DE2502655C3 - Syntheseleder-Basismaterial - Google Patents

Syntheseleder-Basismaterial

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DE2502655C3 DE19752502655 DE2502655A DE2502655C3 DE 2502655 C3 DE2502655 C3 DE 2502655C3 DE 19752502655 DE19752502655 DE 19752502655 DE 2502655 A DE2502655 A DE 2502655A DE 2502655 C3 DE2502655 C3 DE 2502655C3
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Description

Gegenstand der Erfindung ist ein Syntheseleder-Basismaterial auf Basis von mit Kautschuklatex imprägnierten Faservliesen und ein Verfahren zur seiner Herstellung. Das Syntheseleder-Basismaterial der Erfindung weist ein besonders hohes Wasserdampfspeichervermögen auf, das etwa 70 bis 80% des Speichervermögens von natürlichem Leder erreicht.
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 kontinuierliche Imprägnierprozesse nicht verwendungsfähig 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 Svntheseleder-Basismaterial auf der Basis eines mit einem Kautschuklatex imprägnierten Faservlieses bereit, das gekennzeichnet ist durch ein Wasserdampfspeichervermögen von 2—8 Gew.-%, bezogen auf Trockengewicht des Materials, eine Zugfestigkeit von 30—250 kg/cm2 und eine Bruchdehnung von 30— 150%.
Das Verfahren zur Herstellung dieses Syntheseleder-Basismaterials durch Imprägnierung eines Faservlieses mit einer Kautschumischung, Koagulation der Mischung und anschließende Vulkanisation ist dadurch gekennzeichnet, daß man ein Faservlies mit einer ein Wärmesensibilisierungsmittel, einen schnell wirkenden Vulkanisationsbeschleuniger und eine Siliconölemulsion enthaltenden Kautschuklatex-Mischung imprägniert und nach Wärmekoagulation der Latexmischung bevorzugt in Dampf vulkanisiert und anschließend trocknet
Zur Herstellung des Syntheseleder-Basismaterial geeignete Faservliese sind insbesondere Vliese, bestehend aus natürlichen und/oder synthetischen Fasern. Bevorzugt verwendet werden Polyamid-, Polyester-,
ι ο Polypropylen-, Viskose- und Zellulosefasern.
Für die Imprägnierung geeignete Kautschuklatices sind im Prinzip alle Wärmesensibilisierbaren natürlichen oder synthetischen Kautschuklatices. Besonders geeignet sind Naturkautschuklatex und synthetische Kautschuklatices, wie z. B. carboxylierte bzw. nichtcarboxylierte Latices auf Basis von Mischpolymerisaten von Butadien/Acrylnitril, Butadien/Styrol, Chloropren und Butadien/Acrylsäureester sowie Isopren und entsprechende Mischpolymerisate. Die Polymerisate können außerdem noch Säure amidfunktionen sowie selbstvernetzende Gruppen, wie z. B. N-Methylolacrylamid, enthalten.
Wärmesensibilisierungsmittel, die erfindungsgemäß eingesetzt werden können, sind beispielsweise Polyvinylmethyläther, Polyäthylen- bzw. Polypropylenoxidaddukte und/oder deren Mischaddukte, Polyalkyl- bzw. -arylsiloxane, sowie Äthylendiaminpolyätheraddukte.
Vulkanisiermittel sind z. B. Dispersionsgemische, bestehend aus Schwefel, Zinkoxid und Vulkanisations-
JO beschleunigen Bei reaktiven Polymerisaten, welche normalerweise ohne Schwefel und Vulkanisationsbeschleuniger vernetzen, kommen als Vernetzungsmittel Kondensationsprodukte aus Melamin, Harnstoff oder Phenol mit Formaldehyd infrage.
Die Anwesenheit eines schnell wirkenden Vulkanisationsbeschleunigers ist von besonderer Wichtigkeit. Hierzu kommen infrage vornehmlich wasserlösliche Natrium- oder Ammoniumsalze verschiedener Derivate der Dithiocarbaminsäure, eventuell in Kombination mit Salzen des Merkaptobenzothiazols.
Als Silicinöle sind besonders geeignet Siliconöle einer Viskosität von 50 bis lOOOcp, die als wäßrige Emulsionen mit einem Feststoffgehalt von bevorzugt 10—50% angewendet werden, und die bevorzugt nichtionische Emulgatoren enthalten.
Im allgemeinen enthält die Kautschuklatex-Mischung 100-300, bevorzugt etwa 220 Gew.-Teile Wasser, lOOGew.-Teile Kautschuk, 0,5—5, bevorzugt etwa 1,0 Gew.-Teile Wärmesensibilisierungsmittel, 3—10, bevorzugt etwa 7,0 Gew.-Teile Vulkanisiermittel, 1—4, bevorzugt etwa 2,0 Gew.-Teile Vulkanisationsbeschleuniger, 0,5—10, bevorzugt etwa 5,0 Gew.-Teile Siliconölemulsion.
Mit dieser Mischung wird das Faservlies in üblicher
V) Weise imprägniert, wobei man im allgemeinen eine Menge von 50—200%, bezogen auf Fasern, benutzt.
Das so erhaltene Vlies wird dann erwärmt auf eine Temperatur von 25—800C. Da die Latexmischung einen Wärmesensibilisator enthält, ist sie unterhalb dieser
