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Title:
METHOD FOR THE PRODUCTION OF A BREATHABLE MULTILAYER SYNTHETIC LEATHER, AND BREATHABLE MULTILAYER SYNTHETIC LEATHER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2008/017446
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for the production of a breathable multilayer synthetic leather with a backing layer composed of a textile sheet, at least one intermediate layer applied to the backing layer and based on an at least to some extent open-cell whipped polyurethane foam and, applied full-surface to the at least one intermediate layer, an outer layer based on a polyurethane, where, in a first step, the outer layer is applied to a peelable underlay and is hardened, and then at least one intermediate layer is applied to the outer layer, and then the backing layer is laid onto the at least one intermediate layer and the underlay is released from the outer layer, where, to form the outer layer, an aqueous aliphatic polyurethane dispersion in liquid form is applied to the underlay, and immediately after application of the polyurethane dispersion the water content of the same is evaporated by introducing heat within a time sufficiently short to bring about filming-free drying of the polyurethane dispersion on the underlay, forming the outer layer with micropores. A corresponding breathable multilayer synthetic leather is also provided.

Inventors:
FISCHER BERND (DE)
WETZEL MARCUS (DE)
KAMMERER BIRGIT (DE)
KASPAR SONJA (DE)
Application Number:
PCT/EP2007/006946
Publication Date:
February 14, 2008
Filing Date:
August 07, 2007
Export Citation:
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Assignee:
HORNSCHUCH AG K (DE)
FISCHER BERND (DE)
WETZEL MARCUS (DE)
KAMMERER BIRGIT (DE)
KASPAR SONJA (DE)
International Classes:
D06N3/14; B32B27/12; D06N3/00
Domestic Patent References:
WO2004061198A12004-07-22
WO2005047549A12005-05-26
Foreign References:
EP1279762A22003-01-29
GB1171932A1969-11-26
US3751329A1973-08-07
Attorney, Agent or Firm:
MÜLLER-GERBES, WAGNER, ALBIGER (Bonn, DE)
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Claims:

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung eines atmungsaktiven mehrschichtigen Kunstleders mit einer Trägerschicht (3) aus einem textilen Flächengebilde, mindestens einer auf die Trägerschicht (3) aufgebrachten Zwischenschicht (2, 5) auf Basis eines zumindest teilweise offenzelligen Polyurethan-Schlag- schaumes sowie einer auf die mindestens eine Zwischenschicht (2, 5) vollflächig aufgebrachten Deckschicht (1) auf Basis eines Polyurethans, wobei in einem ersten Schritt die Deckschicht (1) auf eine ablösbare Unterlage (6) aufgebracht und verfestigt wird, nachfolgend die mindestens eine Zwischenschicht (2, 5) auf die Deckschicht (1) aufgebracht und an- schließend die Trägerschicht (3) auf die mindestens eine Zwischenschicht

(2, 5) aufgelegt wird und die Unterlage (6) von der Deckschicht (1) gelöst wird, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ausbildung der Deckschicht (1) eine wässrige aliphatische Polyurethandispersion in flüssiger Form auf die Unterlage (6) aufgebracht wird und unmittelbar nach dem Aufbringen der Polyurethandispersion der Wassergehalt derselben durch Wärmezufuhr binnen einem Zeitintervall von weniger als 5 s verdampft wird, so dass eine verfilmungsfreie Trocknung der Polyurethandispersion auf der Unterlage (6) unter Ausbildung der Deckschicht (1) mit Mikroporen bewirkt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass Mikroporen mit einem Durchmesser von 10 bis 70 μm in der Deckschicht (1) erzeugt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ausbildung der Deckschicht eine Polyurethandispersion mit einem Feststoffgehalt von 30 bis 60 % verwendet wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Polyurethandispersion zur Ausbildung der Deckschicht (1) mittels Spritzdüsen in Tropfenform auf die Unterlage (6) aufgesprüht wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Polyurethandispersion zur Ausbildung der Deckschicht (1) auf die Unterlage (6) aufgedruckt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterlage (6) bandförmig und endlos umlaufend ausgebildet ist und über mindestens eine beheizte Walze geführt wird, um die Unterlage (6) auf eine für die Verdampfung des Wassergehaltes der Polyurethandispersion geeignete Temperatur zu erwärmen.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die auf die Unterlage (6) aufgebrachte Polyurethandispersion mittels Wärmestrahlung und/oder Mikrowellen zur Verdampfung des Wassergehaltes erhitzt wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmezufuhr von der Unterlage (6) her erfolgt.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckschicht (1) in einer Dicke von 5 bis 150 μm, vorzugsweise 30 bis 100 μm auf die Unterlage (6) aufgebracht wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckschicht in einer Trockenauflage von 10 bis 50 g/m 2 , vorzugsweise 30 bis 40 g/m 2 auf die Unterlage (6) aufgebracht wird.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass als Unterlage (6) eine Kunststofffolie, ein silikonisiertes textiles Flächengebilde oder silikonisiertes Papier oder ein metallisches Substrat oder ein mit PTFE beschichtetes Gewebe verwendet wird.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Unterlage (6) auf ihrer der Deckschicht (1) zugewandten Seite mit einer Oberflächenprofilierung versehen ist.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Polyurethandispersion zur Ausbildung der Deckschicht (1) wassermischbare niedrigsiedende organische Lösungsmittel enthält.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Zwischenschicht (2, 5) auf die Deckschicht (1) bzw. die zuvor aufgebrachte Zwischenschicht (5) aufgerakelt wird.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zwischenschicht (2) verwendet wird und die Zwischenschicht

(2) ein Schaumgewicht von 200 bis 700 g/l, vorzugsweise 300 bis 600 g/l, weiter bevorzugt 400 bis 500 g/l aufweist und in einer Dicke von 200 bis

1000 μm auf die Deckschicht (1) aufgerakelt wird.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Zwischenschichten (2, 5) aufeinander folgend in einer Dicke von jeweils 200 bis 800 μm auf die Deckschicht (1) bzw. die Zwischenschicht (5) aufgerakelt werden.

