DE2502654C2 - Syntheseleder-Basismaterial mit hohem Wasserdampfspeichervermögen - Google Patents
Syntheseleder-Basismaterial mit hohem WasserdampfspeichervermögenInfo
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Description
und, nach Wärmekoagulation, rasche Vulkanisation durch Dampfbehandlung.
Gegenstand der Erfindung ist ein Syntheseleder-Basismaterial auf Basis von mit Kautschuklatex imprägnierten
Faservlieses, welches ein besonders hohes Wasserdampfspeichervermögen, das etwa 70 bis 80%
des Speichervermögens von natürlichem Leder erreicht, aufweist.
Aus der DE-AS 15 70 088 sind wasserdampfdurchlässige,
mikroporöse Flächengebilde auf der Basis von mit Kautschuklatices imprägnierten Trägermaterialien bekannt.
Diese Produkte besitzen zwar Mikroporosität und damit eine gewisse Durchlässigkeit für Wasserdampf,
nicht aber ein Speichervermögen für Wasserdampf. Das für sie angegebene Herstellungsverfahren
ist zur Erzeugung großer Flächen und zur industriellen Fertigung praktisch ungeeignet, da die angegebenen
Latexmischungen nur über einen kurzen Zeitraum stabil, und somit für Imprägnierprozesse nicht geeignet
sind.
Es besteht daher ein Bedürfnis, Syntheseleder-Basismaterial zur Verfügung zu stellen, das einerseits ein
hohes Speichervermögen für Wasserdampf hat und andererseits leicht und reproduzierbar hergestellt
werden kann. Die Wasserdampfspeicherfähigkeit ist besonders wichtig, weil sie eine der hervorragendsten
Eigenschaften von natürlichem Leder ist und in synthetischen Produkten bisher noch nicht in ausreichendem
Maß erzielt werden konnte.
Die Erfindung stellt somit ein Syntheseleder-Basismaterial mit hohem Wasserdampfspeichervermögen zur
Verfügung, welches durch Imprägnierung eines Faservlieses mit einer Kautschuklatexmischung, Koagulation
der Mischung und anschließende Vulkanisation sowie abschließende Trocknung erhalten worden ist und das
dadurch gekennzeichnet ist, daß das Syntheseleder-Basismaterial ein Wasserdampfspeichervermögen von 2
bis 8 Gew.-%, bezogen auf Trockengewicht des Materials, eine Zugfestigkeit von 294,3 bis 1962 N/cm2
(30 bis 200 kg/cm2) und eine Bruchdehnung von 30 bis 150% besitzt und erhalten worden ist durch Imprägnierung
des Faservlieses mit einer Kautschuklatexmischung enthaltend ein Wärmesensibilisierungsmittel
neben einem schnell wirkenden Vulkanisationsbeschleuniger und 0,5 bis 10 Gew.-Teilen pro 100 Gew.-Teile
Kautschuk einer im Kautschuk und den übrigen Bestandteilen des Latex unlöslichen und inerten
emulgierfähigen Substanz als Porenbildner in Form von
1. langkettigen aliphatischen oder acyclischen Isocyanaten,
' 2. Kondensaten von N-methyloliertem Melamin,
Harnstoff oder cyclischen Harnstoffen mit langkettigen Fettsäuren oder deren Amiden, langkettigen
Alkoholen oder langkettigen Aminen,
perfluorierten langkettigen aliphatischen Kohlenwasserstoffen,
perfluorierten langkettigen aliphatischen Kohlenwasserstoffen,
4. Polyvinylmethylether,
5. Gemischen von Epoxidharzen mit Polyethersiloxan,
Gemischen von Polyethylen mit Polyethersiloxan, Gemischen von unter 1 bis 6 aufgeführten Produkte
und, nach Wärmekoagulation, rasche Vulkanisation durch Dampfbehandlung.
Nach einem anderen Vorschlag (DE-OS 25 02 655) wird zum Unterschied davon als Porenbildner eine
Siliconölemulsion verwendet.
Zur Herstellung des Syntheseleder-Basismaterials geeignete Faservliese sind insbesondere Vliese, bestehend
aus natürlichen und/oder synthetischen Fasern. Bevorzugt verwendet werden Polyamid-, Polyester-,
Polypropylen-, Viskose- und Cellulosefasern.