M) Temperatur stabil, koaguliert aber oberhalb einer vorgegebenen kritischen Temperatur sehr schnell. Nach der Koagulation muß das imprägnierte Faservlies Weise vulkanisiert werden. Dabei kommt es darauf an, die Vulkanisation so schnell wie möglich durchzuführen.
hi Man wendet aus diesem Grunde besonders bevorzugt die Dampfvulkanisation bei Temperaturen von 100—2000C an. Im allgemeinen dauert die Vulkanisation 5—60 Minuten. Das vulkanisierte, imprägnierte
Faservlies kann dann in üblicher Weise, z. B. im Vakuum, bei 100— 17O°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.
Beispiel
10
15
Ein genadeltes und anschließend geschrumpftes Wirrfaservlies, bestehend aus 60% Polyamidfaser (ca. 40 mm Stapellänge und 1,5 den.) 40% Polyesterfaser (ca. 40 mm Stapellänge, 1,5 den.) wird mit einem Überschuß 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 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-Basismaterial. Das Vlies besitzt ein Speichervermögen von 4,4% (ermittelt nach der unten angegebenen Methode).
Die benutzte Latexmischung hat folgende Zusammensetzung:
210,0 Gew.-Teile eines 47%igen Latex des Copolymerisate von 85 Gew.-% Butadien und 15Gew.-% Acrylnitril (=100 Gew.-Teile Trockensubstanz)
35 10,0 Gew.-Teile einer 50Gew.-%igen Siliconölemulsion (100—1000 cp) in einer 2%igen wäßrigen Lösung des Kondensationsprodukts von 1 Mol Benzylphenylphenol und 20 Mol Äthylenoxid, 1,0 Gew.-Teil eines Polyäthersiloxans 8,0 Gew.-Teile Benzylphenylphenol
75,0 Gew.-Teile Wasser
41,0 Gew.-Teile einer Vulkanisationspaste aus
2 Gew.-Teilen Kolloidschwefel,
5 Gew.-Teilen Zinkoxyd,
1 Gew.-Teil Zinkdiäthyldithio-
carbamat,
5 Gew.-Teilen Titandioxid, 1 Gew.-Teil diisopropyldithiocarbaminsaures Natrium und
27 Gew.-Teilen einer 5%igen wäßrigen Lösung eines Kondensationsprodukts 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 Siliconölemulsion und auf das diisopropyldithiocarbaminsaure Natrium (sehr schneller Beschleuniger) verzichtet. Die Vulkanisation wird außerdem nicht in einer Dampfatmosphäre, sondern in Heißluft zwischen 110 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.
Tabelle 1
Richtung
Schichtdicke
nach
IUP 4
Zugfestig
keit
(mm) kp/cm
(DlN
53328)
Bruchdeh
nung
(DIN
53328)
Weiterreiß-
festigkeit
(DlN
53329)
Stichausreiß- festigkeit Dauerbiege-
festigkeit1)
Verdehnung2)
Druck
kp/cm kp/cm IUP 20 atü
I %
Il %
(DIN 53329) Wasserdampfaufnahme3)
η · 4h η · 8h η · 24h
Vergleichs- längs 1,0 78 90 44
versuch quer 10 97 uo 39
Beispiel längs 0,9 58 90 27
quer 0,9 106 70 35
Spaltleder längs 1,5 !98 50 48
quer 1,5 203 50 52
') Bally-Tensometer, trocken 200000 Knickungen (1UP20). < bedeutet: beschädigt.
> bedeutet: nicht beschädigt.
-) Verdehnung, Bally-Tensometer (IUP 13).
I = lineare Verdehnung.
Il = bleibende Verdehnung.
J) Nach der oben beschriebenen Methode.
< 3,6 25 11,5 0,6 0,6 0,6
< 3,2 25 10,3 4,4 4,5 4,6
> - - - 5,3 5,9 6,9
Das Wasserdampfspeichervermögen wurde wie folge bestimmt: Die Probekörper (Größe 50 χ 20 mm) wurden 24 Stunden bei 200C in einer Klimakammer mit einer relativen Luftfeuchtigkeit von 65% vorbereitet Danach wurden sie genau (auf 0,001 g) gewogen und dann in einer Klimakammer nut einer relativen Luftfeuchtigkeit von 86% bei 200C gebracht. Nach einer Lagerung von 4, 8 und 24 Stunden wurde zurückgezogen und die Gewichtszunahme auf 0,0001 g genau bestimmt.
Als Meßergebnis ist die prozentuale Gewichtszunahme, bezogen auf das nach der Konditionierung ei haitene Gewicht angegeben. Die Meßergebnisse sind Mittelwerte aus jeweils drei Einzelergebnissen.

Claims (3)

Patentansprüche:
1. Syntheseleder-Basismaterial auf der Basis eines mit einemKautschuklatex imprägnierten Faservlieses, gekennzeichnet durch ein Wasserdampfspeichervermögen von 2—8Gew.-%, bezogen auf Trockengewicht des Materials, eine Zugfestigkeit von 30—250 kg/cm2 und eine Bruchdehnung von 30-150%.
2. Verfahren zur Herstellung des Syntheseleder-Basismaterials gemäß Anspruch 1 durch Imprägnierung eines Faservlieses mit einer Kautschuklatexmischung, Koagulation der Mischung und anschließende Vulkanisation, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Faservlies mit einer ein übliches Wärmesensibilisierungsmittel, einen üblichen schnell wirkenden Vulkanisationsbeschleuniger und eine Siliconölemulsion enthaltenden Kautschuklatexmischung imprägniert und nach Wärmekoagulation der Latexmischung vulkanisiert und anschließend trocknet.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man in Dampf vulkanisiert.
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