DEP0020190DA - Kunstleder - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine neue Art von Kunstleder, d.h. einen Kunststoff, der auf Grund seiner lederähnlichen Eigenschaften anstelle von Leder Verwendung finden kann.

Die ältesten und bekanntesten Kunstleder sind aus Textilgeweben hergestellt, auf welche eine wasserbeständige Schicht aus elastischem, organischem Material aufgebracht ist. Gewisse lederähnliche Eigenschaften werden durch eine aufkaschierte Kunststoff-Folie erzielt oder durch einen Farbfilm, der durch wiederholtes Aufstreichen eines Kunststofflackes etc. auf das Gewebe entsteht; das Gewebe selbst gibt dem Produkt nur die notwendigen Festigkeiten. Die so hergestellten Gewebekunstleder sind oft ebenso knickfest und dauerhaft wie Echtleder und übertreffen dieses noch hinsichtlich ihrer Wasserbeständigkeit, aber sie sind nicht luftdurchlässig, also nicht atmungsfähig, und dem Naturleder auch in den Festigkeitseigenschaften unterlegen.

Die andere grosse Gruppe der Kunstleder umfasst die Vlieskunstleder. Sie werden dadurch erhalten, dass man einer gleichmässigen Schicht von losen, verfilzten Baumwolle-, Zellwolle- oder Cellulose-Fasern, d.s. Textil- oder Papier-

Vliese, die praktisch keine Haltbarkeit haben, eine solche durch Tränkung mit einem Bindemittel verleiht und ihr dadurch auch einen lederähnlichen Charakter gibt. Das Vliesleder stellt also, ähnlich dem Echtleder, ein Flächengebilde von nicht vollständig orientierten Fasern dar, die durch das Bindemittel, bzw. durch die Kittsubstanz, zusammengehalten werden. Die Festigkeitswerte hängen daher wesentlich von dem Bindemittel ab, bleiben aber immer weit unter den betreffenden Werten des Naturleders. Wie beim Echtleder ist das Vlieskunstleder von Hohlräumen und Kapillaren durchsetzt. In einem gewissen Farbrikationszwischenstadium besitzt es auch eine Luftdurchlässigkeit; diese geht aber wieder verloren, da das Vlies-Kunstleder nach der Imprägnierung noch durch mehrere Lackstriche eine abdichtend wirkende Filmauflage erhält, um die sonst allzu geringe Nassfestigkeit zu erhöhen und gleichzeitig ein lederähnliches Aussehen zu erzeugen.

Beide Kunstledersorten, die Gewebe-Kunstleder sowie die Vlies-Kunstleder, haben also den Nachteil, dass sie weniger fest als die Naturleder und nicht luftdurchlässig sind.

Nach der vorliegenden Erfindung wird nun ein Kunstleder erhalten, das neben der äusseren Aehnlichkeit mit Naturleder auch dessen vorteilhafte Eigenschaften besitzt und z.T. übertrifft bezüglich Festigkeit, Geschmeidigkeit und gegebenenfalls Atmungsfähigkeit. Es besteht aus einer flächigen elastischen Schicht eines Harzes, die in ihrer ganzen Ausdehnung von einem Textil durchsetzt ist, das sowohl aus für das Harz aufnahmefähigen, feinen und dichten Teilen als auch aus relativ gröberen, dem Ganzen eine grosse Festigkeit verleihenden Teilen besteht.

Für die Bildung der elastischen Schicht kommen natürliche oder künstliche Harze, z.B. Natur- oder synthetischer Kautschuk, Cellulose-Derivate, ferner synthetische Polymerisations- oder Kondensationsprodukte, wie Polyvinyl-Derivate, oder auch Polymerisations- und Kondensationsharze, wie Polyurethane, in Betracht.

Von wesentlicher Bedeutung für das neue Kunstleder ist die Art des zur Verwendung kommenden Textils, da dieses nicht nur das innere Gerüst für die elastische und evtl. luftdurchlässige Harzschicht, sondern auch die Spenderin der verlangten besonderen Festigkeitseigenschaften des Ganzen sein muss. Das Textil kann gewebt, gewirkt oder gestrickt sein, muss sich aber immer sowohl aus für das Harz aufnahmefähigen als auch reissfesten Teilen zusammensetzen. Je nach Verwendungszweck des Kunstleders und je nach der Beschaffenheit und Verarbeitungsweise der Textilmaterialien kommen hierfür sowohl ein- als auch mehrschichtige Textilgerüste in Frage.

