Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Schichtmaterials gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 .

Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Schichtmaterial gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 1 sowie gemäß dem Verfahren bzw. unter Verwendung eines erfindungsgemäßen Schichtmaterials erhältliche Gegenstände. In der US-Patentschrift US 61770198 und der Patentschrift EP 1644530 werden durch eine PU-Beschichtung durchgehende Kapillaren beschrieben. Diese Kapillaren gehen durch alle Schichten des Materials durch und haben unterschiedliche Durchmesser und bilden unterschiedliche Vertiefungen auf der Oberfläche aus. Dadurch tritt bei den größeren Kapillaren von außen Wasser ein und die Oberfläche wird vor allem bei glatten Narben, unansehnlich. Bekannte Materialien bzw. Beschichtungen, die auf Umkehr- Matrizen hergestellt wurden, bestehen aus mehreren Schichten. Schichtentrennungen sind daher vorprogrammiert. Durch einen Schichtenaufbau entsteht aber auch ein sogenannter Sperrholzeffekt, d.h. die Trägermaterialien werden nach der Beschichtung automatisch steifer. Die bekannten Schichtmaterialien sind relativ hart. Erfindungsgemäß sollen weiche Schichtmaterialien erstellt werden, die ohne Kapillaren und mit einer homogen aussehenden Oberfläche eine Wasserdampfdurchlässigkeit von zumindest 0,6 mg/cm ² /h oder auch mehr bzw. zumindest 1 ,2 mg/cm ² /h gemäß DIN EN ISO 14268 aufweisen und die beim Heißprägen - aufgrund ihrer erfindungsgemäß vorgesehenen Schaumstruktur - verhindern, dass die volle Temperatur der Matrize beim Verpressen an die Trägerschicht weitergeführt wird. Höhere Temperaturen werden sowohl bei Mikrofaservlies als auch bei Leder als Stress empfunden und die Trägermaterialien verhärten und verlieren an Stärke, insbesondere wenn Feuchtigkeit, Hitze und Druck gemeinsam die Trägerschicht beaufschlagen. Nachteilig bei bekannten mit Perforationen oder Kapillaren versehenen Materialien ist auch, dass Beschichtungen, zum Beispiel bei Schuhen, Feuchtigkeit aufnehmen und diese in den Träger weiterleiten..

Die Erfindung hat als wesentliche Aufgabe, ein Schichtmaterial zu erstellen, das einfach herstellbar und lagerfähig ist, eine exakte Oberflächenstrukturierung zulässt, beste mechanische bzw. physikalische Eigenschaften besitzt und wirtschaftlich herstellbar und weiterverarbeitbar ist. Die Schicht soll aus wässrigen PU-Dispersionen einschichtig aufgebaut sein und auch bei einer Stärke von mehr als 0,4 mm keine Lunker, Einfallstellen, Blasen oder beim Trocknen entstehende Risse aufweisen. Ferner soll die nasse Beschichtung beim Trocknen bzw. Wassernutzung nicht wesentlich an Dicke verlieren.

Erfindungsgemäß ist ein Verfahren der eingangs genannten Art mit den im Kennzeichen des Anspruches 1 angeführten Merkmalen charakterisiert.

Bei dieser Vorgangsweise erhält man ein Schichtmaterial, bei dem eine Trägerschicht eine oberflächenstrukturierbare Schicht trägt, welches Schichtmaterial auch nach längerer Lagerung optimal weiterverarbeitet werden kann. Dazu ist es lediglich nötig, die oberflächenstrukturierbare Schicht thermisch zu aktivieren und oberhalb ihres Erweichungspunktes thermoplastisch mit einer Matrize oder einer Prägewalze unter Wärme und Druckbeaufschlagung zu verformen. Die Schicht behält nach Abzug von der Matrize ihre Struktur bei.

Von Vorteil ist es, wenn die Schicht nach dem Aufbringen auf die Trägerschicht auf einen Wassergehalt von weniger als 1 ,5 Gew.-%, vorzugsweise weniger als 0,5 Gew.-%, insbesondere bis zur Wasserfreiheit, getrocknet wird, und/oder zur Erstellung des PU- Schlagschaums eine wässrige PU-Dispersion oder eine wässrige PU-

Dispersionsmischung auf Basis von aliphatischem Polyether- und/oder Polyester und/oder Polycarbonatpolyurethan eingesetzt wird, und/oder der PU-Schlagschaum mit einer PU-Dispersionsmischung erstellt wird, wobei die einzelnen zur Erstellung der PU- Dispersionsmischung eingesetzten PU-Dispersionen in getrocknetem Zustand unterschiedliche Erweichungspunkte zeigen, und/oder die PU-Dispersionen so gewählt werden, dass die PU-Dispersion oder die PU-Dispersionsmischung vor ihrem Vernetzen thermoplastische Eigenschaften besitzt, und/oder die zur Erstellung des PU- Schlagschaums eingesetzte Tertigmischung 65 bis 91 Gew.-% PU-Dispersionen enthält, wobei die für die Bildung des PU-Schlagschaums eingesetzte PU-Dispersion oder eingesetzten PU-Dispersionen jeweils 35 bis 52 Gew.-% Feststoffe enthalten, und/oder das Polyurethan der eingesetzten PU-Dispersionen zumindest teilweise lineare und/oder zumindest teilkristalline und/oder thermoplastische oder amorphe Struktur besitzt.

Eine aufschäumbare PU-Dispersion enthält somit zwischen 65 bis 91 Gew.-% Polyurethandispersion oder Polyurethandisperisonen bezogen auf das Gesamtgewicht des PU-Schlagschaums. Der Rest sind Zuschlagstoffe wie Polyacrylatdispersionen, Verdicker, Pigmente, flammhemmende Zusätze, Schäummittel und Vernetzer. Es kommen PU-Dispersionen zum Einsatz, die jeweils zwischen 35 bis 52 Gew-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der jeweiligen PU-Dispersion, Feststoffe enthalten.

Der Erweichungspunkt des Schlagschaums kann nicht nur durch Wahl des Erweichungspunktes der einzelnen PU-Dispersionen festgelegt werden, sondern kann auch durch Zugabe von Vernetzern gesteuert werden. Üblicherweise werden 1 ,5 bis 7 Gew.-%, vorteilhafterweise 3 bis 5 Gew.-%, Vernetzer bezogen auf das Gesamtgewicht des PU-Schlagschaums eingesetzt. Ein derartiger Vernetzter ist beispielsweise der Vernetzer XL80 der Firma Lanxess.

Es werden vorteilhaft PU-Dispersionen eingesetzt, welche im noch unvernetzten Zustand bzw. im getrockneten Zustand einen Erweichungspunkt haben, der oberhalb von 45 °C liegt, und somit oberhalb dieser Temperatur weich und klebrig werden. Der Erweichungspunkt kann bei Einsatz von Vernetzern auch oberhalb von 95 °C liegen. Vor dem Vernetzen besitzen die getrockneten PU-Dispersionen bzw. PU- Dispersionsmischungen thermoplastische Eigenschaften und sind bei diesen Temperaturen unter Druck fließfähig und lassen sich bleibend verformen. Für das Prägen soll die Schicht aus Schlagschaum honigartig, zähflüssig aber nicht dünnflüssig sein, um die Struktur der Matrize exakt und rasch annehmen zu können. Je nach Anwendungszweck des Schichtmaterial kann der Erweichungspunkt eingestellt bzw. gewählt werden.

Zweckmäßig werden Verdickungsmittel auf wasserfreier Polyacrylatbasis mit zähflüssiger Konsistenz oder Ammoniak enthaltende Schaumhilfspasten, wie z.B. Millio-Form, eingesetzt. Verdicker auf Polyacrylatbasis, welche den PU-Schlagschaum stabilisieren, werden in einem Ausmaß von 1 ,5 bis 5 Gew.-% des Gesamtgewichtes des PU- Schlagschaums eingesetzt.

Für die Erstellung des PU-Schlagschaums werden PU-Dispersionen auf Basis von aliphatischen Polyether- und/oder Polyester- und/oder Polycarbonatpolyurethanen eingesetzt. Die für die Erstellung von PU-Dispersionsmischungen eingesetzten PU- Dispersionen können unterschiedliche Erweichungspunkte haben bzw. werden nach diesem Gesichtspunkt ausgewählt bzw. zusammengemischt. Es ist somit möglich, gezielt unterschiedliche Erweichungspunkte bzw. Erweichungsbereiche für den getrockneten PU- Schlagschaum einzustellen. Durch Erwärmen auf diesen Erweichungspunkt bzw. oberhalb davon oder auf einen das Prägen zulassenden Erweichungsbereich, ist es möglich, der Oberfläche des wasserfreien, vor seinem Vernetzen thermoplastischen bzw. thermoplastisch oberflächenstrukturierbaren PU-Schlagschaums eine gewünschte Oberflächenstruktur zu verleihen.