Für die Imprägnierung geeignete Kautschuklatices sind im Prinzip alle wärmesensibilisierbaren natürlichen
45
oder synthetischen Kautschuklatices, Besonders geeignet
sind Naturkautschuklatex und synthetische Kautschuklatices, wie z. B. carboxylierte bzw. nichtcarboxylierte
Latices auf Basis von Mischpolymerisaten von Butadien/Acrylnitrii, Butadien/Styrol, Chloropren und
Butadien/Acrylsäureester sowie Isopren und entsprechende
Mischpolymerisate. Die Polymerisate können außerdem noch Säureamidfunktionen sowie selbstvernetzende
Gruppen, wie z. B. N-Methylolacrylamid,
enthalten.
Wärmesensibilisierungsmittel, die erfindungsgemäß
eingesetzt werden können, sind beispielsweise Polyvinylmethylether,
Polyethylen- bzw. Polypropylenoxidaddukte und/oder deren Mischaddukte, Polyalkyl- bzw.
-arylsiloxane, Ethylendiaminpolyetheraddukte.
Vulkanisiermittel sind z. B. Dispersionsgemische, bestehend aus Schwefel, Zinkoxid und Vulkar.isationsbeschleuniger.
Bei reaktiven Polymerisaten, welche normalerweise ohne Schwefel und Vulkanisationsbeschleuniger
vernetzen, kommen als Vernetzungsmittel Kondensationsprodukte aus Melamin, Harnstoff oder
Phenol mit Formaldehyd, oder Metalloxide in Frage.
Die Anwesenheit eines schnell wirkenden Vulkanisationsbeschleunigers
ist von besonderer Wichtigkeit. Hierzu kommt in Frage vornehmlich wasserlösliche
Natrium- oder Ammoniumsalze verschiedener Derivate der Dithiocarbaminsäure, eventuell in Kombination mit
Salzen des Mercaptobenzothiazols.
Beispiele für die unlöslichen und inerten emulgierfähigen Substanzen sind: Stearylisocyanat; Kondensat von
hexamethyloliertem Melamin mit Behensäure; perfluorierte Stearinsäure; Polyvinylmethylether mit einem
Molekulargewicht von 30 000 bis 70 000; Gemische von niedermolekularem Polyethylen mit Polyethersiloxan.
Im allgemeinen enthält die Kautschuklatex-Mischung 100 bis 300, bevorzugt etwa 220 Gew.-Teile Wasser, 100
Gew.-Teile Kautschuk, 0,5 bis 5, bevorzugt etwa 1,0 Gew.-Teile Wärmesensibilisierungsmittel, 3 bis 10,
bevorzugt etwa 7,0 Gew.-Teile Vulkanisiermittel, 1 bis 4, bevorzugt etwa 2,0 Gew.-Teile Vulkanisationsheschleuniger,
0,5 bis 10, bevorzugt etwa 5,0 Gew.-Teile Porenbildner.
Mit dieser Mischung wird das Faservlies in üblicher Weise imprägniert, wobei man im allgemeinen eine
Menge von 50 bis 200%, bezogen auf Fasern, benutzt.
Das so erhaltene Vlies wird dann erwärmt auf eine Temperatur von 25 bis 80° C. Da die Latexmischung
einen Wärmesensibilisator enthält, ist sie unterhalb dieser Temperatur stabil, koaguliert aber oberhalb einer
vorgegebenen kritischen Temperatur sehr schnell. Nach der Koagulation muß das imprägnierte Faservlies sofort
vulkanisiert werden. Dabei kommt es darauf an, die Vulkanisation so schnell wie möglich durchzuführen.
Man wendet aus diesem Grunde besonders bevorzugt die Dampfvulkanisation bei Temperaturen von 100 bis
200° C an. Im allgemeinen dauert die Vulkanisation 5 bis 60 Minuten. Das vulkanisierte, imprägnierte Faservlies
kann dann in üblicher Weise z. B. im Vakuum, bei 100 bis
170° C getrocknet werden.
Man erhält so ein Syntheseleder-Basismaterial, dessen hervorragende Eigenschaft seine Wasserdampfspeicherfähigkeit
ist. Es kann in an sich bekannter Weise mit einer Deckschicht versehen werden, z. B. durch
Aufbringen einer dünnen, mikroporösen Polyurethanschicht. Danach kann es in ebenfalls bekannter Weise
gefinisht werden. Es stellt dann ein besonders hochwertiges Syntheseleder dar, dessen Eigenschaften
denen des Naturleders weitgehend entsprechen.
