichnet , daß man eine Faserbahn herstellt, deren Fassrtiter vor dem Imprägnieren 0,8 bis 1,5 Denier "beträgt, die eine Schrumpfung in siedendem Wasser im Bereich von O bis 3 %, einen Young'sehen Modul vcn weniger als 25 g/d nach der Schrumpfung in siedendem Wasser und eine Dichte der Bahn von 0,12 bis 0,33 g/cm aufweist.
- 17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet , daß man die Faserbahn in der Weise mit einem polymerisierbaren Bindemittel imprägniert und dieses koaguliert, daß sie nach dem Imprägnieren und der Koagulation des Bindemittels eine Dichte von 0,32 bis 0,37 g/cnr hat.
- 18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß man als Material zur Herstellung der Faser einen Blockcopolyester verwendet.Sl/St509813/0967
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