Die für die Erstellung des PU-Schlagschaums eingesetzten PU-Dispersionen enthalten vorteilhaft jeweils 35 bis 52 Gew.-% PU-Feststoff, bezogen auf das jeweilige Gewicht der eingesetzten PU-Dispersion. Die einzelnen PU-Dispersionen werden sodann zu der PU- Dispersionsmischung vermengt bzw. vermischt und die zur Erstellung des PU- Schlagschaums eingesetzte PU-Dispersionsmischung enthält 65 bis 91 Gew.-% derartiger PU-Dispersionen, bezogen auf das Gesamtgewicht des PU-Schlagschaums.

Erfindungsgemäß werden besonders gute Eigenschaften im Hinblick auf Haftung der Beschichtung 2 mit dem Träger 1 erzielt, wenn eine Dispersionsmischung zum Einsatz kommt, die zwischen 18 und 52 Gew.-% - bezogen auf die fertige Dispersionsmischung - einer handelsüblichen PU-Dispersion auf Polyesterbasis mit einem Feststoffanteil von ca. 40 % enthält, wie sie zum Beispiel als wärmeaktivierbarer Industriekontaktkleber unter dem Namen Luphen von der Firma BASF angeboten wird. Die restlichen 39 bis 73 Gew.- % werden von einer ebenfalls ca. 40 % Feststoffe enthaltenden PU-Dispersion mit einem Erweichungspunkt von über + 125 °C gebildet, z.B. einer Dispersion mit der Bezeichnung DLV-N der Firma Lanxess. Diese Mischung führt insbesondere bei Mikrofaservliesen und bei geschliffenen Narbenledern zu außergewöhnlich hohen Haftungseigenschaften ohne das fertige Produkt nennenswert zu verhärten.

Das Polyurethan von PU-Dispersionen besitzt zumindest teilweise lineare und/oder zumindest teilkristalline und/oder amorphe Struktur und ist in getrocknetem Zustand thermoplastisch verformbar und als Schlagschaum auch verdichtbar.

Der Einsatz von PU-Dispersionsmischungen erfolgt vor allem um die Hydrolysebeständigkeit, die Temperaturbeständigkeit und das Löslichkeitsverhalten des Schlagschaums einzustellen bzw. zu optimieren.

Die eingesetzte PU-Dispersion bzw. die PU-Dispersionen für die PU- Dispersionsmischung zur Erstellung des PU-Schlagschaums weisen einen pH-Wert von 6 bis 8,5 auf. Vorteilhaft ist es für die Lagerung, wenn der getrocknete PU-Schlagschaum wasserfrei und nicht vernetzt ist und bei einer Temperatur zwischen 1 10 bis 160 °C erweicht bzw. klebrig wird bzw. hoch viskos schmilzt und unter Druck fließt, um die Struktur der Matrize annehmen zu können.

Der PU-Schlagschaum wird erstellt, indem in eine PU-Dispersion oder eine PU- Dispersionsmischung ein Gas, vorzugsweise Luft oder Stickstoff, eingebracht wird, wobei in einen Liter der PU-Dispersionsmischung so viel Gas eingebracht bzw. eingeschlagen wird, dass ein Liter des Ausgangsmaterials ein Volumen von 1 ,20 bis 1 ,70 I, vorzugsweise 1 ,30 bis 1 ,50 I, annimmt. Die erfindungsgemäße Vorgangsweise ist einfach und wirtschaftlich. Es ist möglich, dass der PU-Schlagschaum auf die Trägerschicht, insbesondere airless, aufgesprüht oder im Siebdruckverfahren oder mit zumindest einer Walze oder einer Rakel in gleicher Dicke aufgebracht wird. Auf diese Weise ist es einfach, die gewünschte Dicke der aufzubringenden Schicht aus PU-Schlagschaum einzustellen.

Für spezielle Anwendungszwecke kann es vorteilhaft sein, wenn vor oder gleichzeitig mit der Strukturierung des PU-Schlagschaums mit der Matrize auf die Schicht direkt oder durch vorangehendes Aufbringen auf die Matrize eine weitere Schicht aus einer gegebenenfalls eine unterschiedliche Farbe besitzende PU-Dispersion aufgebracht bzw. angebunden und vernetzt bzw. verfestigt wird. Diese Schicht hat eine Dicke von 0,015 bis 0,060 mm, vorzugsweise 0,020 bis 0,045 mm. Auf diese Weise kann neben einer Schutzwirkung eine unterschiedliche Farbgebung für die Oberfläche des Schichtmaterials erzielt werden. Werden Teilbereiche der aufgebrachten weiteren Schicht z.B. durch Lasern entfernt und besitzt die aufgebrachte weitere Schicht eine andere Farbe als der PU-Schlagschaum, können farblich unterschiedlich gestaltete Muster auf dem Schichtmaterial ausgebildet werden. Das Aufbringen der Schicht kann direkt auf den bereits auf der Trägerschicht befindlichen vorteilhaft schon getrockneten PU- Schlagschaum erfolgen. Es ist aber auch möglich, vor der Prägung des PU- Schlagschaums mit der Matrize auf die Matrize diese weitere Schicht aufzubringen und im Zuge der Prägung des PU-Schlagschaums mit der Matrize die weitere Schicht direkt von der Matrize mit der Oberfläche des PU-Schlagschaums zu verbinden bzw. auf diese zu übertragen.

Die mit der Schicht aus getrocknetem PU-Schlagschaum versehene Trägerschicht bzw. das Schichtmaterial kann in Bahnenware oder in Form von Zuschnitten gefertigt werden und ist nach Trocknen des PU-Schlagschaums lagerbar. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass zur Erstellung eines oberflächenstrukturierten Schichtmaterials die getrocknete Schicht, gegebenenfalls gleichzeitig bzw. gemeinsam mit der weiteren Schicht, mit einer strukturierten Matrize oder Prägewalze druckbeaufschlagt und gegebenenfalls dickenreduziert wird, und zwar bei einer Temperatur von 1 10 bis 160 °C, wobei für eine erwärmte Matrize eine Kontaktdauer von 2 bis 18 s und ein Kontaktdruck von 0,02 bis 1 ,8 kg/cm ² und bei einer kalten Prägewalze eine Kontaktdauer von 0,5 bis 15 s, vorzugsweise 3 bis 15 s, und ein Kontaktdruck von 0,02 bis 1 ,8 kg/cm ² eingehalten wird, oder die Schicht 2 aus PU-Schlagschaum, gegebenenfalls gleichzeitig bzw. gemeinsam mit der weiteren Schicht, auf eine Temperatur von 1 10 bis 160 °C, z.B. mit IR-Strahlung, gebracht und mit einer kalten oder maximal auf 75 °C erwärmten Prägewalze druckbeaufschlagt und strukturiert und gegebenenfalls dickenreduziert wird.

Es kann vorgesehen sein, dass der PU-Schlagschaum Zusätze enthält, z.B. gasgefüllte Mikrohohlkugeln und/oder Pigmente und/oder Polyacrylatdispersionen und/oder Silikone und/oder Mattierungsmittel und/oder Verdicker und/oder Flammhemmmittel. Dabei können bezogen auf das Gesamtgewicht des PU-Schlagschaums 1 ,5 bis 3,5 Gew.-% Mikrohohlkugeln bzw. 2 bis 12 Gew.-% Pigmente bzw. 1 ,8 bis 4,5 Gew.-% Polyacrylate als Verdicker und Schaumstabilisator bzw. 1 bis 4 Gew.-% Silikone zugesetzt werden.

Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass der PU-Schlagschaum derart erstellt wird, dass die Schicht 2 nach der Strukturierung mit der Matrize 4 eine Dichte von 0,780 bis 1 ,03 g/cm ³ besitzt. Die Dichte hängt wesentlich von der Art und Menge der Pigmente ab. Ein mit Titandioxid weiß eingefärbter Schlagschaum hat naturgemäß eine höhere Dichte als ein schwarzer Schlagschaum. Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass dem PU- Schlagschaum Vernetzer im Ausmaß von 0,9 bis 4,2 Gew.-% und/oder 8 bis 25 Gew.-% jeweils einer 40 bis 60 %-igen Acrylatdispersion zugesetzt werden. Die Gewichtsangaben beziehen sich auf das Gesamtgewicht des PU-Schlagschaums. Die auf die Oberfläche des getrockneten PU-Schlagschaums aufgebrachte weitere Schicht kann dieselbe oder eine ähnliche Zusammensetzung aufweisen wie die für den PU-Schlagschaum eingesetzte(n) PU-Dispersionsmischung(en). Vor allem können aber die eingesetzten Farbpigmente unterschiedliche Farbe besitzen. Für die Erstellung eines Schichtmaterials, bei dem als Trägerschicht ein Textilmaterial, z.B. ein Gewebe oder Gewirke, eingesetzt wird, hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn vor Aufbringen der Schicht aus PU-Schlagschaum auf eine von einem Textilmaterial, z.B. Gewebe oder Gewirke, gebildeten Trägerschicht auf die Oberfläche des Textilmaterials eine dünne Lage aus PU-Schlagschaum oder aus gegebenenfalls geschäumten Weich-PVC jeweils mit einer Stärke von 0,25 bis 0,40 mm oder aus einer gleichstarken vernetzten PU-Dispersionsschlagschaumschicht besteht. Die Trägerschicht wird somit mit einer Schicht aus geschäumten Weich-PVC oder einem vernetzten PU- Schlagschaum beschichtet.