Ein Wirrfaservlies, bestehend aus 60% Polyamidfaser
(ca. 40 mm Stapellänge, 1,5 den), 40% Polyesterfaser (ca.
40 mm Stapellänge, 1,5 den) wird mit einem Oberschuß
einer Latexmischung der unten angegebenen Zusammensetzung imprägniert, so daß pro 100 g Fasermaterial
100 g Feststoff aus der Latexmischung aufgenommen werden. Das imprägnierte Vlies wird dann schnell
ίο auf 50°C erwärmt, wodurch die Latexmischung geliert.
Danach wird 30 Minuten bei 105° C mit Dampf vulkanisiert und anschließend das Vlies in Heißluft
getrocknet Das Vlies wird dann gespalten, so daß das Endprodukt die in der Tabelle 1 angegebene Schichtdikke
besitzt. Erhalten wird ein mikroporöses Syntheseleder-Basiämaterial.
Die Vliese besitzen ein Wasserdampfspeichervermögen v.cn 4 bis 5% (ermittelt nach
der unten angegebenen Methode; siehe Tabelle 2).
Die benutzte Latexmischung hat folgende Zusammensetzung:
Die benutzte Latexmischung hat folgende Zusammensetzung:
210,0 Gew.-Teile eines 47%igen Latex des Copolymerisats von 60,0 Gew.-% Butadien und 36 Gew.-%
Acrylnitril und 4,0 Gew.-% Methacrylsäure (= 100 Gew.-Teile Trockensubstanz),
a) 15 Gew.-Teile Stearylisocyanat, Emulsion 33%ig,oder
b) 15 Gew.-Teile Gemisch aus Polyethersiloxan mit Polyethylen, Emulsion 33%ig oder
c) 30 Gew.-Teile Kondensationsprodukt aus methyloliertem Melamin mit Behensäure, Emulsion
16,5%igoder
d) 30 Gew.-Teile Polyvinylmethylether, Molekulargewicht ca. 50 000, Emulsion 16,5%ig,
1,0 Gew.-Teil eines Polyethersiloxans
2,0 Gew.-Teile Benzylphenylphenol
75,0 Gew.-Teile Wasser
41,0 Gew.-Teile einer Vulkanisationspaste aus
75,0 Gew.-Teile Wasser
41,0 Gew.-Teile einer Vulkanisationspaste aus
2 Gew.-Teilen Kolloidschwefel,
5 Gew.-Teilen Zinkoxid,
1 Gew.-Teil Zinkdiethyldithiocarbamat,
5 Gew.-Teilen Titandioxid,
5 Gew.-Teilen Zinkoxid,
1 Gew.-Teil Zinkdiethyldithiocarbamat,
5 Gew.-Teilen Titandioxid,
1 Gew.-Teil diisopropyldithiocarbaminsaures Natrium und
27 Gew.-Teile einer 5%igen Lösung eines Kondensationsproduktes aus Naphthalinsulfonsäure
mit Formaldehyd.
Der Koagulationspunkt dieser Latexmischung ist ca. 40° C.
Vergleichsversuch
Dieser Versuch wird in genau gleicher Weise
, ausgeführt, nur wird auf die Zugabe der vorstehend unter a) bis d) genannten Produkte und auf das
diisopropyldithiocarbaminsaure Natrium (sehr schneller Beschleuniger) verzichtet. Die Vulkanisation wird
außerdem nicht in einer Dampfatmosphäre, sondern in Heißluft zwischen 100 und 130° C durchgeführt. Das so
erhaltene Material besitzt ein Wasserdampfspeichervermögen von 0,6%.
Die Ergebnisse sind in der Tabelle 1 zusammengefaßt. Zum Vergleich sind auch die entsprechenden Werte für
Spaltleder mit angegeben.
