EP4310246A2 - Zeolith-geruchsentferner - Google Patents

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EP4310246A2
EP4310246A2 EP23182374.1A EP23182374A EP4310246A2 EP 4310246 A2 EP4310246 A2 EP 4310246A2 EP 23182374 A EP23182374 A EP 23182374A EP 4310246 A2 EP4310246 A2 EP 4310246A2
Authority
EP
European Patent Office
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layer
zeolite
construct
textile carrier
layer construct
Prior art date
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Pending
Application number
EP23182374.1A
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English (en)
French (fr)
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EP4310246A3 (de
Inventor
Thorsten Neumann
Holger Schlottke
Andreas Heckel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Benecke Kaliko AG
Original Assignee
Benecke Kaliko AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Benecke Kaliko AG filed Critical Benecke Kaliko AG
Publication of EP4310246A2 publication Critical patent/EP4310246A2/de
Publication of EP4310246A3 publication Critical patent/EP4310246A3/de
Pending legal-status Critical Current

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    • D06N2211/28—Artificial leather

Definitions

  • the invention relates to the use of particulate zeolite as an odor remover in a single or multi-layer construct containing one or at least two plastic layers, in particular in an artificial leather.
  • Single or multi-layer constructions such as artificial leather, are being assessed more and more critically with regard to emissions and their own odor.
  • a reduction in odors and emissions is achieved, for example, through baking processes during production or through downstream processes.
  • the odors and emissions are triggered by raw materials and reactions of the individual product components as well as the necessary process control parameters such as temperatures.
  • Odor absorbers or odor removers based on cyclodextrins are also used. These compounds are also used in the food industry (food additive E 459). It is also known that zeolites are used as odor absorbers as well as absorbers for emissions-causing substances such as butanone oxime.
  • Such materials used as odor absorbers usually have cage structures in which substances can be stored or absorbed.
  • Cyclodextrins have a limited temperature range of up to 200 °C under which they can be used. Due to their cellulose-like structure, cyclodextrins have a hydrophobic cage, although the outer cage is more hydrophilic. This makes it possible to primarily bind molecules that enter into a physical or chemical interaction with the cage. Hydrophobic molecules tend to be less bound or have lower affinity.
  • the materials used to reduce odor can be divided into two classes.
  • One class is materials that are based on a hydrophilic molecular character.
  • Another class are materials that have a hydrophobic character.
  • the object of the present invention is to optimize the odor properties of single- or multi-layer constructs, such as synthetic leather, i.e. the greatest possible reduction in the odors emanating from a single-layer or multi-layer construct such as synthetic leather should be achieved, ideally falling below the threshold of odor perception .
  • the smallest possible amount of additional material should be needed to reduce odors.
  • the inventors have found that this problem can be solved by incorporating particulate zeolite as an odor remover into a single or multi-layer construct.
  • the invention therefore relates to the use of particulate zeolite in a single or multilayer construct containing one or at least two plastic layers as an odor remover.
  • the single or multilayer constructs provided with zeolite obtained had a significantly reduced odor compared to a single or multilayer construct without zeolite.
  • the odor notes of the single or multi-layer construct determined according to VDA C3 could be reduced by one note, for example from a value of 4 to 3.
  • the emissions were determined in accordance with the VOC and fog values determined using VDA 278 reduced by at least 20%.
  • the use according to the invention enables odor and emission improvements in single- and multi-layer composite systems. It There is a synergistic effect between zeolites for polar odor and emission causing molecules for open-pored and closed systems.
  • the particulate zeolite can be introduced into the single-layer or multi-layer construct by introducing it into the plastic masses used to form the plastic layers. Additionally or alternatively, a subsequent superficial loading of the entire single or multi-layer construct or a separate loading of the textile carrier of the single or multi-layer construct is possible.
  • the introduction of the particulate zeolite into the single or multilayer construct can also be referred to as loading the single or multilayer construct with the particulate zeolite.
  • the particulate zeolite in the single or multilayer construct can serve as a stabilizer, for example to bind organic or inorganic acids, for example in a PVC layer.
  • An odor remover or odor absorber is a substance that can reduce the smell of objects. This effect is usually achieved by allowing the odor remover to absorb substances in the object that has an odor, thereby preventing the substance from leaking into the environment.
  • the evaluation of the odor can be determined, for example, according to the odor values or grades of the VDA 270 C3 standard (storage 2 h, 80 °C). Further parameters for characterizing the single or multi-layer construct systems are the VOC value and the fog value. These values enable an estimate of the emission of volatile organic compounds (VOC value) as well as the proportion condensable substances (fog value). These values can be determined according to the VDA 278 standard.
  • zeolites After dehydration, zeolites can bind various gas molecules. The prerequisite is that they are smaller than the "openings" in the internal cavities of the zeolite crystals; this forms the basis of their use as sorbents. For the perceptible odor, which is tested with VDA 270 C3, the molecules that cause the odor in the odor receptors must be specifically bound. In contrast, in the thermal analysis of organic emissions, all release products present are separated and identified using the FOG and VOC values (VDA 278), regardless of the odor effect. The absorption enables or ensures compliance with limit values.
  • Molecules that can be adsorbed due to the polar properties of the zeolites in the multilayer structures are, for example, odor-active molecules such as amines, thio compounds, oximes and phosphorus compounds, alcohols, carbon mono and diacids, aldehydes, ketones, butyrals, amides.
  • non-polar substances can also be sterically bound by the cage structure, provided they can diffuse into the cavity of the cage.
  • zeolite As the particulate zeolite, one type of zeolite or a mixture of different types of zeolite can be used. Zeolite and the various types are known to those skilled in the art and are commercially available.
  • zeolites of types A, B and X are suitable for use according to the invention, with a zeolite of type X being preferred.