17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die auf die Deckschicht aufgerakelte erste Zwischenschicht (5) ein Schaumgewicht von 300 bis 700 g/l, vorzugsweise 400 bis 600 g/l und die zweite Zwischenschicht (2) ein Schaumgewicht von 200 bis 600 g/l, vorzugsweise 300 bis 500 g/l aufweist.

18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass Zwischenschichten (2, 5) mit einer durchschnittlichen Porengröße von 100 bis 200 μm erzeugt werden.

19. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Zwischenschicht (2, 5) und/oder die Deckschicht (1) durch Zusatz von Isocyanat oder Melamin vernetzt wird.

20. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Deckschicht (1) auf ihrer der mindestens einen Zwischenschicht (2, 5) abgewandten Seite nach dem Ablösen der Unterlage (6) eine Lackschicht (4) aufgebracht wird.

21. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche der Deckschicht (1) nach dem Ablösen der Unterlage (6) geprägt wird.

22. Verfahren nach Anspruch 21 , dadurch gekennzeichnet, dass die Ober- fläche der Deckschicht (1 ) mittels Vakuumprägen geprägt wird.

23. Verfahren nach einem der Ansprüche 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, dass ein scharfkantiges Prägeprofil verwendet wird.

24. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass als Trägerschicht (3) ein Gelege, Gewebe, Gewirke, Vlies oder Kombinationen derselben mit oder ohne Imprägnierung verwendet wird.

25. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerschicht (3) auf die noch nicht vollständig abgetrocknete

Zwischenschicht (2) aufgelegt wird, so dass die Trägerschicht (3) zumindest teilweise in die Zwischenschicht (2) einsinkt.

26. Mehrschichtiges atmungsaktives Kunstleder mit einer Trägerschicht (3) aus einem textilen Flächengebilde, mindestens einer auf die Trägerschicht

(3) aufgebrachten Zwischenschicht (2, 5) auf Basis eines zumindest teilweise offenzelligen Polyurethan-Schlagschaumes sowie einer auf die mindestens eine Zwischenschicht (2, 5) vollflächig aufgebrachten Deckschicht (1) auf Basis eines Polyurethans, dadurch gekennzeichnet dass

die Deckschicht (1) aus einer verfilmungsfrei getrockneten wässrigen aliphatischen Polyurethandispersion mit Mikroporen ausgebildet ist.

27. Mehrschichtiges atmungsaktives Kunstleder nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckschicht (1) mit Mikroporen eines Porendurchmessers von 10 bis 70 μm ausgebildet ist.

28. Mehrschichtiges atmungsaktives Kunstleder nach Anspruch 26 oder 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckschicht (1) eine Dicke von 5 bis 150 μm aufweist.

29. Mehrschichtiges atmungsaktives Kunstleder nach einem der Ansprüche 26 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckschicht eine Trockenauflage von 10 bis 50 g/m 2 , vorzugsweise 30 bis 40 g/m 2 aufweist.

30. Mehrschichtiges atmungsaktives Kunstleder nach einem der Ansprüche 26 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zwischenschicht (2) vorgesehen ist und die Zwischenschicht (2) ein Schaumgewicht von 200 bis 700 g/l, vorzugsweise 300 bis 600 g/l, weiter bevorzugt 400 bis 500 g/l und eine Dicke von 200 bis 1000 μm aufweist.

31. Mehrschichtiges atmungsaktives Kunstleder nach einem der Ansprüche 26 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Zwischenschichten (2, 5) aufeinander folgend in einer Dicke von 200 bis 800 μm auf der Deck- schicht (1) bzw. der Zwischenschicht (5) aufliegend vorgesehen sind.

32. Mehrschichtiges atmungsaktives Kunstleder nach Anspruch 31 , dadurch gekennzeichnet, dass die auf die Deckschicht aufgebrachte erste Zwischenschicht (5) ein Schaumgewicht von 300 bis 700 g/l, vorzugsweise 400 bis 600 g/l und die zweite Zwischenschicht (2) ein Schaumgewicht von 200 bis 600 g/l, vorzugsweise 300 bis 500 g/l aufweist.

33. Mehrschichtiges atmungsaktives Kunstleder nach einem der Ansprüche 26 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenschichten (2, 5) eine durchschnittliche Porengröße von 100 bis 200 μm aufweisen.

34. Mehrschichtiges atmungsaktives Kunstleder nach einem der Ansprüche 26 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Zwischenschicht (2, 5) und/oder Deckschicht (1) durch Zusatz von Isocyanat oder Melamin vernetzt ist und/oder funktionale Füllstoffe enthält.

35. Mehrschichtiges atmungsaktives Kunstleder nach einem der Ansprüche 26 bis 34, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Deckschicht (1) auf ihrer der mindestens einen Zwischenschicht (2, 5) abgewandten Seite eine Lackschicht (4) aufgebracht ist.

36. Mehrschichtiges atmungsaktives Kunstleder nach einem der Ansprüche 26 bis 35, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche der Deckschicht (1) geprägt ist.

37. Mehrschichtiges atmungsaktives Kunstleder nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, dass ein scharfkantiges Prägeprofil verwendet ist.

38. Mehrschichtiges atmungsaktives Kunstleder nach einem der Ansprüche 26 bis 37, dadurch gekennzeichnet, dass als Trägerschicht (3) ein Gelege, Gewebe, Gewirke, Vlies oder Kombinationen derselben mit oder ohne Polyurethanimprägnierung verwendet ist.

39. Mehrschichtiges atmungsaktives Kunstleder nach einem der Ansprüche 26 bis 38, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerschicht (3) zumindest teilweise in die Zwischenschicht (2) eingebettet ist.

