DE1046562B - Verfahren zum Herstellen eines streckfaehigen, sich gut zusammenziehenden Materials fuer Polsterbezuege - Google Patents

Description

Als Lederersatz hat man bisher im Polsterhandwerk schon mit Vinylharzen überzogene Stoffe, wie Englisch Leder oder Köperware, verwendet, die leicht geprägt und angefärbt werden können, und auch eine ausreichende Widerstandsfähigkeit gegenüber Chemikalien, einer oxydativen Zerstörung sowie rein mechanischem Abrieb aufweisen.

Derartige lederähnliche Schichtstoffe sind jedoch nicht ausreichend dehnbar, um sich den Formen der zu überziehenden Polstermöbel anzupassen, und es treten daher Schwierigkeiten beim Zuschneiden der Überzüge auf. Beispielsweise zeigt ein mit einem PoIyvinylharz überzogenes Köpergewebe in der Kettenrichtung nur eine maximale Dehnung von 2% und in der Schußrichtung von ungefähr 6%.

Um diesen Mangel zu beheben, hat man bereits Gummifaden in die Textilunterlage mit eingewebt oder den Stoff direkt mit einem Kautschukfilm überzogen. Solche elastischen Stoffe ~ eignen sich aber schlecht als Unterlage für thermoplastische Vinyl- harzt, denn wegen ihrer hohen Dehnbarkeit und des niedrigen Elastizitätsmoduls bereitet das Aufbringen des Vinylharzfilms große verfahrenstechnische Schwierigkeiten. Außerdem werden die so beschichteten Stoffe verhältnismäßig teuer, und der in ihnen enthaltene Kautschuk altert durch die Oxydation an der Luft ziemlich schnell.

Auch Vinylharzfilme ohne eine Verstärkungsunterlage haben sich in der Polsterindustrie nicht bewährt, obwohl sie sich gut zuschneiden lassen und cine hohe Dehnbarkeit von 100 bis 150% bis zum Reißen besitzen,. Sie neigen nämlich sehr zum Einreißen, und der einmal eingetretene Schaden läßt sich kaum mehr beheben, so daß die ganze Polsterung dann unbrauchbar ist.

Es wäre daher sehr erwünscht, ein Überzügsmaterial in der Hand zu haben, bei welchem die Nachteile der bekannten, mit Vinylharzfilmen beschichteten Textilstoffe überwunden, sind.

Es wurde nun gefunden, daß sich ein solches gut dehnbares und von selbst wieder zusammenziehendes Material, das aber nicht eigentlich elastisch ist, tatsächlich unter Verwendung der üblichen Kalander auf verhältnismäßig einfache Weise herstellen läßt und trotzdem eine für die praktische Anwendung ausreichende Haftung zwischen der Unterlage und dem Vinylharzfilm erreicht wird.

Erfindungsgemäß verwendet man als Unterlage ein glattes, dichtes Gestrick, welches mehr als 12,5 waagerechte Maschen pro cm hat und aus einem Garn, hergestellt ist, das stark genug ist, um die einzelnen Maschen praktisch auszufüllen. Ein derartiges Gestrick kann auf einer üblichen Rundstrickmaschine mit großem Durchmesser für Jersey-Stoffe aus beispielsweise

zum Herstellen eines streckfähigen,

sich gut zusammenziehenden Materials

für Polsterbezüge

Anmelder:

United States Rubber Company,
New York, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter: Dipl.-Ing. Dr.-Ing. R. Poschenrieder,
Patentanwalt, München 8, Lucile-Grahn-Str. 38

Beansprudite Priorität:
V. St. v. Amerika vom 1. Februar 1952

Harold Thomas Nelson und Edwin N. Sarkisian,

Mishawaka, Ind. (V. St. A.),
sind als Erfinder genannt worden

Baumwoll-, Nylon-, Reyon- oder anderen Garnen hergestellt werden. Dieses dichte Gestrick mit einem verhältnismäßig hohen Elastizitätsmodul wird dann auf eine Temperatur von mindestens 120° C vorgewärmt und anschließend auf einem Kalander mit einem Film eines thermoplastischen Vinylharzes überzogen, dessen Dicke zwischen, etwa 0,13 und 0,76 mm beträgt, wobei aber dafür Sorge getragen werden muß, daß das erwärmte Harz nicht in die Maschen des Gewirkes eindringt und sie ausfüllt. DerKaiändriervorgangunddie Spannung des gewirkten Stoffes werden dabei so aufeinander abgestimmt, daß das Endprodukt einen Elastizitätsmodul mindestens in einer Richtung bei 5% Dehnung von mehr als 1,8 kg/cm und bei 10% Deh- -nung von weniger als 6,3 kg/cm aufweist.