  • type A zeolites are type A3 zeolite, which irreversibly absorbs water, and type A4 zeolite, which reversibly absorbs water so that exchange is possible.
  • the zeolite is particularly preferably a particulate zeolite of type 13X.
  • Type 13X zeolites are sometimes also referred to as X13 type zeolites designated. This type has pores smaller than 0.9 nm and can therefore bind molecules such as amines, thiols, oximes and phosphine compounds. Zeolites of type X and especially type 13X have larger cage dimensions compared to other zeolite types such as A or B.
  • the particulate zeolite used in the present invention is preferably a calcified zeolite, more preferably a calcified zeolite of type X, and particularly a calcified zeolite of type 13X, which exhibits the best odor-absorbing properties.
  • Type 13X zeolites have cage structures in which water molecules are reversibly absorbed so that no solid storage occurs.
  • a suitable commercial product for a calcified zeolite of type 13X is, for example, Köstrolith® 13XP-calc from CWK Chemietechnik Bad Köstritz GmbH, for which a pore size of approximately 0.9 nm is stated.
  • a zeolite of type 13X in particular a calcified zeolite of type 13X, allows, compared to other types of zeolite, the capture of larger molecules in the single or multilayer construct, of which even a few molecules can be smelled and are also referred to as ghost molecules.
  • Calcification is the incorporation of calcium ions or calcium salts into the zeolite. Calcification can be achieved by treating the zeolites with solutions or dispersions containing calcium ions or calcium salts and then drying them.
  • the particulate zeolite preferably has a particle size distribution such that it has a volume-based d90 value of not more than 25 ⁇ m, more preferably not more than 20 ⁇ m, more preferably not more than 10 ⁇ m.
  • the d90 value based on volume is a measure of the particle size distribution and means that 90 percent by volume of the Zeolite used has a smaller particle size than the specified d90 value.
  • a d90 value of 25 ⁇ m means that 90 percent by volume of the particles are smaller than 25 ⁇ m.
  • the d90 value can be determined using common methods such as optical methods, for example laser diffraction particle size analysis.
  • the particulate zeolite is preferably used in an amount of 0.5 to 10% by weight, preferably 1 to 5% by weight, based on the total weight of the single or multilayer construct including zeolite.
  • the particulate zeolite can be used directly as a powder, for example for mixing into a plastic mass.
  • the powder can also be predispersed in a plasticizer to obtain a premix, which is then added to a plastic mass.
  • the zeolite powder can also be dispersed in a dispersion medium to obtain a dispersion which is used to impregnate the single or multi-layer construct or a textile support intended therefor.
  • a suitable dispersion medium is, for example, water, an alcohol or a mixture of water and alcohol.
  • cucurbiturils or cucurbiturils in combination with zeolites as described above can also be used as odor removers.
  • Cucurbiturils are macrocyclic molecules composed of multiple glycoluril units. They have chemically inert cavities in which other molecules can be bound.
  • the particulate zeolite is used as an odor remover in a single or multilayer construct containing one or at least two plastic layers.
  • the single-layer construct has a plastic layer, for example as a single-layer plastic film or single-layer plastic film. As a rule, it is preferred if the single-layer construct also has a textile carrier.
  • the single-layer construct can then also be referred to as a single-layer composite.
  • the multilayer construct has two or more Plastic layers and can also be referred to as a multi-layer composite. As a rule, it is preferred if the multilayer construct or the multilayer composite also has a textile carrier.
  • the single or multi-layer construct for use according to the invention has one, two or more than two plastic layers.
  • the plastic layers can each be based independently of one another on the same or different polymers or polymer mixtures. As a rule, it is preferred if all the plastic layers contained are based on the same polymers or polymer mixtures.
  • the one or more plastic layers may independently be non-foamed layers or foamed layers.
  • polymers commonly used in such single- or multi-layer structures can be used as polymers for the plastic layers.
  • suitable polymers are polyurethanes, including thermoplastic polyurethanes (TPU), polyvinyl chlorides (PVC), thermoplastic polyolefins (TPO), thermoplastic elastomers (TPE), polyesters, e.g. polylactic acid (PLA), poly(butylene succinate) (PBS) and polyethylene furanoate (PEF ), polyamides, acrylates, methacrylates, silicones, polycarbonates, polysuccinates, polybutyrals, e.g. polyvinyl butyral (PVB), and mixtures thereof.
  • TPU thermoplastic polyurethanes
  • PVC polyvinyl chlorides
  • TPO thermoplastic polyolefins
  • TPE thermoplastic elastomers
  • polyesters e.g. polylactic acid (PLA), poly(butylene succinate) (PBS) and polyethylene furanoate (PE
  • one or more plastic layers of the single or multi-layer construct are formed from polyurethane (PU), polyvinyl chloride (PVC) or a mixture of polyurethane and polyvinyl chloride (PU/PVC).
  • Preferred plastic layers are therefore PU layers, PVC layers and PU/PVC layers.
  • Polyurethane also includes thermoplastic polyurethane (TPU).
  • the polyurethane including thermoplastic polyurethane (TPU)
  • TPU thermoplastic polyurethane
  • TPU can be formed by reacting blocked polyisocyanate with alcohols and/or amines, with oximes often being used as blocking agents.
  • the polyurethane, including thermoplastic polyurethane (TPU) will preferably formed by reacting unblocked polyisocyanate with alcohols and/or amines or by polyurethane dispersions.
  • plastic layers may contain one or more additives that are common in the art.
  • additives are plasticizers, flame retardants, stabilizers, fillers, pigments and dyes.
  • the single or multi-layer construct in particular artificial leather, comprises a textile carrier.
