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DE1469550A1 - Synthetische Leder und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents

Synthetische Leder und Verfahren zu ihrer Herstellung

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Publication number
DE1469550A1
DE1469550A1 DE19641469550 DE1469550A DE1469550A1 DE 1469550 A1 DE1469550 A1 DE 1469550A1 DE 19641469550 DE19641469550 DE 19641469550 DE 1469550 A DE1469550 A DE 1469550A DE 1469550 A1 DE1469550 A1 DE 1469550A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
leather
high molecular
fibers
molecular weight
layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE19641469550
Other languages
English (en)
Inventor
Osamu Fukushima
Hiroshi Hyanami
Kazuo Nagoshi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kurashiki Rayon Co Ltd
Original Assignee
Kurashiki Rayon Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kurashiki Rayon Co Ltd filed Critical Kurashiki Rayon Co Ltd
Publication of DE1469550A1 publication Critical patent/DE1469550A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • D06TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06NWALL, FLOOR, OR LIKE COVERING MATERIALS, e.g. LINOLEUM, OILCLOTH, ARTIFICIAL LEATHER, ROOFING FELT, CONSISTING OF A FIBROUS WEB COATED WITH A LAYER OF MACROMOLECULAR MATERIAL; FLEXIBLE SHEET MATERIAL NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06N3/00Artificial leather, oilcloth or other material obtained by covering fibrous webs with macromolecular material, e.g. resins, rubber or derivatives thereof
    • D06N3/0002Artificial leather, oilcloth or other material obtained by covering fibrous webs with macromolecular material, e.g. resins, rubber or derivatives thereof characterised by the substrate
    • D06N3/0004Artificial leather, oilcloth or other material obtained by covering fibrous webs with macromolecular material, e.g. resins, rubber or derivatives thereof characterised by the substrate using ultra-fine two-component fibres, e.g. island/sea, or ultra-fine one component fibres (< 1 denier)
    • DTEXTILES; PAPER
    • D04BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04HMAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/40Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
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    • D04H1/4282Addition polymers
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    • D04H1/58Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties by applying, incorporating or activating chemical or thermoplastic bonding agents, e.g. adhesives
    • D04H1/64Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties by applying, incorporating or activating chemical or thermoplastic bonding agents, e.g. adhesives the bonding agent being applied in wet state, e.g. chemical agents in dispersions or solutions
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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  • Synthetic Leather, Interior Materials Or Flexible Sheet Materials (AREA)
  • Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)

Description

Λ4 TEAfTA AfMSÄi. TE
PATENTANWALT MÖLLER-BÖRNER PATENTANWALT DIPL.-ING. WEY BERLIN-DAHLEM - PODBIELSKIALLEE 68 MÜNCHEN 22 · WIDENMAYERSTRASSE 49 TELEFON 762907 - TELEGRAMME :|HUUPINUUA PiLEPU1IH 125585 · TELEGRAMME: PROPINDUS
16 676 Dn Expl Ber11
Expl.
α, den 16. November 1964
Kurashiki Bayon Company Limited, No0 I62I, Sakazu, Kurashiki City (Japan)
Synthetische Leder und Verfahren zu ihrer
Herstellung
Die Erfindung betrifft geschmeidige, luft- und wasserdurch« lässige Vliese mit hoher Festigkeit und ein Verfahren zu ihrer Herstellung« Insbesondere bezieht sioh die Erfindung auf Vliese, die hinsiohtlioh ihrer Struktur, ihrem äusseren Aussehen, ihrem Gefüge und ihrer Griffigkeit Naturleder vollkommen ähnlich sind, d.h. sogenannte "synthetisohe Leder11, sowie ein Verfahren zu ihrer Herstellung,
Die neuartigen "synthetischen Leder" haben in den letzten Jahren weltweite Aufmerksamkeit auf sioh gelenkt. Auoh in Japan, das von dieser Entwicklung nicht ausgesohlossen ist, hat dies zu einem gewissen Boom geführt«
Lange Zeit ist die Herstellung von synthetischen Erzeugnis-* sen, die denselben Aufbau wie Naturleder haben, eine Traum«-» Vorstellung der Fachleute gewesen. Zuerst ist das sogenannte "regenerierte Leder" naoh einem Verfahren hergestellt worden,
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FERNSCHREIBER: 0184OS7
bei dem in zwei Grundstufen Naturlederstückchen zerkleinert und diese zerkleinerten Stückchen dann aufgelöst werden, wobei das Augenmerk mehr auf die wirtschaftliche Ausnutzung von Naturlederabfällen gerichtet war als darauf, dass das synthetische Erzeugnis die gleiche Zusammensetzung wie Naturleder hat, Weiterhin ist der Versuoh unternommen worden, ein Erzeugnis mit naturlederähnlichen Eigenschaften zu \, schaffen, indem man regeneriertem Leder zum Sohein den gleichen Duft wie Naturleder verliehen hat. Diese Versuche dienten dazu, die "regenerierten Leder1· näher zu erforschen, und auf bestimmten Gebieten ist Naturleder durch "regenerierte Leder" ersetzt worden. Es gibt eine Reihe von Verfahren, die ' die Aussicht erkennen lassen, dass "regenerierte Leder" auch auf anderen Gebieten verwendet werden können. Durch diese Anstrengungen ist jedoch das angestrebte Ideal nicht verwirk-» licht worden, weil es schwierig war, Eiweisskörper herzu·» stellen, die den Hauptbestandteil von Naturleder darstellen, und weil die erzeugten Leder einige unvorteilhafte Eigenschaften aufweisen. Es ist nioht anzunehmen, dass das ange« strebte Ziel in näohster Zukunft erreicht werden kann und dass "regenerierte Leder" in industriellem Massstab- hergestellt werden.
Bei dieser Sachlage ist als Ersatz für Naturleder bisher Kunstleder,das sogenannte "imitierte Leder" angesehen worden. Kunstleder wurde hergestellt, indem Textilgewebe anfangs mit Nitrocellulose und dann mit Vinylchlorid oder Gummi bei
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wechselnden Überzügen überzogen wurden. Das Kunstleder er« hält durch die Zusammensetzung des Überzugs das naturleder?- ähnliohe Gefüge und durch Einpressen von Narben das natur« lederähnliehe Aussehen. Die physikalische Festigkeit des Kunstleders hängt jedoch allein von dem verwendeten Gewehe ah.
Die Entwicklungen der Kunststoffindustrie haben jedoch in letzter Zeit zu einer Gruppe von Walkerzeugnissen (worked fabrice), den sogenannten "synthetischen Ledern" geführt, die die Stufe der "imitierten Leder" überschreiten, indem verschiedenartige Kunststoffe hergestellt worden sind, deren physikalische Festigkeit und chemische Beständig», keit nicht schlechter sind als die von Naturleder, Dazu ist vorgeschlagen worden, anstelle von Geweben nichtgewebte Erzeugnisse der Spinnstoffindustrie zu verwenden und ein Verfahren zur Gewinnung mikroporöser Schwämme oder ein Nassverfahren anzuwenden, bei dem im Gegensatz zu den
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bekannten Trockverfahren in einem flüssigen Medium ein Film gebildet wird. Das sogenannte "synthetische Leder" ist auf gewissen Gebieten mit Naturleder konkurrenzfähig und wird bei der Herstellung von bestimmten Erzeugnissen in grösserem Massstabe verwendet als letzteres, da es in einigen Eigenschaften Naturleder überragt und billiger ist als dieses. Es hat jedoch den Anschein, als ob die einschlägigen Industriezweige sowohl in Japan als auch im Ausland mit dem gegenwärtig auf dem Markt befindlichen
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synthetischen Leder nicht voll zufrieden sind, weil es ein » unschönes äusseres Aussehen und unzureichende Eigenschaften hat« Insbesondere für die Sohuhherstellung ist das synthetische Leder so viel schlechter als Naturleder, dass auf diesem Gebiet intensive Untersuchungen und Entwicklungen hinsichtlich geeigneter Materialien und Bestandteile in höchstem Masse erwünscht und erforderlich sind«
In Japan fordern die Sohuhhersteller in erster Linie ein synthetisches Leder, das ein Aussehen und eine Griffigkeit wie Naturleder hat$ wie es auch andere synthetisches Leder verarbeitende Industriezweige haben wollen, während Verarbeitbarkeit und andere Eigenschaften erst in zweiter Linie von Bedeutung sind# Neuerdings wird jedoch eher ein synthetisches Leder gewünscht,das nicht so sehr das Aussehen als vielmehr die Qualitäten von Naturleder hat und diese möglichst übertrifft.