Das so hergestellte, zum Anfertigen von Polsterbezügen geeignete Material ist sehr biegsam, im Griff dem Leder ähnlich, aber diesem wegen seiner besonderen Eigenschaften beim Dehnen über die Rundungen der Polstermöbel überlegen, insbesondere wird eine bleibende Faltenbildung und Bauschung vermieden. Beispielsweise wird das Überzugsmaterial beim Beziehen der Arme und Rücken von Stühlen oder Sofas gewöhnlich einem hohen Zug: von über 1,8 kg/cm unterworfen. Unter diesen Bedingungen dehnt sich der neue geschichtete Stoff ausreichend stark aus, um ein gutes Anpassen an die Koturen sicherzustellen. Er zieht sich

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anschließend aber wieder so stark zusammen, daß ein ganz straffer Sitz des Überzugs erreicht wird.

Man hat bereits gewirkte Stoffe mit einem sehr dünnen Vinylharzfilm von 0,013 bis 0,05 mm Dicke überzogen, um so ein elastisches, wasserundurchlässiges Material für Windelhöschen, Badetaschen od. dgl. zu erhalten. Das Vinylharz wird dabei zunächst in flüssiger Form auf eine vorübergehende Unterlage, z. B. ein endloses Band, ausgebreitet und der sich bildende Film in der Wärme auf das eigentliche textile Gewebe aufkalandriert, worauf zum Schluß die Hilfsunterlage entfernt wird. Die gewünschte Elastizität der Gewebeunterlage wird dabei insbesondere durch eingearbeitete Kautschukfäden erreicht. Während der unter starkem Druck stattfindenden Aufkalandrierung dehnt sich daher diese Unterlage aus und das fertige Material ist infolgedessen im nicht gedehnten Zustand an der Oberfläche leicht gewellt. Ein, so hergestellter beschichteter Stoff eignet sich wegen seiner großen Elastizität aber nicht gut als Polsterstoff, zumal die Filmstärke des Vinylharzes für die starke mechanische Beanspruchung viel zu gering ist.

Ferner ist es bekannt, plüschartige Stoffe durch das Überziehen einer textlien, Unterlage mit polymerem Vinylchlorid herzustellen.

Weiterhin ist es üblich, poröses Kunstleder zu erzeugen, indem man Stoffbahnen, vor allem Schräggewebe, mit einem Kunststoff imprägniert und anschließend den festen Beschichtungsfilm durch Dehnung unregelmäßig aufreißt, so daß Poren entstehen.

Für die Erzielung der besonderen Eigenschaften in dem nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Überzugsmaterial ist es unbedingt erforderlich, die hier beschriebenen Maßnahmen und Merkmale einzuhalten. Insbesondere muß von. einem dichten, glatten Gestrick ausgegangen werden, da Webstoffe, wie Köper, nicht zu dem gewünschten Endmaterial führen. Ein gestrickter noch nicht überzogener Stoff, der erfindungsgemäß als Ausgangsmaterial verwendbar ist, zeigt die folgenden Moduleigenschaften:

	Spannung	O/n
	in kg/cm Breite	/0 Dehnung
	0,089	5
	0,447	10
Senkrechte Maschenreihen <	0,893	15
	3,572	40
	4,465	50
f	0,357	30
Waagerechte Maschenreihen \	1,429	60
1	3,036	100

Da während der weiteren Verarbeitung der Strickware ein gewisser Zug in Richtung der senkrechten Maschenreihe ausgeübt wird, zieht sich das Gestrick auch in Richtung der waagerechten Maschenreihen etwas zusammen. Da ferner die Anwendung einer Zugspannung von mehr als 0,89 kg/cm zu einer Verstrekkung von mehr als 15% führt, soll der Zug während des Kalandrierens so niedrig wie möglich gehalten werden. Insbesondere soll das Gestrick beim Aufbringen des Vinylharzfilmes um nicht mehr als 15% gedehnt werden, da sonst die erforderlichen Werte des Elastizitätsmoduls im Endprodukt nicht erhalten werden.

