DE19947869A1 - Synthetisches Leder - Google Patents

Synthetisches Leder

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein synthetisches Leder, bestehend aus einem mit einem Polymer imprägnierten und/oder beschichteten Vliesstoff mit einem Flächengewicht von 150 bis 500 g/m·2· sowie einer Zugfestigkeit in Längs- und Querrichtung > 300 N/5 cm, bei dem der Vliesstoff aus schmelzgesponnenen, aerodynamisch verstreckten und unmittelbar zu einem Vlies abgelegten Mehrkomponenten-Endlosfilamenten mit einem Titer < 2 dtex besteht und die Mehrkomponenten-Endlosfilamente nach einer Vorverfestigung zumindest zu 90% zu Supermikro-Endlosfilamenten mit einem Titer < 0,2 dtex gesplittet und verfestigt sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein synthetisches Leder, bestehend aus einem mit einem Polymer imprägnierten und/oder beschichteten Vliesstoff mit Flächengewichten von 100 bis 500 g/m2 und Zugfestigkeiten in Längs- sowie in Querrichtung < 300 N/5 cm.
Aus dem Dokument EP-A 0 090 397 sind Vliesstoffe aus ultrafeinen, verknäulten Filamenten bekannt, die eine Schichtstruktur aufweisen und durch Imprägnieren und/oder Beschichten mit Polymeren zu synthetischem Leder verarbeitet werden können. Als Ausgangsfasern werden vorzugsweise solche vom Typ "Inseln-im-Meer" eingesetzt, bei denen die ultrafeinen Fasern durch Auflösung des Matrixpolymeren freigesetzt werden. Weiterhin wird auch die Verwendung splittbarer Ausgangsfasern angegeben.
Dokument EP-A 0 624 676 offenbart Vliesstoffe aus ultrafeinen Fasern und Verfahren zu deren Herstellung aus Bikomponenten-Fasern. Die Ausgangspolymere der Bikomponenten-Fasern sollen dabei einen Schmelzpunkt-Unterschied von 30 bis 180°C aufweisen und werden als Mehrsegmentfasern ersponnen. Die zu einem Faserflor abgelegten Bikomponenten-Fasern werden einer Punktkalandrierung unterzogen, bei der nur die Faserkomponente mit dem niedrigeren Schmelzpunkt aufgeschmolzen und verfestigt wird. In einem nachfolgenden Schritt wird der aus den Mehrsegmentfasern gebildete Vliesstoff durch mechanische Einwirkung auf die Fasern zumindest zu 70% in die ultrafeinen Teilsegmentfasern gesplittet. Die so erhaltenen Vliesstoffe erreichen Zugfestigkeitswerte in Längs- und Querrichtung bis maximal 260 N/5 cm und können als Bettwäsche, Absorbent für Sanitärprodukte, wie Taschentücher, Windeln, Wattierungen für Schlafsäcke, Kunstleder, Thermoisolationsmaterialien und anderes verwendet werden.
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, preiswerte und hochzugfeste synthetische Leder sowie ein Verfahren zu deren Herstellung anzugeben.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein synthetisches Leder gelöst, welches aus einem mit einem Polymer imprägnierten und/oder beschichteten Vliesstoff mit Flächengewichten von 100 bis 500 g/m2 sowie Zugfestigkeiten in Längs- und Querrichtung < 300 N/5 cm besteht, wobei der Vliesstoff aus schmelzgesponnenen, aerodynamisch verstreckten und unmittelbar zu einem Vlies abgelegten Mehrkomponenten-Endlosfilamenten mit einem Titer < 2 dtex besteht und die Mehrkomponenten-Endlosfilamente nach einer Vorverfestigung zumindest zu 90% zu Supermikro-Endlosfilamenten mit einem Titer < 0,2 dtex gesplittet und verfestigt sind. Ein solches synthetisches Leder weist bei einem vergleichsweise geringen Gewicht hohe Zugfestigkeiten auf und ist daher preiswert. Weiterhin ähnelt es im Hinblick auf seinen Griff natürlichen Materialien.