Die Unzulänglichkeiten von Naturleder stellen grosse Probleme, die synthetische Leder in einem anderen Licht sehen lassen« Um zu einer richtigen Einschätzung der synthetischen Leder zu kommen, ist es deshalb notwendig, die Vorzüge und Nach» teile von Naturleder klar herauszustellen« Kurz gesagt sollten die neuartigen synthetischen Leder zwar die wünsohens« werten Eigenschaften von Naturleder aufweisen, ohne jedoch dessen Nachteile zu haben«
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Naturleder hat folgende Strukturt Hauptteil des Leders ist die Dennis, die im wesentlichen seine Qualitäten bestimmt. Die Epidermis bestimmt das äussere Aussehen, und die Hypodermis, das sogenannte hypodermale Fettgewebe, bestimmt die. Art der rückseitigen Oberfläche des fertigen Leders, wenn die Hautan dieser Stelle abgezogen ist« Die Dermis besteht aus Kollagen, und die auf das Kollagen zurückzuführenden Eigenschaften des Leders sind folgende:
1« Die Kollagenfasern der Dermis sind mit allen Winkeln mit der Oberfläche der Dermis verbunden und bilden so ein festes Netzwerk,
2. Die Kollagenfasern bewahren auch dann ihre Geschmeidig« keit, wenn die Feuchtigkeit vollständig aus ihnen entfernt ist und brechen nur selten, wenn sie in beliebiger Richtung gebogen werden»
3« Die der papillaren Oberfläche benachbarten Kollagen— fasern erstrecken sich parallel zur Lederoberfläche und sind fester als die inneren vernetzten Sohiohten« Ausser— dem sind im Inneren elastische Fasern vorhanden, die die Lederoberfläche vor dem Brechen sohützen und ihr ein narbiges Aussehen verleihen»
4« Jedes Kollagenmolekül hat eine schwach lineare Struktur, insbesondere eine(herioa$ Konfiguration, und einige
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Moleküle sind nacheinander zu einer Mioelle, einer Fibrille, einer siohtbaren Faser und sohliesslioh einer dreidimensionalen Faser verbunden»
Die Brauchbarkeit des Leders ist nicht auf seine einzelnen Eigenschaften zurückzuführen, sondern darauf, dass diese einzelnen Eigenschaften in so hervorragender Weise miteinander kombiniert sind« Dies ist ein bemerkenswertes Merkmal von Leder, wie es bei anderen Materialien nicht festgestellt werden kann· Ausserdem hat Leder, weil es ein Naturprodukt ist, einige besondere Eigenschaften, die nicht naohgeahmt werden können* Andererseits hat Leder einige charakteristik sehe Mängel, die jedoch eine allgemeine Eigenschaft von Naturprodukten sind. Deshalb ist es für die Fachwelt von wesentlicher Bedeutung, die Vorzüge und Nachteile des Leders genau zu kennen, und die Darlegungen in den folgenden Absätzen können als Allgemeinwissen bezeichnet werden. Dabei sind die Vorteile des Leders mit der Eignung und Verarbeitbarke it bei der Sohuhherstellung verbunden, während die Mängel Probleme aufzeigen, die bei der Beschreibung der synthetischen Leder besonders zu vermerken sind*
Naturleder hat folgende Vorzüge:
1« Wegen seiner narbigen Oberfläche hat Leder ein einheitlich schönes Aussehen« Der Ausdruck "ledrig" wird allgemein verwendet, und Lederverzierungen passen sowohl zu japanisoher wie zu europäischer Kleidung,
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2, Leder fiat eine hohe, ausgeglichene mechanische Festigkeit!1. Bruch« und Scherfestigkeit von Leder sind grosser als hei anderen Materialien, die in anderen Eigenschaften leder« ähnlich sind, und es können keine Festigkeitsuntersehiede in Längs« und Querrichtung wie bei anderen Materialien festgestellt werden,
3, Das Leder hat eine gleiohförmige Spannung8«Dehnungs«Kurve, d,h, dass Leder einen grösseren Modul als anderea für die gleichen Zwecke verwendeten Materialien hat, und der Unterschied von Reissfestigkeit und Dehnbarkeit in trockenem und nassem Zustand ist nicht so gross wie bei anderen Materialien angesichts der grossen Unterschiede bei den anderen Eigenschaften«
4, Das Leder ist geschmeidig, leicht zu formen und hat ein niedriges spezifisches Gewicht» Deshalb hat Leder eine hohe Verformbarkeit und eine sehr gute Verarbeitbarkeit,
Leder absorbiert sehr gut Feuchtigkeit und ist feuohtig« keits- und luftdurchlässig. Diese Eigenschaft verbunden mit anderen ist äusserst wesentlich und erstrebenswert bei Rohmaterialien für zur Zeit verwendete Erzeugnisse, !insbesondere bei hoher Luftfeuchte, wie sie in Japan herrseht* '
6β Leder hat temperaturhaltende und wärmeisolierende Eigen« schäften. Dies ergibt sieh aus seiner Struktur, so dass es ausgezeichnet als wärmeisolierendes Material zur Ver« wendung im Winter benutzt werden kann*
7« Leder kann zu Erzeugnissen mit einer beliebig gescliwunge« nen Oberfläche verformt werden,, Deshalb hat Leder eine ausgezeichnete Verarbeitbarkeit, und bekanntlich ist die harmonische Zusammenwirkung von fiückprallelastizität und Anschmiegsamkeit eine charakteristische Ledereigen— schaft«
8. Leder lässt sich leicht zerschneiden« Obwohl das Gewebe fest ist und Lägen mit unterschiedlicher Dichte geschieh« tet sind, kann die Tatsache, dass das Leder diese Eigen» schaft aufweist, auf die Zusammensetzung der verschiedenen Bestandteile zurückgeführt werden.