Ein erfindungsgemäßes Schichtmaterial ist durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 1 angeführten Merkmale charakterisiert. Ein derartiges Schichtmaterial kann auch nach längerer Lagerungszeit bei erhöhter Temperatur und gleichzeitiger Anwendung von Druck oberflächenstrukturiert werden.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der PU-Schlagschaum des Schichtmaterials ein spezifisches Gewicht von 0,8 bis 1 ,03 kg/dm ³ aufweist, und/oder die Schicht aus PU- Schlagschaum eine Dicke von 0,030 bis 0,40 mm, vorzugsweise 0,070 bis 0,350 mm, aufweist, und/oder die für die Schicht eingesetzte Polyurethane aliphatische Polyurethane auf Polyether- oder Polyester- oder Polycarbonatbasis sind, und/oder die Schicht aus PU- Schlagschaum Pigmente und/oder Vernetzer und/oder Polyacrylate und/oder Mikrohohlkugeln enthält, und/oder die Schicht aus verfestigtem, getrocknetem PU- Schlagschaum eine Shore-A-Härte von 28 bis 68 aufweist, und/oder auf der Oberfläche der Schicht eine Strukturierung ausgebildet bzw. eingeprägt ist, und/oder die strukturierte und vernetzte Schicht thermoplastisch ist, und/oder die Schicht aus PU-Schlagschaum eine Dicke aufweist, die nur 2 bis 18 %, vorzugsweise 3 bis 9 %, dicker als eine Schicht ist, die aus einer gewichtsgleichen Menge aus ungeschäumter PU-Dispersion bzw. ungeschäumter PU-Dispersionsmischung gleicher Zusammensetzung gebildet ist, nachdem diese Menge über eine gleich große Fläche wie der PU-Schlagschaum verteilt wurde.

Die durch die Reduktion der Dicke erfolgende Dichtezunahme erfolgt gleichmäßig über die Dicke der Schicht 2.

Die Messung der Shore-A-Härte erfolgt derart, dass eine Vielzahl der zu untersuchenden Schichten aus dem jeweiligen Material, vorzugsweise aus verfestigtem oder getrocknetem oder verdichtetem PU-Schlagschaum, angefertigt und gestapelt wird und damit ein Prüfkörper mit einer Stärke von 5 mm in Anlehnung an die Norm DIN ISO 7619-1 erstellt wird, der sodann vermessen wird. Die Verwendbarkeit und Verarbeitbarkeit des Schichtmaterials wird optimiert bzw. ein Oberflächenschutz des strukturierten PU-Schlagschaums wird erreicht, wenn bei einer von einem Textilmaterial gebildeten Trägerschicht zwischen der Oberfläche des Textilmaterials und der Schicht eine dünne Lage aus geschäumten Weich-PVC oder aus 5 einer vernetzten PU-Dispersion oder einer vernetzten PU-Dispersionsmischung, vorzugsweise aus aliphatischem Polyurethan auf Polyester- oder Polyether- oder Polycarbonatbasis, ausgebildet ist, welche Lage eine Dicke von 0,25 bis 0,40 mm besitzt und eine Verbindungsschicht für die aufzubringende Schicht aus PU-Schlagschaum darstellt, wobei gegebenenfalls die beiden Schichten eine Gesamtdicke von 0,35 bis 10 0,80 mm ausbilden. Vorteilhafteweise kann vorgesehen sein, dass auf die Oberfläche der

Schicht 2 eine dünne wärmestrukturierbare, nicht geschäumte Schicht aus einer getrockneten PU-Dispersion mit einer Dicke von 0,0150 bis 0,50 mm, vorzugsweise 0,020 bis 0,0350 mm, aufgebracht bzw. an die Schicht angebunden ist, wobei in der Schicht aus PU-Schlagschaum eine der Strukturprägung in der Schicht entsprechende Struktur 15 ausgebildet bzw. eingeprägt ist, und wobei die Schicht vorteilhafterweise eine größere Shore-A-Härte als die Schicht aus PU-Schlagschaum bzw. eine Härte von mehr als 70 Shore-A aufweist und gegebenenfalls 1 bis 4 Gew.-% Polysiloxane enthält.

Sofern als Trägerschicht ein Leder eingesetzt wird, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, 20 wenn das Narbenleder ein vollnarbiges Rindleder, vorzugsweise Rinds-Spaltleder, Kalbleder, Ziegenleder oder Känguruleder ist, bei welchem Leder die Narbenschicht vorteilhafterweise um mindestens 5 % bis maximal 60 % mechanisch entfernt ist.

Sofern als Trägerschicht ein Mikrofaservlies vorgesehen ist, ist es von Vorteil, wenn die 25 Fasern des Mikrofaservlies aus Polyester oder Polyamid bestehen, wobei die Hohlräume zwischen den Fasern mit einem Kunststoff, vorzugsweise auf Polyurethanbasis imprägniert bzw. gefüllt sind, der eine Schaumstruktur oder eine koagulierte Mikrozellenstruktur aufweist, und/oder der PU-Schlagschaum eine offenzeilige Struktur besitzt und/oder luftdurchlässig ist und/oder eine Wasserdampfdurchlässigkeit von mehr 30 als 0,050 mg/cm ² /h, vorzugsweise von mehr als 0,12 mg/ cm ² /h, gemäß DIN EN ISO 14268 aufweist.

Von Vorteil ist es, wenn der PU-Schlagschaum offenzeilig ausgebildet ist, luftdurchlässig und auch wasserdampfdurchlässig ist.

qc

Erfindungsgemäß eignet sich das Schichtmaterial besonders vorteilhaft für die Herstellung von Gegenständen wie z.B. Bahnenware, Zuschnitte, Stanzteile, Schuhteile, Sport- und Arbeitsschuhe, Schuheinlegesohlen, Taschen, Lederwaren, Lenkradbezüge, Polsterungsüberzüge, Innenwandverkleidungen und Sitzbezüge für Kraftfahrzeuge und partiell Beschichtung für den Schutzbereich von Textilien Uniformen, Arbeitsbekleidungen, Sicherheitsbekleidungen.

Die erfindungsgemäß erstellten Gegenstände besitzen eine mittels einer Matrize oder Prägewalze beliebig gestaltete Oberfläche, in die Narbenlederstrukturen, Textilstrukturen, geometrische Strukturen, Namenszüge, Logos sowie Oberflächenbereiche unterschiedlicher Struktur und/oder unterschiedlicher Rauigkeit ausgebildet werden können. Dazu ist es lediglich erforderlich, die strukturgebende Fläche der Matrize aus Silikonkautschuk oder die vorzugsweise mit Silikonkautschuk belegte Prägewalze entsprechend zu gestalten. Die Gestaltung der Oberflächen der Matrize oder der Prägewalze kann durch abformen zum Beispiel eines Textils mechanisch oder durch Laserabtragung erfolgen. Es muss dazu nicht unbedingt die für die Strukturgebung bei der Herstellung aus Schichtmaterials eingesetzte Matrize oberflächenbearbeitet worden sein, sondern die eingesetzte Matrize kann auch eine Negativmatrize einer ursprünglich erstellten Positivmatrize sein.

Die Trägerschicht ist durch den PU-Schlagschaum nicht sichtbar und es kann somit unterschiedlichen Trägerschichten durch gleiche Strukturierung der Oberfläche der Schicht aus PU-Schlagschaum gleiches Aussehen verliehen werden.