Um das gewünschte Endprodukt zu erhalten, ist es außerdem nötig, den beschriebenen dichtgestrickten Stoff unter genau den richtigen Bedingungen zu überziehen, um eine hinreichende, aber nicht tiefe Haftung des Vinylfilmes zu erhalten und den Zug in dem verstärkenden Stoff zurückzuhalten. Der Harzüberzug kann durch Kalandrieren oder durch Dopplung eines getrennt hergestellten Filmes auf den Stoff aufgebracht werden. Vorzugsweise wird der Harzfilm durch ein Kalander-Streich-Überzugsverfahren auf den Stoff geschichtet. Dabei rückt die erforderliche

ίο Filmdicke zwischen dem Spalt der Kalanderwalzen zusammen mit dem dichten Gestrick vorwärts, so daß die Kalanderwalzen den Vinylfilm nur in die oberen Teile der Maschen drücken.

Um eine vollständige und dauerhafte Bindung zwi-

sehen dem Harzüberzug und dem Gestrick herzustellen, die im Minimum 0,536 bis 0,703 kg Zug pro cm bei einer Trennungsgeschwindigkeit von 30,48 cm pro Minute betragen soll, ist es ferner notwendig, den gestrickten Stoff auf etwa 121 bis 163° C zu erwärmen, so daß die Temperatur des Stoffes kurz vor dem Eintritt in den Spalt des Kalanders über 120° C liegt. Andernfalls wird der Harzfilm plötzlich abgekühlt, wenn er in Berührung mit dem Stoff kommt und haftet schlecht. Auch wird sich der Film den Fasern besser anpassen und an sie viel sicherer gebunden sein, wenn er heiß und plastisch bleibt, bis er zwischen den Kalanderwalzen hindurchgeht.

Während des Kalandrierverfahrens muß dafür Sorge getragen werden, daß eine Streckung des gestrickten Stoffes, die größer ist, als sie zum richtigen Überziehen notwendig ist, verhindert wird. Um die Spannung niedrig zu halten, ist es daher besser, Stoffvorratswalzen von 182 bis 550 m Fassungvermögen an Stelle der normal großen Walze zu verwenden, welche bis zu 1828 m halten. Eine unangemesssene hohe Spannung ist unangenehm, da sie den Stoff streckt und verursacht, daß der noch nicht überzogene gestrickte Stoff an Dehnbarkeit verliert und dadurch das endgültige Produkt verschlechtert. Es wurde gefunden, daß unter den handelsüblichen Verfahrensbedingungen eine Spannung von mehr als 0,536 bis 0,893 kg/cm Breite des Stoffes in Richtung der senkrechten Maschenreihen vermieden werden muß, damit die Dehnung nicht mehr als 15% beträgt. Die Spannung in Richtung der horizontalen Reihen der Maschen, die durch einen Spannrahmen entstehen kann, ist nicht entscheidend, weil die elastische Dehnung in dieser Richtung viel größer ist und die Spannung in dieser Richtung während des Verfahrens verhältnismäßig niedrig ist und nur kurze Zeit andauert. Ähnliche Vorsichtsmaßnahmen müssen während der dem Überziehen folgenden Bearbeitung getroffen werden, bei der die Oberfläche des Harzfilmes bedruckt und geprägt wird, um dem Harzüberzug ein lederähnliches Aussehen oder anderen Schmuck zu erteilen. Die Streckwirkung dieser Bearbeitung kommt noch zu der vorigen hinzu.

Brauchbare Harzüberzüge werden nach der folgenden Formel hergestellt:

	I	Gewicäitsteile	in
	100		100
Poly vinylchlorid .......
Dioktylphthalat	75		50
(Weichmacher) ......
Basisches Bleikarbonat	5		5
(Stabilisator) ........
	H I
100
25
5

Schlämmkreide

(Füllstoff)

Pigmentfarbstoff

(Färben)

Polyesterweichmacher

Gewichtsteile
II

10

10

— I 30

Das Polyvinylchlorid und die Mischungsbestandteile werden m einem Mischer bei Zimmertemperatur vorgemischt. Die Mischung, ein frei fließendes Pulver, wird auf eine Heißmühle befördert und ungefähr 10 Minuten geknetet, die Temperatur der Walzen wird dabei zwischen 135 und 177° C gehalten. Das Harz wird während des Mahlens oder Mischens mit den Mischungsbestandteilen verflüssigt oder geschmolzen. Die Formel I ist brauchbar für die Verwendung der Endprodukte bei verhältnismäßig niedrigen Temperaturen z. B. für die Automobilpolsterung. Wenn der überzogene Stoff in Innenräumen verwendet werden soll, wird ein Teil des Dioktylphthalatweichmachers durch einen nicht wandernden Polyesterweichmacher, wie in Formel II, ersetzt, der zwar bei niedrigen Temperaturen nicht die beste Biegsamkeit ergibt, aber für viele Verwendungszwecke, bei denen diese Eigenschaft nicht wichtig ist, völlig ausreicht. Die Formel III gibt eine höher beschwerte, weniger teure Überzugszusammensetzung. In diesen Formeln kann das Polyvinylchlorid teilweise oder ganz durch ein Copolymer mit einer größeren Menge Vinylchlorid und einer kleineren Menge eines copolymerisierbaren Monomeren, wie Vinylacetat, Vinylidenchlorid, Diäthylmaleat usw., ersetzt werden.

