DE2502654C2 - Syntheseleder-Basismaterial mit hohem Wasserdampfspeichervermögen - Google Patents

Syntheseleder-Basismaterial mit hohem Wasserdampfspeichervermögen

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DE2502654C2 DE2502654A DE2502654A DE2502654C2 DE 2502654 C2 DE2502654 C2 DE 2502654C2 DE 2502654 A DE2502654 A DE 2502654A DE 2502654 A DE2502654 A DE 2502654A DE 2502654 C2 DE2502654 C2 DE 2502654C2
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Description

und, nach Wärmekoagulation, rasche Vulkanisation durch Dampfbehandlung.
Gegenstand der Erfindung ist ein Syntheseleder-Basismaterial auf Basis von mit Kautschuklatex imprägnierten Faservlieses, welches ein besonders hohes Wasserdampfspeichervermögen, das etwa 70 bis 80% des Speichervermögens von natürlichem Leder erreicht, aufweist.
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 Imprägnierprozesse nicht geeignet 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 Syntheseleder-Basismaterial mit hohem Wasserdampfspeichervermögen zur Verfügung, welches durch Imprägnierung eines Faservlieses mit einer Kautschuklatexmischung, Koagulation der Mischung und anschließende Vulkanisation sowie abschließende Trocknung erhalten worden ist und das dadurch gekennzeichnet ist, daß das Syntheseleder-Basismaterial ein Wasserdampfspeichervermögen von 2 bis 8 Gew.-%, bezogen auf Trockengewicht des Materials, eine Zugfestigkeit von 294,3 bis 1962 N/cm2 (30 bis 200 kg/cm2) und eine Bruchdehnung von 30 bis 150% besitzt und erhalten worden ist durch Imprägnierung des Faservlieses mit einer Kautschuklatexmischung enthaltend ein Wärmesensibilisierungsmittel neben einem schnell wirkenden Vulkanisationsbeschleuniger und 0,5 bis 10 Gew.-Teilen pro 100 Gew.-Teile Kautschuk einer im Kautschuk und den übrigen Bestandteilen des Latex unlöslichen und inerten emulgierfähigen Substanz als Porenbildner in Form von
1. langkettigen aliphatischen oder acyclischen Isocyanaten,
' 2. Kondensaten von N-methyloliertem Melamin, Harnstoff oder cyclischen Harnstoffen mit langkettigen Fettsäuren oder deren Amiden, langkettigen Alkoholen oder langkettigen Aminen,
perfluorierten langkettigen aliphatischen Kohlenwasserstoffen,
4. Polyvinylmethylether,
5. Gemischen von Epoxidharzen mit Polyethersiloxan,
Gemischen von Polyethylen mit Polyethersiloxan, Gemischen von unter 1 bis 6 aufgeführten Produkte
und, nach Wärmekoagulation, rasche Vulkanisation durch Dampfbehandlung.
Nach einem anderen Vorschlag (DE-OS 25 02 655) wird zum Unterschied davon als Porenbildner eine Siliconölemulsion verwendet.
Zur Herstellung des Syntheseleder-Basismaterials geeignete Faservliese sind insbesondere Vliese, bestehend aus natürlichen und/oder synthetischen Fasern. Bevorzugt verwendet werden Polyamid-, Polyester-, Polypropylen-, Viskose- und Cellulosefasern.
Für die Imprägnierung geeignete Kautschuklatices sind im Prinzip alle wärmesensibilisierbaren natürlichen
45
oder synthetischen Kautschuklatices, Besonders geeignet sind Naturkautschuklatex und synthetische Kautschuklatices, wie z. B. carboxylierte bzw. nichtcarboxylierte Latices auf Basis von Mischpolymerisaten von Butadien/Acrylnitrii, Butadien/Styrol, Chloropren und Butadien/Acrylsäureester sowie Isopren und entsprechende Mischpolymerisate. Die Polymerisate können außerdem noch Säureamidfunktionen sowie selbstvernetzende Gruppen, wie z. B. N-Methylolacrylamid, enthalten.
Wärmesensibilisierungsmittel, die erfindungsgemäß eingesetzt werden können, sind beispielsweise Polyvinylmethylether, Polyethylen- bzw. Polypropylenoxidaddukte und/oder deren Mischaddukte, Polyalkyl- bzw. -arylsiloxane, Ethylendiaminpolyetheraddukte.
Vulkanisiermittel sind z. B. Dispersionsgemische, bestehend aus Schwefel, Zinkoxid und Vulkar.isationsbeschleuniger. Bei reaktiven Polymerisaten, welche normalerweise ohne Schwefel und Vulkanisationsbeschleuniger vernetzen, kommen als Vernetzungsmittel Kondensationsprodukte aus Melamin, Harnstoff oder Phenol mit Formaldehyd, oder Metalloxide in Frage.
Die Anwesenheit eines schnell wirkenden Vulkanisationsbeschleunigers ist von besonderer Wichtigkeit. Hierzu kommt in Frage vornehmlich wasserlösliche Natrium- oder Ammoniumsalze verschiedener Derivate der Dithiocarbaminsäure, eventuell in Kombination mit Salzen des Mercaptobenzothiazols.
Beispiele für die unlöslichen und inerten emulgierfähigen Substanzen sind: Stearylisocyanat; Kondensat von hexamethyloliertem Melamin mit Behensäure; perfluorierte Stearinsäure; Polyvinylmethylether mit einem Molekulargewicht von 30 000 bis 70 000; Gemische von niedermolekularem Polyethylen mit Polyethersiloxan.
