DE2434779A1 - Gas and vapour permeable laminate - of thermoplastic fibre and textile fibre useful as leather substitute - Google Patents

Gas and vapour permeable laminate - of thermoplastic fibre and textile fibre useful as leather substitute

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Abstract

Gas and vapour-penetrable laminate comprising >=2 layer structures, which is provided on at least one upper side with a thermoplastic fibre pile is obtained by compressing a plastic fibre pile which is bound to fabric, knitted goods or non-woven web of textile and/or cellulose fibres at raised pressure and at a temp. which w.r.t. one component fibres lies below the melt temp. and w.r.t. two or more component fibres lies at the melt temp. of the first-melting fibre. Pref. the plastic fibre pile is wet with a polymeric binding agent before the compression, the web is dried, the dried and heated web is compressed at raised pressure, then the residual moisture is removed by after drying. The product is suitable as a leather substitute for use in the shoe, clothing and upholstery industries. The thermoplastic fibres may consist of polyvinyl acetate, polyolefine, (e.g. polyethylene or polypropylene), olefine-copolymers, polyamide, copolyamide, polyurethane, polyvinyl chloride, polymers of vinyl acetate, vinyl chloride or their copolymers. The binding agent used to wet the plastic fibre pile may be a dispersion or soln. of polymers or copolymers of acrylic acid - and/or methacrylic acid ester (which opt. contain etherified N-methylol amide gps.), butadiene and styrene, homo- or co-polymers of vinyl chloride, vinyl acetate or vinylidene chloride or dispersions of polyurethane. After the compression of the plastic fibre layer, the binding agent is cross-linked opt. by supplying heat. The surface of the laminate may be provided with a decorative profile.

Description

Verfahren zur Herstellung luft-und dampfdurchlässiger Schichtstoffe Die lederverarbeitende Industrie ist bemüht, das Material Leder durch ein Kunststofferzeugnis zu ersetzen, das dem Leder in seinen Eigenschaften möglichst nahekommt.Process for the production of air and vapor permeable laminates The leather processing industry endeavors to replace leather with a plastic product to replace, which comes as close as possible to the leather in its properties.

Aus der französischen Patentschrift 1 298 959 ist ein Verfahren zur Herstellung eines solchen luft- und wasserdampfdurchlässigen Ersatzstoffes bekannt. Bei diesem Verfahren wird ein Träger mit einer polymerhaltigen Lösung besprüht, wobei während des Sprühvorganges Fasern von einer Länge bis zu 2 mm gebildet werden, die wirr aufeinander zu liegen kommen und somit eine kompakte durchlässige Schicht bilden. Dieses Verfahren hat den Nachteil, daß die so hergestellten durchlässigen Schichtstoffe eine unregelmäßige rauhe Oberfläche von geringer Oberflächenfestigkeit aufweisen.From the French patent 1 298 959 is a method for Production of such a substitute material which is permeable to air and water vapor is known. In this process, a carrier is sprayed with a polymer-containing solution, whereby fibers of a length of up to 2 mm are formed during the spraying process, which come to lie on top of each other in a confused manner and thus form a compact, permeable layer form. This method has the disadvantage that those produced in this way are permeable Laminates have an irregular, rough surface with poor surface strength exhibit.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung luft- und dampfdurchlässiger Schichtstoffe mit glatter bzw. geprägter hochelastischer Oberfläche aus zwei-oder mehrschichtigen Flächengebilden, die auf mindestens einer Oberseite einen thermoplastischen Kunstfaserflor aufweisen. Der thermoplastische Kunstfaserflor wird bei erhöhten Drücken und Temperaturen zu einer luft- und dampfdurchlässigen Schicht verdichtet. Für das Verfahren der Erfindung sind alle Flächengebilde geeignet, die mit einer thermoplastischen Kunstfaserschicht versehen sind. Besonders geeignet für das erfindungsgemäße Verfahren sind die nach dem Verfahren der DT - PS 1 266 441 hergestellten Schichtstoffe mit faseriger Oberfläche. Die Schichtstoffe bestehen aus einer Trägerschicht aus Gewebe, Gewirke oder Vlies aus üblichen Textil- oder Papierfasern und einem darauf aufgebrachten thermoplastischen Kunstfaserflor. Der Kunstfaserflor besteht aus Fasern aus Polyvinylacetat, Polyolefinen wie Polyäthylen oder Polypropylen, Olefin -Copolymeren, Polyamid, Copolyamid, Polyurethan, Polyvinylchlorid, Vinylacetat, Vinylchlorid oder deren Mischpolymerisaten.The invention relates to a method for producing air and vapor permeable Laminates with a smooth or embossed highly elastic surface made of two or multilayer sheet-like structures that have a thermoplastic on at least one upper side Have synthetic fiber pile. The thermoplastic synthetic fiber pile is at increased Pressures and temperatures condensed into an air and vapor permeable layer. For the method of the invention, all flat structures are suitable with a thermoplastic synthetic fiber layer are provided. Particularly suitable for the invention Processes are the laminates produced according to the process of DT - PS 1 266 441 with a fibrous surface. The laminates consist of a carrier layer Woven, knitted or nonwoven fabric made from conventional textile or paper fibers and one on top applied thermoplastic synthetic fiber pile. The synthetic fiber pile consists of fibers made of polyvinyl acetate, polyolefins such as polyethylene or polypropylene, olefin copolymers, Polyamide, copolyamide, polyurethane, polyvinyl chloride, vinyl acetate, vinyl chloride or their copolymers.