Bei Verwendung sogenannter plattierter Garne kann man mit einer einzigen Gewebeschicht auskommen. Bei einer vorteilhaften Ausführungsform können Kette und Schuss aus einem reissfesten Garn bestehen, das von einem für das Harz aufnahmefähigen Textilmaterial umschlossen, z.B. von feinem Garn umsponnen wird, worauf aus dem so vorbereiteten Material das einschichtige Textil hergestellt wird. Dieses einschichtige Textil kann auch in mehreren Lagen (übereinander liegenden Ketten) hergestellt sein. Zwecks Erzielung einer glatten Oberfläche des Kunstleders kann man die Oberfläche des Textils noch rauhen, walken oder filzen. Gemäss einer anderen vorteilhaften Ausführungsform, bei welcher Kette und Schuss ebenfalls aus einem reissfesten Garn bestehen, kann in dieses Textilgerüst ein Rauh-, Futter- oder Florfaden mit eingelegt und anschliessend gerauht bzw. aufgeschnitten werden, wodurch wiederum eine aufnahmefähige Faserschicht entsteht.

Das Textilgerüst kann auch aus mehreren, teils aus reissfesten und teils aus für das Harz aufnahmefähigen Gewebeschichten bestehen, deren jede einzelne von mindestens einer Gewebslage, d.h. Kette, aus dem entsprechenden Textilmaterial gebildet wird. Ein zweischichtiges Textilgerüst wird also aus einer reissfesten Schicht als Oberkette und aus einer aufnahmefähigen Schicht als Unterkette gebildet, oder dreischichtiges aus einer reissfesten Schicht als Oberkette, aus einer aufnahmefähigen Schicht als Mittelkette und, zur Erzielung einer möglichst glatten Oberfläche des Kunstleders, aus einer Schicht von besonders feinen Fäden in einer Atlasbindung als Unterkette. Diese verschiedenen Schichten werden in einem Stück hergestellt, indem z.B. - beim zweischichtigen Gewebe - die Oberkette mit der Unterkette, - beim dreischichtigen Gewebe - die Oberkette mit der Mittelkette und diese mit der Unterkette verbunden werden kann.

Als aufnahmefähiges Material sind insbesondere offen gesponnene lose Garne, Zweizylindergarn, Vigognegarn, mercerisierte Kunstfasern oder leicht gedrehte Baumwollgarne geeignet. Ihr Wahl richtet sich gegebenenfalls nach der Flüssigkeit, in welcher das Harz zur Anwendung gelangen soll, da der betreffende Textilteil in diesem Falle auch für sie aufnahmefähig sein soll. Für die zweckmässig satte und gleichmässige Durchsetzung des Harzes mit dem Gewebe ist natürlich auch dessen Maschenweite wichtig; sie soll so klein sein, dass das Harz die Hohlräume zwischen den Maschenfäden ganz ausfüllt.

Als reissfestes Material können insbesondere Festkunstseide oder Leinengarn in Frage kommen. Die Reissfestigkeit des betreffenden Gewebeteiles bleibt besser erhalten, wenn die Hohlräume der Maschen nicht mit Harz ausgefüllt sind. Man kann deshalb die Maschenweite entsprechend gross wählen und auch die Fasern gegenüber dem Harz bzw. gegenüber der das Harz enthaltenden Flüssigkeit abweisend machen, z.B. durch Paraffinieren, falls ihr Material nicht schon von Natur aus in diesem Sinne abweisen ist.