9. Leder kann mit Leichtigkeit gefärbt werden« Deshalb 1st die narbige Oberfläche fest und einheitlich und das Leder zur Verwendung als Verzierungen und Kleidungsstücke geeignet« -.-■ ;- -■'·■■—■· ■· -''■- ■ ·" ·.--■ -: -■> ·:;··':·-; -1
Zu den Nachteilen zählen die folgenden Punkte:
1. in Abhängigkeit von der Tierrasse und dem Gebiet, in dem die Tiere leben/ hat-dae Leder unterschiedliche Eigen«
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schäften, und sogar bei derselben Tierrasse sind die Eigenschaften des Leders in Abhängigkeit vom Geschlecht, dea Alter, dem Futter, der Jahreszeit usw« verschieden, und in einem einzigen Lederstück können die Eigen·» schäften bei unterschiedlichen Teilen voneinander ab« weichen,
2, Leder ist von Stück au Stück unterschiedlich in Form und Dicke, so dass es von Hand verarbeitet werden muss und maschinell nur schwierig zu handhaben ist0
3# Wie vorstehend bereits beschrieben, ist das Leder in seiner Grosse begrenzt, und die Teile mit gleichen Eigenschaften sind klein, so dass es schwierig ist, ein Stück mit beliebiger Form aus dem Lederstück auszuschneiden, was selbstverständlich die Kosten erhöht,
4, Aus diesem Grunde ist Leder nicht billig, und ausserdem wird es nicht auf industriellem Wege als Hauptprodukt hergestellt, sondern ist ein Nebenprodukt bei der Fleischerzeugung, so dass die zur Verfügung stehende Ledermenge vom Wetter, von der Fleischnachfrage und vom Preis abhängig ist«
5· Zur Bildung von Leder durch die Haut ist sowohl eine lange Zeit erforderlich als auch ein komplizierter Gerb·* prozesst und die Produktions- und Qualitätskontrolle in
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der Gerbindustrie sind mit Schwierigkeiten verbunden, weil die Grundlagenforsohung über die Rohhauteiweiss— körper und die Punktionen und Wirkungen beim Gerben nooh nicht vollständig abgeschlossen sind»
6» Es ist schwierig, Leder gegen Zerfall und Ungeziefer-» befall bei hoher Luftfeuchte wie in Japan zu stabilisieren, weil es ein Naturprodukt ist und im wesentlichen aus Eiweisskörpern besteht.
Dieses sind die wesentlichen Mängel des Naturproduktes Leder* Deshalb ist es eine Aufgabe für die Hersteller von synthetic sehen Ledern, diese bei Naturleder festgestellten Nachteile auszuschalten, die Vorzüge von Naturleder zu verbessern, ohne die anderen Eigenschaften zu verschlechtern und auf diese Weise die kombinierten Eigenschaften zu verbessern.
Ein Ziel der Erfindung ist die Schaffung von synthetischen Leder, das die Vorzüge von Naturleder hat und beijdem die Mängel des letzteren vollständig beseitigt sind, sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung.
Kurz gesagt können die synthetischen Leder nach der Erfindung daduroh erhalten werden, dass eine Schicht oder faserige Matte aus gemisoht gesponnenen Fasern gebildet wird, wobei die gemischt gesponnenen Fasern aus mindestens zwei hoohmolekularen Stoffen bestehen, dass die Sohioht mit der
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Lösung einer oder mehrerer hochmolekularer Stoffe getränkt wird, dass der imprägnierende Stoff durch ein Trocken- oder Nassverfahren ausgefällt wird und dass sohliesslich mindestens eine hochmolekulare Substanz, die Bestandteil der gemischt gesponnenen Fasern ist, durch Behandlung der Schicht in einem Lösungsmittel ftlr mindestens eine der die Fasern bildenden hochmolekularen Substanzen extrahiert und entfernt wird,,
Die gemisoht gesponnenen Fasern können durch ein Nass-, Trockenoder Schmelzspinnverfahren aus einem Gemisch aus zwei oder mehreren hochmolekularen Stoffen hergestellt werden, wobei das Sohmelzspinnverfahren das vorteilhafteste ist» Die Fäden werden nach dem Spinnen zweokmässig gestreckt.
Als hochmolekulare Substanzen können beispielsweise Polyolefine wie Polyäthylen und Polypropylen, ataktische und isotaktische Polystyrole, alkyl- oder halogensubstituierte Polystyrole, Polyamide wie 6—Nylon und 66-Nylon, Polyester wie Polyäthylenterephthalat, Polymethacrylate wie Polymethylmethaorylat, Polyvinylester wie Polyvinylacetat und Polyvinylbutylat, Polyvinylalkohol und seine Derivate, Polyvinylhalogenide wie Polyvinylchlorid, Polyacrylnitril, Polyvinylidenhalogenide wie Polyvinylidenchlorid, Kokondensate oder !Copolymerisate aus verschiedenen niedermolekularen kondensierten oder polymerisieren Stoffen und Pfropfhochmolekulare, wie sie bei der Pfropfpolymerisation verschiedener niedermolekularer polymerisierbarer Substanzen mit verschiedenen Homopolymeren oder deren Kokondensaten
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oder Kopolymeren erhalten werden« Selbstverständlich müssen » die ausgewählten zwei oder mehreren hochmolekularen Stoffe gemischt verspinnbar sein. Der Ausdruck "gemisoht verspinn— bar" bedeutet, dass notwendigerweise beim Spinnen die faserige Form erhalten bleiben muss, nicht aber, dass der entstandene Faden eine einheitliche innere Struktur haben muss« Es ist zweokmässig, wenn das Mischungsverhältnis bei diesen gemischt gesponnenen Fasern so eingestellt wird, dass mindestens 20 $ der einen hochmolekularen Substanz gegenüber der anderen vorliegen. Die aus der gemischt gesponnenen Faser zu entfernende und extrahierende hochmolekulare Substanz wird in einem Lösungsmittel gequollen oder gelöst, das eine Lösung der die Schicht imprägnierenden hochmolekularen Substanz ist. Auf diese Veise ist durch die Presswirkung während der Fällstufe ein ausreichend festes synthetisches Leder erzielbar.
Aus den erhaltenen gemischt gesponnenen Fasern wird dann durch ein Nass- oder Trockenverfahren eine Sohioht oder faserige Matte geformt. Diese ist sehr grob, und wenn ein Endprodukt mit hoher Festigkeit hergestellt werden soll, muss diese Sohioht oder faserige Matte auf geeignete Weise verdichtet werden. Dieser Prozess wird vorzugsweise auf folgende Weise durchgeführtι Die gemischt gesponnenen Fäden werden zu Stapelfasern zerschnitten, die mit Hilfe einer geeigneten Vorrichtung zu einer beliebigen Schicht verarbeitet werden. Die beliebige Sohlent wird dann duroh
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einen Nadelstecher verdichtet und dreidimensionalisiert* Wenn die Verdichtung ausreichend ist, wird durch Druck weiter verdichtet^' Dabei ist eine Erhitzung der Schicht zweckmässig. Die Verdichtung kann auch durch Schrumpfen der Fasern hervorgerufen werden. Zur Erzielung eines Endproduktes mit hoher Festigkeit kann der Vlies unter Verhinderung von Schrumpfung gestreckt werden«
Ein wesentliches Merkmal der Erfindung ist die Herstellung solcher dreidimensionalisierter nichtgewebter Erzeugnisse« Für die Herstellung eines guten synthetischen Leders ist es eine Grundbedingung, dass die Schicht biegsam und geschmeidig ist« Um eine solche biegsame und geschmeidige Schicht herzustellen, ist es zweokmässig, Fasern mit einer Feinheit von weniger als 1 Denier, vorzugsweise weniger als 0,5 Denier« zu verwenden« Es ist jedooh schwierig, eine beliebige Sohioht herzustellen, wobei solche feinen Fasern duroh eine Eadiervorriohtung (card silber) geschickt werden, und daraus mit Hilfe eines Nadelsteohers ein nichtgewebtes Erzeugnis zu gewinnen, weil solohe feinen Fasern sehr schwierig zu verspinnen sind«