Die Art und Menge des Weichmachers, Stabilisators, Füllmittels und Pigmentfarbstoffes können verändert werden, wie es dem Fachmann klar ist. Vorzugsweise werden 50 bis 80 Teile Weichmacher und 5 bis 50 Teile Pigmentfarbstoff, Füllmittel und Stabilisator auf 100 Teile Vinylharz angewendet.

Es ist wichtig, daß das Harz, welches für die Herstellung des überzogenen Stoffes verwendet wird, annähernd in seine ursprüngliche Länge zurückkehren kann, wenn es um 40 bis 60% gestreckt wurde.

Die neue Verfahrensweise wird an Hand der Zeichnungen näher erläutert:

Fig. 1 zeigt eine perspektivische Flächenansicht eines Stückes des überzogenen streckfähigen Fabrikates, das erfindungsgemäß hergestellt wurde;

Fig. 2 zeigt eine stark vergrößerte Ansicht der Vorderseite des glatt gestrickten Stoffes, der zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendet wird;

Fig. 3 zeigt eine schematische Ansicht eines Vierrollen-Kalanders zum Überziehen des Stoffes gemäß der Erfindung.

Der überzogene, in Fig. 1 gezeigte Stoff besteht aus dem gestrickten Stützstoff 10 und dem - Harzüberzug 11, welcher geprägt werden kann, wenn es erwünscht ist. Der gestrickte Stoff ist vorzugsweise aus annähernd der gleichen Zahl von Maschen-Längsreihen und Querreihen gebildet und aus einem Garn hergestellt, das stark genug ist, die einzelnen Maschen oder Schlingen so auszufüllen, daß sich der Stoff nicht merklich streckt, außer wenn er einem verhältnismäßig starken Zug ausgesetzt wird. Diese Merkmale des Stoffes werden in der vergrößerten Ansicht von Fig. 2 gezeigt, aus welcher zu ersehen ist, daß die Zahl der horizontalen Maschenreihen pro cm ungefähr gleich der Zahl der senkrechten Reihen ist und daß die Schingen 12 gut von dem Garn, das durch diese Schlingen hindurchgeht, gefüllt werden. Der Stoff hat sehr kleine Zwischenräume zwischen den Fäden, und diese verhindern, daß das Überzugsmaterial 11 tiefer in den Stoff eindringt, als gewünscht ist.

Die in Fig. 3 gezeigte Kalanderwalze ist eine an sich bekannte Konstruktion, doch wurde die Entfernung zwischen den Walzen so gewählt, daß der Druck, ίο der angewendet wird, um den Überzug 11 mit dem Stoff 10 zu verbinden, verhältnismäßig gering ist. — Wenn es erwünscht ist, kann derVinylharzfilm auch getrennt durch Kalandrieren oder Gießen hergestellt werden, wie es in der Technik bekannt ist. Der Stoff und der fertige Film werden erwärmt, wie es beim Kalandrieren oben beschrieben wurde, und sie gehen zwischen Walzeh so hindurch, daß sie fest aneinanderhaften. Der Film kann entweder vor oder nach dem Verbinden mit dem Strickstoff geprägt oder bedruckt

ao werden.

Um das Anhaften des Filmes auf dem Stoff zu verbessern, ist es erwünscht, auf dem Stoff einen Überzug aus einem Haftkitt anzubringen, bevor der Überzug aufgebracht wird.

Das als Unterlage dienende dichte glatte Gestrick kann auf einer Rundstrickmaschine ausgeführt werden, die vorzugsweise 7,28 Nadeln pro cm hat unter Verwendung von 28er Baumwollgarn zweifädig. Die Maschenzahl ist" 16,14 Reihen pro cm. Der Schlauch des