Zur Herstellung des neuen Kunstleders bringt man ein flüssiges oder erforderlichenfalls, z.B. durch Erhitzen, flüssig gemachtes Harz in den aufnahmefähigen Teil des Gewebes ein. Man auch das Harz in Form einer Lösung, Dispersion oder Emulsion, eventuelle unter Zusatz von Weichmachern, anwenden. Das Einbringen selbst kann vorteilhaft dadurch geschehen, dass man das Textil durch ein Bad des flüssigen Harzes bzw. der harzbeladenen Flüssigkeit zieht, oder dadurch, dass man das flüssige Harz bzw. die harzhaltige Flüssigkeit auf das Gewebe auflaufen und innerhalb einer gewissen Zeit eindringen lässt oder einstreicht. Gewisse ursprünglich flüssige Harze können vornehmlich durch Erhitzen in den festen aber elastischen Zustand übergeführt werden. Ein durch Erhitzen flüssig gemachtes Harz wird eventuell durch Abkühlen oder durch weiteres Erhitzen verfestigt. Hat man das Harz in Form einer harzhaltigen Flüssigkeit (Lösung, Dispersion oder Emulsion) angewandt, so wird die Flüssigkeit gegebenenfalls unter Abtreiben flüchtiger Harzbestandteile verdampft. Nach einer solchen Behandlung hinterbleibt in allen Fällen wenigstens innerhalb des aufnahmefähigen Teiles des Textils eine zusammenhängende, elastische Harzschicht, die in ihrer ganzen Ausdehnung zweckmässig vollständig, gleichmässig und dicht mit Textilfasern durchsetzt ist. Im Falle, dass man von einer harzhaltigen Flüssigkeit ausgegangen ist, ist die Harzschicht u.U. noch mit feinen Formen und durchgehenden Kanälen durchsetzt. Die letzteren sind vermutlich durch das Entweichen von Gas- oder Dampfbläschen entlang des Textilfasern entstanden und verleihen dem Kunstleder eine Atmungsfähigkeit. Hat man als Harz ein solches genommen, das beim Einlagern durch eine Reaktion, eventuell unter dem Einfluss der umgebenden Atmosphäre, von Temperatur und/ bzw. oder Druck, noch Gase entwickelt, wie gewisse Polyurethane, so kann auch dadurch die Atmungsfähigkeit erzielt werden.

Die auf diese Weise erhaltenen Flächengebilde werden dann in bekannter Weise zum fertigen Kunstleder verarbeitet, z.B. dadurch, dass man die Harzschicht vulkanisiert oder plastifiziert und in einem Prägekalander mit einem Narben versieht. Schliesslich kann man das Kunstleder auch noch mit einem sehr dünnen Lack bestreichen, erforderlichenfalls so, wie beim Echtleder, dass die Atmungskanäle nicht geschlossen werden. Die Luftdurchlässigkeit des Kunstleders kann durch Fabrikationsmassnahmen (z.B. verschiedene Dichten des aufnahmefähigen Textilteiles, verschiedene Konzentrationen der harzbeladenen Flüssigkeit, Auswahl des Harzes oder dergleichen) oder durch Bearbeitung des fertigen Fabrikates, wie z.B. Pressen, variiert werden. Schliesslich können durch entsprechend starke Pressung die Kanäle, die die Luftdurchlässigkeit gewährleisten, auch ganz geschlossen werden, wodurch ein nicht mehr atmendes, aber ein besonders festes Kunstleder entsteht.

Das so hergestellte ein- und mehrschichtige Kunstleder ähnelt im Aufbau also weitgehend dem Naturleder. Denn hier wie dort besteht die eigentliche Lederschicht aus einer Kittsubstanz bzw. einem Harz, worin sich viele Fasern und Kapillaren befinden.

Die Festigkeitseigenschaften, die das neue Kunstleder beim einschichtigen Gebilde durch das reissfeste Innengarn, die Seele, beim mehrschichtigen Gebilde durch die reissfeste Schicht in erster Linie erhält, sind wesentlich gesteigert.

Der neue Werkstoff kann je nach den zu verarbeitenden Garnen bei einem einschichtigen Flächengebilde in einer Dicke ab ca. 0,2 mm, bei einem mehrschichtigen in einer Dicke von ca. 0,5 bis über 5 mm in einem Stück, bei dem die einzelnen Schichten im Wirk- oder Webprozess untereinander fest verbunden sind, hergestellt werden. Bei den bisher bekannten

Lederaustauschwerkstoffen dagegen müssen die Stärken über 0,5 mm aus mehreren einzelnen Schichten durch Kaschierung aufgebaut werden, was die Gefahr mit sich bringt, dass sich durch den Einfluss von Feuchtigkeit oder auch durch mechanische Beanspruchung die einzelnen Schichten an den Klebestellen voneinander lösen.