Die Faserlänge, die Faserfeinheit und das Faserflächengewicht können in weiten Grenzen variiert werden. Besonders geeignet sind jedoch Faserlängen von 1 bis 30, insbesondere von 2 bis 6 mm.The fiber length, the fiber fineness and the fiber basis weight can can be varied within wide limits. However, fiber lengths of 1 to 30, in particular from 2 to 6 mm.

Der Kunstfaserflor wirdunter Anwendung von erhöhten Drücken und erhöhter Temperatur verdichtet. Die anzuwendenden Drücke hängen vom Maß der erwünschten Verdichtung und dem Rohstoff, der Höhe und der Dichte der Kunstfaserschicht ab und können durch einfache Vorversuche ermittelt werden. Die Temperaturen liegen bei Einkomponentenfasern unterhalb der Schmelztemperatur und bei Zwei- oder Mehrkomponentenfasern bei der Anschmelztemperatur der zuerst schmelzenden Faser.The synthetic fiber pile is raised with the use of elevated pressures and elevations Temperature compressed. The pressures to be used depend on the degree of compression required and the raw material, the height and the density of the synthetic fiber layer and can go through simple preliminary tests can be determined. The temperatures are for single-component fibers below the melting temperature and in the case of two- or multi-component fibers at the Melting temperature of the fiber that melts first.

Die Faseroberfläche der eingesetzten Flächengebilde kann vor dem Passieren der ggf. zur Verdichtung benutzten Walzenpaare erwärmt werden, wobei die Beheizung der Faserschicht durch übliche Wärmestrahler, durch an der Trägerfolie anliegende, beheizbare Walzen oder durch andere übliche Beheizungsvorrichbrgen erfolgen kann.The fiber surface of the fabric used can be removed before passing the pairs of rollers that may be used for compaction are heated, the heating the fiber layer by conventional heat radiators, by lying on the carrier film, heatable rollers or other conventional Beheizungsvorrichbrgen can be done.

Von den verwendeten Druckwalzenpaaren ist vorzugsweise die. die Faserschicht berührende Walze, stärker beheizt, als die Walze, auf der das Trägermaterial läuft.Of the pressure roller pairs used is preferably the. the fiber layer Contacting roller, more heated than the roller on which the carrier material runs.

Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten luft- und dampfdurchlässigen Schichtstoffe weisen eine Porengröße auf, die abhängig ist von der Intensität der Verdichtung als Funktion von Druck und Temperatur. Die Porengröße beträgt allgemein etwa 5 bis 200 8v, insbesondere 10 bis 100r".The air and vapor permeable produced by the process according to the invention Laminates have a pore size that depends on the intensity of the Compression as a function of pressure and temperature. The pore size is generally about 5 to 200 8v, especially 10 to 100r ".

Nach einer bevorzugten Ausführungsform des erfinderischen Verfahrens kann die Oberflächenfestigkeit der Schichtstoffe noch dadurch erhöht werden, daß man in die zu verdichtende Faserschicht ein polymeres Bindemittel einbringt. Als polymere Bindemittel könnenz.B.According to a preferred embodiment of the inventive method the surface strength of the laminates can be increased by a polymeric binder is introduced into the fiber layer to be compacted. as polymeric binders can e.g.