Vorzugsweise ist das synthetische Leder eines, bei dem das Mehrkomponenten-Endlosfilament ein Bikomponenten-Endlosfilament aus zwei inkompatiblen Polymeren, insbesondere einem Polyester und einem Polyamid, ist. Ein solches Bikomponenten-Endlosfilament weist eine gute Spaltbarkeit in Supermikro-Endlosfilamenten auf und bewirkt ein günstiges Verhältnis von Festigkeit zu Flächengewicht auf.
Vorzugsweise ist das synthetische Leder eines, bei dem die Mehrkomponenten-Endlosfilamente einen Querschnitt mit orangenartiger Multisegment-Struktur aufweisen, wobei die Segmente alternierend jeweils eines der beiden inkompatiblen Polymeren enthalten. Neben dieser orangenartigen Multisegment-Struktur der Mehrkomponenten-Endlosfilamente sind auch andere Anordnungen der inkompatiblen Polymeren im Mehrkomponenten-Endlosfilament wie side-by-side oder chrysanthemen­ blattähnlicher Anordnungen möglich. Solche Anordnungen der inkompatiblen Polymeren im Mehrkomponenten-Endlosfilament haben sich als sehr gut spaltbar erwiesen.
Vorzugsweise ist das synthetische Leder weiterhin eines, bei dem mindestens eines der das Mehrkomponenten-Endlosfilament bildenden inkompatiblen Polymeren ein Additiv, wie Farbpigmente, permanent wirkende Antistatika und/oder die hydrophilen oder hydrophoben Eigenschaften beeinflussende Zusätze in Mengen bis zu 10 Gewichtsprozent, enthält. Das aus spinngefärbten Fasern bestehende synthetische Leder weist eine sehr hohe Hochtemperatur- Lichtechtheit auf. Weiterhin können durch die Zusätze statische Aufladungen vermindert bzw. vermieden und die Feuchtigkeits-Transporteigenschaften verbessert werden.
Besonders bevorzugt ist ein synthetisches Leder, bei dem der Vliesstoff mit 10 bis 45 Gewichtsprozent eines Polymeren, bezogen auf das Ausgangsgewicht des Vliesstoffes, imprägniert ist. Bei gleichen oder sogar überlegenen Festigkeitseigenschaften des synthetischen Leders ist erfindungsgemäß eine geringere Imprägnierung des Ausgangsvliesstoffes notwendig als bei bisher bekannten Produkten.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines synthetischen Leders besteht darin, daß Mehrkomponenten-Endlosfilamente aus der Schmelze ersponnen, aerodynamisch verstreckt und unmittelbar zu einem Vlies abgelegt werden, eine Vorverfestigung erfolgt und der Vliesstoff durch Hochdruck- Fluidstrahlen verfestigt wie gleichzeitig in Supermikro-Endlosfilamente mit einem Titer < 0,2 dtex gesplittet sowie anschließend mit einem Polymer imprägniert und/oder beschichtet wird. Die so erhaltenen synthetischen Leder sind sehr gleichmäßig hinsichtlich ihrer Dicke, sie weisen eine isotrope Fadenverteilung auf, besitzen keine Neigung zum Delaminieren und sind durch hohe Modulwerte ausgezeichnet.
Vorteilhafterweise wird das Verfahren zur Herstellung des synthetischen Leders in der Weise durchgeführt, daß die Verfestigung und Splittung der Mehrkomponenten-Endlosfilamente dadurch erfolgt, daß der vorverfestigte Vliesstoff mehrfach abwechselnd auf beiden Seiten mit Hochdruck- Wasserstrahlen beaufschlagt wird. Der Ausgangsvliesstoff für das synthetische Leder weist dadurch eine gute Oberfläche und einen Splittungsgrad der Mehrkomponenten-Endlosfilamente < 90% auf.
Vorteilhafterweise wird das Verfahren zur Splittung und Verfestigung des Mehrkomponenten-Endlosfilaments auf einem Aggregat mit rotierenden Siebtrommeln durchgeführt. Ein solches Aggregat gestattet den Bau sehr kompakter Anlagen.
Vorteilhafterweise wird der in Supermikro-Endlosfilamente gesplitte und mit Hochdruck-Fluidstrahlen verfestigte Vliesstoff mit einem in Dimethylformamid gelösten Polyurethan imprägniert und das Polymer in bekannter Weise koaguliert.
Besonders bevorzugt bei der Herstellung des erfindungsgemäßen synthetische Leders ist, daß die Imprägnierung mit einem Polymer mit Hilfe einer wäßrigen Polyurethan-Latexdispersion vorgenommen und anschließend koaguliert wird. Diese Form der Imprägnierung des Ausgangsvliesstoffes führt zu keinen Rückständen an Lösemitteln und ist somit umweltfreundlich.
Besonders bevorzugt ist ein Verfahren, bei dem die Mehrkomponenten- Endlosfilamente spinngefärbt werden. Die Einbindung des Farbstoffe in die Polymerfasern führt zu hervorragenden Heißlichtechtheiten.
Weiterhin bevorzugt ist bei verschiedenen Anwendungen eine Nachbehandlung durch Schleifen oder Buffen. Dadurch kann der Griff bzw. die Oberflächeneigenschaften verbessert werden, außerdem kann ein sogenannter "Schreibeffekt" erreicht werden. Unter "Schreibeffekt" wird dabei die Freilegung von Mikrofaserenden an der Oberfläche des synthetischen Leders verstanden, die in sichtbarer Weise orientiert werden können.
Die erfindungsgemäß hergestellten synthetischen Leder sind insbesondere geeignet für die Anwendung in der Schuhindustrie als Obermaterial, Innenfutter, Besatz oder Fersenfutter. Sie sind weiterhin geeignet als Bekleidungsmaterialen. Aufgrund ihrer guten mechanischen Festigkeit und bei spinngefärbten Produkten wegen ihrer hohen Heißlichtechtheit sind die erfindungsgemäßen synthetischen Leder für die Verwendung im Automobil- Innenausbau für die Herstellung von Armaturenbretter, Seitenverkleidungen, Hutablagen, Dachhimmelauskleidung oder Kofferraum-Auskleidungen und für die Herstellung von Polstermöbeln, insbesondere als Bezugstoffe für Sessel, Sofas oder Stühle geeignet.
Beispiel 1
Aus einem Polyester-Polyamid (PES-PA)-Bikomponenten-Endlosfilament wird ein Filamentflor mit einem Flächengewicht von 160 g/m2 erzeugt und einer Wasserstrahlvernadelung mit Drücken bis 250 bar beidseitig unterzogen. Die Bikomponenten-Endlosfilamente weisen nach der Wasserstrahlvernadelung, die zu einer gleichzeitigen Splittung der Ausgangsfilamente führt, einen Titer < 0,2 dtex auf. Der verfestigte Vliesstoff wird einer Imprägnierung mit einem in Dimethylformamid (DMF) gelösten Polyurethan (PUR) unterzogen, wobei ca. 12 Gew.-% PUR bezogen auf das Ausgangsgewicht des Vliesstoffes aufgebracht werden. Der erhaltene, polymerimprägnierte Vliesstoff wird oberflächig angeschliffen und zur Griffverbesserung beispielsweise mit speziellen Silikonen ausgerüstet. Es wird ein synthetisches Leder mit einer nubukartigen Oberfläche erhalten.
Beispiel 2
Aus einem PES-PA-Bikomponenten-Endlosfilament wird ein Filamentflor mit einem Flächengewicht von 110 g/m2 erzeugt und einer Wasserstrahlvernadelung mit Drücken bis 250 bar beidseitig unterzogen. Die Bikomponenten-Endlosfilamente weisen nach der Wasserstrahlvernadelung, die zu einer gleichzeitigen Splittung der Ausgangsfilamente führt, einen Titer < 0,2 dtex auf. Der verfestigte Vliesstoff wird einer Imprägnierung mit einer wäßrigen Polyurethan-Latexdispersion unterzogen, wobei ca. 10 Gew.-% PUR bezogen auf das Ausgangsgewicht des Vliesstoffes aufgebracht werden. Das Polyurethan wird durch Behandlung mit heißem Wasser oder Sattdampf koaguliert und nachfolgend bei ca. 150 bis 160°C getrocknet und vernetzt. Der erhaltene, polymerimprägnierte Vliesstoff wird oberflächig angeschliffen und zur Griffverbesserung beispielsweise mit speziellen Silikonen ausgerüstet. Es wird ein synthetisches Leder mit einer nubukartigen Oberfläche erhalten.

Claims (15)

1. Synthetisches Leder bestehend aus einem mit einem Polymer imprägnierten und/oder beschichteten Vliesstoff mit Flächengewichten von 100 bis 500 g/m2 und Zugfestigkeiten sowohl in Längs- als auch in Querrichtung < 300 N/5 cm wobei der Vliesstoff aus schmelzgesponnenen, aerodynamisch verstreckten und unmittelbar zu einem Vlies abgelegten Mehrkomponenten-Endlosfilamenten mit einem Titer < 2 dtex besteht und die Mehrkomponenten-Endlosfilamente nach einer Vorverfestigung zumindest zu 90% zu Supermikro- Endlosfilamenten mit einem Titer < 0,2 dtex gesplittet und verfestigt sind.
2. Synthetisches Leder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Mehrkomponenten-Endlosfilament ein Bikomponenten- Endlosfilament aus zwei inkompatiblen Polymeren, insbesondere einem Polyester und einem Polyamid, ist.
3. Synthetisches Leder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mehrkomponenten-Endlosfilamente einen Querschnitt mit orangenartiger Multisegment-Struktur aufweisen, wobei die Segmente alternierend jeweils eines der beiden inkompatiblen Polymeren enthalten.
4. Synthetisches Leder nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eines der das Mehrkomponenten- Endlosfilament bildenden inkompatiblen Polymere ein Additiv, wie Farbpigmente, permanent wirkende Antistatika und/oder die hydrophilen oder hydrophoben Eigenschaften beeinflussenden Zusätzen in Mengen bis zu 10 Gewichtsprozent, enthält.
5. Synthetisches Leder nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Vliesstoff mit 10 bis 45 Gewichtsprozent eines Polymeren, bezogen auf das Ausgangsgewicht des Vliesstoffes, imprägniert ist.
6. Verfahren zur Herstellung eines synthetischen Leders nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß Mehrkomponenten- Endlosfilamente aus der Schmelze ersponnen, aerodynamisch verstreckt und unmittelbar zu einem Vlies abgelegt werden, eine Vorverfestigung erfolgt und der Vliesstoff durch Hochdruck-Fluidstrahlen verfestigt sowie gleichzeitig in Supermikro-Endlosfilamente mit einem Titer < 0,2 dtex gesplittet sowie anschließend mit einem Polymer imprägniert und/oder beschichtet wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verfestigung und Splittung der Mehrkomponenten-Endlosfilamente dadurch erfolgt, daß der vorverfestigte Vliesstoff mehrfach abwechselnd von beiden Seiten mit Hochdruck-Fluidstrahlen beaufschlagt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfestigen und Splitten des Mehrkomponenten-Endlosfilaments auf einem Aggregat mit rotierenden Siebtrommeln durchgeführt wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Imprägnierung mit einem Polymer mit einem im Dimethylformamid gelösten Polyurethan vorgenommen und das Polymer koaguliert wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Imprägnierung mit einem Polymer mit einer wäßrigen Polyurethan-Latexdispersion vorgenommen wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Färbung der Mehrkomponenten-Endlosfilamente durch Spinnfärben vorgenommen wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine Nachbehandlung durch Schleifen oder Buffen vorgenommen wird.
13. Verwendung eines synthetischen Leders hergestellt nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das synthetische Leder in der Schuhindustrie als Obermaterial, Innenfutter, Besatz oder Fersenfutter eingesetzt wird.
14. Verwendung eines synthetischen Leders hergestellt nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das synthetische Leder im Automobil-Innenbereich für die Herstellung von Armaturenbrettern, Seitenverkleidungen, Hutablagen, Dachauskleidungen oder Kofferraum-Auskleidungen eingesetzt wird.
15. Verwendung eines synthetischen Leders hergestellt nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das synthetische Leder in der Bekleidungs- oder Polstermöbelindustrie insbesondere als Bezugsstoff für Sessel, Sofas oder Stühle eingesetzt wird.
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