DE2951348A1

DE2951348A1 - Verfahren zur herstellung eines kunstleders mit beschichteter, glatter oder veloursartiger oberflaeche

Info

Publication number: DE2951348A1
Application number: DE19792951348
Authority: DE
Inventors: Tamas Dipl.-Ing. Egry; Hans-Jürgen Hagebaum; Manfred Dr. Salamon; Ilona Györ Szabo; Martin Dr. 4047 Dormagen Wandel
Original assignee: Bayer AG; Graboplast
Current assignee: Bayer AG; Graboplast
Priority date: 1979-12-20
Filing date: 1979-12-20
Publication date: 1981-07-02
Also published as: JPS56169878A; EP0032219A1; HU180327B; DD155534A1

Description

BAYER AKTIENGESELLSCHAFT — 5*5090 Leverkusen-Bayerwerk Zentralbereich «en «m« Patente, Marken und Lizenzen Dn/Wl 18. U82.1979

GRABO P LAST 9002 Györ / Ungarn

Verfahren zur Herstellung eines Kunstleders mit beschichteter, glatter oder veloursartiger Oberfläche

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Kunstleders auf Vliesstoffbasis mit hervorragender Weichheit, Flexibilität und anderen naturlederähnlichen Eigenschaften; wie z.B. hohem Feuchtigkeitsaufnahmevermögen und hohen Wasser- und Lufttransporteigenschaften.

Es ist bekannt, Kunstleder oder Lederaustauschstoffe auf Vliesstoffbasis herzustellen. Dabei werden Stapelfaser- oder Endlosfädenvliese aus Synthese- oder Chemie- fasern bzw. -fäden genadelt, mit Latices oder Polyurethanprodukten imprägniert, vulkanisiert bzw. koaguliert, gegebenenfalls gespalten und je nach Einsatzzweck mit den bekannten Beschichtungsmassen beschichtet und gefinisht. Diese Materialien sind in der Regel wenig flexibel und schlecht drapier fähig.

Bekannt ist ebenfalls, daß die Weichheit und der Griff eines Vliesstoffes, gleiches gilt auch für die imprägnierten Basisvliese für Kunstleder, durch die Anzahl der Bindepunkte zwischen den verschiedenen Faseroberflächen und dem eingesetzten Bindemittel oder anders gesagt, durch den Anteil der bindemittelfreien Faseroberfläche bestimmt wird. Je kleiner die Anzahl der Bindepunkte und

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je größer die bindemittelfreie Faseroberflache ist, desto größer ist die Beweglichkeit der Fasern innerhalb des Vliesverbandes bei einer Biegebeanspruchung.

Weiterhin ist bekannt, daß die Weichheit und der Griff eines Basisvlieses vom Fasertiter abhängig ist. Je feiner die eingesetzten Fasern sind, um so weicher wird der Vliesstoff.

Mikrofeine Fasern mit einem Einzeltiter von ungefähr 0,1 Denier, deren Herstellung in der DE-AS 20 23 beschrieben wird, liefern Vliesstoffe und Kunstleder mit hervorragender Weichheit. Ein nach dem in dieser Druckschrift beschriebenen Verfahren hergestelltes Kunstleder besitzt neben den mikrofeinen Fasern zusätzlich auch nur eine geringe Anzahl an Bindepunkte, denn bei den zu Bündeln vorliegenden Mikrofasern sind nur die in der Randzone liegenden Kapillarfäden durch die eingesetzten Imprägniermittel gebunden, die in den Bündeln innen liegenden Kapillaren können daher bei einer Biegebeanspruchung aneinander vorbeigleiten.

Dieses Verfahren zur Herstellung eines Kunstleders mit hoher Weichheit ist aber kompliziert und erfordert einen großen technischen Aufwand. Das gilt nicht nur für die Herstellung der mikrofeinen Fasern, sondern auch für die nachfolgenden Veredelungs- bzw. Ausrüstungsstufen des Nadelfilzes zum gewünschten Kunstleder.