Dispersionen und/oder Lösungen von Polymeren und Copolymeren der Acrylsäure- und /oder Methacrylsäureester, Copolymerdispersionen- bzw.Dispersions and / or solutions of polymers and copolymers of acrylic acid and / or methacrylic acid esters, copolymer dispersions or

lösungen von Butadien und Styrol, Polyurethandispersionen und Dispersionen und/oder Lösungen von Homo- oder Copolymeren des Vinylchlorids, Vinylacetats oder Vinylidenchlorids eingesetzt werden. Die Polymer- bzw. Copolymerverbindungen können als weitere funktionelle Gruppen Carboxyl-und/oder Hydroxylgruppen enthalten. Die Polymeren und Copolymeren der Acrylsäure- oder Methacrylsäureester können ggf. auch verätherte N-Methylolamidgruppen enthalten, die in Kombination mit geeigneten Vernetzern vernetzbar sind. Die in die Faserschicht einzubringende Menge an polymerem Bindemittel beträgt im allgemeinen nur einen Teil des Fasergewichts. Die Menge des Bindemittels, bezogen auf Feststoffanteil in der Dispersion bzw. Lösung beträgt etwa 2 bis 50, insbes. 5 bis 30, vorzugsweise 10 - 20 % des Fasergewichts. Die Bindemitteldispersionen -bzw. Lösungen können durch Besprühen der Faseroberfläche oder durch Aufbringen mit anderen üblichen Auftragungsvorrichtungen auf die Faseroberfläche aufgebracht werden. Zur Erhöhung des Abriebs und der Dehnbarkeit bzw. der Verbesserung der Widerstandsfähigkeit der Schichtstoffe gegen Reagenzien können dem Bindemittel übliche Füllmittel wie Schwerspat, Kaolin und/oder Aerosil beigemengt werden.solutions of butadiene and styrene, polyurethane dispersions and dispersions and / or solutions of homo- or copolymers of vinyl chloride, vinyl acetate or Vinylidene chloride are used. The polymer or copolymer compounds can contain carboxyl and / or hydroxyl groups as further functional groups. the Polymers and copolymers of acrylic acid or methacrylic acid esters can optionally also contain etherified N-methylolamide groups in combination with suitable crosslinkers are networkable. The amount of polymeric binder to be incorporated into the fiber layer is generally only one Part of the fiber weight. The amount of the binder, based on the solids content in the dispersion or solution about 2 to 50, especially 5 to 30, preferably 10-20% of the fiber weight. The binder dispersions -respectively. Solutions can be created by spraying the fiber surface or by applying applied to the fiber surface with other conventional application devices will. To increase abrasion and elasticity or to improve resistance of the laminates against reagents can contain conventional fillers such as Barite, kaolin and / or aerosil can be added.

Nach der Auftragung des Bindemittels werden die Schichtstoffbahnen vorgetrocknet und zwar soweit, daß bei der folgenden Verdichtung die Verklebung voll wirksam wird. Die Bindemitteldispersionen bzw. lösungen werden dabei soweit eingeengt, daß nur noch eine geringe Restfeuchtigkeit bzw.After the binder has been applied, the laminate sheets are predried to such an extent that the adhesive bond during the subsequent compaction becomes fully effective. The binder dispersions or solutions are so far narrowed so that only a small amount of residual moisture or

eine geringe Menge an restlichem Lösungsmittel in der Faserschicht verbleibt. Nach der Verdichtung der Faserschicht zu einer kompakten gas- und dampfdurchlässigen Schicht, wird dem Produkt durch eine weitere Trocknung die Restfeuchte bzw. das restliche Lösungsmittel entzogen.a small amount of residual solvent in the fiber layer remains. After the compression of the fiber layer into a compact gas and vapor permeable Layer, the remaining moisture or the Removed residual solvent.

In einer weiteren zweckmäßigen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens kann in dem mit einem Bindemittel versehenen Schichtstoff eine Vernetzung des Bindemittels vorgenommen werden, was ggf. dadurch erreicht werden kann, daß die Schichtstoffbahn nach dem Verdichten einer Wärmebehandlung unterworfen wird.In a further advantageous embodiment of the invention In the process, the laminate provided with a binder can be crosslinked of the binder what can be achieved thereby can that the laminate web is subjected to a heat treatment after compaction will.