Stoffes, der von der Strickmaschine hergestellt wurde, wird aufgeschnitten und längs der Ränder gesteift, um ein Auftrennen zu verhindern. Der Stoff ist dann 121 cm. breit und wiegt 209,5 g/m², und wie bei allen glatt gestrickten Stoffen hat seine Vorderseite ein anderes Aussehen als seine Rückseite. Ungefähr 500 m werden sorgfältig um einen Dorn gewunden. Dieser Stoff wird dann auf seiner Rückseite durch ein Streichüberziehen des Vinylharzes, das vorher auf einer Mühle hergestellt wurde, kalandriert. Bevor der Stoff in den Kalander eintritt, wird er vorgewärmt, indem er über zwei Trommeln geht, die auf 121 bis 171° C gehalten werden. Ein Klumpen R des Harzes wird zwischen die zwei oberen Walzen 13,14 eines Vierwalzenkalanders gelegt, dessen Walzen alle auf 149 bis 177° C gehalten werden, außer der Bodenwalze 16, welche ungefähr 121° C hat. Die Harzfolie S, die durch diese Walzen gebildet wird, geht dann zwischen den Walzen 14 und 15 hindurch, der Spalt zwischen diesen Walzen wird so eingestellt, daß. eine Folie von ungefähr 0,063 cm Dicke hergestellt wird. Diese Folie wird dann gegen die Rückseite des erwärmten Jerseystoffes 10 gepreßt, wenn der Film .S* und der Stoff zwischen den Walzen 15 und 16 hindurchgehen. Der Spalt ist so eingestellt, daß eine endgültige Dicke des fertigen Schichtstoffes von 0,11 cm aus der gesamten Dicke von 0,13 cm des ungepreßten Stoffes undHarzes entsteht. Es muß dafür Sorge getragen werden, daß eine Spannung des von der Vorratswalze kommenden Stoffes von mehr als 0,896 kg/cm der Breite vermie-

den wird. Der so hergestellte überzogene Stoff kann wie üblich bedruckt und geprägt werden, nur muß die Spannung des Vorrates sorgfältig kontrolliert werden, damit sie 0,896 kg/cm der Breite nicht übersteigt. Wenn ein weniger teurer, überzogener Stoff gewünscht ist, kann der unüberzogene gestrickte Stoff unter Verwendung eines einzelnen Fadens von $: 18er gekämmten Baumwollgarnen hergestellt werden, das mit 14,66 horizontalen Maschenreihen pro cm wie oben beschrieben, gewirkt wird. Dieser Stoff wiegt ungefähr

160,98 g/m².

Die Modulcharakteristiken des streckfähigen, über* zogenen Stoffes, hergestellt nach dem bevorzugten Kalandrierverf ahrens, sind folgende:

	Spannung	O/n
	in kg/cm Breite	"/0 Dehnung
	0,893	1
	1,786	3
Senkrechte Maschenreihen	2,679	5
	3,572	8
	4,465	10
	0,893	2
	1,786	8
Waagerechte Maschenreihen ■	2,679	15
	3,572	20
	4,465	33

Bei der Großherstellung des oben beschriebenen Fabrikates können sich einige Schwankungen bezüglich der oben angegebenen Zahlenwerte in den Streckeigenschaften ergeben, besonders in Richtung der senkrechten Maschenreihen. Wie oben gezeigt wurde, variiert die Dehnbarkeit in dieser Richtung gemäß der Zahl der Verfahrensstufen, denen der Stoff unterworfen wurde.

Wohlgemerkt ist nur die im Anspruch 1 gekennzeichnete Kombination geschützt; ein Teilschutz kommt nicht in Betracht.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen eines streckfähigen,, sich gut zusammenziehenden Materials für Polsterbezüge aus mit thermoplastischem Vinylharz überzogener Maschenware, dadurch gekennzeichnet, daß ein glattes, dichtes Gestrick, das mehr als 12,5 waagerechte Maschenreihen pro cm hat und aus einem Garn hergestellt ist, das stark genug ist, um die Maschen auszufüllen, auf eine Temperatur vorr mindestens 120° C erwärmt wird und dann in einem Kalander mit einem Film des Vinylharzes so überzogen wird, daß die Filmdicke zwischen 0,13 und 0,76 mm beträgt, die Maschen des Gestrickes nicht vom Harz ausgefüllt werden bzw. das Harz nicht durch das Gestrick hindurchtritt und der Elastizitätsmodul mindestens in einer Richtung bei 5% Dehnung größer als 1,8 kg/cm und bei 10% Dehnung kleiner als 6,3 kg/cm ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gestrick beim Kalandrieren während des Überziehens nicht mehr als 15% gedehnt wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentanmeldungen E 535 VII/8h (bekanntgemacht am 26. 4.1951), ρ 48636 VII/8hD (bekanntgemacht am 17. 8. 1950);

schweizerische Patentschrift Nr. 262 778.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen