DE2748117C3

DE2748117C3 - Verfahren zur Herstellung von Polyurethanschaumkunstleder

Info

Publication number: DE2748117C3
Application number: DE19772748117
Authority: DE
Inventors: Max Dr. 4900 Herford Dominik
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-10-27
Filing date: 1977-10-27
Publication date: 1984-01-05
Also published as: DE2748117B2; DE2748117A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Polyurethanschaumkunststoff, bei dem auf das Trägermaterial, zum Beispiel Gewebe, Gewirke od. dgl., eine Zwei-Komponenten-Polyurethan-Schaummischung aufgetragen wird, die gemeinsam mit dem Trägermaterial eine die Gesamtdicke des Polyurethanschaumkunststoffs bestimmende Kalibriereinrichtung durchläuft, wobei zwischen der Kalibriereinrichtung und der Polyurethan-Schaumdeckschicht ein nach Ausbildung der Oberfläche des Polyurethanschaumkunststoffs wieder ablösbares Abdeckmaterial mitläuft.

Das bekannte Verfahren dieser Art (DE-PS 8 42 267) dient zur Erzeugung einer Schaumstoffschicht mit Trägergewebe, bei der die Poren sich über die gesamte Schaumstofrdicke bis in die Oberfläche hinein gleichmäßig erstrecken. Zur Erzeugung eines Schaumkunstleders, das eine geschlossene Oberfläche aufweisen muß, ist dieses Verfahren bereits deshalb nicht geeignet, weil sich mit üblichen Zwei-Komponenten-Polyurethan-Schaummischungen keine geschlossene Oberfläche erzielen läßt. Darüberhinaus hat das bekannte Verfahren den wesentlichen Nachteil, daß das Abdeckmaterial, welches zur Erzeugung einer Oberflächenprägung dienen soll, aus einem kontinuierlich umlaufenden Metallband besteht. Die Verwendung eines kontinuierlich umlaufenden Metallbandes zur Erzeugung der Oberflächenprägung führt dazu, daß für einen Musterwechsel das gesamte Oberteil der Kalibriereinrichiung zunächst abgebaut und nach dem Wechsel des Prägebandes wieder eingebaut werden muß. Dies ist eine aufwendige Maßnahme, welche einen schnellen und häufigen Musterwechsel bei dem bekannten Verfahren ausschließt

Zur Herstellung eines Polyurethanschaumkunstleders, das eine geschlossene, gegen mechanische Belastungen widerstandsfähige Oberfläche aufweisen muß, werden bisher lediglich zwei Verfahren verwendet:

Bei einem ersten bekannten Verfahren zur Herstellung von Polyurethanschaumkunstleder wird die gesamte Beschichtung in mehreren Lagen auf das Trägermaterial aufgebracht Es wird dabei zunächst ein geeignetes Trägermaterial mit einer dünnen, zusammenhängenden und nicht geschäumten Grundbeschichtung versehen, auf die in einem weiteren Beschichtungsvorgang die Polyurethanschaumschicht aufgetragen wird. Schließlich wird auf die Polyurethanschaumschicht eine nicht geschäumte Deckschicht aufgebracht, welche die Oberschicht des fertigen Produkts bildet Nach jedem Verfahrensschritt wird eine Wärmebehandlungskammer durchlaufen, die entweder zur Verdampfung des Lösungsmittels oder zur Schaumbildung erforderlich ist Das zweite bisher großtechnisch verwendete Verfahren zur Herstellung von Polyurethanschaumkunstleder wird als »Umkehrverfahren« bezeichnet Bei diesem Umkehrverfahren wird auf ein silikonisiertes Trägerpapier zunächst e'ma Kompaktschicht aus in einem organischen Lösungsmittel gelöstem Polyurethan aufgetragen. Das bestrichene Trägerpapier durchläuft anschließend eine Wärmebehandlungskammer, in der das Lösungsmittel verdampft und sich eine glatte Filmschicht bildet Auf die glatte Filmschicht wird in einem zweiten Verfahrensschritt ein Polyurethanschaummaterial aufgestrichen, wieder beispielsweise mittels eines Rakels. Anschließend läuft von einer weiteren. Vorratsrolle das endgültige Trägermaterial, beispielsweise Gewebe oder Gewirke zu. Das endgültige Trägermaterial legt sich von oben auf die noch nicht ausgeschäumte Polyuretkanschi,.:h'. Anschließend durchlaufen das Trägerpapier mit der Kompaktschicht, mit der aufgestrichenen, noch nicht geschäumten Polyurethanschicht und das endgültige Trägermaterial eine weitere Wärmestation, bei der die Schaumbildung des Polyurethan-Schaummaterials erfolgt. Das die Wärmekammer verlassene Material ist mehrschichtig aufgebaut. Es besteht an seiner Oberseite aus dem endgültigen Trägermaterial, zum Beispiel aus Gewebe, ferner aus einer darunterliegenden Polyurethanschaumschicht von definierter Dicke, weiterhin aus einer sich nach unten anschließenden Kompaktschicht von definierter Dicke und schließlich aus der untenliegenden T'ägerpapierschicht Hinter der Wärmebehandlungskammer wird das Trägerpapier abgezogen und das Fertigprodukt bestehend aus endgültigem Trägermaterial, Polyurethanschaumschicht definierter Dicke und Kompaktschicht definierter Dicke, auf eine Produktrolle geführt.

Der entscheidende Nachteil beider bekannter Verfahren zur Herstellung von Polyurethanschaumkunstleder besteht darin, daß zu ihrer Durchführung die Verdampfung der eingebrachten Lösungsmittel erforderlich ist. Nachteilig ist es dabei nicht nur, daß erhebliche Energien zum Ausdampfen der Lösungsmittel und zum Ingangsetzen des Schaumbildungsvorgangs erforderlich

6ϊ sind. Problematischer ist es noch, daß bei diesem Verfahren die Luft mit Lösungsmitteldämpfen beladen wird. Zur Vermeidung einer unerträglichen Umweltverschmutzung muß entweder die mit Lösungsmitteldämp-

fen beladene Luft gereinigt und das Lösungsmittel anschließend zurückgewonnen werden oder das Lösungsmittel muß vernichtet werden, indem die mit Lösungsmitteldämpfen beladene Luft durch eine Feuerzone geführt wird. Beide bisher bekannten Verfahren zur großtechnischen Herstellung von Polyurethanschaumkunstleder sind aus den beschriebenen Gründen sehr aufwendig.

Es ist ferner ein Verfahren zum Prägen von kunststoffbeschichteten Warenbahnen bekannt (DE-AN S 19 540IVa/75b) bei dem auf ein Trägermaterial ein thermoplastischer Kunststoff mittels eines Rakels aufgestrichen wird. Das so bestrichene Material durchläuft eine Heizstrecke und hinler der Heizstrecke soll sich der Kunststoff in einem teigigen und noch prägefähigen Zustand befinden. Dabei hat die beschichtete Warenbahn hinter der Heizstrecke bereits ihre endgültige Dikke erreicht. Die Prägung erfolgt mit Hilfe eines Prägebandes, das über eine Druckwalze gegen die Oberfläche der teigigen Kunststoffschicht gedrückt wird. Ein solches Verfahren ist ausschließlich verwendbar für die Herstellung von Folien und Kunstledern, die mit thermoplastischen Kunststoffen beschichtet sind. Für die Herstellung von Polyurethan-Schaumkunstleder, weiches eine geschlossene Oberfläche aufweisen soll, ist dieses Verfahren nicht geeignet.

Ausgehend von dem vorerwähnten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs erwähnten Art zur Herstellung von Polyurethanschaumkunstleder verwendbar zu machen, wobei die Herstellung in möglichst einfachen Anlagen mit möglichst wenigen Verfahrensschritten unter Verzicht auf Lösungsmittelausdampfung mit vergleichsweise geringem Energieaufwand erfolgen soll.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt dadurch, daß zur Ausbildung eines Polyurethanschaumkunstleders die Zwei-Komponenten-Polyurethanschaummischung eine Integralschaummischung ist, und daß das Abdeckmaterial ein silikonisiertes Abdeckpapier ist, welches von einer vor der Kalibriereinrichtung befindlichen Vorratsrolle abgezogen und auf eine hinter der Kalibriereinrichtung befindliche Rolle aufgewickelt wird.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung weist das Abdeckmaterial eine Oberflächenprägung auf.

Durch die erfindungsgemäße Vei Wendung einer Integralschaum-Mischung ergibt sich eine Schaumstruktur, welche sich ohne Probleme c-in alle in der Praxis gestellten Forderungen anpassen läßt. Es kann dabei ohne Schwierigkeit die Dicke 'ler geschlossenen Oberflächenschicht ebenso variier* werden, wie die Dicke der geschäumten Zone. Ein N'^usterwechsel kann in allerkürzester Zeit durchgeführt herden, indem man in das Abdeckpapie.r mit der nicht 'nehr gewünschten Oberfläche das neue Abdeckpapier einfach anschließt, beispielsweise anklebt. Der ÜbergaPgsbereich ist dabei extrem klein und hierdurch entsteht ^ein nennenswerter Verlust an der Übergangszone des hergestellten Polyurethanschaumkunstleders. Bei einer ausreichenden Raumtemperatur kann bei dem ^rfindungsgemäßen eo Verfahren auf die Zufuhr von Premdenergie (mit Ausnahme der Antriebsenergie für die Herstellungsvorrichtung) völlig verzichtet werden. Wenn jedoch, beispielsweise wegen einer zu niedrigen Raumtempera-(ur, eine Fremdciierg'ezufuhi· erforderlich sein sollte, .y, dann handelt es sich um ei'ie gegenüber der bisher notwendigerweise erforderlichen Energiezufuhr bei der Herstellung von Polyurethanschaumkunsüeder uri einen vergleichsweise sehr geringen Betrag. Besonders vorteilhaft ist das Fehlen einer Lösungsmittelausdampfung, die mit den vorstehend geschilderten Problemen einhergeht.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung kann es unter bestimmten Bedingungen zweckmäßig sein, daß die auf das Trägermaterial aufgetragene Integralschaum-Mischung für das Ausschäumen eine Wärmebehandlungsstrecke durchläuft.

Dabei kann es zweckmäßig sein, daß die Wärmebehandlungsstrecke in Laufrichtung vor der Kalibriereinrichtung angeordnet ist.

Das Vorsehen einer Wärmebehandlungsstrecke hat sich ais zweckmäßig erwiesen, weil dann eine Mischung verwendet werden kann, die erst bei einer gegenüber der Raumtemperatur erhöhten Temperatur anspringt. Hierdurch läßt sich das Problem, einen möglichst gleichmäßigen Schichtauftrag der '.-itegralschaummischung zu erreichen, besonders einfach Kien. Man führt die für ein Anspringen der Mischung erforderliche Energie erst nach der Auftragsstelle zu, beispielsweise zu Beginn der durchlaufenen Kalibriereinrichtung. Eventue.:! genügt es sogar, vor der Kalibriereinrichtung einfache Infrarotstrahler anzubringen.

Der Auftrag der Integralschaummischung erfolgt mit Hilfe eines Mischgerätes, in dem die beiden Komponenten erst im Mischkopf selbst zusammemreffen und beim Austritt aus dem Mischkopf in geeigneter Weise über die gesamte Breite des Trägermaterials verteilt werden. Derartige Mischköpfe sind bereits für andere Verfahren bekannt

Der prinzipielle Ablauf d^s Verfahrens wird anhand der Zeichnung nachstehend beschrieben:

Von einer Vorratsrolle 1 wird Trägermaterial 2 abgezogen. Auf das Trägermaterial 2 wird die Integralschaummischung mit einem Mischkopf 3 aufgetragen. Das Trägermaterial 2 mit der aufgebrachten Integralschaummischung durchläuft eine schematisch angedeutete Kalibriereinrichtung 4, weiche im dargestellten Ausführungsbeispiel zwei gegensinnig und parallel zueinander endlos umlaufende Bänder 5 und 6 aufweist. Der Abstand der Bänder 5 und 6 und damit die Spaltbreite, welche der endgültigen Dicke des hergestellten Polyurethanschaumkunstleders entspricht, wird durch Distanzplatten 7 eingestellt. Es ist möglich, die Wärmebehandlungsstrecke durch einen hinter dem Mischkopf 3 und vor der Kalibriereinrichtung 4 vorgesehenen Infrarotstrahler 12 zu bilden.

Von einer Vorratsrolle 8 wird Abdeckpapier 9 abgezogen, welches auf der Unterseite des Bandes 5 gleich.irinig und mit gleicher Geschwindigkeit mit dem beschichteten Trägermaterial 2 mitläuft. Das Abdeckpapier 9 wird nach Beendigung des Durchlauts durch die Kalibriereinrichtung 4 auf eine Vorratsrolle 10 aufgewickelt. Beim Duichlauf durch die Kalibriereinrichtung erfolgt das Ausschäumen der Iniegralschaummischung. Am Ende der Kalibriereinrichtung 4 ist die Integralschaummischung ausgehärtet und sie besitzt beim Verlassen der Kalibriereinrichtung eine verdichtete Oberflächenschicht mit der durch das jeweils mitlaufende Abdeckpapier geprägten Struktur. Das so gebildete Polyurethanschaumkunstleder läuft hinter der Kalibriereinrichtung 4 auf eine Vorratstrommel 11 auf.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Polyurethanschaumkunststoff, bei dem auf das Trägermaterial, zum Beispiel Gewebe, Gewirke od. dgl, eine Zwei-Komponenten-Polyurethan-Schaummischung aufgetragen wird, die gemeinsam mit dem Trägermaterial eine die Gesamtdicke des Polyurethanschaumkunststoffs bestimmende Kalibriereinrichtung durchläuft, wobei zwischen der Kalibriereinrichtung und der Polyurethan-Schaumdeckschicht ein nach Ausbildung der Oberfläche des Polyurethanschaumkunststoffs wieder ablösbares Abdeckmaterial mitläuft, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ausbildung eines Polyurethanschaumkunstleders die Zwei-Komponenten-Polyurethan-Schaummischung eine Integralschaum-Mischung ist, und daß das Abdeckmaterial ein silikonisiertes Abdeckpapier ist, welches von einer νοϊ der Kalibriereisrichtung befindlichen Vorratsrolle abgezogen und auf eine hinter der Kalibriereinrichtung befindliche Rolle aufgewickelt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Abdeckmaterial eine Oberflächenprägung aufweist

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die auf das Trägermaterial aufgetragene Integralschaum-Mischung für das Ausschäumen eine Wärmebehandlungsstrecke durchläuft.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dab die Wärmebehandlungsstrecke in Laufrichtung vor der Xalibrkreinrichtung angeordnet ist.