  • the single or multi-layer construct can have a textile carrier and/or a laminating layer, preferably a textile carrier and a laminating layer.
  • the textile carrier is preferably connected to the remaining single or multi-layer construct (comprising one or more plastic layers) by means of the laminating layer.
  • the laminating layer is also based on a polymer or a mixture of polymers.
  • the same polymers and preferred polymers that are described above for the plastic layers can be considered as polymers, so reference is made to them.
  • the laminating layer is also considered here as a plastic layer.
  • the single or multi-layer construct can thus comprise a lining layer and a further plastic layer, with a lining layer and at least two further plastic layers being preferred.
  • the textile carriers customary in the field can be used as textile carriers.
  • the textile carrier can be, for example, a fleece, knitted fabric, knitted fabric or woven fabric.
  • the textile carrier can be formed, for example, from natural fibers, for example cotton, polyester, such as polyethylene terephthalate, mixtures of cotton and polyester, Lyocell® , polyamide, polyacrylates, polyolefin, aramid, polymethylpentene (TPX), carbon fiber, glass fiber, mineral fiber or mixtures thereof.
  • the textile carrier can also be formed from biodegradable polymers, such as PLA and PHB.
  • the single or multilayer construct comprises a textile carrier or a textile carrier and/or a lining layer, in particular a textile carrier and a laminating layer, wherein the textile carrier and/or the lining layer is provided with the particulate zeolite.
  • This embodiment is particularly suitable for an artificial leather, in particular a breathable artificial leather.
  • a preferred embodiment for a single-layer construct or a single-layer composite, in particular as artificial leather has, for example, a polyurethane layer, in particular a thermoplastic polyurethane layer, on a textile support. If necessary, the textile carrier can be connected to the remaining single or multi-layer construct via a laminating layer.
  • the single or multi-layer construct can be, for example, a foil or a film.
  • the single or multi-layer construct is an artificial leather, with the single or multi-layer construct preferably having a textile carrier.
  • the single or multi-layer construct is preferably a breathable single or multi-layer construct, particularly preferably a breathable artificial leather, with the single or multi-layer construct preferably having a textile carrier.
  • a breathable single-layer or multi-layer construct, in particular a breathable artificial leather can, for example, have one or at least two breathable plastic layers which are formed from a polyvinyl chloride-polyurethane composite material.
  • An example of a commercially available breathable artificial leather is laif ® VyP from ContiTech AG.
  • a breathable single or multi-layer construct has continuous pores or channels in the construct, so that gas exchange from one side of the single or multi-layer construct to the other side is possible through the single or multi-layer construct.
  • the particulate zeolite in the single or multilayer construct preferably absorbs both non-polar and polar molecules, thereby achieving a synergistic effect.
  • a polar molecule has a permanent electric dipole moment, while non-polar molecules do not have a permanent electric dipole moment.
  • the single or multi-layer construct containing the zeolite, in particular artificial leather, can in particular be arranged as a surface material in a vehicle or in an interior.
  • the vehicle is preferably an automobile.
  • the interior is in particular an interior space in a building.
  • the single or multi-layer construct can be used, for example, as a decorative cover material or artificial leather for components in automobile interiors, such as seats or instrument panels, or for furniture.
  • the properties of the zeolite can significantly reduce the odor and emissions generated by the single or multi-layer construct.
  • the particulate zeolite is preferably introduced or loaded into the single-layer or multi-layer construct according to a method described below.
  • the single or multilayer construct is soaked in a dispersion containing the particulate zeolite.
  • a dispersion containing the particulate zeolite for example, water, an alcohol or a mixture of water and alcohol is suitable as a dispersion medium for the particulate zeolite.
  • the dispersion containing zeolite can contain further additives, for example a binder such as PU or acrylate.
  • the dispersion containing particulate zeolite is preferably an aqueous dispersion.
  • the proportion of particulate zeolite in the dispersion used for process step a) can be, for example, in the range from 1 to 20% by weight, preferably 2 to 20% by weight.
  • the single or multilayer construct is removed from the dispersion and the single or multilayer construct is dried to obtain the single or multilayer construct provided with the particulate zeolite. Drying involves removing the dispersion medium, usually water, from the single or multilayer construct.
  • the wet single-layer or multi-layer construct after removal from the dispersion is expediently first squeezed in order to squeeze out the dispersion medium.
  • the remaining dispersion medium is then removed by drying, conveniently by simply leaving it to stand under ambient conditions. If necessary, heating and/or air can be blown through to accelerate, but this is usually not necessary.
  • Loading with the particulate zeolite according to process step a) is particularly advantageous for a breathable single- or multi-layer construct, in particular a breathable artificial leather, such as laif® VyP.
  • a breathable single or multi-layer construct in particular breathable artificial leather, the particulate zeolite works very effectively.
  • the dried single or multi-layer construct can then also be provided with a top coat, for example by printing, screening, coating or spraying.
  • the zeolite particles remain in both the paint and the textile carrier, if used, and can actively absorb odor molecules as well as non-odorous small molecules.
  • the particulate zeolite is introduced into at least one plastic mass, from which one of the plastic layers of the single or multi-layer construct is formed.
  • the particulate zeolite can in this way be introduced into one or more of or all of the plastic layers of the single or multi-layer construct.
  • the respective plastic layers are preferably formed by applying the plastic mass to a suitable substrate and hardening the plastic mass in the usual way.
  • Suitable application methods include brushing, printing or spraying. Curing may include solidifying, drying and/or crosslinking.
  • reverse coating is often used in technology, in which a plastic layer is first applied to a removable substrate and cured and then the layer formed is transferred to another substrate.
  • Calender or extruder processes are suitable as alternative processes for producing the one or more plastic layers.
  • a thermoplastic film is drawn. Two or more of the films obtained can be laminated to form a multilayer composite.