Demgegenüber können erfindungsgemäss gut spinnbare Fasern von 1,5 bis 3,0 Denier Dicke zu einer Sohioht verarbeitet werden« Ein dioker Faden mit einer Dicke swisohen 1,5 und 3,0 Denier lässt sioh viel leichter verspinnen alsso feine Fäden mit einer Dioke von 0,5 Denier und weniger« Eine aus
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1,5 bis 3,0 Denier dicken Fasern hergestellte Schicht ist im allgemeinen nicht biegsam« In einem nachfolgenden Ex— traktionsprozess wird jedoch mindestens eine hochmolekulare Substanz aus der Paser entfernt, wodurch es möglich wird, eine Schicht mit der gleichen Biegsamkeit wie im Falle von sehr feinen Fasern von höchstens 0,5 Denier Dicke zu erhalten,
Erfindungsgemäss wird aus aus mindestens zwei Bestandteilen bestehenden gemischt gesponnenen Fasern eine faserige Matte geformt, wobei in der nachfolgenden Stufe ein Bestandteil löslich und der andere unlöslich ist. Dies bringt noch einen weiteren Vorteil mit sich. Wenn eine Schicht aus Fasern hergestellt werden soll, die nur aus einem einzigen hochmolekularen Stoff bestehen, die schwer verspinnbar sind, so dass nur sohwierig eine Schicht hergestellt werden kann, so kann der genannten hochmolekularen Substanz eine andere zugesetzt werden* Das Gemisch kann dann zu gut gemischt verspinnbaren Fäden verarbeitet werden, aus denen dann, nachdem sie zu Fasern zerschnitten worden sind, eine Schicht hergestellt werden kann. Beispielsweise sind allein aus 6—Nylon bestehende Fäden wegen ihres Young—Moduls und des unvorteilhaften Trocken-Nass-Yerhältnisses des Young-Moduls sohwierig erspinnbar. Wie vorstehend bereits erwähnt, lassen sich 6— Nylon—Fäden mit einer Feinheit von 0,5 Denier nur sphwer erspinnen. Im Gegensatz dazu haben gemischt gesponnene Fäden
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aus 6-Nylon und Polystyrol einen besseren Young-Mqdul und ein besseres Trocken-Nass—Verhältnis des Young—Moduls, wie Tabelle 1 zu entnehmen ist*
Tabelle 1
Mischungs Polystyrol 0 10 20 10 40 50 60
verhältnis 6-Nylon 100 90 80 70 60 50 40
Young- Trocken, (g/d) 18 21 24 30 33 36 40
Modul Nass (g/d) 10 21 23 26 30 33 38
Wie aus dieser Tabelle ersichtlich ist, hat die aus 6—Nylon und Polystyrol bestehende gemischt gesponnene Faser einen verbesserten Young-Modul sowie ein erheblich besseres Trocken-Nass-Verhältnis des Young-Moduls. Durch die Verwendung einer gemischt gesponnenen Faser mit einer Feinheit von 1,5 bis 3»0 Denier anstelle einer solchen mit einer Feinheit von etwa 0,5 Denier wird es deshalb möglich, ohne Schwierigkeiten eine dreidimensionale nichtgewebte Schicht herzustellen, wobei die üblichen Anlagen und die gebräuob-
iy . können,
liehen Verfahrensbedingungen verwendet werden/ weil eine bemerkenswerte Verbesserung der Spinnbarkeit und eine bessere Abtrennbarkeit von der Kardiermaschine gegeben ist*
Die auf die genannte Weise hergestellte Schicht wird mit der Lösung eines hochmolekularen Stoffes imprägniert» Als dieser
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hochmolekulare Stoff kann verwendet werden 1) eine oder mehrere hochmolekulare Substanzen mit gummiartiger Ela— stizität und 2) Gemisohe aus einer oder mehreren hochmolekularen Substanzen mit gummiartiger Elastizität mit einer oder mehreren hochmolekularen Substanzen ohne gummiartige Elastizität, Die Lösung muss nicht unbedingt eine eohte Lösung sein, sondern es kann auch eine Emulsion verwendet werden, wenn mit dieser die Schicht in— prägniert werden kann. Der Lösung können Salze, Farbstoffe, Pigmente, Füllstoffe, verschiedene oberflächen-» aktive Mittel und andere Zusätze beigemischt werden«
Diese Stoffe müssen in dem Lösungsmittel unlöslich sein, das für die Extraktion der extrahierbaren hochmolekularen Substanz aus der gemischt gesponnenen Faser verwendet wird· Beispiele dafür sind elastisches hochmolekulares Polyurethane, Acrylate, synthetische Gummis^ chlorierte Polyäthylen- und Polyolefinderivate, ia Innern weich— gemaohte hochmolekulare Stoffe und andere hochmolekulare Elastomere mit gummiartiger Elastizität.
Als hochmolekulare Substanz ohne gummiartige Elastizität können verschiedene polymerisierte oder kondensierte Hoch— molekulare wie Polyvinylchlorid, Polyacrylnitril, Poly« styrol, Polyvinylalkohol, oder dessen Acetalisierungsprodukte, Polyvinylacetat, Polyamide, modifizierte Polyamide, Polypropylen, Polyäthylen, Polyurethan, Polyharnstoffe, Polyester, Polycarbonate oder deren kokondensierte
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oder kopolymerisierte Verbindungen sowie hochmolekulare Pfropfpolymerisate verwendet werden»
Nach dem Imprägnieren der Schicht mit der hochmolekularen Substanz wird der imprägnierende Stoff durch ein Nass-» oder Trockenverfahren ausgefällt. Es ist vorteilhaft, wenn die imprägnierte Sohioht vor, während oder nach dem Ausfällprozess gepresst wird, gegebenenfalls heiss.
Die Schicht wird dann mit einem Lösungsmittel behandelt, wobei mindestens eine der hochmolekularen Verbindungen, die ein Bestandteil der die Sohioht bildenden gemisoht gesponnenen Fasern ist, extrahiert wird· Es ist zweok« massig, einen Teil der imprägnierten hochmolekularen Stoffe, die extrahierbar und entfernbar sind, und einen Anteil eines Überzugsfilms, der auf die nachstehend beschriebene Weise auf die narbige Oberfläche aufgebracht wird, vor, während oder nach der Extraktionsstufe zu entfernen»
Das erfindungsgemäss für die Extraktion von mindestens einer die gemisoht gesponnenen Fasern bildenden hochmolekularen Substanz verwendete Lösungsmittel muss für mindestens eine hochmolekulare Substanz (lösliche Komponente) ein Lösungsmittel sein, während es für die verbleibende (unlösliche Komponente) hoohmolekulare Substanz der ge— mischt gesponnenen Faser ein Niohtlösungsmittel ist. Obwohl
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das geeignete Lösungsmittel von der Natur der Ausgangsstoffe für die gemischt gesponnenen Fasern zur Herstel— lung eines Kunstleders nach der Erfindung abhängt, können Wasser, organische Lösungsmittel wie aromatische Verbin™ düngen, cyclische Äther, aliphatische Kohlenwasserstoffe, Ketone, cyclische Ketone u«dgla, verschiedene Salzlösungen wie methanolische Lösungen von Calciumchlorid, Titan« tetrachloride Lithium—Chlorid usw. und Gemische daraus verwendet werden«
Das auf diese Weise erhaltene synthetische Leder nach der Erfindung ist eine Faserschicht, die wie Naturleder eine vo11könneη faserige Struktur hat, und es hat das gleiche äussere Aussehen, das Gefüge, die Griffigkeit und andere Eigenschaften wie natürliches Leder« Das synthetische Leder nach der Erfindung erfüllt alle Anforderungen, wie sie eingangs gestellt worden sind*
Die Tatsache, dass das synthetische Leder nach der Er fin-» dung ait Naturleder vergleichbar ist oder dieses in allen Punkten sogar übertrifft, beruht auf der zusammenhängenden Struktur, deren Eigenschaften nachstehend näher beschrieben sind»
Eine der Eigenschaften des synthetischen Leders naoh der Erfindung ist, dass die Faser, die das Leder bildet, zahlreiche Mikroporen hat und dass duroh die Extraktion mindestens einer hoohmolekularen, die Faser bildenden Substanz
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eine narbige Oberfläche erzielt wird. Deshalb ist das synthetische Leder nach der Erfindung sehr biegsam und in
seiner Struktur naturlederähnlich.