Im allgemeinen enthält die Kautschuklatex-Mischung 100 bis 300, bevorzugt etwa 220 Gew.-Teile Wasser, 100 Gew.-Teile Kautschuk, 0,5 bis 5, bevorzugt etwa 1,0 Gew.-Teile Wärmesensibilisierungsmittel, 3 bis 10, bevorzugt etwa 7,0 Gew.-Teile Vulkanisiermittel, 1 bis 4, bevorzugt etwa 2,0 Gew.-Teile Vulkanisationsheschleuniger, 0,5 bis 10, bevorzugt etwa 5,0 Gew.-Teile Porenbildner.
Mit dieser Mischung wird das Faservlies in üblicher Weise imprägniert, wobei man im allgemeinen eine Menge von 50 bis 200%, bezogen auf Fasern, benutzt.
Das so erhaltene Vlies wird dann erwärmt auf eine Temperatur von 25 bis 80° C. Da die Latexmischung einen Wärmesensibilisator enthält, ist sie unterhalb dieser Temperatur stabil, koaguliert aber oberhalb einer vorgegebenen kritischen Temperatur sehr schnell. Nach der Koagulation muß das imprägnierte Faservlies sofort vulkanisiert werden. Dabei kommt es darauf an, die Vulkanisation so schnell wie möglich durchzuführen. Man wendet aus diesem Grunde besonders bevorzugt die Dampfvulkanisation bei Temperaturen von 100 bis 200° C an. Im allgemeinen dauert die Vulkanisation 5 bis 60 Minuten. Das vulkanisierte, imprägnierte Faservlies kann dann in üblicher Weise z. B. im Vakuum, bei 100 bis 170° 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.
Beispiele
Ein Wirrfaservlies, bestehend aus 60% Polyamidfaser (ca. 40 mm Stapellänge, 1,5 den), 40% Polyesterfaser (ca.
40 mm Stapellänge, 1,5 den) wird mit einem Oberschuß 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
ίο 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-Basiämaterial. Die Vliese besitzen ein Wasserdampfspeichervermögen v.cn 4 bis 5% (ermittelt nach der unten angegebenen Methode; siehe Tabelle 2).
Die benutzte Latexmischung hat folgende Zusammensetzung:
210,0 Gew.-Teile eines 47%igen Latex des Copolymerisats von 60,0 Gew.-% Butadien und 36 Gew.-% Acrylnitril und 4,0 Gew.-% Methacrylsäure (= 100 Gew.-Teile Trockensubstanz),
a) 15 Gew.-Teile Stearylisocyanat, Emulsion 33%ig,oder
b) 15 Gew.-Teile Gemisch aus Polyethersiloxan mit Polyethylen, Emulsion 33%ig oder
c) 30 Gew.-Teile Kondensationsprodukt aus methyloliertem Melamin mit Behensäure, Emulsion 16,5%igoder
d) 30 Gew.-Teile Polyvinylmethylether, Molekulargewicht ca. 50 000, Emulsion 16,5%ig,
1,0 Gew.-Teil eines Polyethersiloxans
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 Zinkdiethyldithiocarbamat,
5 Gew.-Teilen Titandioxid,
1 Gew.-Teil diisopropyldithiocarbaminsaures Natrium und
27 Gew.-Teile einer 5%igen Lösung eines Kondensationsproduktes 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 vorstehend unter a) bis d) genannten Produkte und auf das diisopropyldithiocarbaminsaure Natrium (sehr schneller Beschleuniger) verzichtet. Die Vulkanisation wird außerdem nicht in einer Dampfatmosphäre, sondern in Heißluft zwischen 100 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.
I Rich
tung		 5 Zugfestig
keit,
N/cm! *)		 25 02 654 Stich-
ausreiß-
fesligkeit,
N/cm*)		 6 I % II %
I Tabelle 1 CuIN
53 328)		 (DIN
53 329)		 25 11,5
I längs Dicke
IUP4		 765 Bruch
dehnung.
%*)		 Weiter-
reiß-
festigkeit,
N/cm*)		 677 Biege- Verdehnung
festigkeit') (IUP13)2)
(IUP 20)
quer (mm) 952 (DIN
53 328)		 (DIN
53 329)		 628 Druck Pa 25 J 0,3
j Vergleichs- längs 1,0 569 90 432 608 < 3,6 · 10s
; versuch quer 1,0 1040 110 383 598 - -
Beispiel längs 1,1 1942 90 265 1373 < 3,2 - ΙΟ5
quer 1,1 1991 70 343 1275
Spaltleder 1,4 50 471 >
1,4 50 510
') Bally-FIexometer, trocken 200 000 Knicicungen (IUP 20) < bedeutet beschädigt
> bedeutet nicht beschädigt.
2) Verdehnung Bally-Tensumeter (IUP 13)
I = lineare Verdehnung
II = bleibende Verdehnung. *) Diese Werte sind für die mit den Porcnbildncrn a)-d) erhaltenen Syntlicsclcdcr-Matcriulicn annähernd identisch.
Tabelle 2
Wasserdampfaufnahme*)
n.4Std. η. 8 SId. η. 24 SId.
Vcrglcichsversuch 0,6 0,6 0,6
Spalllcder 5,3 6,2 6,9
Beispiel a) 1,4 2,1 3,9
Beispiel b) 1,7 2,2 4,4
Beispiel c) 1,5 2,7 4,4
Beispiel d) 1,7 2,2 4,8
*) Nach der nachfolgend beschriebenen Methode.
Das Wasserdampfspeichervermögen wurde wie folgt bestimmt: Die Probekörper (Größe 50 χ 20 mm) wurden 24 Stunden bei 20°C in einer Klimakammer mil einer relativen Luftfeuchtigkeit von 65% vorbereitet. Danach wurden sie genau (auf 0,0001 g) gewogen und dann in eine Klimakammer mit einer relativen Luftfeuchtigkeit von 86% bei 20°C gebracht. Nach einer
Lagerung von 4, 8 und 24 Stunden wurde zurückgewogen und die Gewichtszunahme auf 0,0001 g genau bestimmt.
Als Meßergebnis ist die prozentuale Gewichtszunahme, bezogen auf das nach der Konditionierung erhaltene Gewicht angegeben. Die Meßergebnisse sind Mittelwerte aus jeweils drei Einzelcrgebnissen.