  • the particulate zeolite is preferably mixed into at least one plastic mass, from which a lining layer of the single or multi-layer construct is formed.
  • the particulate zeolite can only be introduced into the lining layer or additionally into at least one further plastic layer.
  • the particulate zeolite can, for example, be mixed into the plastic mass directly as a powder or as a premix of zeolite and plasticizer.
  • the plastic mass from which the plastic layer is formed contains the polymer(s) and optionally one or more additives as described above.
  • the plastic mass can be a pasty or thermoplastic mass containing oligomers or polymers.
  • the plastic mass can also be in the form of granules.
  • the plastic mass can also be an aqueous coating composition.
  • An advantage of the use according to the invention is that the particulate zeolite can also be used in aqueous coating compositions since the hydrophilic components cannot penetrate into the cage structure of the zeolite. This is particularly true for type 13X zeolites, especially calcified type 13X zeolites.
  • a textile carrier is soaked in a dispersion which contains the particulate zeolite.
  • a dispersion which contains the particulate zeolite for example, water, an alcohol or a mixture of water and alcohol is suitable as a dispersion medium for the particulate zeolite.
  • the dispersion containing zeolite can contain further additives, for example a binder such as PU or acrylate.
  • the dispersion containing particulate zeolite is preferably an aqueous dispersion.
  • the proportion of particulate zeolite in the dispersion used for process step c) can be, for example, in the range from 5 to 20% by weight.
  • the textile carrier After removing the textile carrier from the dispersion, the textile carrier is dried.
  • the textile carrier provided with the zeolite can then be attached to the remaining single or multi-layer construct can be attached, preferably using a laminating layer as described above.
  • the ideal use for the particulate zeolite is on the surface of the textile support. This makes use of the large surface area of the textile carrier.
  • the textile carrier is only applied to the base or the remaining single or multi-layer structure in the last step, so that the risk of temporary saturation of the zeolite is suppressed.
  • the loaded zeolite is particularly effective for a breathable single or multilayer construct, in particular a breathable artificial leather, such as laif ® VyP.
  • a breathable single or multilayer construct in particular a breathable artificial leather, such as laif ® VyP.
  • odor molecules can be adsorbed into the zeolites located near the surface.
  • the single- or multi-layer construct for the method according to the invention, in particular according to process step a) is therefore, in a preferred embodiment, a breathable single- or multi-layer construct, in particular a breathable artificial leather.
  • the single or multi-layer construct can be provided with a conventional single or multi-layer topcoat before or after loading with zeolite, for example by printing, screening, coating or spraying.
  • the invention also relates to a single or multilayer construct comprising one or at least two plastic layers and particulate zeolite, and which is obtainable by the method according to the invention described above.
  • the single or multi-layer construct according to the invention preferably has a textile carrier or a textile carrier and a laminating layer.
  • the textile carrier can be attached to the remaining one or more via the laminating layer Multi-layer construction must be attached.
  • the textile carrier or the textile carrier and/or the lining layer are provided with the particulate zeolite in the single or multilayer construct.
  • the single or multi-layer construct is preferably an artificial leather, more preferably a breathable artificial leather.
  • Top coats and laminating coats suitable for PVC synthetic leather were each formed as individual coats on a substrate, such as grain tape or release paper.
  • a substrate such as grain tape or release paper.
  • top coats or laminating compounds were applied to the substrate and dried.
  • Top coats or laminating compounds with and without odor removers were used.
  • Example recipes for PVC artificial leather (all information in parts by weight): Recipe ingredients in parts Top coat lining line PVC 75 75 plasticizer 70 65 Additives 14 7 Absorber (if added) 1.5 1.5
  • the individual coats obtained contained the absorber in a proportion of approximately 0.9% by weight for the top coat or approximately 1% by weight for the lining coat.
  • a 2.9% by weight dispersion is prepared by weighing in an odor absorber (Zeolite X13) and water. The mixture is dispersed for 10 minutes at 7000 revolutions per minute.
  • a production material Laif ® VyP in the color black (F7901015) was used as a multi-layer construct. This is a breathable, water vapor permeable padding material. It is manufactured as a 7-layer hybrid material made of vinyl and polyurethane raw materials and has the special feature of having a continuous, open, fine-pored coating. It is provided with a textile backing.
  • a 10x20 cm sample is soaked in the dispersion. Thanks to the pore structure, the dispersion can penetrate not only the carrier but also the coating, in contrast to compact artificial leather variants. The wetted surface by the dispersion is thereby increased. After removal, it was allowed to drain and dry at room temperature. After 24 hours, constant weight and the end of drying were achieved.

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  • Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft die Verwendung von teilchenförmigem Zeolith in einem Ein- oder Mehrschichtkonstrukt, das eine oder mindestens zwei Kunststoffschichten enthält, als Geruchsentferner, wobei das Ein- oder Mehrschichtkonstrukt bevorzugt ein Kunstleder ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft die Verwendung von teilchenförmigem Zeolith als Geruchsentferner in einem eine oder mindestens zwei Kunststoffschichten enthaltenden Ein- oder Mehrschichtkonstrukt, insbesondere in einem Kunstleder.
  • Ein- oder Mehrschichtkonstrukte, wie z.B. Kunstleder, werden immer kritischer in Bezug auf Emissionen und Eigengeruch bewertet. Eine Reduktion der Gerüche und Emissionen werden beispielsweise durch Ausheizprozesse während der Herstellung oder auch durch nachgeschaltete Prozesse erreicht. Auslöser der Gerüche und Emissionen sind Rohstoffe und Reaktionen der einzelnen Produktkomponenten sowie die nötigen Prozessführungsparameter wie Temperaturen.
