DE2445605A1 - Auf einer traegerschicht aufgebrachte beschichtung und verfahren zum aufbringen dieser beschichtung - Google Patents

Auf einer traegerschicht aufgebrachte beschichtung und verfahren zum aufbringen dieser beschichtung

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DE2445605A1 DE19742445605 DE2445605A DE2445605A1 DE 2445605 A1 DE2445605 A1 DE 2445605A1 DE 19742445605 DE19742445605 DE 19742445605 DE 2445605 A DE2445605 A DE 2445605A DE 2445605 A1 DE2445605 A1 DE 2445605A1
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Description

iielmuu ._>cnaefer
Cerrο Maggiore (Italien)
Auf einer Trägerschicht aufgebrachte 13e schichtung and Verfahren zu.i Aufbringen dieser Beschichtung
Die Erfindung betrifft eine auf einer Trägerschicht aufgebrachte Beschichtung aus wässrigen. Kunststoffdispersionen, "vorzugsweise Elastomeren-Dispersionen, oder Mischungen hievon, sowie ein Verfahren zum Aufbringen einer solchen Beschichtung auf eine Trägerschicht.
Es sind bereits auf einer "Trägerschicht aufgebrachte Beschichtungen aus wässrigen Kunststoffdispersionen, insbesondere Elastomeren—Dispersionen bekannt. Diese auf einer Trägerschicht aufgebrachten iJeschichtungen werden vorzugsweise als Materialien für die Herstellung von Schuhen, Polsterbezügen od. dgl. verwendet. An solche Materialien wird die Forderung gestellt, daß sie gute mechanische Eigenschaften auch bei Hasse aufweisen. Des v/eiteren sollen diese Materialien leicht sein, sich trocken, v/arm und angenehm anfühlen sowie wasserdampfdurchlässig sein und preiswert hergestellt werden können. Die Beschichtungen sollen weiters die Struktur der Unterlage gut abdecken, damit sie sich bei einer Dehnung auf der Oberfläche nicht durchzeichnen.
Es ist bekannt, mechanisch beanspruchbare Beschichtungen aus Polyurethan-Dispersionen und aus Modifikationen hievon herzustellen (DT-OS 1 943 975, DT-OS 2 146 889, IK-PS 2 007 794).
Es ist weiters bekannt, durch Mitverwendung von nichtsphärischen Substanzen, die in Tetrahydrophüran unlöslich sind, aus den Polyurethan-Dispersionen mikroporöse Schichten
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BAb ORIGINAL
tier zustellen (uJ-Pci '-j 62.7t 52?)· i'erner ist es bekannt, Poren inBeschichtungen aus Polyurethan-Dispersionen dadurch zu erzeugen, daß man den Dispersionen faserige Substanzen beimischt (Dl-OS 2 Qyy 7:30). Ss wurde auch vorgeschlagen, durch selektives Verdampfen von Lösungsmitteln aus Polyurethan-Dispersionen poröse Beschichtungen herzustellen (JA. 1962;3/72 vom 14. 10. 196ü).
Außerdem ist bekannt, durch Koagulation und/oder Auswaschen von festen und/oder flüssigen Substanzen mikroporöse Polyurethan-Beschichtungen auch aus Dispersionen herzustellen (GB-Po 1 220 213).
Nach den bekannten Verfahren lassen sich zwar dünne, kompakte und mehr oder weniger homogene Beschichtungen mit einer hohen Dichte und guten mechanischen Eigenschaften herstellen, v/ob ei allenfalls auch mikroporöse Beschichtungen mit einer quasi schwammlihnlichen, überwiegend offenzelligen Schaumstruktur gebildet v/erden können, die so hergestellten Beschichtungen weisen jedoch in ihren physikalischen Eigenschaften starke Schwankungen und bei Nässe schlechte mechaa nische Eigenschaften auf. Ein weiterer iiachteil der bekannten Beschichtungen besteht darin, daß bei Verwendung grober Spaltsubstrate, z.B. Lederspalte, als Trägerschicht dicke und somit schwere und teure Beschichtungen aufgebracht v/erden müssen, um die Strukturdurchzeichnungen zu verhindern. Die Reproduzierbarkeit hinsichtlich einer gleichbleibenden Porösität wird durch die Dicke der Beschichtung erschwert. Außerdem sind dicke Polyurethan-Dispersionsbeschichtungen infolge des hohen Materialverbrauches unrentabel.
