Kunstleder, bestehend aus mit Polyurethan beschichtetem Gewebe oder Gewirke
Es ist bekannt, Kunstleder durch Beschichten eines als Träger bzw. als Rückseite dienenden textilen Substrats mit Kunststoffen herzustellen. Die hierbei erhaltenen Produkte zeigen, als Gesamtes betrachtet, andere mechanische Eigenschaften als Folien aus dem für die Beschichtung verwendeten Kunststoff allein. Beispielsweise lassen sich solche Kunstleder im Vergleich zu entsprechenden Folien durch Nähen verarbeiten und sind durch die Rückseite aus Textilmaterial bei allgemein verbesserter Reissfestigkeit vor allem gegen Ein- und Weiterreissen beständiger. Die Oberfläche der beschichteten Seite besitzt die Merkmale des zur Beschichtung verwendeten Kunststoffs.
Zur Herstellung derartiger Beschichtungen sind verschiedene Verfahren bekannt. Einerseits das Strich- bzw.
Rakelverfahren, bei welchem der zur Beschichtung vorgesehene Kunststoff durch Lösen oder Dispergieren, gegebenenfalls unter Mitverwendung von Zusatzmitteln wie Farbstoffen oder Farbpigmenten, Weichmachern, Alterungs-, Oxydations-, Lichtschutzmitteln, und dergleichen, zu einer streichbaren Masse verarbeitet und danach mittels einer Rakel in der gewünschten Schichtdicke auf das textile Substrat aufgetragen wird. Andererseits das Kaschierverfahren, bei welchem eine bereits fertige Folie der gewünschten Schichtdicke mit der Oberfläche des zu kaschierenden Substrates verbunden wird. Bei Verwendung von thermoplastischen Kunststoffen für die Kaschierung kann diese Verbindung ohne Bindemittel erfolgen, indem die Folie bis zu ihrem Erweichungspunkt erhitzt und danach unter Druck auf das Textilsubstrat gepresst wird.
Es ist jedoch auch möglich, entweder auf der Folie, auf dem Substrat oder auf beiden eine dünne Schicht eines Bindemittels anzubringen und danach Folie und Substrat so zusammenzupressen, dass die Bindemittelschicht(en) zwischen Substrat und Folie zu liegen kommen und dadurch eine Adhäsionsverbindung herstellen. Nach beiden Beschichtungsarten (Rakelbeschichtung und Kaschierung) wird anschliessend zur Entfernung der in der Streichmasse bzw. dem Bindemittel enthaltenen Lösungsmittelrückstände eine Hitzebehandlung, gegebenenfalls unter gleichzeitiger Anwendung von Druck, durchgeführt, wobei gewünschtenfalls die Kunststoffoberfläche gleichzeitig mit einem beliebigen Prägemuster versehen werden kann.
Bei der Rakelbeschichtung wird in der Regel eine bessere Haftung der Kunststoffbeschichtung am textilen Substrat erzielt, da die Beschichtungsmasse in ihrem flüssigen Zustand in die Zwischenräume und gegebenenfalls sogar in die mizellaren Zwischenräume des Gefüges des Substrates eindringt und sich dadurch verankert. Die Rakelbeschichtung erfordert jedoch einen grösseren Arbeitsaufwand.
Beim normalen Kaschieren werden in der Regel die zur Beschichtung verwendeten Kunststoffolien kontinuierlich von Vorratsrollen abgezogen und mit dem textilen Substrat zusammengeführt, wobei das Aufbringen der Bindemittelschicht(en) ebenfalls kontinuierlich kurz vor der Zusammenführung der beiden Bahnen erfolgt. Derartige Kaschierungen sind somit einfacher herzustellen und zeigen in der Regel das Merkmal, dass die Haftung zwischen Beschichtungsfolie und Substrat nich so ausgeprägt ist, wie beim vorbeschriebenen Rakelstrichverfahren. Ein Nachteil derartiger Kaschierung besteht darin, dass nur eine beschränkte Auswahl von geeigneten Folien im Handel verfügbar ist und dass die Eigenschaften der auf diese Art erhaltenen Beschichtung in bezug auf Beschichtungsdicke und auf chemische und physikalische Eigenschaften der Beschichtung auf die erhältlichen Kaschierungsfolien eingeschränkt sind.
In vielen Fällen ist es in Abhängigkeit vom Verwendungszweck des herzustellenden Kunstleders erwünscht, das Eindringen der Beschichtung in die Zwischenräume des Gefüges des Substrates zu vermeiden, wie dies beim Beschichten durch Rakelstrich erfolgt. Dies beispielsweise, wenn als Substrate dünne Textilien verwendet werden und das Durchtreten der Beschichtung auf die textile Rückseite unerwünscht ist. In solchen Fällen muss somit das Kaschierverfahren eingesetzt werden. Um den vorgenannten Nachteil der Beschränkung auf handelsüblich erhältliche Kaschierfolien zu umgehen, wurde das bekannte Umkehrverfahren entwickelt.