Claims (7)

  1. Patentanspruch:
    Syntheseleder-Basismaterial mit hohem Wasserdampfspeichervermögen, welches durch Imprägnierung eines Faservliese· mit einer Kautschuklatexmischung, Koagulation der Mischung und anschließende Vulkanisation sowie abschließende Trocknung erhalten worden ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Syntheseleder-Basismaterial ein Wasserdampfspeichervermögen von 2 bis 8 Gew.-°/o, bezogen auf Trockengewicht des Materials, eine Zugfestigkeit von 294,3 bis 1962 N/cm2 (30 bis 200 kg/cm2) und eine Bruchdehnung von 30 bis 150% besitzt und erhalten worden ist durch Imprägnierung des Faservlieses mit Kautschuklatexmischung enthaltend ein Wärmesensibilisierungsmittel neben einem schnell wirkenden Vulkanisationsbeschleuniger und 0,5 bis 10 Gew.-Teilen pro 100 Gew.-Teile Kautschuk einer im Kautschuk und den übrigen Bestandteilen des Latex unlöslichen und inerten emulgierfähigen Substanz als Porenbildner in Form von
    L langkettigen aliphatischen oder acyclischen Isocyanaten,
  2. 2. Kondensaten von N-methyloHertem Melamin, Harnstoff oder cyclischen Harnstoffen mit langkettigen Fettsäuren oder deren Amiden, langkettigen Alkoholen oder langkettigen Aminen,
  3. 3. perfluorierten langkettigen aliphatischen Kohlenwasserstoffen,
  4. 4. Polyvinylmethylether,
  5. 5. Gemischen von Epoxidharzen mit Polyethersiloxan,
  6. 6. Gemischen von Polyethylen mit Polyethersiloxan,
  7. 7. Gemischen von unter 1 bis 6 aufgeführten Produkte
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