Die Erfindung ermöglicht eine Materialeinsparung an einzusetzendem Polyurethan, da die PU-Dispersionen geschäumt werden und damit die Menge an erforderlichen Polyurethan durch die in dem PU-Schlagschaum enthaltenden Luftblasen verringert wird. Damit ergibt sich gleichzeitig für die Schicht aus PU-Schlagschaum ein geringeres Gewicht. Es werden ausschließlich wasserbasierte PU-Dispersionen eingesetzt, womit die Herstellung umweltfreundlich verläuft und schädliche bzw. umweltschädliche Verfahrensrückstände vermieden werden. Schließlich ist ein rascher Wechsel von unterschiedlichen Matrizen möglich und damit wird eine individuelle Fertigung von Gegenständen leicht möglich. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Trägerschicht in Form von Zuschnitten eingesetzt werden, die mit PU-Schlagschaum beschichtet werden. Es entfällt dann die Entsorgung von Abfällen der Trägerschicht bzw. wird der PU-Schlagschaum lediglich auf den Zuschnitt aufgetragen und mit PU-Schlagschaum versehene Reste von Trägerschichten fallen nicht an. Besonders wirtschaftlich ist es, wenn aus einem großflächigen mit PU- Schlagschaum beschichteten Schichtmaterial Kleinformatteile bzw. Stanzteile herausgetrennt und geprägt werden. In der Zeichnung ist schematisch ein Schnitt durch ein erfindungsgemäß aufgebautes Schichtmaterial dargestellt. Dieses Schichtmaterial wird derart erstellt, dass auf die Oberfläche der Trägerschicht 1 eine Schicht 2 aus einem PU-Schlagschaum angebunden bzw. aufgebracht wird. Wenn es sich bei der Trägerschicht 1 um ein Textilmaterial handelt, so kann dieses Textilmaterial als Basisschicht zur Vorbeschichtung oberflächlich mit einer Lage 5 aus einem Weich-PVC oder aus einem PU-Schlagschaum erstellt aus einer PU-Dispersion oder PU-Dispersionsmischung versehen werden, um die Schicht 2 aus PU-Schlagschaum mit dem allenfalls groben Textilmaterial gut verbinden zu können. Bei einer Trägerschicht 1 , die von einem Textilmaterial, z.B. Gewebe oder Gewirke, gebildet ist, wird die Trägerschicht 1 mit einer Lage 5 aus PU-Schlagschaum mit einer Stärke zwischen 0,20 bis 0,35 mm oder einer Lage 5 aus einem geschäumten Weich- PVC mit einer Stärke zwischen 0,250 bis 0,450 mm versehen. Dadurch wird ein Eindrücken der Schicht 2 in ein grobes Textilmaterial ausgeschlossen. Beim Prägen der Schicht 2 mit der Matrize 4 bzw. einer Prägewalze 10 wird die Schicht 2 zwar verformt, aber sie dringt nicht in die Trägerschicht 1 ein.

Auf die Schicht 2 aus PU-Schlagschaum kann vor ihrer Strukturierung eine Schicht 3 aus einer nicht geschäumten PU-Dispersion oder PU-Dispersionsmischung aufgetragen werden. Mit einer schematisch dargestellten Matrize 4 oder einer Prägewalze 10 - wie in Fig. 2 dargestellt - kann der Schicht 2 bzw. der allenfalls vorhandenen Schicht 3 die angedeutete Oberflächenstruktur 7 verliehen werden. Mit entsprechenden Pressen bzw. Andrückrollen 9 und Heizeinrichtungen 8 (Infrarotstrahler) erfolgt das Aneinanderdrücken der Trägerschicht 1 und der Matrize 4 bzw. das Andrücken an die Prägewalze 10. Die Matrize 4 wird für den Prägevorgang auf die erforderliche Temperatur erwärmt, um den PU-Schlagschaum auf die gewünschte Erweichungstemperatur zu bringen. Wenn eine kalte Prägewalze 10 eingesetzt wird, kann die Schicht 2 vor ihrem Kontakt mit der Prägewalze 10 bzw. Matrize 4 erwärmt werden, beispielsweise mit einem Infrarotstrahler 8. Bei einem Prägen mit einer Stahlwalze 10 wird diese Walze nicht erwärmt, damit ein Anhaften der Schicht 2 oder 3 sicher vermieden wird. Die Schichten 3 und 5 können auch mit der(n) gleichen PU-Dispersionsmischung(en) wie der PU-Schlagschaum gebildet sein.

Der Einsatz eines PU-Schlagschaums bietet gegenüber nicht geschäumten Beschichtungen den Vorteil, dass beim Prägen unter Temperatur und Druck der oberflächenstrukturierte PU-Schlagschaum luft- und wasserdampfdurchlässig ist bzw. bleibt und sich beim Erwärmen ausdehnt. Luft und Feuchtigkeit, die beim Auflegen auf die Schicht 2 auf die Matrize 6 vorhanden sind, können entweichen, sodass ein lunker- und blasenfreies Prägen erfolgt.

Wenn der PU-Schlagschaum getrocknet ist, kann vor einer Weiterverarbeitung das Schichtmaterial zu Zuschnitten gestanzt werden und die Zuschnitte werden sodann unabhängig voneinander einer Prägung bzw. Oberflächenstrukturierung unter Druck und Temperatur unterzogen.

Die Schicht 3 kann entweder direkt auf die PU-Schlagschaumschicht 2 aufgebracht werden oder sie wird auf die Matrize 4 aufgebracht und auf der Matrize wasserfrei bzw. nahezu wasserfrei getrocknet und gegebenenfalls so vorvernetzt, dass sie dort abziehbar ist und beim Prägen mit der PU-Schlagschaumschicht 2 untrennbar verbunden werden kann; am geprägten Schichtmaterial ist dies nicht mehr erkennbar. Wenn eine herkömmliche, ungeschäumte PU-Dispersionsschicht bei einer Tempeartur von + 120 °C getrocknet wird, so bildet sich eine Haut auf ihrer Oberfläche und die Beschichtung wird rissig. Bei Einsatz eines PU-Schlagschaums kann jedoch sofort bei einer Temperatur von etwa 120 °C mit dem Trocknen und Prägen angefangen werden und in der vorgetrockneten Schicht aus PU-Schlagschaum bilden sich keine Risse, weil sich keine Haut bildet, die den Abtransport von Wasser behindert. Außerdem behält die Schicht nach dem Trocknen im Gegensatz zu Nichtschlagschaum-Schichten nahezu ihre ursprüngliche Stärke.

Die erfindungsgemäße Vorgangsweise setzt vorteilhafterweise lediglich nicht toxische Materialien ein, die auch von ungelernten Arbeitskräften wirtschaftlich und sicher verarbeitet werden können. Des Weiteren ist das Prägen eines bereits getrockneten PU- Schlagschaums matrizenschonend, da der in dem PU-Schlagschaum enthaltene Vernetzer nicht nass ist und nicht in dem Ausmaß wie bei üblichen Beschichtungen mit der Matrize in Kontakt gelangt, weil Vernetzer aggressiv auf Silikonmatrizen einwirken und diese korrodieren.

Bei der Berechnung des spezifischen Gewichtes des PU-Schlagschaums ist zu berücksichtigen, dass dieser je nach Anwendungszweck unterschiedliches spezifisches Gewicht aufweisende Pigmente bzw. Zusatzstoffe enthalten kann. Beispielsweise ist Titandioxyd als weißer Zusatzstoff zur Farbgebung sehr schwer, wogegen andersfarbige Pigmente wesentlich geringeres spezifisches Gewicht aufweisen können. Falls der offenzeilige PU-Schlagschaum auch mit Gas befüllte Mikrohohlkugeln, die bekanntlich geschlossene Zellen darstellen, enthält, müssen diese bei der Berechnung der Dichte durch Abzug berücksichtigt werden.

Die geschäumte und thermoplastische Schicht 2 aus PU-Schlagschaum wird mittels Wärme und Druck zum Annehmen der Negativstruktur der Matrize 4 komprimiert. Der überwiegend offenzeilige Mikroschaum wird dabei so verdichtet, dass ein Teil der Mikrozellen verloren geht und der PU-Schlagschaum zwar noch eine offenzeilige Mikroschaumstruktur aufweist, die aber dann nur ein Gewicht von 0,80 bis 1 ,03 kg/dm ³ aufweist. Eine nicht geschäumte, mit der gleichen Formulierung hergestellte, kompakte Schicht hat dagegen eine Dichte von 1 ,050 bis 1 ,120 kg/dm ³ . Dies ergibt erfindungsgemäß einen Vorteil an Gewicht und eingespartem Material. Durch die beim Prägen kontrollierbare Verdichtung des PU-Schlagschaums lassen sich im Gegensatz zu ungeschäumten Beschichtungen auch tiefere Strukturen darstellen und verblüffend ist, dass die Weichheit erhalten bleibt.