Die vorliegende Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, die Nachteile der bekannten Beschichtungen zu vermeiden und eine auf einer Trägerschicht aufgebrachte Beschichtung aus wässrigen Kunststoffdispersionen oder Mischungen hievon zu schaffen, die einfach hergestellt werden kann und die leicht und weich ist, sich trocken, warm und angenehm anfühlt und beim Abbiegen oder Stauchen eine naturnarbenähnliche IFältelung der Oberfläche zeigt und auch im nassen Zustand gute
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BAD ORIGINAL
mechanische Eigenschaften besitzt und wasserdampfdurch-_ lässig ist. Die Erfindung besteht im wesentlichen darin, daß in die Kunststoffdispersionen Bläschen eingebettet sind, deren Hülle aus einem anderen thermoplastischen Kunststoffmaterial als das Material der Kunststoffdispersionen, vorzugsweise aus elastischem Polyvinylidenchlorid-Copolymerisat und/oder Polyvinylchlorid-Copolymerisat besteht und mit den Kunststoffdispersionen verbunden ist und deren hohler Kern ein Gas, vorzugsweise Luft, in einer Menge von mindestens 25$, vorzugsweise 50 - 85 #j bezogen auf das Gesamtvolumen, enthält. Hiebei werden zweckmäßig an sich bekannte Bläschen verwendet, deren dünne Hülle aus elastischem Polyvinylidenchlorid-Copolymerisat und/oder Polyvinylchlorid-Copolymerisat bestehen. Beschreibungen solcher Bläschen befinden sich in den Zeitschriften "Modem Plastic", August 1969, Seite 55 und "Kunststoffe", Jänner 1970, Seite 19.
Die verwendeten Dispersionen müssen so ausgewählt werdenj daß sie nach Wasserverdampfung bei Temperaturen unter 1400O Filme bzw. Folien mit einer Härte von 10 -90 Shore A, vorzugsweise von 25 - 55 Shore A und mit einer Heißdehnung nach DIIT 5344-5 von mehr als 120 # bilden. Hiebei können auch Mischunen von Dispersionen verwendet werden. Unter dem Begriff "wässrige Dispersionen" werden hiebei nicht nur die flüssigen !Filmbildner verstanden, die der Kolloidchemie oder den Emulsionen zugerechnet v/erden, vielmehr sind alle flüssigen Kunst st off-Filmbildner ^diesem Begriff unterzuordnen, die ohne nennenswerte Beeinträchtigung der mechanischen Eigenschaften der fertigen Filme in ihrer flüssigen Phase mehr als 1 % V/asser enthalten oder enthalten können.
Die erfindungsgemäße Beschichtung besteht somit hinsichtlich ihres Volumens zum größten Teil aus einen in der Beschichtung eingekapselten Gas, und zwar vorzugsweise Luft, also einer sehr preiswerten\Substanz,
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wodurch der Bedarf an Kunststoffdispersionen für die Herstellung der Beschichtung beträchtlich verringert werden kann.· Dadurch können wirtschaftlich und preisgünstig mit geringem Einsatz von Kunststoffdispersionen dicke, spezifisch leichte Beschichtungen hergestellt v/erden. Durch das in die Beschichtung eingekapselte Gas wird das Gewicht der Beschichtung erheblich reduziert, ohne daß dadurch die mechanischen Eigenschaften nachteilig verändert v/erden, da ja die in sich abgeschlossene und das Gas beinhaltende Hülle der Bläschen mit den Kunststoffdispersionen verbunden ist und somit der Kaum zwischen den Bläschen fast ganz mit den Kunststoffdispersionen ausgefüllt ist. Das in der Beschichtung eingeschlossene Gas bewirkt weiters, daß sich die Beschichtung angenehm, warm und weich anfühlt und ein elastisches und reversibel stauchbares Verhalten aufweist, dadurch entsteht beim Abbiegen der Beschichtung eine lederähnliche Pältelung an deren Oberfläche, wobei aber das in den Bläschen eingeschlossene Gas auch bei oftmaligem Abbiegen nicht entweichen kann. Ein v/eiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Beschichtung besteht darin, daß sie im Vergleich mit beispielsweise auf mechanischem oder chemischem Wege geschäumten Dispersionsbeschichtungen auf gleicher Kunststoffbasis und bei gleicher Schichtendicke und -dichte infolge wesentlich niedrigerer Emulgaterenanteile und Verdickungsmittel erheblich weniger V/asser aufnehmen und dadurch praktisch nicht quellen kann und auch bei Hasse über bessere mechanische Eigenschaften verfügt.