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Es wurde nun gefunden, daß man die zur Erzielung eines Kunstleders mit hoher Flexibilität und guter Wasseraufnahme und gutem Wassertransport innerhalb des Kunstleders erforderlichen Basisvlieseigenschaften, hohe Beweglichkeit der Fasern innerhalb des Vlieses, Reduzierung der Bindepunkte, groGe bindemittel freie Faseroberfläche, auf technisch einfache Weise dadurch erreichen kann, daG man für die Vliesbildung hydrophobierte oder anteilmäßig hydrophobierte Natur- oder Synthesefasern oder deren Gemische, vorzugsweise als Stapelfasern, gegebenenfalls aber als Endlosfäden, einsetzt.

Die Erfindung betrifft daher ein Verfahren zur Herstellung eines Kunstleders durch Vliesbildung aus Stapelfasern, wobei die Fasern auf einer Krempel oder einer pneumatischen Vliesbildeanlage geöffnet, zu einem Vlies gelegt, komprimiert, vorzugsweise genadelt, gegebenenfalls geschrumpft, mit einem Bindemittel imprägniert, gegebenenfalls gespalten, gegebenenfalls geschliffen, gerauht, gebürstet und gegebenenfalls beschichtet werden, das dadurch gekennzeichnet ist, daß das Vlies zumindest anteilmäßig solche Fasern enthält, die mit einem Hydrophobierungsmittel imprägniert sind.

Der Anteil an hydrophobieren Fasern im Vlies kann 5-100 %, vorzugsweise 5-90 % und besonders bevorzugt 30-70 % betragen.

Als Hydrophobierungsmitel können alle bekannten Produkte mit wasserabstoßender Wirkung, wie Öle, Fette, fettsaure Salze und vorzugsweise Silicone oder siliconhaltige Produkte, eingesetzt werden. Die Auftragsmenge an Hydrophobierungsmittel richtet sich nach derArt des Mittels und nach der zu hydrophobierenden Faserart, z.3. Wolle, Baumwolle, Polyamid, Polyacrylnitril, Polyester, Polypropylen,Cellulose

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u.a., und den für den jeweiligen Artikel gewünschten Effekt.

Die Auftragsmenge an Hydrophobierungsmittel liegt im allgemeinen bei 0,05 bis 5 Gew.-?o, vorzugsweise bei 0,1 bis 2 Gew.-?e (bezogen auf hydrophobiertes Fasermaterial).

Durch einen - erfindungsgemäQ bevorzugten - Einsatz von Gemischen aus Fasern mit unterschiedlichem Quellverhalten kann eine gezielte, abgestufte Hydrophobierung der Fasern erzielt werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann z.B. so ausgeführt werden, daQ ein ungenadeltes oder vorzugsweise genadeltes Faservlies aus den oben beispielhaft genannten Fasern oder deren- Gemischen mit über den gesamten Vliesquerschnitt konstanter, glerhmäßiger Faserverteilung vor dem an sich bekannten Imprägnieren ((z.B. mit einem Latex oder einem Polyurethan) mit einem der genannten Hydrophobierungsmittel, vorzugsweise nach dem Tauch- oder Sprühverfahren, hydrophobiert wird. Es kann jedoch auch so vorqegangen werden, daß man zum Aufbau des Vlieses von vorneherein hydrophobierte Fasern oder Gemische aus hydrophcbierten und nicht hydrophobieren Fasern einsetzt.

Ganz besonders bevorzugt wird erfindungsgemäß als Basisvlies für das Kunstleder ein in Sandwich-Konstruktion aufgebautes Vlies verwendet. Dieses Vlies kann ungenadelt, vorzugsweise aber genadelt, sein. Zum Aufbau dieses Sandwiches können die einzelnen Schichten Fasern der gleichen Art enthalten, sie können aber auch aus verschiedenartigen Fasern bestehen. Besonders bevorzugt ist der Einsatz von Fasern mit unterschiedlichem Quellverhalten. Auf diese Weise lassen sich die jeweils gewünschten Vlies- bzw. Kunstiedereigenschaften, ζ. B. durch die Auswahl der Fasern

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oder Fasergemische nach Art und Menge in den einzelnen Schichten und durch die Anordnung der Faserschichten zueinander und durch die Art und Menge des Hydrophobierungsmittels ganz gezielt einstellen. 5