Das Umkehrverfahren ist eine Variante des Kaschierverfahrens, wobei kontinuierlich auf einer Unterlage, deren Oberfläche mit einem nicht klebenden Belag versehen ist. durch Rakelstrich eine streichfähige Masse des für die Beschichtung vorgesehenen Kunststoffs in der gewünschten Schichtdicke aufgetragen wird. Als Unterlage werden hierbei in der Regel sogenannte Trennpapiere verwendet, deren Oberfläche speziell behandelt ist, um ein späteres müheloses Abtrennen von der Kunststoffschicht sicherzustellen. Danach wird die aufgetragene Kunststoffschicht zu einer Folie getrocknet, worauf die Kaschierung wir vorstehend beschrieben erfolgt. Nach Aufbringen der Bindemittelschicht und des textilen Substrats erfolgt die Hitzebehandlung, gegebenenfalls unter Druckanwendung, des Gebildes aus Trennpapier, Kunststoffschicht.
Bindemittelschicht(en) und textilem Substrat. worauf das Trennpapier von der Oberfläche der Kunststoffschicht abgezogen wird. Durch dieses Verfahren wird es ennöglicht, für die Beschichtung jeden beliebigen Kunststoff, in beliebiger Zusammensetzung und beliebiger Schichtdicke nach dem Kaschierverfahren einzusetzen.
An Kunststoffen, die für Beschichtungszwecke geeignet sind, steht heute eine beinahe unübersehbare Auswahl zur Verfügung. Diese Kunststoffe unterscheiden sich einerseits durch ihren chemischen Aufbau und andererseits durch ihre Eigenschaften sowohl während der Verarbeitung als auch in Form der fertigen Beschich tung. Es ist beispielsweise bekannt, dass die einfach verarbeitbaren thermoplastischen Kunststoffe als Be Beschichtung den Nachteil zeigen, bei tiefen Temperaturen zu erhärten und sogar spröde zu werden, wogegen sie bei höheren Temperaturen stark erweichen und in gewissen Fällen sogar klebrig werden können.
Als Beschichtungsmittel für die verschiedenen Verwendungszwecke der erhaltenen Kunstleder sind auch Elastomere wie z.B. Polyurethane bestens geeignet. Mit Polyuretllan-Beschichtung hergestellte Kunstleder sind höchst beständig gegen mechanischen Abrieb und Krat zein, ausserdem witterungs-, wasser-, öl- und lösungsmittelbeständig, wasserdicht und können so erzeugt werden, dass sie wasserdampf- und luftdurchlässig sind. Polyurethanfolien zeigen praktisch keine elastische Dehnbarkeit und ihre Bruchdehnung liegt unterhalb 207,.
Elastisch dehnbare Gewebe und Gewirke sind bekannt. Es ist heute ohne weiteres möglich, Gewebe und Gewirke herzustellen oder im Handel zu beziehen, welche in einer oder in beiden Richtungen (Länge und Breite) elastisch dehnbar sind. Diese sogenannten Stretch,gewebe können in praktisch unbeschränkten Variationen in bezug auf Flächengewicht, Dehnungseigenschaften, Gewebe- bzw. Gewirkstruktur, Faserart usw.
hergestellt werden. Für die Herstellung von Stretchgeweben bzw. -gewirken sind verschiedene Verfahren bekannt, beispielsweise die Verwendung von elastischen Garnen, wie Kräuselgarnen aus synthetischen Filamenten oder Garnen aus Elastomerfilamenten, chemische Kreppbehandlung von Geweben aus Cellulosefasern, mechanische Kräuselung von Geweben oder Gewirken und anschliessende Fixierung dieser Kräuselung durch Vernetzung oder Kunstharzbehandlung, usw.
Es sind heute Gewebe und Gewirke bekannt und erhältlich, die in einer oder beiden Richtungen eine elastische Dehnbarkeit von mehr als 100% ihrer Dimensionen im ungedehnten Zustand aufweisen.
Es war nun ohne weiteres anzunehmen, dass bei Herstellung eines Kunstleders durch Beschichtung eines aerartigen Stretchgewebes bzw. -gewirks mit Polyurethan die Beschichtung reissen würde, wenn das Kunstleder über die Bruchdehnung der Polyurethanbeschichtung hinaus gedehnt würde. Überraschenderweise wurde gefunden. dass dies jedoch nicht der Fall ist.
Es ist Gegenstand der vorliegenden Erfindung, ein Kunstleder zu schaffen, bei welchem die elastische Dehnbarkeit eines als Substrat verwendeten Stretchgewebe± oder -gewirks in weitem Ausmass erhalten bleibt.