Die gemäß dem erfinderischen Verfahren hergestellten gas- und dampfdurchlässigen Schichtstoffe sind wegen der hohen Oberflächenfestigkeit und der Wasserdampfdurchlässigkeit insbes. als Ersatzstoffe für Leder geeignet. Wegen der hohen Atmungsaktivität sind diese Schichtstoffe besonders für die Verwendung in der Schuhindustrie, Bekleidungsindustrie, Polsterindustrie und allen verwandten Industriezweigen der Lederindustrie geeignet. Die für die verschiedenen Einsatzgebiete erforderliche Profilierung, Musterung und/oder Narbung der Oberfläche der luft-und dampfdurchlässigen Schichtstoffe kann durch Verwendung von Presseurwalzen erreicht werden, die eine entsprechende Profilierung der Oberfläche aufweisen. Die farbliche Gestaltung der Oberfläche der erfinderischen Schichtstoffe kann-z.B. durch Verwendung eines entsprechend gefärbten Faserflors bzw. durch nachträgliche Anfärbung der Oberfläche erreicht werden.The gas and vapor permeable produced according to the inventive method Laminates are popular because of their high surface strength and water vapor permeability Especially suitable as a substitute for leather. Because of the high breathability these laminates especially for use in the shoe industry, clothing industry, Upholstery industry and all related branches of the leather industry. The profiling, patterning and / or required for the various areas of application The surface of the air and vapor permeable laminates can be grained Use of impression rollers can be achieved, which have an appropriate profiling the surface. The color design of the surface of the inventive Laminates can - e.g. by using an appropriately colored fiber pile or can be achieved by subsequent coloring of the surface.

Das erfinderische Verfahren wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert.The inventive method is further illustrated by the following examples explained.

Beispiel 1 Eine Schichtstoffbahn, bestehend aus einem Zellwollgewebe mit einer Fadenzahl von 20,5 zu 13,5 und einer Fadenstärke von Nm 50/70, die mit einer fellähnlichen Faserschicht aus Hochdruckpolyäthylen mit einer Faserlänge 2 von 3mm und einer Faserdichte von 80g/m besetzt ist, wird durch Bestrahlung auf eine Temperatur von ca. 70° C erwärmt und dann durch ein Walzenpaar gezogen.Example 1 A laminate web consisting of a cellulose fabric with a thread count of 20.5 to 13.5 and a thread size of Nm 50/70, which with one fur-like fiber layer made of high-pressure polyethylene with a Fiber length 2 of 3mm and a fiber density of 80g / m is occupied by irradiation heated to a temperature of approx. 70 ° C and then pulled through a pair of rollers.

Die Metallwalze, die die Hochdruckpolyäthylenseite der Bahn berührt, hat eine Temperatur von 70° C und ist an ihrer Oberfläche mit einer lederähnlichen Gravur von einer Tiefe von 0,2 mm versehen. Die Gegenwalze besteht aus einem nichtmetallischen Körper, dessen Temperatur unter 706 C liegt. Die aus dem Walzenpaar austretende lufS 8 und wasserdampfdurchlässige Schichtstoffbahn wird auf eine Rolle aufgewickelt. The metal roller that contacts the high pressure polyethylene side of the web, has a temperature of 70 ° C and has a leather-like surface on its surface Engraving to a depth of 0.2 mm. The counter roll consists of a non-metallic one Body whose temperature is below 706 C. The one emerging from the pair of rollers lufS 8 and water vapor permeable laminate web is wound onto a roll.

Beispiel 2: Die in Beispiel 1 eingesetzte Bahn wird mit 40 g/m2 einer wässrigen Dispersion von Polyacrylsäureester (Feststoffanteil 60 %) besprüht. Die auf der Faserflorseite mit dem Bindemittel benetzte Bahn wird bei 800 C für eine Zeit von 1,5 min.Example 2: The web used in example 1 becomes one with 40 g / m2 sprayed aqueous dispersion of polyacrylic acid ester (solids content 60%). the on the fibrous web side wetted with the binder is at 800 C for a Time of 1.5 min.

getrocknet und dann zur Verdichtung durch ein Presseurwalzenpaar gezogen. Die restliche Feuchtigkeit wird dann durch eine Nachtrocknung bei ca. 800 C während einer Zeit von 2 min. entfernt. Danach wird die Schichtsoffbahn aufgerollt. dried and then for compaction by a pair of impression rollers drawn. The remaining moisture is then dried out at approx. 800 C removed for a period of 2 minutes. The laminate web is then rolled up.

