Kunstleder aus thermoplastischen Elastomerbeschichtungen

Aktuell dominieren Kunstleder auf der Basis von PVC und Polyurethanen. Die Herstellungsprozesse sind energie- und kostenintensiv. Zusätzlich werden gesundheitlich bedenkliche Weichmacher und Lösemittel eingesetzt. Eine Alternative bieten Beschichtungen mit thermoplastischen Elastomeren (TPE). Die Gruppe der TPEs kombiniert dabei den Vorteil der thermoplastischen Verarbeitbarkeit mit einer annähernd so hohen Elastizität und dem dynamischen Verhalten vernetzter, duroplastischer Elastomere. Am Sächsischen Textilforschungsinstitut e.V. (STFI) wurde deshalb das Potenzial der thermoplastischen Elastomere untersucht.  

Der Fokus des Forschungsprojekts lag einerseits darin, die Polymere mittels energieeffizienten und umweltfreundlichen Hotmelt-Walzenantrags und der Breitschlitzdüsentechnologie zu applizieren. Andererseits wurden für ergänzende Untersuchungen entsprechende Additive in die TPEs eingearbeitet, um spezielle Eigenschaften, wie z. B. Farbigkeit, Optik oder Flammschutz, zu erhalten. 

In diesem Forschungsprojekt wurden verschiedene thermoplastische Polyurethane erfolgreich im Direkt- und Transferverfahren mittels Walzenantrag und Breitschlitzdüsenbeschichtung auf verschiedene Textilien appliziert. Für die Verwendung als Kunstleder war die Transferbeschichtung mittels Walzenantrag am geeignetsten. In die TPUs konnten erfolgreich verschiedene Additive eingearbeitet werden, um diverse Farben und optische Effekte zu erzielen. Als textile Trägermaterialien dienten Gewebe (PES, CO/PES), Gestrick (PES), Abstandsgestrick (PES), Faservliesstoffe (PES Multiknit und Nadelvliesstoff) und TPU-Meltblown. Damit war es möglic,h in Kombination mit Auftragsgewichten von 100 g/m² bis 200 g/m² unterschiedliche Dicken im Bereich zwischen 0,6 mm und 4,7 mm zu realisieren. Mit den voluminöseren Textilien konnten druckelastische Kunstleder mit einem sogenannten Softtouch-Effekt hergestellt werden. Im Ergebnis wurden weiche, flexible, dehnbare TPU-basierte Kunstleder entwickelt, die sich durch eine hohe Abriebbeständigkeit (> 100.000 Scheuertouren) und Dauerknickbeständigkeit (> 50.000 Knickungen) auszeichnen. Die farbigen TPU-Kunstleder zeigten eine hohe Reibechtheit mit der Note 4-5. Potenzielle Einsatzgebiete der hergestellten Materialien sind aus heutiger Sicht Kunstleder für Täschnerwaren, Haus- und Heimtextilien sowie für den Automobilsektor. 

Dr. Ralf Lungwitz, Leiter Funktionalisierung und Projektleiter des INNO-KOM-Projekts ist überzeugt: „Thermoplastischen Elastomerbeschichtungen als Kunstleder stellen eine gute Materialalternative dar, denn sie bringen hervorragende Eigenschaften mit, um sie in anspruchsvollen Anwendungen einzusetzen. Die hohe mechanische Belastbarkeit hat uns begeistert.“