  • Außerdem werden Geruchsabsorber bzw. Geruchsentferner aus Basis von Cyclodextrinen eingesetzt. Diese Verbindungen werden auch im Bereich der Lebensmittelindustrie verwendet (Lebensmittelzusatzstoff E 459). Außerdem ist bekannt, dass Zeolithe als Geruchsabsorber wie auch als Absorber für emissionsverursachende Stoffe wie Butanonoxim eingesetzt werden.
  • Solche als Geruchsabsorber eingesetzte Materialien besitzen gewöhnlich Käfigstrukturen, in den Substanzen eingelagert bzw. absorbiert werden können.
  • Cyclodextrine besitzen einen begrenzten Temperaturbereich von bis zu 200 °C, unter welchem sie einsetzbar sind. Cyclodextrine besitzen aufgrund ihrer zelluloseähnlichen Struktur einen hydrophoben Käfig, wobei der äußere Käfig eher hydrophil gestaltet ist. Die ermöglicht es, in erster Linie Moleküle zu binden, welche eine physikalische oder chemische Interaktion mit dem Käfig eingehen. Hydrophobe Moleküle werden tendenziell weniger gebunden oder haben eine geringere Affinität.
  • Die zur Reduzierung des Geruchs eingesetzten Materialien können in zwei Klassen unterteilt werden. Eine Klasse sind Materialien, die auf einem hydrophilen Molekülcharakter beruhen. Eine andere Klasse sind Materialien, die einen hydrophoben Charakter aufweisen.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in einer Optimierung der Geruchseigenschaften von Ein- oder Mehrschichtkonstrukten, wie z.B. Kunstleder, d.h. es sollte eine möglichst große Reduzierung der von einem Ein- oder Mehrschichtkonstrukt wie Kunstleder ausgehenden Gerüche erreicht werden, wobei idealerweise die Schwelle der Geruchswahrnehmung unterschritten wird. Dabei sollten möglichst geringe Menge an zusätzlichem Material für die Geruchsreduzierung benötigt werden.
  • Die Erfinder haben festgestellt, dass diese Aufgabe dadurch gelöst werden kann, dass teilchenförmiges Zeolith als Geruchsentferner in ein Ein- oder Mehrschichtkonstrukt eingearbeitet wird.
  • Die Erfindung betrifft somit die Verwendung von teilchenförmigem Zeolith in einem eine oder mindestens zwei Kunststoffschichten enthaltenden Ein- oder Mehrschichtkonstrukt als Geruchsentferner.
  • Bei der erfindungsgemäßen Verwendung des teilchenförmigen Zeoliths zeigte sich, dass die erhaltenen, mit Zeolith versehenen Ein- oder Mehrschichtkonstrukte einen signifikant verringerten Geruch im Vergleich zu einem Ein- oder Mehrschichtkonstrukt ohne Zeolith aufweisen. So konnten durch die erfindungsgemäße Verwendung, die gemäß VDA C3 bestimmten Geruchsnoten des Ein- oder Mehrschichtkonstrukts um jeweils eine Note gesenkt werden, beispielsweise von einem Wert von 4 auf 3. Zusätzlich wurden die Emissionen gemäß der mittels VDA 278 bestimmten VOC- und Fog-Werte um mindestens 20 % gesenkt.
  • Die erfindungsgemäße Verwendung ermöglicht Geruchs- und Emissionsverbesserungen von Ein- und Multischichtverbundsystemen. Es ergeben sich synergistische Wirkung zwischen Zeolithen für polare geruchs- und emissionsverursachende Moleküle für offenporige und geschlossene Systeme. Der teilchenförmige Zeolith kann durch Einbringen in die für die Bildung der Kunststoffschichten eingesetzten Kunststoffmassen in das Ein- oder Mehrschichtkonstrukt eingebracht werden. Zusätzlich oder alternativ ist eine nachträgliche oberflächliche Beladung des ganzen Ein- oder Mehrschichtkonstrukts oder eine separate Beladung des textilen Trägers des Ein- oder Multischichtkonstrukts möglich. Das Einbringen des teilchenförmigen Zeoliths in das Ein- oder Mehrschichtkonstrukt kann auch als Beladen des Ein- oder Mehrschichtkonstrukts mit dem teilchenförmigen Zeolith bezeichnet werden.
  • Überraschenderweise haben sich die kalzifizierten Varianten von Zeolith 13X für die Geruchsabsorption besonders bewährt.
  • Zusätzlich kann der teilchenförmige Zeolith in dem Ein- oder Mehrschichtkonstrukt als Stabilisator dienen, um beispielsweise organische oder anorganische Säuren zu binden, z.B. in einer PVC-Schicht.
  • Nachfolgend wird die Erfindung ausführlich erläutert, wobei auch weitere Vorteile beschrieben werden.
  • Ein Geruchsentferner bzw. Geruchsabsorber ist eine Substanz, die den Geruch von Gegenständen verringern kann. Dieser Effekt wird gewöhnlich dadurch erreicht, dass der Geruchsentferner Substanzen in dem Gegenstand, der einen Geruch aufweist, absorbieren kann, so dass ein Austreten der Substanz in die Umgebung vermieden wird.
  • Die Bewertung des Geruchs kann z.B. gemäß den Geruchswerten bzw. Noten der Norm VDA 270 C3 (Lagerung 2 h, 80 °C) bestimmt werden. Weitere Parameter zur Charakterisierung der Ein- oder Mehrschichtkonstruktsysteme sind der VOC-Wert und der Fog-Wert. Diese Werte ermöglichen eine Abschätzung der Emission von leichtflüchtigen organischen Verbindungen (VOC-Wert) sowie den Anteil kondensierbarer Substanzen (Fog-Wert). Diese Werte können gemäß der Norm VDA 278 bestimmt werden.
  • Zeolithe können nach erfolgter Dehydratisierung verschiedene Gasmoleküle binden. Voraussetzung ist, dass sie kleiner als die "Öffnungen" in den Innenhohlräumen der Kristalle des Zeoliths sind, dies bildet die Grundlage ihrer Nutzung als Sorbentien. Für den wahrnehmbaren Geruch, der mit VDA 270 C3 geprüft wird, müssen spezifisch die Moleküle, welche den Geruch in den Geruchsrezeptoren verursachen, gebunden werden. Im Gegensatz dazu werden bei der thermischen Analyse organischer Emissionen über die FOG- und VOC-Werte (VDA 278) unabhängig von der Geruchswirkung alle vorhandenen Abspaltungsprodukte getrennt und identifiziert. Hierbei wird durch die Absorption das Einhalten von Grenzwerten ermöglicht bzw. gesichert.
  • Adsorbierbare Moleküle durch die polaren Eigenschaften der Zeolithe in den Mehrschichtaufbauten sind beispielsweise geruchsaktive Moleküle wie Amine, Thioverbindungen, Oxime und Phosphorverbindungen, Alkohole, Carbon-mono und -disäuren, Aldehyde, Ketone, Butyrale, Amide. Ferner können durch die Käfigstruktur auch unpolare Substanzen sterisch gebunden werden, sofern diese in den Hohlraum des Käfigs eindiffundieren können.
  • Als teilchenförmiger Zeolith kann ein Typ von Zeolith oder eine Mischung verschiedener Zeolith-Typen verwendet werden. Zeolith und die verschiedenen Typen sind dem Fachmann bekannt und im Handel erhältlich.
  • Für die erfindungsgemäße Verwendung eignen sich z.B. Zeolithe vom Typ A, B und X, wobei ein Zeolith vom Typ X bevorzugt ist. Beispiele für Zeolithe vom Typ A sind Zeolith vom Typ A3, welches irreversibel Wasser aufnimmt, und Zeolith vom Typ A4, welches reversibel Wasser aufnimmt, so dass ein Austausch möglich ist.
  • Der Zeolith ist besonders bevorzugt ein teilchenförmiger Zeolith vom Typ 13X. Zeolithe vom Typ 13X werden manchmal auch als Zeolithe vom Typ X13 bezeichnet. Dieser Typ hat Poren kleiner 0,9 nm und kann daher Moleküle wie Amine, Thiole, Oxime und Phosphinverbindungen binden. Zeolithe vom Typ X und insbesondere vom Typ 13X besitzen im Vergleich zu anderen Zeolith-Typen, wie A oder B, größeren Käfigabmessungen.
  • Der erfindungsgemäß verwendete teilchenförmige Zeolith ist bevorzugt ein kalzifizierter Zeolith, bevorzugter ein kalzifizierter Zeolith vom Typ X und insbesondere ein kalzifizierter Zeolith vom Typ 13X, der die besten geruchsabsorbierenden Eigenschaften zeigt. Zeolithe des Typs 13X weisen Käfigstrukturen auf, in denen Wassermolekülen reversibel aufgenommen werden, so dass keine feste Einlagerung stattfindet. Ein geeignetes Handelsprodukt für einen kalzifizierten Zeolith vom Typ 13X ist z.B. Köstrolith® 13XP-calc von CWK Chemiewerk Bad Köstritz GmbH, für den eine Porengröße von etwa 0,9 nm angegeben wird.
  • Ein Zeolith vom Typ 13X, insbesondere ein kalzifizierter Zeolith vom Typ 13X, ermöglicht im Vergleich zu anderen Zeolith-Typen das Einfangen größerer Moleküle in dem Ein- oder Mehrschichtkonstrukt, von denen schon wenige Moleküle gerochen werden können und auch als Ghost-Moleküle bezeichnet werden.
  • Unter Kalzifizierung versteht man die Einlagerung von Kalziumionen bzw. Kalziumsalzen in den Zeolith. Die Kalzifizierung kann durch Behandeln der Zeolithe mit Lösungen oder Dispersionen, die Kalziumionen bzw. Kalziumsalze enthalten, und anschließendes Trocknen erreicht werden.
  • Der teilchenförmige Zeolith weist bevorzugt eine solche Teilchengrößenverteilung auf, dass er einen auf das Volumen bezogenen d90-Wert von nicht mehr als 25 µm, bevorzugter nicht mehr als 20 µm, bevorzugter nicht mehr als 10 µm, aufweist.
  • Der auf das Volumen bezogenen d90-Wert ist ein Maß für die Teilchengrößenverteilung und bedeutet, dass 90 Volumenprozent des eingesetzten Zeoliths eine kleinere Teilchengröße als der angegebene d90-Wert aufweisen. Beispielsweise bedeutet ein d90-Wert von 25 µm, dass 90 Volumenprozent der Teilchen kleiner als 25 µm sind. Der d90-Wert kann mittels üblicher Verfahren wie optischer Verfahren bestimmt werden, z.B. durch Laserbeugungs-Partikelgrößenanalyse.
  • Der teilchenförmige Zeolith wird bevorzugt in einer Menge von 0,5 bis 10 Gew.-%, bevorzugt 1 bis 5 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Ein- oder Mehrschichtkonstrukts einschließlich Zeolith, verwendet.
  • Der teilchenförmige Zeolith kann direkt als Pulver verwendet werden, z.B. zum Einmischen in eine Kunststoffmasse. Das Pulver kann auch in einem Weichmacher vordispergiert werden, um eine Vormischung zu erhalten, die dann in eine Kunststoffmasse gegeben wird. Das Zeolith-Pulver kann auch in ein Dispersionsmedium dispergiert werden, um eine Dispersion zu erhalten, die zum Tränken des Ein- oder Mehrschichtkonstrukts oder eines dafür vorgesehenen textilen Trägers verwendet wird. Als Dispersionsmedium eignet sich z.B. Wasser, ein Alkohol oder eine Mischung von Wasser und Alkohol.
  • In dem eine oder mindestens zwei Kunststoffschichten enthaltenden Ein- oder Mehrschichtkonstrukt, insbesondere Kunstleder, können als Geruchsentferner auch Cucurbiturile oder Cucurbiturile in Kombination mit Zeolithen wie vorstehend beschrieben verwendet werden. Cucurbiturile sind makrocyclische Moleküle, die sich aus mehreren Glycoluril-Einheiten zusammensetzen. Sie weisen chemisch inerte Hohlräume auf, in denen andere Moleküle gebunden werden können.
  • Der teilchenförmige Zeolith wird in einem eine oder mindestens zwei Kunststoffschichten enthaltenden Ein- oder Mehrschichtkonstrukt als Geruchsentferner verwendet. Das Einschichtkonstrukt weist eine Kunststoffschicht auf, z.B. als einschichtige Kunststofffolie oder einschichtigen Kunststofffilm. In der Regel ist es bevorzugt, wenn das Einschichtkonstrukt ferner einen textilen Träger aufweist. Das Einschichtkonstrukt kann dann auch als Einschichtverbund bezeichnet werden. Das Mehrschichtkonstrukt weist zwei oder mehr Kunststoffschichten auf und kann auch als Mehrschichtverbund bezeichnet werden. In der Regel ist es bevorzugt, wenn das Mehrschichtkonstrukt bzw. der Mehrschichtverbund ferner einen textilen Träger aufweist.
  • Das Ein- oder Mehrschichtkonstrukt für die erfindungsgemäße Verwendung weist eine, zwei oder mehr als zwei Kunststoffschichten auf. Die Kunststoffschichten können jeweils unabhängig voneinander auf den gleichen oder unterschiedlichen Polymeren oder Polymermischungen basieren. In der Regel ist es bevorzugt, wenn alle enthaltene Kunststoffschichten auf den gleichen Polymeren oder Polymermischungen basieren. Die einen oder mehreren Kunststoffschichten können unabhängig voneinander nicht geschäumte Schichten oder geschäumte Schichten sein.
  • Als Polymere für die Kunststoffschichten können alle üblicherweise in solchen Ein- oder Mehrschichtkonstrukten eingesetzten Polymere verwendet werden. Beispiele für geeignete Polymere sind Polyurethane, einschließlich thermoplastische Polyurethane (TPU), Polyvinylchloride (PVC), thermoplastische Polyolefine (TPO), thermoplastische Elastomere (TPE), Polyester, z.B. Polymilchsäure (PLA), Poly(butylensuccinat) (PBS) und Polyethyenfuranoat (PEF), Polyamide, Acrylate, Methacrylate, Silikone, Polycarbonate, Polysuccinate, Polybutyrale, z.B. Polyvinylbutyral (PVB), und Mischungen davon.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform werden eine oder mehrere Kunststoffschichten des Ein- oder Mehrschichtkonstrukts, z.B. alle Kunststoffschichten, aus Polyurethan (PU), Polyvinylchlorid (PVC) oder einer Mischung von Polyurethan und Polyvinylchlorid (PU/PVC) gebildet. Bevorzugte Kunststoffschichten sind somit PU-Schichten, PVC-Schichten und PU/PVC-Schichten. Polyurethan schließt auch thermoplastisches Polyurethan (TPU) ein.
  • Das Polyurethan, einschließlich thermoplastisches Polyurethan (TPU), kann durch Umsetzung von blockiertem Polyisocyanat mit Alkoholen und/oder Aminen gebildet werden, wobei als Blockierungsmittel häufig Oxime eingesetzt werden. Das Polyurethan, einschließlich thermoplastisches Polyurethan (TPU), wird aber vorzugsweise durch Umsetzung von nicht blockiertem Polyisocyanat mit Alkoholen und/oder Aminen oder durch Polyurethandispersionen gebildet.
  • Es versteht sich, dass die Kunststoffschichten eine oder mehrere Additive enthalten können, die auf dem Gebiet üblich sind. Beispiele für solche Additive sind Weichmacher, Flammschutzmittel, Stabilisatoren, Füllstoffe, Pigmente und Farbstoffe.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Ein- oder Mehrschichtkonstrukt, insbesondere Kunstleder, einen textilen Träger. Das Ein- oder Mehrschichtkonstrukt kann einen textilen Träger und/oder eine Kaschierschicht, bevorzugt einen textilen Träger und eine Kaschierschicht, aufweisen. Der textile Träger wird bevorzugt mittels der Kaschierschicht mit dem restlichen Ein- oder Mehrschichtkonstrukt (umfassend eine oder mehrere Kunststoffschichten) verbunden.
  • Die Kaschierschicht basiert ebenfalls auf einem Polymer oder einer Mischung von Polymeren. Als Polymere kommen die gleichen Polymere und bevorzugten Polymere in Betracht, die vorstehend für die Kunststoffschichten beschrieben sind, so dass darauf verwiesen wird.
  • Die Kaschierschicht wird hier ebenfalls als eine Kunststoffschicht berücksichtigt. Das Ein- oder Mehrschichtkonstrukt kann somit eine Kaschierschicht und eine weitere Kunststoffschicht umfassen, wobei eine Kaschierschicht und mindestens zwei weitere Kunststoffschichten bevorzugt sind.