Wird beispielsweise ein 2-schichtiges genadeltes Vlies hergestellt, bei dem die eine Schicht aus Polyamid- und die zweite Schicht aus einer Mischung aus Polyamid- und . Viscosefasern mit etwa 80 % Viscoseanteil besteht und dieses Vlies mit einer 1 "igen Si-H-gruppenhaltigen Siliconemulsion nach dem Tauchverfahren imprägniert, getrocknet und zur Vernetzung kurzfristig auf 140 ⁰C erhitzt, dann ist in der Folge der wasserabstoßende Effekt der Polyamid/ Viscose-Schicht größer als der der Polyamidschicht. Bei der dann nachfolgenden Imprägnierung mit bekannten Latices ist die Affinität der Polyamidschicht zum Latex größer als die der viscosehaltigen Schicht, aber geringer als im Falle einer nicht mit Siliconprodukten imprägnierten Polyamidfaserschicht. Das erhaltene Basisvlies ist dadurch insge- samt weicher als ein Basisvlies ohne Siliconimprägnierung und besitzt einen höheren Feuchtigkeitstransport im Kunstleder, wenn die Polyamidfaserseite beschichtet wird und die viscosehaltige Schicht die Lederinnenseite darstellt.

Die Uasserdampfabsorption der Viscose bleibt durch die Siliconisierung weitgehend unbeeinflußt.

Hydrophobiert man beispielsweise ein 3-schichtiges Vlies so, daß die hydrophilste Schicht die mittlere Vlieslage bildet, dann erhält man nach der Imprägnierung mit Latex ein Basisvlies, dessen Dichte von der Mitte aus nach beiden Seiten gleichmäßig abnimmt. Das Basisvlies und ein daraus durch Beschichtung hergestelltes Kunst-

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leder ist außerordentlich weich und besitzt, z.B. als Schuhoberleder eingesetzt, angenehme Trageigenschaften. Erhöht man die Gewichte der einzelnen Lagen, insbesondere die beschriebene Mittellage, dann kann man durch Spalten der Mittellage zwei Basisvliese erhalten, wie sie im 2-schichtigen Vliesaufbau beschrieben wurden.

Eine besondere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß man als Basisvlies ein Vlies aus zwei Schichten verwendet, bei dem nur eine Schicht mindestens anteilmäßig hydrophobierte Fasern enthält und daß die Vernadelung der beiden Schichten so erfolgt, daß mindestens in der letzten Nadelpassage die Nadeln nur von der Seite eintreten, die die hydrphobierten Fasern enthält, und daß die Einstichtiefe so gewählt wird, daß auf der der Einstichseite abgekehrten hydrophobierungsmittelfreien Schicht Faserbüschel durchgestoßen werden und nach dem Rauhen und Bürsten einen Velours liefern.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich Vlieskunstleder mit besonders weichem und angenehmem Griff dann erhalten, wenn die Imprägnierung mit Latexbindemitteln durchgeführt wird, wie sie in der DE-OS 25 02 654, DE-OS 25 02 655 oder DE-OS 26 01 781 beschrieben sind.

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Beispiel 1

Ein Wirrfaservlies, bestehend aus 60 % hydrophobierter Polyamidfaser (ca. 40 mm Stapellänge, 1,6 dtex), 40 % Polyesterfaser (ca. 40 mm Stapellänge, 1,6 dtex) wird mit einem ÜberschuG 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 ⁰C mit Dampf vulkanisiert und anschlieOend das Vlies in Heißluft getrocknet. Durch Spaltung des Vlieses wird ein mikroporöses Syntheseleder-Basismaterial erhalten.

Die benutzte Latexmischung hatte folgende Zusammensetzung: 15

210,0 Gew.-Teile eines 47 ?»igen Latex eines Copolymeri-

sates aus 60,0 Gew.-?o Butadien

36,0 Gew.-?a Acrylnitril und 4,0 Gew.-Ä Methacrylsäure (= 100 Gew.-Teile Trocken

substanz ) ,

15 Gew.-Teile Poly-dimethylsiloxan, Emulsion 33 Sig 1,0 Gew.-Teile eines Polyäthersiloxans 2,0 Gew.-Teile Benzylphenylphenol 75,0 Gew.-Teile Wasser

41,0 Gew.-Teile einer Vulkanisationspaste aus 2 Gew.-Teilen Kolloidschwefel 5 Gew.-Teilen Zinkoxid 1 Gew.-Teil Zinkdiäthyldithiocarbamat 5 Gew.-Teilen Titandioxid,

1 Gew.-Teil diisopropyldithiocarbaminsaures Natrium

^LeA1'⁷⁶³ 13

und 27 Gew.-Teile einer 5 Äigen Lösung eines Kondensationsproduktes aus Naphthalinsulfonsäure mit Formaldehyd,

Der Koagulationspunkt dieser Latexmischung ist ca. 40 C.

Beispiel 2

Ein Fasergemisch, bestehend aus 70 %, 1,6 dtex/40 mm silikonisierten Polyamidfasern und 30 % Polyester-Hochschrumpffasern 1,3 dtex/60 mm, wurde gekrempelt, kreuzgelegt und nach bekannten Verfahren mit einer 38er Nadel vernadelt.

2 Das Vliesgewicht betrug ca. 350 g/m , die Einstichdichte

750y/cm . Das Vlies wurde anschließend bei ca. 70 ⁰C geschrumpft. Das ausgeschrumpfte Vlies, dessen Gewicht

2
ca. 450 g/m betrug, wurde nach dem Koagulationsverfahren mit einer Polyurethanlösung imprägniert (ca. 50 % Feststoffauflage), koaguliert, gewaschen und getrocknet.

Die Polyurethanlösung hatte folgende an sich bekannte (DE-AS 12 70 276, DE-AS 16 94 171) Zusammensetzung :

9 kg Dispersion eines kationischen Polyurethans, welches aufgebaut ist aus einem Polyester aus Phthalsäure, Adipinsäure und Ä'thylenglykol (Molverhältnis 1:1:2,2), Toluylendiisocyanat, N-Methyl-diäthanolamin und 1,4-Dichlorbuten

in einem Wasser/Dimethylformamid-Gemisch^25 Sig in DMF

3 kg eines Polyurethans aus einem Gemisch von Hexandiolpolycarbonatester und Adipinsäurebutandiol-1,4-ester; 4,4'-Diphenylmethan-diisocyanat und 1,4 Butandiol (25 Sig in DMF)

0,5 kg eines Polyurethans aus Adipinsäurebutandiol-äthylenglykol-Mischestern, 4,4'-Diphenylmethan-diisocyanat und 1,4-Butandiol (25 »ig in DMF)

0,05 kg Magnesiumchlorid 20 %ig

0,01 kg eines handelsüblichen Weiflgerbstof f es." Le A 19 763 130Q27/02Ö6

Das getrocknete Material wurde geschliffen und gespalten, und es wurde ein weiches velouriges Kunstleder mit einem Gewicht von ca. 220 g/m² erhalten.

Beispiel 3

Ein Fasergemisch aus 70 % silikonisierten Polyesterfasern 1,6 dtex/40 mm und 30 % Polyester-Hochschrumpffasern 1,3 dtex/60 mm wurde nach der im Beispiel 2 genannten Methode vervliest und mit einer Polyurethanlösung nachbehandelt und weiterveredelt.

2 Das erhaltene velourige Kunstleder, ""^230 g/m ,ist grifflich deutlicher härter und weniger drapierfähig als das Produkt aus Beispiel 2.

Beispiel 4 Ein Fasergemisch aus 70 % silikonisierten Polyamidfasern

1,6 dtex/40 mm und 30 % Polyesterhochschrumpffasern 1,3 dtex/60 mm wurde nach der in Beispiel 2 beschriebenen

Methode vervliest, vernadelt und geschrumpft.

2 Vliesgewicht: e* 450 g/m

2 Einstichdichte: ca. 800 Einstiche/cm .

a) Das so vorbehandelte Vlies wird mit einer ~23 %igen Latexdispersion (Perbunan N 3415) imprägniert, Feststoffauftrag ca. 100 %, bezogen auf das Vliesgewicht, und im IR-FeId koaguliert, dampfvulkanisiert, gewaschen, getrocknet und bei Trockenhitze von 140 C vulkanisiert.

Das erhaltene Rohprodukt wird gespalten, beidseitig geschliffen, das erhaltene Velours-Kunstleder kann mit Dispersionsfarben nach den bekannten Färbemethoden eingefärbt werden und eignet sich je nach Dicke für

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Oberbekleidung, Polstermaterial oder Schuhoberleder.

b) Das vorbehandelte Vlies wird mit einer 23 Sigen Latexdispersion, bestehend aus 50 % Perbunan N 3415 und 50 % Perbunan N Latex KA 8194, nach dem unter 4_a beschriebenen Verfahren ausgerüstet; der Feststoffauftrag betrug 100 %, bezogen auf das Ausgangsvliesgevi/icht.

Das gespaltene und geschliffene Material kann mit Dispersionsfarben gefärbt werden, es ist im Griff weicher, textiler als das Produkt aus a). Das Einsatzgebiet ist Oberbekleidung.

Beispiel 5

Ein Fasergemisch aus 70 % silikonisierten und 20 % nicht silikonisierten (ca. 8 % Restschrumpf) Polyamidfasern 1,6 dtex/40 mm u/ird nach der im Beispiel 2 beschriebenen Methode vervliest, ,mit den im Beispiel 4 genannten Latices imprägniert und vi/eiterbehandelt.

In beiden Fällen sind die Endprodukte ueicher als die Endprodukte aus 4a und 4b und besitzen bessere Festigkeit, Weiterreißfestigkeit und StichausreiQfestigkeit.

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Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung eines Kunstleders durch Vliesbildung aus Stapelfasern, wobei die Fasern auf einer Krempel oder einer pneumatischen Vliesbildeanlage geöffnet, zu einem Vlies gelegt, komprimiert, vorzugsweise genadelt, gegebenenfalls geschrumpft, mit einem Bindemittel imprägniert, gegebenenfalls gespalten, gegebenenfalls geschliffen, gerauht, gebürstet und gegebenenfalls beschichtet werden, dadurch gekennzeichnet, daß das Vlies zumindest anteilmäßig aus solchen Fasern besteht, die mit einem Hydrophobierungsmittel imprägniert sind.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die hydrophobieren Fasern das Hydrophobierungsmittel in einer Auftragsmenge von 0,01 bis 5 %, vorzugsweise von 0,1 bis 2 %, enthalten.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Hydrophobierungsmittel Öle, Fette, fettsaure Salze, Silicone, siliconhaltige Produkte und deren Mischungen untereinander eingesetzt werden.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß für die Vliesbildung eine Fasermischung aus hydrophobieren und nicht hydrophobieren Fasern verwendet wird.

5. Verfahren nach den Ansprüchen 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß das Vlies vor der Imprägnierung mit Bindemitteln mindestens teilweise hydrophobiert wird.

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6. Verfahren nach den Ansprüchen 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß das Vlies als Sandwich aufgebaut ist und die einzelnen Schichten mindestens teilweise hydrophobierte Fasern enthalten.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß nur eine Schicht mindestens teilweise hydrophobierte Fasern enthält.

8. Verfahren nach den Ansprüchen 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß das Vlies aus 2 Vliesschichten besteht, wobei nur eine Schicht mindestens anteilmäßig hydrophobierte Fasern enthält und daß die Vernadelung der beiden Schichten so erfolgt, daß mindestens in der letzten Nadelpassage die Nadeln nur von der Seite eintreten, die die hydrophobieren Fasern enthält, und daß die Einstichtiefe so gewählt wird, daß auf der der Einstichseite abgekehrten hydrophobierungsmittelfreien Schicht Faserbüschel durchgestoßen werden und nach dem Rauhen und Bürsten einen Velours liefern.

9. Verfahren nach den Ansprüchen 6-8, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Schichten aus Fasern mit unterschiedlichem Quellvermögen bestehen.

10. Verfahren nach den Ansprüchen 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil an hydrophobieren Fasern im Vlies 5 - 100 Ii, vorzugsweise 5 - 90 %, beträgt.

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