Erfindungsgemäß können die Bläschen einen Durchmesser von 0,009 mm bis 0,6 mm, vorzugsweise 0,01 bis 0,06 mm besitzen. Bei Verwendung solcher Bläschen weist die Beschichtung eine Mikrozellenstruktur auf, welche die Wasserdampfdurchlässigkeit wesentlich erhöht. Diese Beschichtungen mit Mikroschaumstruktur besitzen ferner den Vorteil, daß sie praktisch keine Weichmacher oder andere flüchtige Substanzen enthalten, die bei den beispielsweise aus Plastisolen her-
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gestellten oeschichtungsweichschäumen unbedingt nötig sind und stören.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung sind die Hüllen der Bläschen mit den Kunststoffdispersxonen lediglich lose verbunden. Hiedurch v/ird gleichfalls die v/asserdampfdurchlässigkeit und Luftdurchlässigkeit der Beschichtung erhöht und eine feine Porosität gebildet. Die Bläschen wirken dann gleichsam wie stauchbare Kugelgelenke und begünstigen vor allem die Wasserdampfdurchlässigkeit von der Trägerschichtseite her, insbesondere bei der Bewegung, was bei Verwendung für Schuhe besonders vorteilhaft ist. Eine solche lose Verbindung der 31äschen wird vor allem dadurch ermöglicht, daß die äußeren Oberflächen der Bläschen infolge des Beckvorganges bei deren Herstellung glatt sind und deshalb nur geringe Voraussetzungen für klebemechanische Verankerungen mit den Kunststoffdispersxonen bilden.
Es ist auch möglich, die Oberflächen der Bläschen mit einem hauchdünnen 'Trennmittelüberzug, beispielsweise aus stark verdünntem Polysiloxan, !Fettsäure- und Fettalkoholderivaten zu versehen, so daß hiedurch die Verbindung zwischen den Bläschen und der filmbildenden Kunststoffdispersxonen gestört und die Wasserdampfdurchlässigkeit noch weiter verbessert wird.
Erfindungsgemäß kann die Anordnung so getroffen sein, daß das Gasvolumen an wenigstens einer Oberfläche der Beschichtung geringer ist als in der Mitte. Hiedurch wird die Festigkeit dieses mechanischen Beanspruchungen ausgesetztem. Teiles der Beschichtung wesentlich erhöht.
Die Trägerschicht kann nun erfindungsgemäß von einer Deckschicht für die Beschichtung, beispielsweise von Lederoder Paserverbundstoffen, gebildet sein, so daß keine weitere Bedeckung der Beschichtung auf dieser angebracht werden muß. Es kann aber auch noch gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung an der der Trägerschicht abgewendeten Seite der Beschichtung eine Deckschicht, beispielsweise aus Leder- oder Faserverbundstoffen angeordnet sein.
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In jedem .Fall kann die Oberfläche der Deckschicht mit einer Prägung und/oder einem Farbfinish versehen sein.
Ist die Deckschicht nicht von der Trägerschicht ge-, bildet sondern wird diese Deckschicht gesondert auf der Beschichtung angeordnet, so besteht die 'Trägerschicht zv/eckmäßig aus einer entfernbaren Unterlage, die nach dem Aufbringen der Deckschicht abgezogen wird.
Gegebenenfalls kann die Beschichtung auch mehrschichtig aufgebaut sein.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Aufbringen einer Beschichtung auf eine Trägerschicht ist dadurch gekennzeichnet, daß mit einer Hülle aus thermoplastischem Kunststoffmaterial, insbesondere aus elastischem PoIyvinyl'denchlorid-Gopolymerisat und/oder Polyvinylchlorid-Copolymerisat versehenen Bläschen, vorzugsweise in einer Menge von 0,3 bis 6,5 Gewichtsteilen, und/oder Teilchen aus thermoplastischem Kunststoffmaterial, insbesondere Gopolymerisat-Teilchen, die eingekapselt ein Treibmittel enthalten, in einer wässerigen Kunststoffdispersion verteilt v/erden und daß diese Mischung auf die Trägerschicht aufgebracht und hierauf vorzugsweise unter Wärmeeinwirkung trocknen gelassen wird. Die Mischung kann beispielsweise auf die Trägerschicht gestrichen, mit einer Walzenrakel aufgetragen oder mit einer Sprühdüse aufgesprüht werden. Bei Verwendung von fertigen Bläschen werden diese somit einfach in der wässrigen Kunststoffdispersion verteilt, bei Verwendung von ein Treibmittel enthaltenden Oopolymerisat-Teilchen werden die Bläschen erst beim Trocknen der Mischung von der Wärmeeinwirkung gebildet. Es können auch sowohl fertig© Bläschen als auch ein Treibmittel enthaltende Copolmerisat-Teilchen in der wässrigen Kunststoffdispersion verteilt v/erden, was insbesondere dann von Vorteil ist, wenn das von den Bläschen ausgefüllte Volumen in Bezug auf Volumen der Kunststoffdispersion der fertigen Beschichtung sehr groß sein soll. Um eine durchgehende Erwärmung der auf der Trägerschicht aufgebrachten Mischung zu erzielen, was insbesondere dann notwendig ist, wenn ein Treibmittel enthaltende Gopoly-
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merisat-Teilchen verwendet werden, die beim Erwärmen in sich geschlossene Bläschen bilden, die eine dünne Hülle aufweisen, in deren Inneren ein Gas eingeschlossen ist, wird gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung die Mischung einer Infrarotstrahlung ausgesetzt.