Dadurch, dass die Schicht 2 wasserdampf- und luftdurchlässig ist, wird beim Heißverpressen entstehendes, expandierendes Gas bzw. allfälliger Restwasserdampf durch die Schicht 2 in die Trägerschicht 1 abgeleitet und es entstehen keine Lunker, Blasen und Risse. Beim Auflegen der trockenen Schicht 2 auf die heiße oder aufzuheizende Matrize ist es wichtig, dass die sich bei Wärme ausdehnende Luft bzw. Restgase, die in bzw. durch die Matrize nicht entweichen können, durch den offenzeiligen PU-Schlagschaum bzw. durch die Trägerschicht 1 abgeführt werden können. Wenn die Schicht keine offenzeilige Mikrostruktur aufweisen würde, würden in den Narbtälern der Matrizen Fehlstellen entstehen, die sich als unerwünschte Poren und Glanzstellen darstellen.

Strukturierte Oberflächen durch Heißverpressen kommen vor allem für Schuhe, Lenkräder, Taschen, Lederwaren, etc. zum Einsatz. Erfindungsgemäß können Formatteile z.B. in den Abmessungen zwischen 0,35 bis 0,9 m ² einfach hergestellt werden, indem Sets von Formatteilen mit geringem Stanzabfall ausgestanzt werden. Ein Formatteil kann dabei so groß sein, dass er die Schaftteile beispielsweise für ein Paar Schuhe abdeckt.

Die komplette PU-Dispersionsmischung enthält vorteilhafterweise vor dem Aufschäumen 0,90 bis 4,2 Gew.-% Vernetzer, bezogen auf das Gesamtgewicht der PU- Dispersionsmischung. Vorteilhafterweise kann bzw. können die jeweiligen PU- Dispersionsmischungen zur Verbesserung der Hydrolysebeständigkeit 8 bis 25 Gew.-% einer 40 bis 50 %-igen Acrylatdispersion, die vorteilhafterweise mit Isocyanat vernetzbar ist, enthalten.

Die geschäumte Schicht kann auch nach dem Trocknen und vor dem Wirksamwerden des Vernetzers, was bei Normaltemperatur nach ca. 8 Stunden beginnt, leicht klebrig sein, was ein Stapeln, zumindest bei erhöhten Temperaturen, erschwert (Zusammenkleben). Um dies zu verhindern, wird, gegebenenfalls schon nach Trocknen und vor einem Stapeln mit einer Polyethylenfolie oder einem anderen dünnen Material, wie z.B. Trennpapier, die Schicht 2 abgedeckt. Erfindungsgemäß kann alternativ auch in einfacher und billiger Weise auf die Oberfläche des PU-Schlagschaums der Schicht 2 eine dünne, ca. 0,015 bis 0,060 mm dicke Schicht aus einer härteren PU-Dispersion aufgebracht und vernetzt bzw. getrocknet werden, die eine Härte von mehr als 70 Shore A aufweist und nicht geschäumt ist und gegebenenfalls 1 bis 4 Gew.-% eines Polysiloxans enthält.

Wenn eine 50 %-ige PU-Dispersion, d.h. 50 Teile Feststoff und 50 Teile Wasser, als Film von beispielsweise 0,15 mm Dicke auf einen Träger aufgetragen wird, so schrumpft bzw. kollabiert dieser Film beim Trocknen mittels Hitze um ca. 50 % durch Wasserverlust. Außerdem wird der Film beim Trocknen (z.B. im Wärmetrockenkanal) bei + 120 °C rissig, weil sich auf der Oberfläche eine Haut bildet, welche die Wasserentfernung aus dem Film unter der Haut erschwert. Die Trocknung muss also langsam und bei niedriger Temperatur unterhalb von 80 °C über einen längeren Zeitraum erfolgen, was unwirtschaftlich ist. Erfindungsgemäß wird jedoch ein PU-Schlagschaum eingesetzt, der beim Trocknen mittels Hitzezufuhr (z.B. im Trockenkanal) nicht kollabiert, da sich auf der Oberfläche keine Haut bildet, weil durch die großteils offenen Mikrozellen das Wasser bzw. der Wasserdampf kontinuierlich auch von unteren Bereichen durch die teilweise offene Mikrozellen nach oben hin und durch die Trägerschicht entweichen kann. Zu bemerken ist, dass beim Heißpressen bzw. Strukturieren, die Matrize vorteilhafterweise unten liegt und auf ihr das Schichtmaterial mit der Schicht 2 aus PU-Schlagschaum nach unten weisend angeordnet wird. Selbst bei einer Schichtdicke von 0,25 mm und bei einer Trockentemperatur von 120 °C entstehen beim Trocknen keine Risse. Ferner verkürzt sich die Trockenzeit um mehr als 60 % gegenüber einer nicht aufgeschlagenen Dispersionsschicht ohne offenzeilige Mikrostruktur. Ferner ist ein kompaktes PU-Material nicht ohne weiters bei niedrigen Temperaturen prägbar, da das Material beim Prägen verdichtet wird und fließen können muss. Hier bietet der leicht verformbare und nach einem Erweichen gut formbare Schlagschaum beträchtliche Vorteile.

Im Rahmen der Erfindung kann bei flachen Narbe der PU-Schlagschaum mit seiner 5 zumindest teilweise offenzeiligen Mikrostruktur beim Strukturieren der Oberfläche auf einer heißen Matrize bzw. Silikonunterlage oberflächlich verdichtet werden, sodass die Oberfläche in einer Stärke von 0,010 bis 0,020 mm weitestgehend homogen ausgebildet wird und dadurch abriebfester und strapazierfähiger ist.

10 Die Schicht 2 verhält sich zum Zeitpunkt der Oberflächengestaltung noch thermoplastisch und wird unter Druck und Hitzeeinwirkung so plastisch, dass sie auch die feinsten Mikrostrukturen in der Matrizenoberfläche abformt. Trotzdem kann die Trägerschicht 1 mit der strukturierten Schicht 2 unmittelbar nach dem Prägen, also im noch heißen Zustand der Schicht 2, von der Matrize 4 abgezogen werden. Bei besonders schwierigen 15 Oberflächen, wie z.B. Strukturen im Nanobereich oder Veloursoberflächen, ist es zweckmäßig eine nicht geschäumte PU-Dispersion mit einem Feststoffanteil von 30 bis 35 Gew.-% in einer Menge von 35 bis 85 g/m ² auf die Matrize 4 aufzutragen und nach Trocknen mit der Schicht 2 zu verbinden.

20 Die jeweilige(n) PU-Dispersionsmischung(en) enthält/enthalten zum Schäumen und zum Stabilisieren des aufgeschlagenen Schaums Schäumhilfsmittel, im einfachsten Fall ein Ammoniak enthaltendes Schäumungsmittel in einer Menge von 0,5 bis 2 Gew.-% (bezogen auf das Gesamtgewicht der jeweiligen PU-Dispersion). Verdickungsmittel, z.B. auf Acronalbasis (Wesopret A2), können der jeweiligen PU-Dispersion bzw. der PU- 25 Dispersionsmischung in einer Menge von 1 bis 4 Gew.-% (bezogen auf das Gesamtgewicht der jeweiligen PU-Dispersion) zugesetzt werden.

Der PU-Schlagschaum wird durch das Einrühren von Gas bzw. Luft mit an sich bekannten Rührwerken, ähnlich einem Rührer zur Herstellung von Schlagsahne oder Eischnee, 30 gebildet.

Bei den eingesetzten PU-Dispersionen handelt es sich um wässrige PU-Dispersionen.

Die Messung bzw. Überprüfung des Erweichungspunktes erfolgt auf der Kofler-Bank. qc

Erfindungsgemäß werden besonders gute Verformungseigenschaften für die Gestaltung der Oberfläche und eine exzellente Verbindungen zwischen der Trägerschicht 1 und der geschäumten Schicht 2 erzielt, wenn die PU-Dispersionsmischung 18 bis 52 Gew.-% einer PU-Dispersion in Form eines wärmeaktivierbaren Kontaktklebers enthält, der einen PU-Feststoffanteil von 40 bis 50 % besitzt und der wärmeaktivierbar ist und bereits bei einer Temperatur von 45 °C pastös und klebrig wird. Solche Produkte sind wärmeaktivierbare Dispersionskontaktkleber auf Polyurethanbasis, wie z.B. das Produkt Luphen der der Firma BASF. Nach dem Wirksamwerden eines Vernetzers, wie zum Beispiel das Produkt Aquaderm XL 80 der Firma Lanxess AG aus Köln, verliert die PU- Dispersionsmischung, welche vorzugsweise den wärmeaktivierbaren Kontaktkleber enthält, ihre thermoplastischen Eigenschaften nachdem die getrocknete, wasserfreie Schicht 2 aus PU-Schlagschaum beim Gestalten der Oberfläche mittels Hitze und Druck auf eine Temperatur von über 90 °C, vorzugsweise über 1 10 °C, gebracht worden ist. Dieser PU-Dispersion wird eine PU-Dispersion im Ausmaß von 39 bis 73 Gew.-% - bezogen auf das Gewicht der PU-Dispersionsmischung - zugemischt, deren Erweichungspunkt höher als 125 °C liegt.