Das erfindungsgemässe Kunstleder ist gekennzeichnet durch elastische Dehnbarkeit.
Das bei der Herstellung des beschriebenen Kunstleders verwendete textile Substrat ist nicht kritisch und es können hierfür beliebige der bekannten Stretchgewebe oder -gewirke aus beliebigen Fasern verwendet werden, welche eine etwas höhere elastische Dehnbarkeit aufweisen, als dies vom fertigen Kunstleder verlangt wird. Der durch die Beschichtung auftretende Verlust an elastischer Dehnbarkeit kann durch einfache Vorversuche mühelos ermittelt werden. Es ist auch empfehlenswert, die Zusammensetzung der Beschichtung, und insbesondere das für die Faserart des Substrats am besten geeignete Bindemittel durch Vorversuche zu ermitteln.
Im nachstehenden wird ein zur Herstellung eines beschriebenen Kunstleders geeignetes Verfahren beispielsweise beschrieben.
Die Prüfung der elastischen Dehnung wurde durchgeführt, indem ein Streifen von 10 cm Länge in der zu prüfenden Dehnungsrichtung und 2,5 cm Breite an einem Ende frei aufgehängt und am anderen Ende mit 2,5 kg belastet wurde. Nach 3 Minuten wurde die Dehnung gemessen. das Gewicht entfenlt und nach 2 Stunden die Dehnungserholung gemessen. Die elastische Dehnung wird als % Dehnungserholung. bezogen auf die Länge im gedehnten Zustand, angegeben.
Als textiles Substrat wurde ein in Längsrichtung dehnbares Stretchgewebe aus synthetischen Filamenten verwendet.
Es wurden zwei Versuche durchgeführt, wobei:
A) das Gewebe, und
B) die zu kaschierende Folie mit einer Bindemittelschicht versehen wurde.
Auf das Trennpapier wurden mittels Rakel 70 glm einer Mischung. bestehend aus:
700 g Polyurethan-Lösung für Umkehrverfahren
30 g Gasruss
48 g Vernetzungsmittel aufgetragen und das Lösungsmittel bei 600C abgedampft.
Die Polyurethan-Lösung für das Umkehrverfahren wurde hergestellt durch Lösen von:
250 Gew.teilen Polyurethan in einer Mischung von
400 Gew.teilen Äthylacetat und
250 Gew.teilen Toluol.
Die Lösung für die Bindemittelschicht wurde hergestellt durch Vermischen von:
100 g der obengenannten Polyurethan-Lsöung
10g Toluol
5 g Vernetzungsmittel
Nach Aufbringen der Bindemittelschicht gemäss A) und B) (auf Substrat bzw. Folie) wurde in beiden Versuchen das Substratgewebe mit der auf dem Trennpa pier befindlichen Folie vereinigt und bei beiden Versuchen während 5 Minuten bei 80 bis 1000C getrocknet.
Das Trennpapier wurde am nächsten Tag abgezogen.
Danach wurde sowohl mit dem unbehandelten Stretchgewebe als auch mit den gemäss Variante A) und B) beschichteten Geweben Prüfungen zur Ermittlung der jeweiligen elastischen Dehnung in Längsrichtung nach der vorstehend beschriebenen Methode durchgeführt. Es wurde jeweils das Mittel aus drei Messungen genommen.
Die erhaltenen Resultate sind in der nachstehenden Tabelle angeführt: Versuch Dehnung Dehnungs- Bleibende erholung Dehnung % % % unbehandelt 116,0 101,1 14,9 Variante A) 78,8 70,6 8,2 Variente B) 99,8 90,6 9,2
Bei der Variante A) wurde durch die Beschichtung die Dehnbarkeit des unbehandelten Stretchgewebes nur um 32,1% vermindert, wobei sich jedoch die Dehnungserholung nur um 30,5% verminderte. Für die Variante B) betragen die entsprechenden Werte 14,0% bzw. 10,4%.
Es ist überraschend, dass durch Kaschierung von Stretchgeweben bzw. -gewirken mit Polyurethan nach dem Umkehrverfahren die Dehnung des verwendeten Substrats in nur geringfügigem Ausmass herabgesetzt und die bleibende Dehnung herabgesetzt wird. Es war auch nicht zu erwarten, dass in einem durch Kaschierung mit Polyurethan hergestellten Kunstleder die Bruchdehnung einer entsprechenden Polyurethanfolie allein in derart grossem Ausmass überschritten werden kann, ohne dass die Polyurethanschicht zerrissen wird.
Die beschriebenen Kunstleder eignen sich für die verschiedensten Verwendungszwecke wie beispielsweise für Polstermöbel- und Fahrzeugsitzüberzüge, Sportbekleidung z.B. für Motorradfahrer, Taucheranzüge usw.