Description:

Verfahren zur Herstellung eines atmungsaktiven mehrschichtigen Kunst- leders sowie atmungsaktives mehrschichtiges Kunstleder

Beschreibung:

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines atmungsaktiven mehrschichtigen Kunstleders mit einer Trägerschicht aus einem textilen Flächengebilde, mindestens einer auf die Trägerschicht aufgebrachten Zwischenschicht auf Basis eines zumindest teilweise offenzelligen Polyurethan-Schlagschaumes sowie einer auf die mindestens eine Zwischenschicht vollflächig aufgebrachten Deckschicht auf Basis eines Polyurethans, wobei in einem ersten Schritt die Deckschicht vollflächig auf eine ablösbare Unterlage aufgebracht und verfestigt wird, nachfolgend die mindestens eine Zwischenschicht auf die Deckschicht aufgebracht und anschließend die Trägerschicht auf die mindestens eine Zwischenschicht aufgelegt wird und die Unterlage von der Deckschicht gelöst wird.

Derartige Verfahren zur Herstellung von Kunstledern sind z.B. aus der DD 259 106 A3 bekannt und zeichnen sich dadurch aus, dass der Schichtenaufbau im so genannten Umkehrverfahren erfolgt, d.h. es wird zunächst die spätere Sichtseite, d.h. Oberseite der Deckschicht an der Auflagefläche der Unterlage aus- gebildet und anschließend werden die weiteren Schichten aufgebracht, bis letztlich die Trägerschicht aufgebracht wird, die am fertigen Kunstleder später die Unterseite bildet. Nachdem der vollständige Schichtenaufbau ausgebildet ist, wird die Unterlage von der Deckschicht gelöst, so dass die Sichtseite zugänglich wird, das erstellte Kunstleder wird gewendet und anschließend kann die

Deckschicht mit einer Prägung oder sonstigen weiteren Oberflächenbearbeitung versehen werden.

Atmungsaktive mehrschichtige Kunstleder eignen sich insbesondere für die Verwendung im Kfz-Innenbereich, beispielsweise als Sitzbezug, da durch die atmungsaktive Eigenschaft ein angenehmer Sitzkomfort gewährleistet wird und einem Schwitzen auf einem derartig bezogenen Fahrzeugsitz vorgebeugt wird.

Während die eingesetzten Trägerschichten aus textilem Flächengebilde sowie die für die Zwischenschichten eingesetzten Polyurethanschlagschäume von sich aus eine gewisse Offenporigkeit mit sich bringen, die für die Erzielung der Atmungsaktivität erforderlich ist, gestaltet sich die Ausbildung einer porösen vollflächigen Deckschicht auf Basis eines Polyurethans bislang schwierig, da die im Umkehrverfahren auf einer Unterlage aufgebrachten Polyurethandisper- sionen üblicherweise bei ihrer Verfestigung zur Ausbildung eines geschlossenen Films neigen, der gerade keine Poren aufweist, so dass in einem weiteren Arbeitsgang, etwa durch Nadelung oder Verstreckung nachträglich Poren in die Deckschicht eingebracht werden müssen. Dies ist jedoch nicht nur aufwendig, sondern beeinflusst auch den optischen Eindruck der Deckschicht, da die durch Nadelung eingebrachten Poren mit bloßem Auge gut sichtbar sind.

Aus der EP 1 279 762 ist die Ausbildung eines atmungsaktiven Kunstleders der eingangs genannten Art bekannt, wobei jedoch die Filmbildung in der Deckschicht eine für die Atmungsaktivität erforderliche Porosität verhindert. Soll das bekannte Kunstleder eine poröse und damit atmungsaktive Deckschicht aufweisen, wird die Deckschicht nicht vollflächig, sondern lediglich in Vertiefungen einer lederartig strukturierten Unterlage eingebracht, so dass zwischen den in den Vertiefungen sich ausbildenden Deckschichtbereichen öffnungen entstehen. Ein solches Kunstleder weist vielfältige Nachteile, wie z.B. geringe Abrieb- festigkeit der Deckschicht auf.

Aus der WO 2005/047549 ist es bekannt, eine Zurichtung aus einer wässrigen Kunststoffdispersion auf eine auf eine Temperatur unter 105 0 C aufgeheizte strukturierte Unterlage aufzubringen, um nach Wasserverdampfung einen Film

zu bilden. Die solchermaßen erstellte Schicht weist zwar einige Poren auf, jedoch erscheint die Atmungsaktivität aufgrund der Filmbildung verbesserungswürdig, insbesondere was die Anzahl und Größe der Poren anbelangt.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines atmungsaktiven mehrschichtigen Kunstleders der eingangs genannten Art vorzuschlagen, welches unter Einsparung zusätzlicher Arbeitsgänge die Herstellung eines atmungsaktiven und von daher mit einer offenporigen, aber vollflächig aufgebrachten Deckschicht ausgebildeten mehrschichtigen Kunstleders ermöglicht, wobei dieses Kunstleder nicht nur besonders rationell hergestellt werden soll, sondern darüber hinaus die ausgebildeten Poren derart klein sind, dass sie den optischen Eindruck des Kunstleders nicht stören.

Zur Lösung dieser gestellten Aufgabe wird erfindungsgemäß die Ausbildung eines Verfahrens zur Herstellung eines atmungsaktiven mehrschichtigen Kunstleders gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1 vorgeschlagen.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind Gegenstand der Unteransprüche.

Der erfindungsgemäße Vorschlag beruht darauf, dass zur Ausbildung der Deckschicht eine wässrige aliphatische Polyurethandispersion als Ausgangsbasis für die Deckschicht in flüssiger Form vollflächig auf die Unterlage aufgebracht wird und unmittelbar nach dem Aufbringen der Polyurethandispersion der Wassergehalt derselben durch Wärmezufuhr binnen einem Zeitintervall von weniger als 5 s verdampft wird, so dass eine verfilmungsfreie Trocknung der Polyurethandispersion auf der Unterlage unter Ausbildung der Deckschicht mit Mikroporen bewirkt wird.

Unter einem vollflächigen Aufbringen bzw. Ausbilden der Deckschicht wird im Rahmen der Erfindung eine flächendeckende Aufbringung auf der Unterlage ohne Lücken oder unbedeckte Bereiche bzw. die vollflächige Abdeckung der Zwischenschicht(en) verstanden.

Die im Rahmen der vorliegenden Erfindung gebildeten Mikroporen in der Deckschicht weisen solche Porengrößen auf, dass Wasserdampfdurchlässigkeit gegeben ist, der Eintritt von flüssigem Wasser hingegen verhindert oder zumindest verzögert wird. Porengrößen im Bereich von 10 bis 80 μm lassen sich nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ohne weiteres erzeugen, jedoch sind auch größere Porengrößen bzw. -durchmesser erzeugbar.

Erfindungsgemäß wird die zur Ausbildung der mikroporösen Deckschicht verwendete wässrige aliphatische Polyurethandispersion in bekannter Weise auf eine Unterlage mit trennenden Eigenschaften aufgebracht, wobei eine so starke Wärmezufuhr erfolgt, dass die Polyurethandispersion schlagartig getrocknet wird, wodurch die Dispersion am Verfilmen gehindert bzw. ein sich bildender Film sofort zerstört wird.

Während man bisher immer davon ausgegangen ist, eine Verfilmung der Deckschicht sei anzustreben, wobei der gebildete Film sodann anschließend oder während der Filmbildung Poren erhält, geht die Erfindung einen anderen Weg, indem sie durch die schlagartige Trocknung jegliche Filmbildung zu vermeiden sucht. Die wässrige Polyurethandispersion wird mittels geeigneter Aufbrin- gungsverfahren in Form von diskreten Tröpfchen auf die Unterlage aufgebracht, wobei infolge der hohen Temperatur der Unterlage jeder Tropfen unmittelbar eintrocknet und ein Verlaufen benachbarter Tropfen, d.h. die Filmbildung unterbleibt.

Unter schlagartiger Trocknung im Sinne der Erfindung wird eine Trocknung der auf die Unterlage aufgebrachten wässrigen aliphatischen Polyurethandispersion in einem Zeitintervall von weniger als 5 s verstanden, wozu eine Erwärmung derselben innerhalb dieses Intervalls auf etwa 175 bis 200°C als vorteilhaft erachtet wird. Dies kann durch eine entsprechende Beheizung der Unterlage auf mindestens 175°C bewirkt werden. Bei derartigen Temperaturen unterliegt die verwendete Polyurethandispersion noch keiner mechanischen Beeinträchtigung, jedoch erfolgt die Verdampfung des Wassergehaltes derart schnell, dass die gewünschte verfilmungsfreie Trocknung derselben bewirkt wird. Selbstverständlich können je nach eingesetzter wässriger aliphatischer Polyurethan-

dispersion zur Ausbildung der Deckschicht auch höhere oder niedrigere Temperaturen gewählt werden, sofern dies die Temperaturfestigkeit der eingesetzten Polyurethandispersion zulässt.

Beim Auftrag der wässrigen aliphatischen Polyurethandispersion in flüssiger Form werden die einzelnen Tropfen derselben aufgrund der hohen Wärmezufuhr an ihren jeweiligen Rändern nahezu unmittelbar an der Unterlage durch Verdampfung des Wassergehaltes fixiert, so dass ein Verlaufen und gegenseitiges Verbinden der einzelnen diskreten Tropfen weitgehend bis vollständig verhindert wird. In der Folge bilden sich zwischen den einzelnen Tropfen die gewünschten Mikroporen aus, die für die Erzielung der Atmungsaktivität der solchermaßen hergestellten Deckschicht erforderlich sind. Von daher kann auf einen nachfolgenden Arbeitsgang zur mechanischen Poreneinbringung, wie etwa eine Nadelung oder Verstreckung beim erfindungsgemäßen Verfahren verzichtet werden. Darüber hinaus sind die erzeugten Mikroporen derart klein, dass sie mit bloßem Auge nur schwierig bis gar nicht zu erkennen sind, so dass das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte atmungsaktive mehrschichtige Kunstleder einen besonders vorteilhaften optischen Eindruck erhält.

Bevorzugt wird zur Ausbildung der Deckschicht eine Polyurethandispersion mit einem Feststoffgehalt von 30 bis 60% verwendet.

Die Aufbringung der wässrigen aliphatischen Polyurethandispersion in flüssiger Form auf die Unterlage, kann gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren in mehreren Varianten erfolgen.

Nach einem Vorschlag der Erfindung wird die Polyurethandispersion zur Ausbildung der Deckschicht mittels Spritzdüsen in feiner Tropfenform vollflächig auf die Unterlage aufgesprüht, wobei ein derartiger Spritzauftrag sowohl auf einer glatten wie auch einer bereits geprägten Unterlage erfolgen kann.

Für das Aufsprühen der Polyurethandispersion sind die gängigen Spritzverfahren, wie Airless, Airmix, HVLP (High Volume Low Pressure) oder Fließdruck geeignet.

Eine weitere Aufbringungsalternative gemäß der Erfindung besteht darin, dass die Polyurethandispersion zur Ausbildung der Deckschicht auf die Unterlage vollflächig aufgedruckt wird, wozu sich beispielsweise Raster- oder Siebdruck- verfahren eignen. Die Druckverfahren gewährleisten ihrerseits zur Ausbildung der Deckschicht verwendete wässrige Polyurethandispersion in Form feinstver- teilter Tropfen auf die Unterlage aufgebracht wird, so dass die schlagartige Trocknung durch starke Wärmezufuhr in der bereits genannten Art zuverlässig erfolgen kann.

Auch ist es möglich, eine dünne Schicht der wässrigen Polyurethandispersion z.B. im RGW-Druckverfahren aufzubringen, in der sich bei der erfindungsgemäßen schlagartigen Trocknung sodann ebenfalls die gewünschten Poren ausbilden.

Die zur Ausbildung der Deckschicht verwendete Unterlage kann bevorzugt bandförmig und ggf. endlos umlaufend ausgebildet sein und wird in diesem Falle weiter bevorzugt über mindestens eine beheizte Walze geführt, um die Unterlage auf eine für die Verdampfung des Wassergehaltes der aufgebrachten Polyurethandispersion geeignete Temperatur zu erwärmen. Die Wärmezufuhr in die aufgebrachte wässrige Polyurethandispersion zur schlagartigen Verdampfung des Wassergehaltes derselben erfolgt von daher über die Aufbringung auf eine zuvor auf geeignete Temperaturen erhitzte Unterlage.

Alternativ oder zusätzlich kann die auf die Unterlage aufgebrachte Polyurethandispersion auch mittels Wärmestrahlung und/oder Mikrowellen zur Verdampfung des Wassergehaltes erhitzt werden, um die verfilmungsfreie Trocknung auf der Unterlage unter Ausbildung der Deckschicht mit Mikroporen zu bewirken.

Hierbei sollte jedoch die Wärmezufuhr ausschließlich von der Unterlage her erfolgen, damit auf der der Unterlage abgewandten Seite der sich bildenden Deckschicht keine Verfilmung eintritt, die sodann die weitere Verdampfung des Wassergehaltes aus der Polyurethandispersion hemmen oder gar verhindern würde.

Eine bandförmige Unterlage gestattet zudem einen zumindest teilkontinuierlichen, bevorzugt aber kontinuierlichen Verfahrensablauf zur Herstellung des erfindungsgemäßen Kunstleders.

Je nach verwendetem Aufbringungsverfahren kann die Deckschicht in einer Dicke von 5 bis 150 μm auf die Unterlage aufgebracht werden.

Die Trockenauflage der Deckschicht liegt im Bereich zwischen 10 bis 50 g/m 2 , vorzugsweise 30 bis 40 g/m 2 .

Insbesondere beim Aufsprühen der Polyurethandispersion auf die Unterlage sind Trockenauflagen zwischen 30 und 40 g/m 2 ideal. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren können aber auch bei Trockenauflagen bis zu 50 g/m 2 noch ausreichend viele Mikroporen in der Deckschicht erhalten werden.

Die verwendete Unterlage kann beispielsweise eine sich leicht von der gebildeten Deckschicht ablösende Kunststofffolie, ein silikonisiertes textiles Flächengebilde oder ein silikonisiertes Papier oder auch ein metallisches Substrat, wie ein Edelstahlband sein.

Wie bereits erwähnt, kann die Unterlage je nach Anwendungsfall glatt oder auch mit einer Oberflächenprofilierung versehen sein, um der sich ausbildenden Deckschicht auf der Unterlage sogleich eine entsprechende Oberflächenprofilie- rung zu verleihen, etwa in Form einer gewünschten Ledernarbung.

Zur weiteren Beschleunigung der Verdampfung des Wassergehaltes der alipha- tischen Polyurethandispersion können zusätzlich wassermischbare niedrig siedende organische Lösungsmittel in der Polyurethandispersion enthalten sein, um die Verdampfung infolge Wärmezufuhr zu beschleunigen.

Nachdem in der vorangehend geschilderten Weise die Deckschicht durch verfilmungsfreie Trocknung der aufgebrachten Polyurethandispersion vollflächig auf der Unterlage erzeugt worden ist, wird mindestens eine Zwischenschicht in

Form eines offenporigen Polyurethan-Schlagschaumes auf die Deckschicht bzw. im Falle mehrerer Zwischenschichten auf die zuvor aufgebrachte Zwischenschicht aufgebracht, und zwar bevorzugt aufgerakelt. Dafür werden die Basisdispersionen mit Schaumstabilisatoren zur Erzielung eines offenzelligen Schaumes, ggf. Flammschutz und weiteren Additiven gemischt und mit Luft auf das gewünschte Schaumgewicht aufgeschlagen. Das Schaumgewicht beein- flusst hierbei die Luftdurchlässigkeit und mechanische Stabilität.

Aufgrund der Verwendung mindestens einer Schlagschaum-Zwischenschicht wird beim erfindungsgemäßen atmungsaktiven Kunstleder eine weitgehende Unabhängigkeit vom eingesetzten Trägermaterial erreicht, da die Schlagschaum-Zwischenschicht stets gute Verbindung zwischen Trägermaterial und Deckschicht herstellt.

Wenn lediglich eine Zwischenschicht verwendet wird, weist diese bevorzugt ein Schaumgewicht von 200 bis 700 g/l vorzugsweise 300 bis 600 g/l und weiter bevorzugt 400 bis 500 g/l auf und wird in einer Dicke von 200 bis 1000 μm auf die Deckschicht aufgerakelt.

Werden hingegen zwei Zwischenschichten aufeinander folgend auf die Deckschicht bzw. die erste erstellte Zwischenschicht aufgerakelt, so hat bevorzugt diejenige Zwischenschicht, die direkt auf die Deckschicht aufgerakelt wird, ein höheres Schaumgewicht als die darauf aufgebrachte zweite Zwischenschicht, die auch als Kaschierstrich bezeichnet werden kann.

In einem solchen Falle weisen die beiden Zwischenschichten bevorzugt, aber nicht notwendigerweise gleiche Dicken auf, wobei ein Dickenbereich von 200 bis 800 μm für die Zwischenschichten als sinnvoll erscheint.

Die auf die Deckschicht aufgerakelte erste Zwischenschicht weist sodann bevorzugt ein Schaumgewicht von 300 bis 700 g/l, vorzugsweise 400 bis 600 g/l und die zweite Zwischenschicht als Kaschierstrich ein Schaumgewicht von 200 bis 600 g/l, vorzugsweise 300 bis 500 g/l auf.

Zur Erzielung einer ausreichenden Offenporigkeit werden in den einzelnen Zwischenschichten bevorzugt durchschnittliche Porengrößen von 100 bis 200 μm erzeugt.

Insbesondere bei Verwendung einer glatten Unterlage und einer anschließenden Prägung des erhaltenen mehrschichtigen Kunstleders ist eine ausreichende Festigkeit des für die Zwischenschicht verwendeten Schlagschaumes unter Prägebedingungen erforderlich. Es ist von daher bei der Trocknung der Zwischenschicht darauf zu achten, dass keine Spannungsrisse an der Oberfläche entstehen, was üblicherweise durch Trocknung in einem Kanal mit mehreren, getrennt einstellbaren Temperaturzonen in an sich bekannter Weise erfolgt.

Eine weitere Steigerung der Stabilität der verwendeten Zwischenschichten kann dadurch erzielt werden, dass diese durch Zusatz von beispielsweise Isocyanat oder Melamin vernetzt werden oder aber durch Zusatz von funktionalen Füllstoffen, wie mineralischen Füllstoffen oder faserförmigen Füllstoffen oder Kunststoffpulvern, wie PE.

Die im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens eingesetzte Trägerschicht kann vom Fachmann in weiten Grenzen ausgewählt werden und beispielsweise ein Gelege, Gewebe, Gewirke, Vlies oder Kombination derselben sein; auch

Mikrofaservliese, Abstandsgewirke/-vliese oder Vliese mit eingenadeltem Trikot kommen infrage. Das verwendete textile Flächengebilde kann darüber hinaus auch imprägniert sein, um die Verbindung mit der Zwischenschicht zu verbes- sern, beispielsweise mittels Polyurethan.

In jedem Falle ist es bevorzugt, dass die Trägerschicht nach der Erstellung der mindestens einen Zwischenschicht auf die zuoberst zum Liegen kommende Zwischenschicht zu einem Zeitpunkt aufgelegt wird, zu dem diese Zwischen- Schicht noch nicht vollständig abgetrocknet ist, so dass die Trägerschicht zumindest teilweise in die Zwischenschicht einsinkt und in dieser eingebettet wird. Hierbei ist jedoch darauf zu achten, dass die Trägerschicht nicht zu tief in die Zwischenschicht einsackt, was über die Viskosität des verwendeten Schlag-

schaumes für die Zwischenschicht, den Kaschierdruck und die Trocknungsbedingungen gesteuert werden kann.

Auf die Oberfläche der erstellten Deckschicht des mehrschichtigen atmungsak- tiven Kunstleders kann nach Ablösen der Unterlage ein Lack aufgebracht werden, der sowohl die mechanischen Eigenschaften, wie z.B. die Kratzfestigkeit verbessern wie auch gewünschte Anforderungen an die Haptik verbessern kann. Zur Aufbringung kann beispielsweise eine Rasterwalze verwendet werden.

Wie bereits erwähnt, kann wahlweise nach Ablösen der Unterlage die Oberfläche des erstellten mehrschichtigen atmungsaktiven Kunstleders geprägt werden, beispielsweise mit einer Ledernarbung, wozu sich das Vakuumprägen besonders anbietet, da durch den geringen Prägedruck und die längere Kontakt- zeit der Oberfläche mit der Prägewalze die Schaumstruktur besser erhalten bleibt und sich durch den Unterdruck Poren zusätzlich öffnen und Kapillaren ausbilden, was der Atmungsaktivität des hergestellten Kunstleders zugute kommt. Darüber hinaus kann durch Verwendung eines besonders scharfkantigen Prägeprofils eine zusätzliche öffnung von Poren und Kapillaren erzielt wer- den. Das Prägen des erstellten Kunstleders bietet darüber hinaus den Vorteil, dass keine nachfolgenden Arbeitsschritte mehr das Prägeergebnis verschlechtern können, wie es z.B. bei Verwendung einer geprägten Unterlage und anschließendem Schichtenauftrag der Fall sein kann.

Die Erfindung betrifft ferner auch ein mehrschichtiges atmungsaktives Kunstleder mit einer Trägerschicht aus einem textilen Flächengebilde, mindestens einer auf die Trägerschicht aufgebrachten Zwischenschicht auf Basis eines zumindest teilweise offenzelligen Polyurethan-Schlagschaumes sowie einer vollflächig auf die mindestens eine Zwischenschicht aufgebrachten Deckschicht auf Basis eines Polyurethans.

Zur Lösung der eingangs gestellten Aufgabe einer besonders wirtschaftlichen Herstellung mit guter Atmungsaktivität bei gleichzeitig vorteilhaftem optischen Eindruck weist das erfindungsgemäß vorgeschlagene mehrschichtige atmungs-

aktive Kunstleder eine Deckschicht auf, die infolge verfilmungsfreier Trocknung einer wässrigen aliphatischen Polyurethandispersion mit Mikroporen ausgebildet ist.

Die Deckschicht eines derartigen mehrschichtigen atmungsaktiven Kunstleders weist bevorzugt eine Dicke von 5 bis 150 μm auf und besitzt eine Trockenauflage von 10 bis 50 g/m 2 , vorzugsweise 30 bis 40 g/m 2 .

Weitere Einzelheiten des mehrschichtigen atmungsaktiven Kunstleders sind Gegenstand der weiteren Unteransprüche.

Das erfindungsgemäße Verfahren und das solchermaßen hergestellte mehrschichtige atmungsaktive Kunstleder werden nachfolgend in weiteren Einzelheiten anhand von Ausführungsbeispielen unter Hinzuziehung der anhängenden Zeichnung erläutert. Es zeigen:

Figur 1 in vergrößerter schematisierter Darstellung einen Schnitt durch eine erste Ausführungsform eines mehrschichtigen atmungsaktiven Kunstleders gemäß der Erfindung,

Figur 2 einen Schnitt durch eine weitere Ausführungsform eines erfin- dungsgemäßen mehrschichtigen atmungsaktiven Kunstleders,

Figur 3 in schematisierter Darstellung die Herstellung derartiger mehr- schichtiger atmungsaktiver Kunstleder gemäß der Erfindung.

Figur 4 eine REM-Aufnahme der Deckschicht eines Kunstleders gemäß der Erfindung.

In der Figur 1 ist ein Querschnitt durch ein mehrschichtiges atmungsaktives Kunstleder dargestellt, welches ausgehend von seiner Ober- bzw. Sichtseite mit einer Deckschicht 1 auf Basis eines Polyurethans, hieran anschließend mit einer Zwischenschicht 2 aus einem offenzelligen Polyurethan-Schlagschaum und

einer in die Zwischenschicht 2 eingebetteten Trägerschicht 3 aus einem textilen Flächengebilde ausgestattet ist.

Während das textile Flächengebilde 3 und die aus offenzelligem Polyurethan- Schlagschaum hergestellte Zwischenschicht 2 von sich aus offenporig und damit atmungsaktiv ausgebildet sind, wurde die Deckschicht in der nachfolgend noch geschilderten Weise aus einer wässrigen aliphatischen Polyurethandispersion durch schlagartige Trocknung derselben verfilmungsfrei auf einer Unterlage im so genannten Umkehrverfahren hergestellt, so dass diese Deck- Schicht ebenfalls porös mit Mikroporen eines Durchmessers von 10 bis 70 μm ausgerüstet ist, und somit der gesamte Verbund atmungsaktiv ist. Fakultativ kann anschließend die Oberseite der Deckschicht 1 noch mit einer Lackschicht 4 versehen werden und/oder der Verbund mit einer Oberflächenprofilierung, beispielsweise einer Prägung mit einer Ledernarbe versehen werden.

Die Herstellung eines derartigen mehrschichtigen atmungsaktiven Kunstleders ist schematisch in der Figur 3 dargestellt.

Wie bereits erwähnt, erfolgt diese Herstellung im so genannten Umkehrverfah- ren, d.h. es wird zunächst die spätere Deckschicht 1 , danach die Zwischenschicht 2 und schließlich die spätere untere Trägerschicht 3 erzeugt bzw. aufgebracht, und zwar auf einer von der späteren Deckschicht 1 ablösbaren Unterlage 6.

In der Figur 3 ist die Produktionsrichtung mit Pfeil P gekennzeichnet.

Zunächst läuft von einer Vorratsrolle 60 ein geeignetes Substrat als Unterlage 6 der dargestellten Anlage zu, wobei diese Unterlage 6 beispielsweise von einem silikonisierten Papier gebildet sein kann und wahlweise glatt oder bereits mit einer Prägung, z.B. einer Ledernarbe versehen sein kann.

Die Unterlage 6 durchläuft zunächst mehrere Walzen 61 , 62, 63, die beheizt sind, so dass die Unterlage bei Führung über die Zuführwalze 64 auf eine Oberflächentemperatur von vorzugsweise 175 bis 200 0 C erwärmt ist.

An einer mit I gekennzeichneten ersten Auftragsstation wird eine wässrige aliphatische Polyurethandispersion zur Ausbildung der Deckschicht in flüssiger Form vollflächig, d.h. vollständig bedeckend auf die solchermaßen erhitzte Un- terlage 6 mittels Spritzdüsen in feinstverteilter Tropfenform aufgesprüht, wobei aufgrund der zuvor erfolgten Erhitzung der Unterlage 6 eine schlagartige Verdampfung des Wassergehaltes der wässrigen Polyurethandispersion und/oder ggf. weiterer enthaltener Lösungsmittel erfolgt und die aufgebrachte Polyurethandispersion in einer Zeit von weniger als 5 s verfilmungsfrei trocknet.

Neben der Wärmezufuhr durch die erhitzte Unterlage 6 kann unterstützend in einer ersten Trocknungskammer T1 eine Wärmezufuhr beispielsweise infolge von Wärmestrahlung W erfolgen, dies jedoch von der Unterseite der Unterlage 6 her, um die Verdampfung des Wassergehaltes und eventuell enthaltener Lö- sungsmittel in der Polyurethandispersion nicht zu behindern.

Infolge dieser schlagartigen und in kürzester Zeit erfolgenden Trocknung werden die einzelnen aufgesprühten Tropfen der wässrigen Polyurethandispersion an einem Verlaufen und Ineinanderlaufen gehindert, so dass einer Verfilmung der sich aus der aufgesprühten Polyurethandispersion bildenden Deckschicht 1 zuverlässig entgegengewirkt wird und somit die am Ausgang der Trocknungskammer T1 gebildete Deckschicht 1 mit Mikroporen versehen ist, die eine Porengröße von z.B. 10 bis 70 μm oder mehr aufweisen.

Die solchermaßen erzeugte Deckschicht weist bevorzugt eine Dicke von 20 bis 100 μm und eine Trockenauflage von 30 bis 40 g/m 2 auf.

Auf die solchermaßen auf der Unterlage 6 ausgebildete mikroporöse Deckschicht 1 wird sodann in einer Bearbeitungsstation IM ein zuvor in an sich be- kannter Weise bereiteter Polyurethan-Schlagschaum aufgerakelt, der ein Schaumgewicht von 200 bis 700 g/l, vorzugsweise 300 bis 600 g/l, weiter bevorzugt 400 bis 500 g/l aufweist und in einer Dicke von 200 bis 1000 μm auf die Deckschicht aufgerakelt wird.