I | Rich tung |
5 | Zugfestig keit, N/cm! *) |
25 | 02 654 | Stich- ausreiß- fesligkeit, N/cm*) |
6 | I % II % |
I Tabelle 1 | CuIN 53 328) |
(DIN 53 329) |
25 11,5 | |||||
I | längs | Dicke IUP4 |
765 | Bruch dehnung. %*) |
Weiter- reiß- festigkeit, N/cm*) |
677 | Biege- Verdehnung festigkeit') (IUP13)2) (IUP 20) |
|
quer | (mm) | 952 | (DIN 53 328) |
(DIN 53 329) |
628 | Druck Pa | 25 J 0,3 | |
j Vergleichs- | längs | 1,0 | 569 | 90 | 432 | 608 | < 3,6 · 10s | |
; versuch | quer | 1,0 | 1040 | 110 | 383 | 598 | - - | |
Beispiel | längs | 1,1 | 1942 | 90 | 265 | 1373 | < 3,2 - ΙΟ5 | |
quer | 1,1 | 1991 | 70 | 343 | 1275 | |||
Spaltleder | 1,4 | 50 | 471 | > | ||||
1,4 | 50 | 510 | ||||||
') Bally-FIexometer, trocken 200 000 Knicicungen (IUP 20)
< bedeutet beschädigt
> bedeutet nicht beschädigt.
2) Verdehnung Bally-Tensumeter (IUP 13)
I = lineare Verdehnung
2) Verdehnung Bally-Tensumeter (IUP 13)
I = lineare Verdehnung
II = bleibende Verdehnung. *) Diese Werte sind für die mit den Porcnbildncrn a)-d) erhaltenen Syntlicsclcdcr-Matcriulicn annähernd identisch.
Tabelle 2
Wasserdampfaufnahme*)
Wasserdampfaufnahme*)
n.4Std. η. 8 SId. η. 24 SId.
Vcrglcichsversuch | 0,6 | 0,6 | 0,6 |
Spalllcder | 5,3 | 6,2 | 6,9 |
Beispiel a) | 1,4 | 2,1 | 3,9 |
Beispiel b) | 1,7 | 2,2 | 4,4 |
Beispiel c) | 1,5 | 2,7 | 4,4 |
Beispiel d) | 1,7 | 2,2 | 4,8 |
*) Nach der nachfolgend beschriebenen Methode.
Das Wasserdampfspeichervermögen wurde wie folgt bestimmt: Die Probekörper (Größe 50 χ 20 mm) wurden
24 Stunden bei 20°C in einer Klimakammer mil einer relativen Luftfeuchtigkeit von 65% vorbereitet.
Danach wurden sie genau (auf 0,0001 g) gewogen und dann in eine Klimakammer mit einer relativen
Luftfeuchtigkeit von 86% bei 20°C gebracht. Nach einer
Lagerung von 4, 8 und 24 Stunden wurde zurückgewogen und die Gewichtszunahme auf 0,0001 g genau
bestimmt.
Als Meßergebnis ist die prozentuale Gewichtszunahme, bezogen auf das nach der Konditionierung
erhaltene Gewicht angegeben. Die Meßergebnisse sind Mittelwerte aus jeweils drei Einzelcrgebnissen.
Claims (7)
- Patentanspruch:Syntheseleder-Basismaterial mit hohem Wasserdampfspeichervermögen, welches durch Imprägnierung eines Faservliese· mit einer Kautschuklatexmischung, Koagulation der Mischung und anschließende Vulkanisation sowie abschließende Trocknung erhalten worden ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Syntheseleder-Basismaterial ein Wasserdampfspeichervermögen von 2 bis 8 Gew.-°/o, bezogen auf Trockengewicht des Materials, eine Zugfestigkeit von 294,3 bis 1962 N/cm2 (30 bis 200 kg/cm2) und eine Bruchdehnung von 30 bis 150% besitzt und erhalten worden ist durch Imprägnierung des Faservlieses mit Kautschuklatexmischung enthaltend ein Wärmesensibilisierungsmittel neben einem schnell wirkenden Vulkanisationsbeschleuniger und 0,5 bis 10 Gew.-Teilen pro 100 Gew.-Teile Kautschuk einer im Kautschuk und den übrigen Bestandteilen des Latex unlöslichen und inerten emulgierfähigen Substanz als Porenbildner in Form vonL langkettigen aliphatischen oder acyclischen Isocyanaten,
- 2. Kondensaten von N-methyloHertem Melamin, Harnstoff oder cyclischen Harnstoffen mit langkettigen Fettsäuren oder deren Amiden, langkettigen Alkoholen oder langkettigen Aminen,
- 3. perfluorierten langkettigen aliphatischen Kohlenwasserstoffen,
- 4. Polyvinylmethylether,
- 5. Gemischen von Epoxidharzen mit Polyethersiloxan,
- 6. Gemischen von Polyethylen mit Polyethersiloxan,
- 7. Gemischen von unter 1 bis 6 aufgeführten Produkte
Priority Applications (22)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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