Dies hat folgende Ursachen: Die Faser selbst ist durch die in ihr gebildeten Mikroporen biegsamer, und die auf der
Oberfläche der Faser vorhandene lösliche Komponente ist
extrahiert worden, wobei zwischen den imprägnierten Stoffen eine Anzahl von Hohlräumen gebildet wird und wodurch in der Faser die hochmolekularen Stoffe mit gummiartiger Elastizität getrennt und dadurch gegeneinander beweglich werden.
Die Mikroporen und Hohlräume bewirken eine erhebliche Verbesserung der Luftdurchlässigkeit, der Feuohtigkeitsdurch— lässigkeit und der luftfesthaltenden Eigenschaften und erzeugen ein lederartiges Gefüge.
Eine grosse Anzahl von Mikroporen in den Formkörpern nach
der Erfindung ergibt sich nicht nur durch die zwischen den Fasern^ die den Formkörper bilden, entstandenen Hohlräume, sondern auch durch die Zwischenräume zwischen den Fasern
selbst. Die Porosität der Faser hängt von den Anteilen der in der Ausgangefaser vorhandenen zwei oder mehr hochmolekularen Stoffe ab. Dies wird anhand des nachfolgenden Beispiels näher erläutert.
Durch Mischen von 6—Nylon und einem Polystyrol in verschiedenen Mischungsverhältnissen hergestellte Flooken werden durch
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eine Düse nit 100 Löohern von je 0,2 mm Durchmesser zu Fäden mit unterschiedlichen Mischungsverhältnisses ge« presst, die bei 175°G um 300 % und dann bei 2000C um 50 (Gesamtstreckverhältnis 500 %) gestreckt werden« Die gestreckten Fäden werden zur Entfernung des Poly« styrols aus ihnen mit Benzol von 65°C extrahiert. Die porösen Fasern haben folgende Eigenschaften:
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OO O co €0
to
Mischungsverhältnis
von Polystyrol (%)
Feinheit (d) 5 3.0 10 20 30 40 50 60 80
Vor der
Extraktion
des Poly
styrols
Festigkeit (g/31 7.5 3.0 3.Q 3.0 3.1 3.0 3.0 Durch E
faserig
erreich
Uach der
Sxtraktion
des Poly
styrols
.Dehnbarkeit {%) 21 7.6\ 7.2 δ. 5 "77Q-- Ό"" B72" ictraktion ke:
är Zustand
3 ar
A / "Q Feinheit (d) 2.9 23 19 23 24 23 22
Festigkeit (g/d] 7.2 2.9 2.9 2.4 1.9 1.5 1.2
Dehnbarkeit (%) 23 7.5 7.0 6.7 6.8 6.5 6.9
Porosität {%) 3 24 25 21 23 25 21
1.01 4 6 20 38 49 60
0.99 1.00 0.98 0.99 0.97 0.98
IO
ro I
A: Querschnittfläche der Faser nach der Extraktion des Polystyrols
B: Querschnittfläche der Faser vor der Extraktion des Polystyrols
(in der vorstehenden Tabelle ist der Porositätswert durch Division der Denierzahl der Faser nach der Extraktion des Polystyrols durch die Denierzahl der Paser, die nur aus unlöslicher Komponente bei gleicher Querschnittfläche besteht, angegeben.)
Wie aus der vorstehenden Tabelle ersichtlich ist, hat die Faser, aus der das geformte Erzeugnis nach der Erfindung besteht, eine Porosität bis zu etwa 70 %.
Weiterhin ist ein Merkmal des synthetischen Leders nach der Erfindung dessen erhebliche Biegsamkeit.
Um eine biegsame Matte zu erhalten, ist es im allgemeinen wünschenswert, eine Faser mit niedriger Denierzahl zu vervenden, weil eine Matte aus Fasern mit höherer Denierzähl zu steif ist. Feine Fasern sind jedoch schwierig zu erspinnen* Andererseits können erfindungsgemäss Fasern mit relativ hoher Denierzahl mit guter Spinnbarkeit zur Verarbeitung zu einer Schicht verwendet werden, wobei ein synthetisches Leder erhalten werden kann, das genau so biegsam ist, als wenn sehr feine Fasern verwendet worden wären, weil durch die Extraktion der Young-Modul herabgesetzt und mindestens eine die Faser bildende hochmolekulare Substanz entfernt worden ist. Durch Auf rauten eier rückseitigen Oberfläche des erhaltenen synthetischen Leders werden die Fasern an den aufgerauhte* Stellen zu sehr niedriger Denierzahl fibriniert, was dem synthetischen Leder ein ausgezeichnetes lederähnliches Gefüge verleiht.
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Das Verfahren zur Herstellung von synthetischen Ledern nach der Erfindung wird nachstehend anhand eines Beispieles, das jedoch in keiner Weise erfindungsbeschränkend ist, näher erläutert.
Aus 40 Teilen 6-Nylon und 60 Teilen Polystyrol bestehende gemischte Flocken werden mit einer Schneckenpresse durch einen Spinnkopf mit 300 Löchern von je 0,2 mm Durchmesser bei einer Spinntemperatur von 3000C in eine Ziehzone gepresst, die durch Einblasen von Luft auf 1200C abgekühlt ist. Die entstehenden Fäden werden mit einer Geschwindigkeit von 600 m/min aufgewickelt. Die auf diese Weise gemischt gesponnenen Fäden werden mit 24/Zoll gekräuselt und zu Fasern von 3 cm Länge zerschnitten, aus denen mit Hilfe einer geeigneten Vorrichtung (random webber) und eines Nadelstechers eine dreidimensionalisierte Schicht von 330 g/m gebildet wird. Die Schicht wird mit Heissrolen bei 100 C leicht gepresst. Dann wird sie in eine 13 %ige Dimethylformamid-Lösung eines elastischen Hochmolekularen vom Polyurethantyp, das durch Umsetzung von Adipinsäurepolyester und Äthylenglykol und Diphenylmethandiisocyanat und Glykol, Ausfällen in Wasser und Trocknen hergestellt worden ist, getaucht und zur Extraktion von zurückbleibendem Lösungsmittel und dem Polystyrol der Faser mit Toluol behandelt. Biegsamkeit und Gefüge der auf diese Weise behandelten Schicht sind erheblich verbessert gegenüber vor der Extraktion, so dass die Schicht die Grundeigenschaften von Leder hat, wie beispielsweise luftfesthaltende Eigenschaft,
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809813/117$
Luft- und Feuchtigkeitsdurchlässigkeit usw. Das hat folgende Gründe: Die Faser selbst ist durch eingeschlossene, » zusammenhängende und beliebige Mikroporen, die durch Extraktion des Polystyrols zustandegekommen sind, biegsamer geworden; aus den Oberflächen der Fasern ist Polystyrol teilweise entfernt worden und zwischen dem imprägnierten hochmolekularen Stoff und den Fasern haben sich Hohlräume gebildet, so dass die Fasern leicht gegeneinander beweglich geworden sind ; Luft- und Feuchtigkeitsdurchlässigkeit und Luftfesthaltefähigkeit sind durch die Anwesenheit der gleichmässigen Hohlräume erheblich erhöht worden. Das auf diese Weise erhaltene synthetische Leder nach der Erfindung hat Aussehen, Gefüge und andere Eigenschaften wie Naturleder. Mit anderen Worten: Das synthetische Leder nach der Erfindung ist aus Faserschichten zusammengesetzt,, die die vollkommen gleiche Faserstruktur wie Naturleder haben.