In den noch nicht vollständig getrockneten Polyurethan-Schlagschaum zur Ausbildung der Zwischenschicht 2 wird sodann von einer Vorratsrolle 30 die Trägerschicht 3 in Gestalt eines geeigneten textilen Flächengebildes über eine Umlenkrolle 31 zugeführt und aufgelegt, wobei die Trägerschicht 3 infolge der noch nicht vollständigen Trocknung der Zwischenschicht 2 zumindest teilweise in die Zwischenschicht 2 einsinkt und in dieser eingebettet wird, wie aus Figur 1 ersichtlich. Sodann durchläuft der Verbund eine weitere Trocknungskammer T3 und wird zwischen Abzugswalzen 70, 71 abgezogen und einer weiteren Verarbeitung zugeführt.

Diese weitere Verarbeitung umfasst insbesondere das Abziehen der Unterlage 6 von der Deckschicht 1 , so dass die Sichtseite der Deckschicht 1 und Oberseite des erstellten mehrschichtigen atmungsaktiven Kunstleders freigelegt wird.

Nach diesem Abziehen der Unterlage 6 kann sodann die oberseitige Oberfläche der Deckschicht 1 wahlweise mit einer Lackschicht 4 versehen werden und/ oder mit einer Prägung zur Erzeugung einer Ledernarbe oder dergleichen versehen werden.

In einem alternativen Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2, in welchem gleiche Elemente gleiche Bezugsziffern erhalten haben, umfasst das atmungsaktive Kunstleder nicht nur eine Zwischenschicht 2, sondern auch eine weitere Zwischenschicht 5, die zusätzlich zwischen der Deckschicht 1 und der Zwischenschicht 2 vorgesehen ist.

Wie aus der Figur 3 ersichtlich, wird zunächst diese weitere Zwischenschicht 5 nach der Herstellung der Deckschicht 1 auf der Unterlage 6 in einer wahlweise vorgesehenen weiteren Bearbeitungsstation Il erstellt, wobei auch diese Zwischenschicht 5 durch Aufrakeln eines offenporigen Polyurethan-Schlagschau- mes mit anschließender Trocknung in einer zugehörigen Trockenkammer T2 erstellt wird.

An die Erstellung dieser Zwischenschicht 5 schließt sich sodann die bereits beschriebene Aufbringung der Zwischenschicht 2 in der Bearbeitungsstation III

und nachfolgend die Aufbringung der Trägerschicht 3 in der bereits geschilderten Weise an, sowie die weitere Verarbeitung des erstellten mehrschichtigen atmungsaktiven Kunstleders.

Ausführungsbeispiel:

In einem Ausführungsbeispiel wurde eine wässrige aliphatische Polyurethandispersion zur Ausbildung der Deckschicht 1 aus einer Hartkomponente in Form einer anionischen aliphatischen Polyesterpolyurethan-Dispersion mit einem Feststoffgehalt von ca. 40% mit einer anionischen aliphatischen Polyesterpoly- etherpolyurethan-Dispersion als Weichkomponente mit einem Feststoffgehalt von ca. 40% in einem Verhältnis von etwa 80:20 Gewichtsteilen gemischt, die zusätzlich 10 Gewichtsteile Aluminiumhydroxid als Flammschutz, 35 Gewichtsteile Wasser sowie 5 Gewichtsteile Ethanol als Lösungsmittel sowie 5 Gewichtsteile einer Pigmentdispersion enthielt und auf ein glattes Trennpapier bei einer Oberflächentemperatur desselben von 176° C im HVLP-Verfahren mit einer Düse von 0,8 mm Durchmesser bei einem Materialdruck von 0,6 bar und einem Zerstäuberdruck im verwendeten Flachstrahlkopf von 1 ,5 bar aufgespritzt.

Nach der verfilmungsfreien Trocknung dieser erstellten Deckschicht in einer Dicke von 33 μm auf der Unterlage wurde eine Schlagschaumrezeptur, bestehend aus einer aliphatischen wässrigen Polyurethandispersion mit Hart- und Weichkomponenten in einem Verhältnis von 80:20 Weichkomponente zu Hartkomponente, 28 Gewichtsteilen Aluminiumhydroxid als Flammschutzmittel, Hilfsstoffen in Gestalt von 4,5 Gewichtsteilen wässrigen Amoniumstearat sowie 3 Gewichtsteilen wässrigem Fettalkoholsulfat, 0,8 Gewichtsteilen Acrylat- verdicker sowie 0,2 Gewichtsteilen Ammoniak und 5 Gewichtsteilen Pigmentdispersion auf ein Schaumgewicht von 500 g/l aufgeschäumt und über ein Mes- serrakel in einer Nassfilmdicke von 400 μm auf die erstellte Deckschicht 1 aufgetragen. Nach Trocknung verbleibt noch eine Schaumdicke von ca. 250 μm.

In die noch nasse Zwischenschicht wurde sodann ein Baumwoll/Polyester- Trikot einkaschiert und nach der Durchtrocknung des Gesamtaufbaus dieser vom Trennpapier abgezogen.

Der Verbund wurde lackiert, wie für die Anwendung im Kfz-Innenraum und im Vakuumprägeverfahren mit der gewünschten Narbstruktur versehen.

Der erzielte Verbund wies eine Luftdurchlässigkeit von 5,25 l/dm 2 /min bei einem Prüfdruck von 200 Pa auf, wobei in der Deckschicht Poren mit einem durch- schnittlichen Durchmesser von etwa 60 μm ausgebildet worden sind.

Das erstellte atmungsaktive Kunstleder erfüllt die einschlägigen Anforderungen für den Kfz-Innenbereich und bietet beispielsweise bei Anwendung als Sitzbezug durch seine Atmungsaktivität einen besonderen Sitzkomfort.

In der Figur 4 ist eine stark vergrößerte Mikroskopaufnahme einer im vorbeschriebenen Sinne durch schlagartige Trocknung hergestellten Deckschicht dargestellt. Man erkennt die verfilmungsfreie Aneinanderreihung einzelner Tropfen der eingesetzten wässrigen Polyurethandispersion, zwischen denen Mikro- poren ausgebildet sind. Die vermessenen Beispielporen weisen Durchmesser von 58 bzw. 75 μm auf.