Die Trocknung der auf der Trägerschicht aufgebrachten Mischung erfolgt zweckmäßig im Vakuum, beispielsweise in einem Vakuumtrockner, wobei das Wasser durch die Trägerschicht hindurch entfernt wird. Auf diese V/eise kann gleichzeitig eine innige Verbindung zwischen Beschichtung unä. Trägerschicht erzielt werden.
Wie bereits erwähnt, kann die Trägerschicht gleichzeitig eine Deckschicht beispielsweise aus Leder- oder Faserverbundstoffen, für die Beschichtung bilden. Es kann aber auch gemäß einem weiteren Merkmal des erfindungsgemäßen Verfahrens auf der der Trägerschicht abgewendeten Seite auf diese eine Deckschicht aufgebracht werden.
Gemäß einem weiteren Merkmal des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die der Trägerschicht abgewendete Seite der Beschichtung einer unmittelbaren Druck- und/oder Wärmeeinwirkung, beispielsweise mittels einer beheizten Prägeplatte ausgesetzt. Hiedurch wird die Oberfläche der Beschichtung mittels Hitze und Druck verdichtet und es kann die Oberfläche gleichzeitig mit einem Finish und/ oder einer Prägung versehen werden...
Wird eine gesonderte Deckschicht bzw. Zurichtung auf die Beschichtung aufgebracht, so wird gemäß einem weiteren Merkmal des erfindungsgemäßen Verfahrens zweckmäßig die Beschichtung nach Aufbringen der Deckschicht von' der Trägerschicht abgezogen. Die Zurichtungsschichten sind im allgemeinen weniger als 0,08 mm dick und bestehen vorzugsweise gleichfalls aus Elastomeren.
Wie bereits erwähnt können als wässerige Kunststoffdispersionen alle flüssigen Kunststoff-Filmbildner verwendet werden, die in ihrer flüssigen Phase mehr als 1 % V/asser enthalten oder enthalten können. Hiebei können auch Mischungen aus Dispersionen Verwendung finden, wo-
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durch der Vorteil erzielt wird, daß Dispersionen, die allein schlecht prägbar sind, unter Mitverwendung der thermoplastischen Hüllen der Bläschen bei Anwendung von Hitze unter Druck leicht eine dauerhafte Prägung erhalten.
Als Trägerschicht können sowohl plattenförmig Teile als auch Bünder, insbesondere endlose Sander, verwendet" v/erden, wodurch eine kontinuierliche Fertigung möglich ist.
Im folgenden wird ein Beispiel für die Herstellung einer auf einer Trägers dicht aufgebrachten erfindungsgemäßen Beschichtung näher erläutert.
Zwischen 0,3 und 6,5 Gewichtsteile eines feinpulvrigen Vinylidenchlorid-Acrylnitril-Cepolymerisates mit eingekapselten !'reibmittel und/oder ζ vd. sch en 0,3 und 6,5 Gewichtsteile thermoplastischer .Bläschen mit unterschiedlichem Durchmesser, vorzugsweise ge etwa 1 bis 3 Gewichtsteile, werden in einer Elastomeren-Dispersion verteilt, die ca 60 % Peststoff einschließlich der eventuellen Zuschlagsstoffe, wie z.B. Vernetzungsmittel, Farbstoffe, Koagulationsmittel, Füllstoffe, Verdickungsmittel u. dgl. enthält. Die hiedurch entstandene Mischung wird auf beliebige Art und Weise auf eine vorzugsweise heiße Trägerschicht in gewünschter Schichtdicke aufge- . tragen. Danach wird die aufgetragene Dispersionsschicht entweder nur durch die Trägerschicht oder auch von oben erwärmt und dadurch verfestigt, wobei gleichzeitig bei Verwendung eines Treibmittels durch dieses zusätzliche gasgefüllte Bläschen gebildet werden. Die Trägerschicht kann entweder selbst die Deckschicht bilden oder es v/ird hierauf die Dispersionsschicht mit einer Deckschicht verbunden und nach der Verfestigung die Beschichtung zusammen mit der Deckschicht von der Trägerschicht abgezogen,
Patentansprüche: - 8 -
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Claims (16)

Pat e η t a η s Ό r ü c h e
1. Auf einer Trägerschicht aufgebrachte Beschichtung aus wässerigen Kunststoffdispersionen, vorzugsweise Elasbomeren-Dispersionen, oder Mischungen hievon, dadurch gekennzeichnet, daß in die Kunststoffdispersionen Bläschen eingebettet sind, deren hülle aus einem anderen thermoplastischen Kunststoffrnaterial als das Material der Kunststoff dispersionen, vorzugsweise aus elastischem Polyvinylidenchlorid-Copolymerisat und/oder Polyvinylchlorid-Copolymerisat besteht und mit den Kunststoffdispersionen verbunden ist, und deren hohler Kern ein Gas, vorzugsweise Luft, in einer Menge von mindestens 25 #, vorzugsweise 50 bis 85 7°, bezogen auf das Gesamtvolumen, enthält.
2. Beschichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bläschen einen Durchmesser von 0^009 mm bis 0,6 mm, vorzugsweise 0,01 mm bis 0,06 mm, besitzen.
3· Beschichtung nach Anspruch 1 oder 2,' dadurch gekennzeichnet, daß die Hülle der Bläschen mit den Kunststoff dispersionen lediglich lose verbunden sind.
4. Beschichtung nach Anspruch 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche der Bläschen mit einem dünnen 'Irennmittelüberzug, beispielsweise aus stark verdünntem Polysiloxan oder Fettsäure- und ]?ettalkoholderivaten versehen ist.
5· Beschichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gasvolumen an wenigstens einer Oberfläche der Beschichtung geringer ist als in der Mitte derselben.
6. Beschichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5? dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche an der der Trägerschicht abgewendeten Seite mit einer homogenen Haut überzogen ist.
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7. Beschichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerschicht von einer Deckschicht für die Beschichtung, beispielsweise von Leder- oder IFaserverbundstoffen, gebildet ist.
S. Beschichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß an der der 'Trägerschicht abgewendet en Seite eine Deckschicht, beispielsweise aus Leder- oder Faserverbundstoffen, angeordnet ist.
9. Beschichtung nach einem- der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche der Deckschicht mit einer Prägung und/oder einem tfarbfinish versehen ist.
10. Beschichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerschicht aus einer entfernbaren Unterlage besteht.
11. Verfahren zum Aufbringen einer Beschichtung nach einem der Ansprache 1 bis 10 auf eine Trägerschicht, dadurch gekennzeichnet1·, daß mit einer Hülle aus thermoplastischem Kunststoffmaterial, insbesondere aus elastischem Polyvinylidenchlorid-Copolymerisat und/oder PoIyvinylchlorid-Copolymerisat versehene Bläschen, vorzugsweise in einer Menge von 0,3 bis 6,5 G-ewichtsteilen, und/oder Teilchen aus thermoplastischem Kunststoffmaterxal, insbesondere Copolymerisat-Teilchen, die eingekapselt ein Treibmittel enthalten, in einer wässerigen Kunststoffdispersion verteilt werden und daß diese Mischung auf die Trägerschicht aufgebracht und hierauf vorzugsweise untsr Wärmeeinwirkung trocknen gelassen wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung einer Infrarotstrahlung ausgesetzt wird.
13· Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Trocknung der auf die Trägerschicht aufgebrachten Mischung im Vakuum erfolgt, wobei das Wasser durch die Trägerschicht hindurch entfernt wird.
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14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 1?, dadurch gekennzeichnet, daß auf der der Trägerschicht abgewendeten Seite auf diese eine Deckchicht aufgebracht wird.
15· Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis, 14, dadurch gekennzeichnet, daß die der Trägerschicht abgewendete Seite der Beschichtung einer unmittelbaren Druck- und/oder Wärmeeinwirkung, beispielsweise mittels einer beheizten Prägeplatte, ausgesetzt wird.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 15» dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung nach Aufbringen der Deckschicht von der Trägerschicht abgezogen wird.
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DE2445605A 1974-04-12 1974-09-24 Beschichtetes Leder und Verfahren zu dessen Herstellung Expired DE2445605C3 (de)

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