Eine narbige Oberfläche, die ein Merkmal von Naturleder ist, kann bei den synthetischen Ledern erzeugt verden, indem auf dessen Oberfläche ein Film oder dgl. aufgebracht wird, was erfindungsgemäss auf die folgende Weise durchgeführt werden kann. Auf die Oberfläche des auf vorstehend beschriebene Weise hergestellten synthetischen Leders wird eine geeignete Menge einer Lösung einer hochmolekularen Substanz aufgebracht, die nach einem Trocken- oder Nassverfahren ausgefällt wird. Die Ausfällung wird vorzugsweise in einem Nassverfahren durchgeführt, kann aber auch teilweise im Trockenverfahren und abschliessend hauptsächlich im Nassverfahren vorgenommen werden.
809813/1179 ~25~
Als hoclunole kul are Überzugs stoffe sind geeignet: 1) Eine oder mehrere hochmolekulare Substanzen mit gummiaräger Elastizität und
2; Gemische aus einer oder mehreren hochmolekularen Substanzen mit gummiartiger Elastizität und einer oder mehreren hochmolekularen Substanzen ohne gummiartige Elastizität. Die Bezeichnungen "hochmolekulare Substanz mit gummiartiger Elastizität" und "hochmolekulare Substanz ohne gummiaüge Elastizität" haben die gleiche Bedeutung, wie sie bereits vorstehend beschrieben worden ist. Der Ausdruck "Lösung" einer hochmolekularen Substanz bedeutet nicht nur "echte Lösung", sondern auch "Emulsion".
Der Lösung können Salze, Farbstoffe, Pigmente, verschiedene oberflächenaktive Mittel und andere Zusatzstoffe beigemischt werden.
Zur spontanen Entfernung und Extraktion eines Teiles der imprägnierenden hochmolekularen Substanz und eines Teiles der hochmolekularen Substanz aus der narbigen Oberfläche mit Entfernung von mindestens einer hochmolekularen Substanz aus der Faser ist es zweckmässig, wenn diese drei hochmolekularen Stoffe von gleicher Art sind. Dies ist jedoch nicht unbedingt notwendig.
Die Entfernung eines Teiles der imprägnierenden hochmolekularen Substanz und eines Teiles der als narbigen Überzug aufgebrachten hochmolekularen Substanz unter
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gleichzeitiger Entfernung einer hochmolekularen Substanz aus der Paser verleiht dem synthetisehen Leder verbesserte Eigenschaften, wie beispielsweise ausreichende Biegsamkeit und Luft- und Feuchtigkeitsdurchlässigkeit. Zur Erzielung einer narbigen Oberfläche kann erfindungsgemäss auch folgendes vorgenommen werden: Bei jeder beliebigen Herstellungsstufe des synthetischen Leders wird eine geeignete Menge einer hochmolekularen Substanz auf die Oberfläche der Schicht aufgebracht und nachfolgend durch ein Trocken- oder Nassverfahren ausgefällt; nachfolgend sind die einzelnen Möglichkeiten dafür näher beschrieben:
1. Eine Schicht aus gemischt gesponnenen Fasern wird mit der Lösung einer hochmolekularen Substanz imprägniert, wonach die imprägnierende Substanz teilweise oder vollkommen durch ein Nass- oder Trockenverfahren ausgefällt wird. Danach wird eine Lösung einer hochmolekularen Substanz durch Überziehen oder Aufsprühen zur Ausbildung einer narbigen Oberfläche aufgebracht, die durch ein Nass- oder Trockenverfahren ausgefällt wird. Dann wir-d die Schicht in ein Lösungsmittel für mindestens eine die gemischt, gesponnene Faser bildende hochmolekulare Substanz getaucht, um diese aus der Faser zu entfernen, und schliesslich gewaschen und getrocknet.
2. Eine Schicht aus gemischt gesponnenen Fasern wird mit der Lösung einer hochmolekularen Substanz imprägniert, und anschliessend wird durch Überziehen oder Aufsprühen die
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Lösung einer hochmolekularen Substanz aufgebracht, so dass eine narbige Oberfläche gebildet wird. Dann werden beide hochmolekularen Substanzen nach einem Trocken- oder Nassverfahren ausgefällt. Aus der gemischt gesponnenen Faser wird mindestens eine hochmolekulare Substanz extrahiert und die auf diese Weise behandelte Schicht gewaschen und getrocknet.
3. Eine Schicht aus gemischt gesponnenen Fasern wird mit der Lösung einer hochmolekularen Substanz getränkt, die nach einem Nassverfahren ausgefällt wird. Die Schicht wird dann gewaschen und getrocknet, wonach durch tiberziehen oder Aufsprühen eine Lösung einer hochmolekularen Substanz aufgebracht wird, um eine narbige Oberfläche zu erzielen. Dann wird mindestens eine hochmolekulare Substanz der Faser aus dieser extrahiert und die so behandelte Schicht gewaschen und getrocknet.
Sogar wenn die hochmolekulare Substanz in relatir dicker Schicht zur Ausbildung einer narbigen Oberfläche aufgesprüht oder aufgetragen wird, hat das entstehende synthetische Leder ausreichende Luft- und Feuchtigkeitsdurchlässigkeit. Dieses sind wichtige Eigenschaften des Leders, weil ein Teil der aufgebrachten hochmolekularen Substanz durch Extraktion in einer nachfolgenden Verfahrensstufe entfernt wird. Die Entfernung eines Teiles der hochmolekularen Substanz bewirkt winzige Einkerbungen, wodurch das synthetische Leder nach der Erfindung in seinem Aussehen ausserordentlich lederähnlich wird.
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Die narbige Oberfläche kann auch durch Ausbildung einer Schicht von gemischt gesponnenen Fasern hergestellt werden, » die aus einem Genisch einer hochmolekularen Substanz mit gummiartiger Elastizität und einer hochmolekularen Substanz ohne gummiartige Elastizität bestehen, wobei diese Schicht auf ein auf bereits beschriebene Weise hergestelltes synthetisches Leder nach der Erfindung geschichtet wird. Anschliessend wird die hochmolekulare Substanz aus dieser aufgeschichteten Lage vollständig oder nahezu vollständig gelöst, wobei sie mit dem synthetischen Leder fest verbunden wird.
Bei der Herstellung des synthetischen Leders nach der Erfindung kann gewünschtenfalls eine Stufe angefügt werden, in der die nichtextrahierbaren hochmolekularen Stoffe der gemischt gesponnenen Fasern teilweise gelöst werden, um so die Fasern miteinander zu verkleben.
Ausserdem können die gemischt gesponnenen Rohfasern für das synthetische Leder nach der Erfindung im Gemisch mit anderen Fasern, beispielsweise Monopolymeren oder Naturfasern, verwendet werden. Bei der Herstellung von synthetischen Leder nach der Erfindung kann ein Gewebe aus Synthese-
bestehen
fasern, die aus Monopolymereu/oder Naturfasern sind, als Kernschicht oder Substrat verwendet werden.
-29-
809813/1 17,8
Erfindungsgemäss können die beiden Stufen "Ausfällung" und "Extraktion" gleichzeitig durchgeführt werden.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Beispielen, die jedoch keine Beschränkung bedeuten, näher erläutert.
Beispiel 1
Gestreckte und gekräuselte, gemischt gesponnene Nylon-Polystyrolfasern (40:60) von 2 Denier Dicke verden zu Stapelfasern^on 5,0 cm Länge zerschnitten, die durch eine geeignete Vorrichtung (random webbing) und anschliessendes Nadelstechen (needle punching) zu einer nichtgewebten Matte von 220 g/m verarbeitet wird. Diese nichtgewebte Matte wurde in eine Imprägnierlösung getaucht, die durch Zusetzen von 0,4 % Celluloseoctadecylurethan als Weichmacher zu einer 8 %±gen Dirnethylformamidlösung von elastomerem Polyurethan, das durch Umsetzen von Polyäthylenpropylenadipat (Molekulargewicht 1500, Molverhältnis der Äthylenglykoleinheiten zu den Propylenglykoleinheiten 0,7:0,3), ρ,ρ'-Diphenylmethandxisocyanat und Äthylenglykol im Molverhältnis von 1:2,5:5 hergestellt worden war, gewonnen worden war. Dann wurde die Matte mit Abstreifern von beiden Seiten ausgedrückt, wobei die von der Matte aufgenommene Lösungsmenge, auf das etwa achtfache Mattengewicht eingestellt wurde. Eine 10 %ige Lösung des genannten Polyurethans in Dimethylformamid wurde in einer Menge, die das vierfache Mattengewicht betrug, auf die Oberfläche der so imprägnierten Matte aufgebracht. Die Matte
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wurde dann 15 Minuten in eine 30 %ige wässerige Lösung von Dimethylformamid von 300C getaucht und ausgedrückt, wobei die Imprägnierungs- und Überzugsstoffe ausfielen, dann kurz mit Wasser gewaschen, nachdem sie heisse Pressrollen durchlaufen hatte. Schliesslich wurden mindestens 95 % des in der gemischt gesponnenen Nylon-Polystyrol-Faser vorhandenen Polystyrols mit Toluol von 70°C extrahiert und entfernt.
Die auf diese Weise erhaltene Schicht war durch die geringe Verklebung der Nylonfasern mit dem elastomeren Polyurethan und das Vorhandensein von Mikroporen, die durch äk Extraktion des Polystyrols in den Nylonfasern entstanden waren, ausserordentlich biegsam und hatte ein weiches Gefüge. Die narbige Oberfläche der Schicht war durch die Gegenwart der Fasern äusserst zäh, feinnarbig und biegsam und hatte das gleiche Gefüge wie Naturleder, insbesondere eines solchen, wie es für Kleidung geeignet ist. Wie die folgende Tabelle zeigt, hatte die Schicht die gleichen Eigenschaften wie Schafleder.
-31- ,
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U69550
Synethetisches
Leder nach der
Erfindung
Schafleder
(Schweden)
Schafleder
3ewicht (g/m ) 213 269 218
Dicke (mm) 0,68 0,53 0,64
Scheinbares spezifi
sches Gewicht (g/cnw)
0,45 0,51 0,34
Reissfestigkeit (kg/3 cm) 22,4 21 j4
Reissfestigkeit (kg/mm ) (längs
χ quer)
1^10 X 1χ09
. __li.35_ _ Ox 30
Dehnbarkeit (%) 75,0 39,5 33; 9
Scherfestigkeit (kg) 3,0 1,4 2,0
Oberflächenermüdung (Zei t) 150 12 219
Reibfestigkeit (Zeit) 1,000 -
2,000
500 -
1,000
1,000 -
2,000
Starrheit (mm) 45 52 27
Wassergehalt (%) 15 14 14
iasserfestigkeitsgrad (cm) 155 143 225
juftdurchlässigkeit (see. ) 41 19 48
feuchtigkeitsdurchlässigkeit
[g/m2/Tag)
8490 8220 7310
Beispiel 2
Eine nichtgewebte Matte mit einem Gewicht von 330 g/m , die aus gemischt gesponnenen Nylon-Polystyrol-Fasern (40*60) bestand, wurde in eine Imprägnierflüssigkeit getaucht, die durch Zusetzen von einer 2,5 %igen Lösung von Monostearat und jeweils 3 % Kohlenschwarz und Titandioxyd zu einer 13 %±gen Lösung von
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-32-
elastomerem Polyurethan gemäss Beispiel 1 in Dimethylformamid gewonnen worden war, mit Abstreifern von beiden Seiten ausgedrückt, wobei die Imprägnierflüssigkeitsmenge auf das 10- bis 11-fache Gewicht der Matte eingestellt wurde. Auf die Oberfläche der so imprägnierten Matte wurde dann eine 20 %ige Lösung von elastomerem Polyurethan in Dimethylformamid in einer Menge, die das 2,5-fache Gewicht der faserigen Matte betrug, aufgetragen. Dann wurde die Matte 20 Minuten zur Ausfällung in eine 30 %ige wässrige Dimethylformamidlösung getaucht, wonach das Polystyrol der Faser mit Toluol von 65 bis 70°C extrahiert wurde. Die auf diese Weise gewonnene Schicht hatte ein scheinbares spezifisches Gewicht von 0,5 bis 0/6 und hatte ein festes Gefüge. Ausserdem hatte die Schicht durch die schwache Verklebung zwischen Harz und Fasern und die Anwesenheit von Mikroporen in den Fasern, die durch die Extraktion entstanden waren, eine mässig^feiegsamkeit. Sie hatte das- Gefüge von Naturleder, wie es für Schuhoberleder verwendet wird. Die Eigenschaften sind der folgenden Tabelle zu entnehmen.
-33-
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Nach der Rindleder Rindleder
Erfindung (Chrom- (gelackt)
oberleder)
Sevicht (g/m ) 880 553 1160
Dicke (ram) 1,43 O;96 1,80
Spezifisches Gewicht (g/cm ) 0,61 0,58 0,64
Reissfestigkeit (kg/3 cm) 55 57 88
Reissfestigkeit (kg/mm ) längs
χ quer)
1^28 χ 1L2
1j.97 1^63
Dehnbarkeit (%) 58 χ 57 57 74
31eibende Verziehung
(1-fach) (%)
1/2 1,8 2/5
Bleibende Verziehung
[10-fach) (%)
2,0 2,4 3,8
Scherfestigkeit (kg) 3,3 L 3'2 5,3
teibfestigkeit (Zeit) nehr als
10,000
mehr als
10,000
mehr als
10,000
juftdurchlässigkeit (min) 30 3 mehr als
2 Stunden
•"eucntigkeiüsdurchlässigkeit
[gA2/24 Std.)
1280 2580 530
Die gemäss den vorsftienden Beispielen hergestellten synthetischen Leder können gefärbt oder durch bekannte Verfahren vie Färben, Aufsprühen, Überziehen oder Aufschichten einer Lösung oder Emulsion eines hochmolekularen Stoffes oder Bossieren usv. mit einer glatten Oberfläche versehen verden.
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Beispiel 3
Ein Gemisch aus 50 Teilen 6-Nylon und 50 Teilen Polystyrol vurde mit einer Strangpresse im Schmelzverfahren zu Fäden von 1,5 Denier versponnen, die um das 6-fache gestreckt, aufgewickelt und mit 18/Zoll gekräuselt wurden. Dann wurden sie zu Fasern von 50 mm Länge zerschnitten, die mit Hilfe einer geeigneten Vorrichtung (random webber) und eines Nadelwebstuhls zu einer Schicht mit dreidimensionaler vernetzter
P Struktur verarbeitet wurden. Die Schicht wurde imprägniert mit einer 6 % Lösung von Polyurethan, das durch Umsetzen eines Adipinsäure-Äthylenglykolpolyesters mit Diphenylmethandiisocyanat zu einem Vorpolymer und umsetzen des Vorpolymeren mit einem Diol erhalten worden war, in Tetrahydrofuran. Dann wurde sie zum Ausfällen des Polyurethans in Wasser getaucht. Nach dem Trocknen wurde der so gebildete Formkörper zur Extraktion des Polystyrols eine Stunde in Toluol von 900C getaucht, danach mit Methanol gewaschen und getrocknet.
j Der fertige Formkörper nach der Erfindung war sehr biegsam und lederartig und hatte hohe Elastizität.
Beispiel 4
Eine -Oberfläche des gemäss Beispiel 3 erhaltenen biegsamen Formkörpers wurde gebrannt und der Formkörper dann heiss gepresst. Dann wurde eine 7 %ige Lösung eines Hochmolekularen vom Polyurethantyp wie in Beispiel 1 in Dimethylformamid auf die gebrannte Oberfläche als sehr dünner Film aufgesprüht.
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OC _
Auf diese Weise wurde ein stark naturlederähnliches synthetisches Leder erhalten.
Beispiel 5
Ein Gemisch aus 50 Teilen Polyethylenterephthalat und Teilen Polystyrol wurde durch eine Strangpresse zu Fäden versponnen, die zu einer Dicke von 2 Denier um das 5~fache heissgestreckt wurden. Auf die in Beispiel 3 beschriebene Weise wurden die Fasern dann zu einer Schicht mit dreidimensionaler Netzstruktur verarbeitet. Diese Schicht wurde mit einer 6-%igen, durch Auflösen eines Gemisches aus Teilen hochmolekularer Substanz vom Polyurethantyp nach Beispiel 1 und 40 Teilen Polystyrol in Dimethylformamid erhaltenen Lösung imprägniert, und danach wurde auf die Oberfläche der Schicht eine 5-%ige Lösung, die durch Auflösen eines Gemisches aus 40 Teilen hochmolekularer Substanz vom Polyurethantyp, 30 Teilen Polyvinylchlorid und 30 Teilen Polystyrol in Dimethylformamid erhalten worden war, zur Erzielung einer narbigen Oberfläche aufgesprüht. Die Schicht wurde dann mit Wasser ausgefällt und zur vollständigen Entfernung des Polystyrols mit Toluol von 800C behandelt. Schliesslich wurde mit Wasser gewaschen und getrocknet.
Beispiel 6
Gemischt gesponnene Fäden aus einem Gemisch von 50 Teilen Polyacrylnitril und 50 Teilen Polyvinylalkohol (1,5 Denier) wurden mit 18/zoll gekräuselt und zu Stapelfaser von 25 mm
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Länge zerschnitten, aus der eine Schicht von 200 g/m mit Hilfe einer geeigneten Vorrichtung (random webber) und eines Nadelstechers geformt wurde. Diese Schicht vurde nach Heisspressen mit heissen Rollen mit einer 6-%igen Lösung von Polymethylacrylat in Toluol getränkt und mit Gummirollen bis auf einen Lösungsgehalt ausgedrückt, der 600 % des Gewichtes der Schicht betrug. Die gleiche Lösung wurde dann auf die Oberfläche der Schicht aufgesprüht und unter Ausdrücken in Wasser von 400C ausgefällt. Dann wurde durch Aufbewahren der Schicht in Wasser von 900C der Polyvinylalkohol extrahiert und anschliessend mit Wasser und Methanol gewaschen. Das auf diese Weise erhaltene synthetische Leder nach der Erfindung hatte das gleiche äussere Aussehen, das Gefüge und andere Eigenschaften wie Naturleder.
Beispiel 7
Gemischt gesponnene Fäden (1,5 Denier) aus einem Gemisch
von 50 Teilen Polystyrol und 50 Teilen Polyäthylenterephthalat ι
wurde mit 20/Zoll gekräuselt und zu Fasern von 3 cm Länge zerschnitten. Diese Stapelfaser wurde auf die in Beispiel 6 beschriebene Weise zu einer dreidimensionalen beliebigen Schicht mit einem Gewicht von 250 g/m verarbeitet. Die Schicht wurde imprägniert mit einer 6-%igen Dimethylformamid-Aceton-Lösung (1:1) eines hochmolekularen Polyurethans, das durch Umsetzung von Polyäthylenadipat mit Diphenylmethandiisocyanat■zu einem Vorpolymer und weiteres Umsetzen des Vorpolymeren "mit oinem Diol erhalten worden war. Dann wurde die
809813/1178
Schicht mit Gummirollen ausgedrückt, wobei der Lösungsgehalt auf eine Menge eingestellt wurde, die 600 % des Gewichts der Schicht betrug. Die gleiche Lösung wurde auf die Oberfläche der Schicht aufgebracht und nach kurzzeitigem Stehenlassen mit einer 30 %igen wässrigen Dimethylformamidlösung unter Ausdrücken ausgefällt· Der erhaltene Formkörper wurde 60 Minuten zur vollständigen Extraktion des Polystyrols der gemischt gesponnenen Paser in Toluol von 800C getaucht, dann gewaschen und getrocknet. Das auf diese Weise hergestellte Kunstleder hatte das gleiche Aussehen, das Gefüge und andere Eigenschaften wie Natürleder·
Beispiel 8
Gemischt gesponnene Fäden aus einem Gemisch von 40 Teilen 6-Nylon und 60 Teilen Polyvinylalkohol wurden bei 2000C um das 6-fache gestreckt, wobei Fäden von 1,5 Denier erhalten wurden. Die Fäden wurden mit 18/Zoll gekräuselt und zu Fasern von 50 mm Länge zerschnitten· Danach wurden diese in einer geeigneten Vorrichtung und einem Nadelwebstuhl zu einer Schicht mit dreidimensionaler Netzstruktur verarbeitet. Die Schicht wurde mit einer 6-Xigen Dimethylformamidlösung von Polyurethan, das durch Umsetzen von Polyester aus Äthylenglykol und Adipinsäure mit Diphenylmethandiisocyanat und einem Diol erhalten worden war, imprägniert und dann zur Ausfällung des Polyurethans in Wasser getaucht, wobei gleichzeitig der Polyvinylalkohol aus der Faser extrahiert wurde· Danach wurde erneut mit Wasser gewaschen und getrocknet*
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Der auf diese Weise erhaltene Formkörper nach der Erfindung var ausserordentlich biegsam und lederartig und hatte hohe Elastizität.
Beispiel 9
Gemischt gesponnene Fäden von 2 Denier, die im Schmelzspinn— verfahren aus einem Gemisch von 45 Teilen Polyester aus Terephthalsäure und Äthylenglykol und 55 Teilen Polystyrol durch eine Strangpresse und Heissziehen um das 5-fache erhalten worden waren, wurden zu Fasern zerschnitten.
Diese wurde auf die in Beispiel 8 beschriebene Weise zu einer Schicht mit dreidimensionaler Netzstruktur verarbeitet, die mit einer 6-%igen Lösung eines Gemisches von 60 Teilen hochmolekularem Polyurethan gemäss Beispiel 1 und 40 Teilen Polystyrol in Dimethylformamid imprägniert wurde. Dann wurde eine 5-%ige Lösung eines Gemisches aus 40 Teilen hochmolekularem Polyurethan, 30 Teilen Polyvinylchlorid und 30 Teilen Polystyrol in Dimethylformamid auf die narbige Oberfläche aufgesprüht, wonach die Schicht zur vollständigen Entfernung des Polystyrols und Ausfällung des Polyurethans in Cyclohexan von 50 C behandelt wurde. Schliesslich wurde mit Methanol gewaschen und getrocknet.
Zur Erfindung gehört alles dasjenige, was in der Beschreibung enthalten ist, einschliesslich dessen, was abweichend von den konkreten Ausführungsbeispielen für den Fachmann naheliegt.
Patentansprüche s BA/Hi - 16 676 809813/1178

Claims (1)

  1. PATENTANWAL,TE
    SkpfrJkg. JPicAard' buffe 14695S0
    er-y^/jorner-
    ^ATtNTANWALT DIPL.-ΙΝβ.RICHARD MOLLER-BORNER
    PATENTANWALT piPL.-ΙΝβ
    &-&Λ.Μ..Ά t a IX 9 1& »
    lft»p*w*h 1 imd 2» dadurch
    Mt' el Stoffe»
    et&efc
    |v Stoffe« auf dt« so behaMsli« jBa&le&t aufgeljrj&oM φϋτβ^ 4ai 4eie
    Ζ '-> ,Jöaaijj^byÄöli^« Stoff stui^füllf ^l^, UM d&S ^iM«4t«Ä^ «Iä.^
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