DE1253665B

DE1253665B - Verfahren zum Herstellen von kunstlederartigen Schichtstoffen

Info

Publication number: DE1253665B
Application number: DED41247A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Chem Dr Helmut Neidardt
Original assignee: Degussa GmbH
Current assignee: Evonik Operations GmbH
Priority date: 1963-03-29
Filing date: 1963-03-29
Publication date: 1967-11-09
Also published as: BE645717A; NL6403204A; DE1286669B; CH432452A; GB1063822A

Description

Verfahren zum Herstellen von kunstlederartigen Schichtstoffen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von kunstlederartigen Schichtstoffen durch Verbinden von offenen gitterartigen Geweben, Netzen oder ähnlichen Trägermaterialien textilen oder nichttextilen Ursprungs mit einer Folie durch beidseitiges Beschichten des Verbundes aus Trägermaterial und Folie mit Ruß enthaltenden streichfähigen Kunststoffpasten auf der Basis von Vinylchloridpolymerisaten oder anderen Thermoplasten und ausgelieren der Beschichtungsmassen.
Bei Beschichtungen von Gittergeweben mit Hilfe von Pasten nach dem Streichverfahren ist es bekannt, auf das Gewebe einseitig eine Kunststoff Folie aufzubringen und dann die andere Seite nach einem der Pastenverfahren zu beschichten.
Auch die Folienseite kann anschließend noch mit Pasten bestrichen werden. Je nach der Auswahl der verwendeten Folie werden nach diesem Verfahren sehr gute Festigkeiten des Verbundmaterials erzielt, wenn auch die Folie in ihrer Zusammensetzung sich meist von der Zusammensetzung der verwendeten Pasten unterscheidet.
Auch sind Schichtstoffe bekannt, bei denen einzelne Schichten leitfähig sind, wobei zwischen den leitfähigen Schichten sich gegebenenfalls auch isolierende Schichten befinden können.
Nun werden für besondere Anwendungszwecke beschichtete Gittergewebe gefordert, die nicht nur eine gewisse Oberflächenleitfähigkeit, sondern auch eine Leitfähigkeit durch das Verbundmaterial hindurch (geringer Durchgangswiderstand) aufweisen, damit eine sichere Ableitung von Reibungselektrizität oder elektrostatischen Aufladungen möglich ist. Beim Arbeiten nach dem sehr einfachen und billigen Streichverfahren konnten derartige Forderungen bisher nicht erfüllt werden, da die verwendete Hilfsfolie auf Grund ihrer anderen Zusammensetzung stets als Sperrschicht wirkt.
Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung eines durchgehend leitfähigen Schichtstoffs das Trägermaterial mit einer dünnen Kunststoff-Folie auf der Basis von weich gemachten thermoplastischen Kunststoffen so verbunden wird, daß die warme, erweichte Folie unter Druckanwendung an der Mehrzahl der Kreuzungspunkte des Trägermaterials durchbrochen wird.
Als Trägermaterial können alle an sich bekannten Gewebe, Netze oder ähnliche Unterlags- bzw. Trägermaterialien Verwendung finden, welche die notwendige Struktur mit einer Vielzahl von örtlichen etwa punktförmigen Erhebungen (Fadenkreuzungspunkten, Noppen u. dgl.) und Gewebe- bzw. Gitterlücken von etwa 30 bis 90 °/o der Gesamtfläche besitzen.
Man kann also z. B. auch Drahtmaschengewebe einsetzen, jedoch werden bevorzugt Gittergewebe aus synthetischen Fasern z. B. auf der Basis von Polyestern oder Polyamiden verwendet. Mit diesen sogenannten synthetischen Geweben werden ausgezeichnete Ergebnisse des Verbundmaterials erreicht im Hinblick auf mechanische Werte (Reißfestigkeit, Haftung der Beschichtung u. dgl.) und insbesondere im Hinblick auf das erfindungsgemäß wichtige Vermögen, eine Vielzahl von Durchbruchsstellen in der Kunststoff Folie zu erzeugen. Die Fadendichte, d. h. die Anzahl der Fäden in einem quadratischen Fadenzähler von 1 cm Kantenlänge in Kett- und Schußrichtung gezählt, richtet sich nach der Stärke der Fäden. Sie sollen zweckmäßigerweise in Schuß- und Kettrichtung jeweils etwa 2 bis 12 Fäden pro Zentimeter bei einer Fadenstärke von etwa 1000 bis 100 Denier betragen. Beispielsweise wählt man bei einem Material von 1000 Denier Polyesterfasern bzw. 840 Denier Polyamidfasern zweckmäßig eine Fadendichte zwischen 2/2 und 7/7, bei dünnerem Material z. B. von 250 bzw. 210 Denier eine höhere Fadendichte bis zu etwa 10/12 Fäden pro Zentimeter.
Als Kunststoff-Folie sind alle Folien von entsprechender Stärke und Haftfestigkeit zum Gewebe und zur aufzubringenden Beschichtung geeignet.
Besonders bewährt haben sich übliche Folien mit überwiegendem Gehalt an weichmacherhaltigem Polyvinylchlorid (Weichpolyvinylchlorid), die nach dem Kalander- oder Blasverfahren hergestellt wurden, in einer Stärke von 0,05 bis 0,15 mm. Die Weichmachung dieser Folie kann durch an sich bekannte Maßnahmen, wie Auswahl der Polymerisate und/oder Mischpolymerisate mit geeignetem Molekulargewicht und/oder Zusatz von bekannten Weichmachern, erfolgen. Der zur Erzielung der Durchbruchstellen über den Fadenkreuzungs- bzw. -Schnittpunkten beim Laminieren auf das Gewebe, Netz od. dgl. günstigste Weichheitsgrad der Folie läßt sich durch einfache Vorversuche leicht ermitteln. Als Material für die Kunststoff Folie können außer Polyvinylchlorid und den Vinylchlorid-Mischpolymerisaten auch andere bekannte und geeignete Homo- und/oder Mischpolymerisate verwendet werden, wie z. B. Polyamide. Die Laminierfolie kann selbst auch noch weitere, an sich bekannte Zusätze, wie z. B. Licht- und Wärmestabilisatoren, Gleitmittel, Haftverbesserer, Farbstoffe und; oder Füllstoffe wie Kreide, Kieselsäure, Talkum, Graphit, Ruß, flammenhemmende Zusätze u. a., enthalten. Zu beachten ist nur, daß die verwendete Folie aus solchem Material und solchen Mischungen besteht, die sich auch mit den später aufzubringenden Kunststoffpasten gut verbindet.
Bei der Herstellung dieses Verbundmaterials geht man zweckmäßig so vor, daß man Folie und Trägermaterial kalt zusammenführt, dann von der Folienseite her mit einem Heizaggregat durch direkte Wärmeübertragung mittels einer beheizten Walze und/oder durch Strahlungsheizung die Folie auf etwa 135 bis 160°C erwärmt und gleichzeitig oder anschließend durch Walzenpaare mit einem nach Wunsch einstellbaren Druck den Verbund zusammenpreßt. Ein Vorheizen der Folie ohne Mitlaufen des Trägermaterials ist zwar möglich, empfiehlt sich aber nicht, da die dünne Folie ohne besondere Führung in der Wärme leicht deformierbar und auch gegen mechanische Verletzungen in der Regel sehr empfindlich ist. In der Doubliervorrichtung werden die zu verbindenden Materialien vorteilhaft so geführt, daß die Folie gegen die in der Regel beheizte und gegebenenfalls mit Polytetrafluoräthylen od. dgl. überzogene Stahlwalze läuft, während das Gewebe mit Hilfe der weicheren Hartgummi-Anpreßwalze aufgepreßt und durchgedrückt wird. Der Druck der Anpreßwalzen wird in der Regel höher gewählt, als dies bei einem entsprechenden normalen Doubliervorgang nötig ist. Man will hier gerade das erreichen, was sonst unter allen Umständen vermieden werden muß, nämlich ein Durchstoßen der Folie an den Schnitt- bzw. Kreuzungspunkten des Textilgebildes bzw. Gittergewebes. Der dazu notwendige und zweckmäßige Druck kann in einem Vorversuch jeweils sehr rasch und einfach ermittelt werden. Außer diesem Walzenlaminierverfahren können zur Herstellung des Verbundes aber auch andere an sich bekannte Verfahren Verwendung finden.
Auf das so hergestellte Verbundmaterial werden beidseitig bekannte antistatische oder bekannte elektrisch leitfähige Beschichtungen nach dem Pastenstreichverfahren aufgebracht, oder aber auch z. B. Beschichtungen mit hohem Metall- oder Schwermetallgehalt.
Bei dem Laminiervorgang ergeben sich in der Folie Durchbrechungs- oder Durchstoßungsstellen von solcher Art und Zahl, daß einerseits eine Beschichtung nach dem Pastenstreichverfahren ohne Durchtropfen oder Verschmieren der Rückseite mit normalen Beschichtungspasten möglich wird, daß aber auch andererseits die Verbindung der Beschichtungen von Vorder- und Rückseite der Bahn durch die Folie hindurch zur Erzielung der durchgehenden Leitfähigkeit in ausreichendem Maße gewährleistet ist. Dies kommt durch die besondere Art der Durchbrechung an den Fadenkreuzungs- bzw. -Schnittpunkten zustande, welche durch einfaches Perforieren einer Kunststoff-Folie nicht zu erreichen ist. Die Verwendung derartig behandelter Folien würde außerdem den zusätzlichen Arbeitsgang des Lochens erforderlich machen.
Wie bereits erwähnt, tritt beim einseitigen Streichen mit leitfähigen Beschichtungsmassen etwas Masse an den Durchstoßungsstellen der Folie an den Fadenkreuzungspunkten durch und Schaft so eine leitende Verbindung zu der anschließend auf der Gegenseite aufzubringenden Beschichtungsmasse. Da die Durchstoßungsstellen der Folie nur an den Kreuzungs-bzw. -Schnittstellen des Trägermaterials liegen, wird die Masse dabei von dem Trägermaterial noch festgehalten, und die Gefahr des Durchtropfens der Streichmasse und damit des Verschmierens der Beschichtungseinrichtung ist praktisch ausgeschaltet. Selbstverständlich können beidseitig auch mehrere Striche der leitfähigen Beschichtungsmasse aufgebracht werden, in Stärken und Zusammensetzungen, wie sie für den speziellen Anwendungszweck gefordert werden.
Für die Herstellung leitfähiger Beschichtungen auf diesem Verbundmaterial eignen sich vor allem Plastisole und/oder Organosole auf Polyvinylchlorid-Weichmacher-Basis, denen durch entsprechenden Zusatz von z. B. hochleitfähigen Rußen die gewünschten elektrizitätsleitenden Eigenschaften verliehen wurden. Derartige Mischungen sind beispielsweise in dem Patent 1217 916 beschrieben.
Es können aber auch auf einem anderen als dem oben beschriebenen Wege leitfähig gemachte Beschichtungsmassen Verwendung finden. Die Anwendung von rein wäßrigen Kunststoffdispersionen empfiehlt sich in den meisten Fällen jedoch nicht, weil hierbei der Verbund zu dem Grundmaterial nicht sehr fest wird und die resultierenden Beschichtungen wenig widerstandsfähig sind.
Besonders bewährt haben sich, wie weiterhin gefunden wurde, Beschichtungen, bestehend aus einer Mischung aus a) etwa 35 bis 90 Gewichtsteilen einer Stammpaste, bestehend aus Vinylchloridpolymerisaten wie Polyvinylchlorid und/oder Vinylchloridmischpolymerisaten, und einem üblichen Weichmacheranteil, vorzugsweise einem Weichmacheranteil zwischen 45 und 60 Gewichtsprozent des Polymerenanteils, b) etwa 65 bis 10 Gewichtsteilen einer Rußpaste von elektrisch leitfähigem Ruß mit zur Pastenbildung ausreichender Menge Weichmacher und c) etwa 2 bis 12, vorzugsweise 3 bis 7 Gewichtsteilen einer 15- bis 40gewichtsprozentigen, vorzugsweise 20- bis 30gewichtsprozentigen Lösung von Polymeren in organischen Lösungsmitteln.
Die Mischungen können weiterhin an sich bekannte Zusätze wie Haftvermittler, Wärme- und Lichtstabilisatoren, Vernetzer, Treibmittel, Farbstoffe, Füllstoffe u. dgl. enthalten, die direkt oder über eine oder mehrere der unter a) bis c) genannten Komponenten der Mischung zugeführt werden können.
Zur Herstellung der Stammpaste werden möglichst gut verpastbare, wenig Weichmacher benötigende Polyvinylchloridtypen und/oder Mischpolymerisate verwendet, die man bei Temperaturen unter bzw. bis etwa 25°C mit für eine Verpastung gerade ausreichenden Mengen von Weichmachern und gegebenenfalls Extendern bei geringer mechanischer Beanspruchung vermengt, so daß ein Angelieren und/oder Anquellen der Polymerisatteilchen möglichst weitgehend vermieden wird.
Für die Herstellung der Rußanpastung werden an sich bereits als hochleitfähig bekannte Rußsorten aus den Acetylen-, Furnace- oder Channelrußen mit spezifischen Oberflächen von mehr als 100 m2/g verwendet. Diese Ruße werden mit den gleichen oder anderen verträglichen Weichmachern, wie sie zur Herstellung der Plastisolpasten Verwendung finden, in Knetern und/ oder auf dem Walzenstuhl vermischt und homogenisiert, wobei, wie bei der Stammpaste selbst, möglichst nur ein Minimum an Weichmachern, d. h. nur soviel Weichmacher verwendet wird, daß der Ruß gleichmäßig benetzt wird und eine Masse von etwa salbenartiger Konsistenz entsteht.
Für die Herstellung der polymeren Lösung haben sich vor allem Mischpolymerisate des Vinylchlorids als geeignet erwiesen, z. B. mit Styrol, Vinylidenchlorid, ungesättigten Carbon- oder Dicarbonsäuren, vor allem aber mit Vinylacetat, einzeln oder in Mischung; es können aber auch Mischungen aus verschiedenen derartigen Polymerisaten oder Mischpolymerisaten verwendet werden. Als Lösungsmittel für diese Polymere haben sich von den organischen Flüssigkeiten vor allem polare Verbindungen bewährt, darunter besonders solche aus den Gruppen der Äther, Ketone und Ester. Auch diese Lösungsmittel können einzeln oder in Mischung oder eventuell auch mit Lösungsmitteln aus anderen Substanzklassen zusammen in Anwendung kommen.
Die Vermischung von Stammpaste, Rußpaste und Kunststofflösung erfolgt zweckmäßig durch gleichzeitiges Einrühren der Rußpaste und der Kunststofflösung in die vorgelegte Stammpaste mit einem Rührwerk geringer Scherwirkung oder durch Einrühren der Rußpaste in die vorgelegten beiden anderen Komponenten der Mischung.
Die beschriebenen Mischungen lassen sich einwandfrei nach dem Pastenstreichverfahren verarbeiten und liefern Beschichtungen von ausgezeichneter Qualität. Auch der Verbund zur Stützfolie ist sehr gut. Die Leitfähigkeit bzw. die antistatischen Eigenschaften des Enderzeugnisses können durch den Rußgehalt der Beschichtungsmassen in den notwendigen Grenzen variiert und eingestellt werden.

Claims

Patentansprüche: 1. Verfahren zum Herstellen von kunstlederartigen Schichtstoffen durch Verbinden von offenen gitterartigen Geweben, Netzen oder ähnlichen Trägermaterialien textilen oder nichttextilen Ursprungs mit einer Folie, durch beidseitiges Beschichten des Verbundes aus Trägermaterial und Folie mit Ruß enthaltenden streichfähigen Kunststoffpasten auf der Basis von Vinylchloridpolymerisaten oder anderen Thermoplasten und Ausgelieren der Beschichtungsmassen, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung eines durchgehend leitfähigen Schichtstoffs das Trägermaterial mit einer dünnen Kunststoff-Folie auf der Basis von weich gemachten thermoplastischen Kunststoffen so verbunden wird, daß die warme, erweichte Folie unter Druckanwendung an der Mehrzahl der Kreuzungspunkte des Trägermaterials durchbrochen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Beschichtungsmasse eine pastenartige Mischung aus a) 35 bis 90 Gewichtsteilen einer Stammpaste, bestehend aus Vinylchloridpolymerisaten und einem üblichen Weichmacheranteil, b) 65 bis 10 Gewichtsteilen einer Rußpaste von elektrisch leitfähigem Ruß mit zur Pastenbildung ausreichender Menge Weichmacher und c) 2 bis 12 Gewichtsteilen einer 15- bis 40gewichtsprozentigen Lösung von Polymeren in organischen Lösungsmitteln verwendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich in die Paste noch an sich bekannte Zusätze wie Licht- und Wärmestabilisatoren, Haftvermittler, Vernetzer, Treibmittel, Füllstoffe, Farbstoffe u. dgl. eingebracht werden. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschriften Nr. 1103 007, 1038 953; österreichische Patentschrift Nr. 188 907.