Die Fabrikation des neuen Lederaustauschwerkstoffes ist sehr einfach. Das neue Kunstleder wird, im Anschluss an die Fertigung des speziellen Textilgerüstes, praktisch in einem Arbeitsgang hergestellt, bei welchem das Einbringen des Harzes, das Abkühlen, bzw. das Weitererhitzen, bzw. das Verdampfen und gegebenenfalls das Lackieren und Pressen direkt hintereinander erfolgen.

Beispiel 1.

Es wird ein dreischichtiges Gewebe hergestellt, wobei für die Herstellung der reissfesten Schicht als Oberkette eine Festkunstseide (650 Den, Festigkeit = 3 kg, Dehnung ca. 12%, 10 Kettfäden und 8 Schussfäden pro cm), für die Herstellung der für das Harz aufnahmefähigen Schicht als als Mittelkette 50/2 Zellwolle (37 Kettfäden und 14 Schussfäden/cm) und für die Atlasdecke als Unterkette Kunstseide 180 Den (72 Kettfäden) angewandt werden; als Schussfäden werden die 14 Schussfäden der Mittelkette verwendet. Das auf diese Weise hergestellte dreischichtige Gewebe besitzt ein Quadratmetergewicht von ca. 700 gr. Dieses Gewebe wird durch ein Bad gezogen, das aus einer 50%igen wässrigen Dispersion eines Mischpolymerisates von Acrylsäurebutylester, Acrylsäurenitril und Styrol besteht. Nach der Hindurchführung durch das Bad wird die Textilbahn durch einen Trockenschrank geführt und bei langsam ansteigender Temperatur von ca. 60-80° die Flüssigkeit verdampft. Nach der Verdampfung des flüssigen Mediums wird das Flächengebilde im Prägekalander mit einem Narben versehen. Das so hergestellte Kunstleder hat ein Quadratmetergewicht von ca. 100 g.

Beispiel 2.

Es wird ein einschichtiges Gewirke hergestellt, wobei als Material für das reissfeste Garn (Seele) ein Leinengarn verwendet wird, das mit einem für das Harz aufnahmefähigen Zweizylindergarn aus Baumwolle umsponnen ist. Dieses Gewirke wird wie nach Beispiel 1 behandelt.

Claims (9)

1.) Kunstleder, gekennzeichnet durch eine elastische Harzschicht, die in ihrer ganzen Ausdehnung von einem Textilmaterial durchsetzt ist, das einen für das Harz aufnahmefähigen Teil aufweist und zum anderen Teil für das Harz abweisend und besonders reissfest ausgebildet ist.

2.) Kunstleder nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Textilmaterial aus mindestens einer Lage einer Schicht gebildet ist, die sowohl für das Harz aufnahmefähige als auch reissfeste Teile enthält.

3.) Kunstleder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass Kette und Schuss des Textilgerüstes aus reissfestem Garn bestehen, das von einem für das Harz aufnahmefähigen Textilmaterial umschlossen ist.

4.) Kunstleder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass Kette und Schuss des Textilgerüstes aus reissfestem Garn bestehen und einen gerauhten Futterfaden oder einen geschnittenen Florfaden tragen.

5.) Kunstleder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Textilgerüst aus mindestens 2 Schichten besteht, einer aus für das Harz aufnahmefähigem und einer aus reissfestem Material, wobei jede Schicht von mindestens einer Kette gebildet ist.

6.) Kunstleder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Textil aus drei Schichten besteht, wobei die Unterkette von einer Atlasdecke, die Mittelkette aus dem für das Harz aufnahmefähigen und die Oberkette aus dem reissfesten Textilmaterial gebildet ist.

7.) Verfahren zur Herstellung von Kunstleder, dadurch gekennzeichnet, dass man innerhalb des für das Harz aufnahmefähigen Teiles eines, sowohl aus für das Harz aufnahmefähigem als auch reissfestem Material aufgebaut ist, Textilmaterials eine elastische Harzschicht erzeugt und das so mit dem Textilmaterial durchsetzte Harzprodukt in an sich bekannter Weise zum Fertigfabrikat verarbeitet.

8.) Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass man die Harzschicht mittels Harzlösungen unter Verdampfen ihrer flüchtigen Bestandteile erzeugt.

9.) Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass man als reissfesten Textilanteil einen solchen benutzt, welcher das Harz abweist.