Mit der Erfindung wird auch der bekannte Nachteil, dass mit PU-Dispersionen hergestellte Beschichtungen auf hydrophoben Trägern nur ungenügende Haftung bzw. Verbindung erlangen, behoben. Ein hydrophober Träger verhindert das Eindringen von PU- Dispersion, die in der Regel mehr als 40 % Wasser enthalten in die Oberfläche des Trägers. Dieser in der Lederbranche bekannte Nachteil von PU-Dispersionen zur Beschichtung wird erfindungsgemäß verbessert, weil der erfindungsgemäß eingesetzte PU-Schlagschaum nach seinem Trocknen beim Strukturieren sich wie ein wärmeaktivierbarer Kleber verhält, der unter Druck in feinste Vertiefungen der Matrize eindringt und in gleicher Weise auch in feinste Vertiefungen eines Trägers eindringen kann. Der PU-Schlagschaum verankert sich in dem Träger wie ein Schmelzkleber und verbessert die Haftung.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Beispielen näher erläutert. Für die Feststellung, ob eine PU-Dispersionsmischung bzw. ein damit hergestellter PU- Schlagschaum für die Strukturierung geeignet ist, erfolgt eine Prüfung der für das Heißprägen benötigten Eigenschaften wie Thermoplastizität, Klebrigkeit und Fließverhalten unter Wärme und Druck. Dies erfolgt derart, dass man eine Schicht mit einer Stärke von 1 ,0 mm aus einem getrockneten, noch nicht vernetzten PU- Schlagschaum ausbildet und diesen im Wärmeofen oder auf der Kofler-Bank bei einer Temperatur zwischen 90 °C und 145 °C bezüglich der genannten Eigenschaften beurteilt. Bei positivem Resultat wird diese Schicht aus PU-Schlagschaum in einer Presse mit einer mit der gewünschten Oberflächenstruktur versehenen Silikonkautschukmatrize, die eine Shore-A-Härte von 75 besitzt, bei Temperaturen zwischen 90 °C und 145 °C und Presszeiten zwischen 2 und 18 s verpresst. Bei diesen Temperaturen hat der PU- Schlagschaumfilm mehr oder weniger klebrig zu sein, darf aber nicht flüssig sein, muss die Matrize optimal abbilden und muss sich von der Matrize leicht ohne Verformung abziehen lassen ohne die ausgebildete Struktur zu verändern. In der Regel erfüllen die genannten handelsüblichen PU-Dispersionen dieses Erfordernis. Durch ein entsprechendes Mischungsverhältnis von derartigen handelsüblichen PU-Dispersionen können Anpassungen an unterschiedliche Anwendungszwecke bzw. unterschiedliche Oberflächenstrukturen und unterschiedliche Beanspruchungen vorgenommen werden und die Erweichungs- und Prägetemperatur eingestellt bzw. vorgegeben werden.

BEISPIEL 1 : Die Narbenseite eines Rindsnarbenleders wurde mit Schleifpapierkörnung 180 um 0,5 mm abgeschliffen. Auf der geschliffenen Seite wurde zur Ausbildung der Schicht 2 ein

PU-Schlagschaum in einer Stärke zwischen 0,090 und 0,1 10 mm mittels einer gegenläufigen Walze aufgebracht. Bei einer Temperatur von 1 10 °C und Umluft wurde der Wassergehalt im Verlauf von 2,5 Minuten auf 1 ,3 Gew.-% reduziert. Der PU- Schlagschaum nahm im Zuge der Trocknung lediglich um 0,01 mm in seiner Dicke ab.

Der Schlagschaum wurde erstellt aus 420 g PU-Dispersion mit wärmeaktivierbaren Kontaktklebereigenschaften mit einem Feststoffanteil von 40 %, 480 g

Polyurethandispersion mit einem hohen Erweichungspunkt von über + 140 °C mit einer amorphen Struktur auf Polyesterbasis und einem Feststoffanteil von 40 %, 20 g

Meliofoam-Paste, 30 g Verdicker, 50 g Pigment.

Die PU-Dispersionsmischung hatte nach dem Trocknen im Wärmeschrank einen Erweichungspunkt bzw. -bereich, der ein ausgezeichnetes Prägen zuließ bei einer Temperatur von 125 °C.

Diese Mischung besaß ein Volumen von 1 ,07 I und wurde mit einem handelsüblichen Schaumschläger auf ein Volumen von 1 ,35 I durch Einschlagen von Luft aufgeschlagen bzw. vergrößert. Der eine schlagsahneartige Konsistenz besitzende Schlagschaum wurde auf die geschliffene Seite des Narbenleders mit einer Stärke von 0,1 mm appliziert und getrocknet. Nach 4 Stunden erfolgte die Prägung, wobei der Wassergehalt des PU- Schlagschaums weniger als 1 Gew.-% betrug. Die Prägung erfolgte mit einer Matrizentemperatur von 128 °C und einem Druck von 0,08 kg/cm ² . Der Druck wurde 7 Sekunden lang aufrecht erhalten. Die Struktur des Trägers bzw. Leders war durch den Schlagschaum bzw. die Schicht 2 nicht sichtbar. Die Verbindung bzw. die Schichtausbildung erfolgte lunker- und blasenfrei; ein Einfallen trat nicht auf. Eine Dickenmessung ergab, dass der PU-Schlagschaum um etwa 8 bis 10 % dünner wurde. Bei Ausbildung einer weiteren Schicht 3 auf der Schicht 2 aus PU-Schlagschaum, die, wie zuvor angegeben wurde, erstellt wurde, ergab sich eine Wasserdampfdurchlässigkeit von 0,8 mg/cm ² /h. Um diese weitere Schicht 3 zu erstellen, wurde eine Schicht aus PU- Dispersionsmischung, die nicht geschäumt war, in einer Stärke von 0,025 mm auf die zur Strukturierung eingesetzte Matrize 4 aufgebracht und getrocknet. Bezogen auf ihr Gesamtgewicht wurde diese PU-Dispersionsmischung erstellt mit 60g PU-Dispersion auf Polycarbonatbasis mit einem Feststoffanteil von 32 Gew.-%. Eine getrocknete Schicht einer derartigen PU-Dispersion besitzt eine Shore-A-Härte von 75. Dazu gemengt wurden 20g PU-Dispersion auf Polyesterbasis mit einem Feststoffgehalt von 35 Gew.-% und einer Shore-A-Härte in getrocknetem Zustand von 65. Weiters enthielt diese PU- Dispersionsmischung 4g Vernetzer, 5g Pigmentpaste schwarz, 3g Polysiloxan sowie 1 g Mattierungsmittel S100.

Diese PU-Dispersionsmischung mit den angegebenen Zusätzen wurde 10 Minuten vor dem Strukturiervorgang ungeschäumt auf die Matrize 4 aufgetragen. Es erfolgte eine Trocknung auf weniger als 1 % Wassergehalt. Die Verbindung dieser weiteren Schicht 3 mit der auf dem Träger 1 befindlichen - oben angegebenen - Schicht 2 aus PU- Schlagschaum erfolgte im Zuge der Kontaktierung der Schicht 2 mit der Matrize 4 bei der oben genannten Prägetemperatur und Prägedruck. Dabei wurde diese weitere Schicht 3 untrennbar mit der Schicht 2 aus PU-Schlagschaum verbunden.

Die sich ergebende hohe Haftung von PU-Dispersion-basierten Schichten bei hyrophoben Trägern, insbesondere bei hydrophobierten Ledern in Kombination mit der verbesserten Wasserdampfdurchlässigkeit ist vor allem für Sicherheitsschuhe der Klasse S2 und S3 Voraussetzung und wird mit dem erfindungsgemäßen Schichtmaterial ohne Weiteres erfüllt. Es zeigte sich ferner, dass bei der Verwendung eines mit einem geschäumten Weich- PVC vorbeschichteten Träger es vorzuziehen ist, die Schicht aus PU-Schlagschaum nur mit PU-Dispersionen zu bereiten, die auf Polyester- oder auf Polycarbonatbasis basieren. Bei PU-Dispersionen auf Polyetherbasis könnte unter Umständen eine Weichmacherwanderung in den PU-Schlagschaum eintreten.

Als PU-Dispersionen zur Erstellung des PU-Schlagschaums für die Schichten 2 und 5 werden handelsübliche PU-Dispersionen eingesetzt. Diese handelsüblichen PU- Dispersionen basieren auf aliphatischen Polyester- bzw. Polyether- oder Polycarbonatpolyurethanen. Derartige PU-Dispersionen besitzen einen Feststoffanteil von 35 bis 52. Der ph-Wert derartiger PU-Dispersionen liegt zwischen 6,5 bis 8,5. Nach dem Wasserentzug bzw. der Trocknung besitzt der sich ausbildende Film eine Bruchdehnung zwischen 280 und 650 %. Diese PU-Dispersionen sind mit XL80 vernetzbar. Die Härte eines getrockneten und vernetzten ungeschäumten Filmes derartiger PU-Dispersionen besitzt eine Shore-A-Härte zwischen 35 und 95, bevorzugt werden 45 bis 85. Die gebildeten Schichten sind geruchsneutral und frei von unzulässigen Chemikalien.

Für die Erstellung der Matrizen 4 werden handelsübliche Silikonkautschukabformmassen verwendet, wobei die Matrizen eine Shore-A-Härte zwischen 40 und 85 besitzen. Die Dichte der Matrizen beträgt mehr als 1 ,150 g/cm ³ und sind kondensations- oder additionsvernetzt. Die erstellten Matrizen sind mittels Laser oder mechanisch gravierbar.

BEISPIEL 2: Es wurde eine PU-Dispersionsmischung erstellt mit:

460g handelsüblicher PU-Kontaktkleberdispersion mit wärmeaktivierbaren Kontaktklebereigenschaften und mit einem Feststoffgehalt von 40 Gew.-%.

510g handelsüblicher PU-Dispersion basierend auf aliphatischem Polyether mit einem Feststoffanteil von 40 % mit einem Erweichungspunkt einer getrockneten Schicht (0,5 Gew.-% Wasser) von 155 °C,

6g Pigmentpaste schwarz,

4g Verdichter in Form von Polyacrylat,

2g Schaumpasta MELIO,

3g Vernetzter,

10g Polyacrylatdispersion mit einem Feststoffgehalt von 50 Gew.-%,

5g Mikrohohlkugeln mit einem Durchmesser von 20 m Damit ergab sich eine PU-Dispersionsmischung mit einem Gewicht von 1000 g, welche ein Volumen von 1 ,04 I einnimmt. Ein Liter einer derartigen PU-Dispersion wurde aufgeschlagen auf 1 ,34 I. Die aufgeschlagene PU-Dispersionsmischung besitzt eine hohe Viskosität und ist quasi thixotrop.

Es wurde eine Schicht von 0,13 mm mit einer gegenläufig angetriebenen Auftragswalze auf ein Mikrofaservlies aufgetragen und innerhalb von 3 Minuten in einem Umlufttrockner bei einer Temperatur von 1 15 °C auf 1 ,0 Gew.-% Wassergehalt getrocknet. Nach 3 Stunden wurden Schuhoberteile ausgestanzt und bei einer Temperatur von 120 °C und einem Druck von 0,05 kg/cm ² 5 Sekunden lang mit einer oberflächenstrukturierten Silikonmatrize gepresst und strukturiert.

Die Stanzteile zeigen im Positiv exakt die Struktur der Negativmatrize, die das Aussehen von Känguruleder besaß. Die Schicht 2 hatte eine Dicke von 0,065 mm und die Haftung zwischen dem T räger und der Schicht 2 betrug 28 N/cm.

BEISPIEL 3:

Auf ein Känguruleder mit geschliffenen Narben wurde ein PU-Schlagschaum entsprechend Beispiel 2 mittels einer Walze in einer Stärke von 0,09 mm aufgetragen und bei einer Temperatur von 95 °C auf 1 Gew.-% Wasser getrocknet. Danach wurden Schuhoberteilzuschnitte für Fußballschuhe herausgestanzt und, wie im Beispiel 2 angeführt, strukturiert. Die Dicke der Schicht 2 betrug 0,07 mm und die Haftung zwischen Träger 1 und der Schicht 2 betrug 16,5 N/cm.

BEISPIEL 4:

Eine Mischung von PU-Dispersionen, jedoch in der Farbe weiß enthaltend 12 g Titanoxid, entsprechend Beispiel 2 wurde aufgeschäumt und der PU-Schlagschaum wurde zur Ausbildung der Schicht 2 airless in einer Stärke von 0,12 mm auf ein Mikrofaservlies aufgebracht und bei einer Temperatur von 120 °C 3 Minuten lang auf weniger 1 Gew.-% Wasser getrocknet. Danach werden Schuhoberteile herausgestanzt. Auf eine Matrize mit einer Negativ-Veloursstrukturierung wurde eine 0,040 mm starke nicht geschäumte PU- Dispersion aufgetragen. Der Feststoffgehalt dieser Dispersion betrug 30 Gew.-%. Des Weiteren enthielt diese Dispersion 5 Gew.-% rote Pigmentpaste. Die Stärke dieser Schicht betrug nach dem Trocknen auf 0,5 Gew.-% Wassergehalt 0,018 mm. Die Stanzteile wurden auf die Schicht 3 auf der Matrize 4 gelegt und, wie in Beispiel 2 beschrieben, verpresst, wobei die Schichten 2 und 3 untrennbar miteinander verbunden wurden.

BEISPIEL 5:

Ein Träger aus textilem Material wurde mit einem Weich-PVC-Schaum und ein anderer Träger aus textilem Material wurde mit PU-Schlagschaum als Bahnenmaterial vorbeschichtet mit einer Stärke von 0,30 mm entsprechend Beispiel 2 zur Ausbildung einer Schicht 2 beschichtet. Auf jeden dieser vorbeschichteten Träger wurde eine wärmestrukturierbare Schicht 2 aus PU-Schlagschaum mittel Rakel in einer Stärke zwischen 0,15 mm aufgebracht und auf einen Wassergehalt von weniger als 1 Gew.-% getrocknet. Auf diese Schicht 2 wurde eine ungeschäumte Schicht 3 einer PU-Dispersion in einer Stärke von 0,035 mm aufgebracht. Diese PU-Dispersion besaß einen Feststoffanteil von 30 Gew.-% und einen Gehalt eines Vernetzers im Ausmaß von 5 Gew.-%. Nach der Trocknung der Schicht 3 wurde der Zuschnitt bzw. wurden die

Schichten 2 und 3 bei einer Temperatur von 145 °C strukturiert und miteinander mit der Schicht 5 fest verbunden.

Die Erfindung ist besonders vorteilhaft zur Herstellung von Format- und Schnittteilen, z.B. für Sicherheitsschuhe oder Lenkräder. Es ergibt sich eine vollflächige gute Verbindung zwischen dem jeweiligen Trägermaterial 1 und der Schicht 2. Gleichzeitig ergibt sich eine Temperaturbeständigkeit bis zu mindestens + 125 °C. Es wird die Forderung erfüllt, dass bis zu diesen Temperaturen eine Lagerung von 24 Stunden erfolgen kann, wobei die Struktur der Oberfläche, deren Farbe sowie der Glanzgrad bzw. eine vorgesehene Mattigkeit sich nicht verändern darf. Extreme Anforderungen treten bei der Abformung von Matrizen auf, welche eine Oberflächenstruktur besitzen, die durch Abformen eines Gewebes aus Stofffasern erhalten wurden oder bei der Abformung von Oberflächen von Kohlenstofffasergeweben. Die auf die Schicht 2 abgeformte Struktur entspricht exakt der Matrixstruktur in ihrer Dreidimensionalität sowie Glanzgrad und Mattigkeit. Besonders gut wird eine exakte dreidimensionale Abbildung erreicht, wenn auf die Matrix 4 vor der Aufbringung der Schicht 2 eine dünne PU-Dispersion in der Stärke von 0,025 bis 0,06 mm aus einer vernetzen PU-Dispersion mit einem Erweichungspunkt von mehr als +125 °C aufgebracht wird. Diese Dispersion enthält aliphatischen Polyester und hat eine Härte nach einer Vernetzung von mehr als 75 Shore-A. Eine derartige PU-Dispersion enthält einen Feststoffanteil zwischen 25 und 32 Gew.-% und als Zuschlag 3 % Vernetzer, 6 Gew.-% Pigmente, 3 Gew.-% Polysiloxan, 0,5 Gew.-% Mattierungsmittel. Auf die getrocknete PU-Schicht 2 wird diese Schicht 3 in der bereits beschriebenen Weise aufgebracht.

Für Schichtmaterial in Form von Bahnenware insbesondere mit einem textilen Träger aus Gewebe oder Gewirke erfolgt eine Vorbeschichtung mit einer Schicht 5 aus geschäumten Weich-PVC oder einem vernetzbaren PU-Schlagschaum. Es ist dabei vorteilhaft, die Schlagschaumschicht 2 mittels Rakel auf die Schicht 5 aufgetragen. Nach dem trocknen dieser Schicht wird auf diese die Schicht 3, vorzugsweise mit einer Druckwalze aufgebracht. Die Trocknung der aufgebrachten PU-Schicht 2 und 3 erfolgt auf dem bahnenförmigen Träger 1 mit der Schicht 5 im Durchlauftrockner. Bei der Strukturierung wird derart vorgegangen, dass die Schicht 3 und die Schicht 2 aus PU-Schlagschaum mittels Infrarotstrahlern auf eine Temperatur zwischen 145 und 165 °C gebracht werden und mittels einer strukturierten Walze unter Druck geprägt werden. Dabei ergibt sich der Vorteil, dass die wärmestabilere Schicht 3 ein Ankleben der Schicht 2 aus PU- Schlagschaum an einer nicht aufgeheizten Strukturierwalze verhindert.

Die Prägegeschwindigkeit ist abhängig von der Art der Strukturierung, insbesondere von der Narbentiefe, und beträgt 5 bis 55 s/m des Schichtmaterials. Bei einem mit Weich-PVC vorbeschichteten Träger 1 ist es von Vorteil, die Temperatur und/oder die Prägegeschwindigkeit und/oder der Druck so zu wählen, dass die PVC- Schicht zumindest leicht mitstrukturiert wird, wobei diese Schicht 5 ähnlich wie die Schicht 2 aus PU-Schlagschaum bezüglich ihrer Dicke abnimmt. Es zeigte sich, dass es für die Strukturierung des PU-Schlagschaums der Schicht 2 von Vorteil ist, wenn beim Strukturieren eine Druckbeaufschlagung von mindestens 6 g/cm ² , vorzugsweise von mindestens 12 g/cm ² , erfolgt. Des Weiteren soll der PU-Schlagschaum für die Strukturierung nicht dünnflüssig sondern pastös und unter Druck leicht formbar sein, um die feinen Strukturen der Matrize abbilden zu können; dies unabhängig davon, ob es sich um bahnenförmiges Schichtmaterial oder um Schichtmaterial in Form von Formatteilen oder von Zuschnitten handelt.

Eine vorteilhafte Konsistenz des PU-Schlagschaums der Schicht 2 liegt dann vor, wenn der PU-Schlagschaum eine ähnliche Schmelzviskosität besitzt wie Weich-PVC bei einer Temperatur zwischen 160 bis 180 °C, also unter Druck fließfähig und umformbar ist. Dies gilt auch dann, wenn vor der Strukturierung der Schicht 2 noch eine weitere Schicht 3 auf diese Schicht 2 aufgebracht wird. Die Ausbildung eines entsprechenden Erweichungsgrades bzw. einer gewünschten Verformungskonsistenz kann auch über die Menge des eingesetzten Vernetzers gesteuert werden und/oder über das Mischungsverhältnis von PU-Dispersionen mit 5 niedrigen bzw. höherem Erweichungspunkt bzw. Erweichungsbereich.

Mattierungsmittel, insbesondere das für die Schichten 2 und 3 verwendete Mattierungsmittel TS100 der Firma Evonik Degussa GmbH., verbessern die Haptik, führt zu einem trockenen Griff und verbessert die Wasserdampfdurchlässigkeit.

10

Die Trocknung der Schicht 2 erfolgt unter Wärme im Trockner bzw. Durchlauftrockner. Eine Schicht aus PU-Schlagschaum im erfindungsgemäß vorgesehenen Dichtebereich unter Zehntel Millimetern benötigt zur Trocknung auf Wasserfreiheit bei 80 bis 120 °C je nach Zusammensetzung der Dispersion 2 bis 6 Minuten. Es zeigte sich, dass ein nasser 15 Schlagschaum mit einer Stärke von 0,5 mm getrocknet in einem Wärmekanal oder Wärmeofen mit Umluft und einer Temperatur von + 120 °C in 4,5 Minuten absolut wasserfrei und trocken ist. Bei gleicher Temperatur und in einer Zeit von 1 ,5 bis 2,5 Minuten enthält die Schicht aus PU-Schlagschaum weniger als 1 ,5 Gew.-% Wasser.

20 Vorteilhaft ist eine möglichst weitgehende Trocknung, vorzugsweise auf Wasserfreiheit.

Die erforderliche Temperatur und die erforderliche Verweilzeit sind empirisch einfach festzustellen. Da der Wassergehalt von PU-Dispersionen bzw. des PU-Schlagschaums genau bekannt ist, kann z.B. auch durch Wägung festgestellt werden, wie viel Wasser beim Trocknen bereits verdampft ist. Des Weiteren erkennt man Wasserfreiheit, wenn 25 beim Strukturieren kein störender Wasserdampf ausdampft.

Zur Ermittlung des Wassergehaltes in der getrockneten PU-Dispersion bzw. PU- Dispersionsmischung bei Wärmeeinwirkung kann auch festgestellt werden, wie groß der Restwassergehalt nach gewissen unterschiedlichen Verweilzeiten ist. Es ist somit einfach 30 möglich, einen gewünschten Restwassergehalt zu erreichen bzw. die erforderliche Temperatur und Verweilzeit dafür festzulegen. Auch Wasserfreiheit kann auf diese Weise erreicht werden bzw. damit können für die Fertigung die erforderlichen Parameter festgelegt werden. Vorteilhafterweise wird das Wasser völlig bzw. nahezu vollständig entfernt.

qc

Um für bestimmte Anwendungsfälle, z.B. bei Schuhen, die Wirkung von Farbpigmenten nicht zu beeinträchtigen durch das Aufschlagen der PU-Dispersionen, kann vorgesehen werden, dass die Schicht 2 im Zuge der Strukturierung unter Druck und Wärme auf eine gewisse Dicke reduziert wird. Dazu wird mit derselben PU-Dispersion, die für den PU- Schlagschaum der Schicht 2 verwendet wurde, eine im Gewicht gleiche Menge auf dieselbe Fläche, wie sie für den Schlagschaum vorgesehen wurde, aufgetragen und die Dicke dieser Vergleichsschicht feststellt. Die Schicht 2 wird auf einen Dickenwert bei der Strukturierung komprimiert, der die Dicke dieser Vergleichsschicht um 2 bis 18 %, vorzugsweise 3 bis 9 %, übersteigt.

Die Reduktion der Dicke der Schicht 2 kommt vor allem für geschliffene Narbenleder und Träger 1 aus Mikrofaservlies in Frage, aus denen Format- bzw. Stanzteile für Schuhe erstellt werden, die oberflächlich strukturiert werden sollen. Es wird die Schicht 2 verdichtet, womit die Belastbarkeit, Abriebfestigkeit und das Biegeverhalten der Schicht 2 verbessert werden. Ferner wird der beim Aufschäumen des PU-Schlagschaums eintretenden Aufhellung des Schaums bzw. der Schicht 2 aufgrund der Vergrößerung des Volumens bei gleichbleibender Menge an Farbstoffen bzw. Pigmenten entgegengewirkt und Farbintensität und Farbhomogenität gewährleistet.

Die Gestaltung der Oberfläche mittels Wärme und Druck und einer Negativmatrize oder Präge- bzw. Negativwalze kann auch im Vakuumverfahren, also mittels Unterdruckverfahren, erfolgen. Beispielsweise können dazu poröse Prägewalzen oder poröse Matrizen eingesetzt werden, oder der Hohlraum zwischen den Pressplatten wird evakuiert. Derartige Pressverfahren unter Anwendung von Unterdrück bzw. Vakuum sind bekannt. Beim Strukturieren des PU-Schlagschaums bzw. der Schicht 2 ist es erfindungsgemäß möglich, auf die Matrize 4 und/oder auf die Schicht 2 Verstärkungs- und/oder Formteile aufzulegen. Bei dem unter Druck und bei erhöhter Temperatur stattfindenden Pressvorgang werden diese Teile fest mit der Schicht 2 und der allenfalls vorhandenen Schicht 3 verbunden. Diese Verstärkungs- bzw. Formteile können beliebig gestaltet werden und die Form von Streifen, Kreisen, Sternen, geometrischen oder anderen Figuren usw. besitzen. Als Materialien kommen vor allem Kunststoff bzw. alle für den Träger 1 einsetzbaren Materialien in Frage, insbesondere in Form von Folien bzw. dünnen Form- bzw. Stanzteilen. Besonders vorteilhafte Werte für die Schicht 2 ergeben sich, wenn der PU-Schlagschaum mit einer Dicke von 0,070 bis 0,250 mm auf den Träger 1 aufgebraucht wird.