Claims (6)

PATENTANSPRÜCHEPATENT CLAIMS 1. Verfahren zur Herstellung gas- und dampfdurchlässiger Schichtstoffe aus zwei- oder mehrschichtigen Flächengebilden, die auf mindestens einer Oberseite mit einem thermoplastischen Kunstfaserflor ausgerüstet sind, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß man den Kunstfaserflor der an einem Gewebe, Gewirke oder Vlies aus Textil- und/oder Cellulosefasern befestigt ist, bei erhöhten Drücken unG Temperaturen, die bei Einkomponentenfasern unterhalb der Schmel«temperatur und bei Zwei- oder Mehrkomponentenfasern bei der Anschmelztemperatur der zuerst schmelzenden Faser liegen, zu einer Schicht verdichtet.1. Process for the production of gas and vapor permeable laminates made of two-layer or multilayer sheet-like structures that are placed on at least one top side are equipped with a thermoplastic synthetic fiber pile, d a d u r c h g e -k It is noted that the synthetic fiber pile can be attached to a woven, knitted or knitted fabric Fleece made of textile and / or cellulose fibers is attached, at increased pressures unG Temperatures which, in the case of single-component fibers, are below the melting temperature and at Two- or multi-component fibers at the melting temperature of the one that melts first Fibers lie, compressed into a layer. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Kunstfaserflor aus Polyvinylacetat, Polyolefinen, wie Polyäthylen oder Polypropylen, Olefin - Copolymeren, Polyamid, Copolyamid, Polyurethan, PolyvinylcMlorld, Vinylacetat, Vinylchlorid oder deren Mischpolymeren besteht; Method according to Claim 1, d u r c h g e k e n n n z e i c h n e t that the synthetic fiber pile made of polyvinyl acetate, polyolefins, such as polyethylene or Polypropylene, olefin copolymers, polyamide, copolyamide, polyurethane, polyvinylcMlorld, Vinyl acetate, vinyl chloride or their Mixed polymers; 3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h e t , daß der Kunstfaserflor vor der Verdichtung mit einem polymeren Bindemittel benetzt, die benetzte Bahn vorgetrocknet, die vorgetrocknete und erwärmte Bahn bei erhöhten Drucken verdichtet und danach die Restfeuchtigkeit durch Nachtrocknen entfernt werden0 3. Method according to claims 1 and 2, d u r c h g e k e n n n z e i c h e t, that the synthetic fiber pile wets with a polymeric binder before compaction, the wetted web is pre-dried, the pre-dried and heated web at elevated temperatures Printing is compressed and then the residual moisture is removed by post-drying0 4. Verfahren nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß als Bindemittel Dispersionen oder Lösungen von Polymeren oder Copolymeren von Acrylsäure - und/oder Methacrylsäureester, die ggf. zusätzlich verätherte N-Methylolanidgruppen enthalten, von Butadien und Styrol, von Homo- und Copolymeren des Vinylchlorids, Vinylacetats oder Vinylidenchlorids bzw.4. The method according to claim 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that as Binder dispersions or solutions of polymers or copolymers of acrylic acid - and / or methacrylic acid esters, the optionally additionally etherified N-methylolanide groups contain, of butadiene and styrene, of homo- and copolymers of vinyl chloride, Vinyl acetate or vinylidene chloride or Dispersionen von Polyurethan eingesetzt werden.Dispersions of polyurethane are used. 5. Verfahren nach den Ansprüchen 3 und 4, d a d u r zu c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Bindemittel nach der Verdichtung der Kunstfaserschicht ggf. durch Wärmezufuhr vernetzt wird.5. The method according to claims 3 and 4, d a d u r to c h g e k e It is noted that the binder after the compaction of the synthetic fiber layer if necessary, is crosslinked by supplying heat. 6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Oberfläche des gas- und dampfdurchlässigen Schichtstoffes während des Verdichtens mit einer dekorativen Profilierung versehen ird06. The method according to claims 1 to 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the surface of the gas and vapor permeable laminate Provided with a decorative profile during compaction ird0
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