  • Als textile Träger können die auf dem Gebiet üblichen textilen Träger eingesetzt werden. Der textile Träger kann z.B. ein Vlies, Gewirke, Gestricke oder Gewebe sein. Der textile Träger kann z.B. aus Naturfasern, z.B. Baumwolle, Polyester, wie Polyethylenterephthalat, Mischungen von Baumwolle und Polyester, Lyocell®, Polyamid, Polyacrylate, Polyolefin, Aramid, Polymethylpenten (TPX), Carbonfaser, Glasfaser, Mineralfaser oder Mischungen davon gebildet sein. Der textile Träger kann auch aus bioabbaubaren Polymeren, wie z.B. PLA und PHB, gebildet sein.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verwendung umfasst das Ein- oder Mehrschichtkonstrukt einen textilen Träger oder einen textilen Träger und/oder eine Kaschierschicht, insbesondere einen textilen Träger und eine Kaschierschicht, wobei der textile Träger und/oder die Kaschierschicht mit dem teilchenförmigen Zeolith versehen ist. Diese Ausführungsform eignet sich insbesondere für ein Kunstleder, insbesondere ein atmungsaktives Kunstleder.
  • Eine bevorzugte Ausführungsform für ein Einschichtkonstrukt bzw. einen Einschichtverbund, insbesondere als Kunstleder, weist z.B. eine Polyurethanschicht, insbesondere eine thermoplastische Polyurethanschicht, auf einem textilen Träger auf. Gegebenenfalls kann der textile Träger über eine Kaschierschicht mit dem restlichen Ein- oder Mehrschichtkonstrukt verbunden werden.
  • Das Ein- oder Mehrschichtkonstrukt kann z.B. eine Folie oder ein Film sein. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist das Ein- oder Mehrschichtkonstrukt ein Kunstleder, wobei das Ein- oder Mehrschichtkonstrukt bevorzugt einen textilen Träger aufweist. Das Ein- oder Mehrschichtkonstrukt ist bevorzugt ein atmungsaktives Ein- oder Mehrschichtkonstrukt, besonders bevorzugt ein atmungsaktives Kunstleder, wobei das Ein- oder Mehrschichtkonstrukt bevorzugt einen textilen Träger aufweist. Ein atmungsaktives Ein- oder Mehrschichtkonstrukt, insbesondere ein atmungsaktives Kunstleder, kann z.B. eine oder mindestens zwei atmungsaktive Kunststoffschichten aufweisen, die aus einem Polyvinylchlorid-Polyurethan-Kompositmaterial gebildet sind. Ein Beispiel für ein im Handel erhältliches atmungsaktives Kunstleder ist laif® VyP von ContiTech AG.
  • Ein atmungsaktives Ein- oder Mehrschichtkonstrukt weist durchgehende Poren bzw. Kanäle im Konstrukt auf, so dass ein Gasaustausch von einer Seite des Ein- oder Mehrschichtkonstrukts zur anderen Seite durch das Ein- oder Mehrschichtkonstrukt möglich ist. Durch die Kombination von offenporigen Konstruktionen der atmungsaktiven Konstrukte mit Zeolithen kann eine schnellere Absorption bzw. Austausch erreicht werden.
  • Bei der erfindungsgemäßen Verwendung absorbiert der teilchenförmige Zeolith in dem Ein- oder Mehrschichtkonstrukt bevorzugt sowohl unpolare als auch polare Moleküle, wodurch ein synergistischer Effekt erzielt wird. Ein polares Molekül besitzt ein permanentes elektrisches Dipolmoment, während unpolare Moleküle kein permanentes elektrisches Dipolmoment aufweisen.
  • Das den Zeolith enthaltende Ein- oder Mehrschichtkonstrukt, insbesondere Kunstleder, kann insbesondere als Oberflächenmaterial in einem Fahrzeug oder in einem Innenraum angeordnet sein. Bei dem Fahrzeug handelt es sich vorzugsweise um ein Automobil. Der Innenraum ist insbesondere ein Innenraum in einem Gebäude. Das Ein- oder Mehrschichtkonstrukt kann z.B. als dekoratives Bezugsmaterial bzw. Kunstleder für Bauteile im Automobilinnenraum, wie Sitze oder Instrumententafeln, oder für Möbel eingesetzt werden. Durch die Eigenschaften des Zeoliths können der Geruch und die Emissionen, die durch das Ein- oder Mehrschichtkonstrukt erzeugt werden, signifikant verringert werden.
  • Bei der erfindungsgemäßen Verwendung wird der teilchenförmige Zeolith bevorzugt gemäß einem nachstehend beschriebenen Verfahren in das Ein- oder Mehrschichtkonstrukt eingebracht bzw. damit beladen.
  • Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zu Herstellung eines teilchenförmiges Zeolith enthaltenden Ein- oder Mehrschichtkonstrukts, der eine oder mindestens zwei Kunststoffschichten und gegebenenfalls einen textilen Träger enthält, wobei das Verfahren mindestens einen der folgenden Schritte umfasst, wobei in der Regel einer der Schritte ausreichend ist:
    1. a) Tränken des Ein- oder Mehrschichtkonstrukts in einer das teilchenförmige Zeolith enthaltenden Dispersion, Entnahme des Ein- oder Mehrschichtkonstrukts aus der Dispersion und Trocknen des Ein- oder Mehrschichtkonstrukts,
    2. b) Einmischen des teilchenförmige Zeoliths in eine oder mehrere Kunststoffmassen, aus der bzw. denen eine oder mehrere Kunststoffschichten des Ein- oder Mehrschichtkonstrukts gebildet werden,
    3. c) Tränken des textilen Trägers in einer das teilchenförmige Zeolith enthaltenden Dispersion, Entnahme des textilen Trägers aus der Dispersion, Trocknen des textilen Trägers und Anbringen des textilen Trägers an das restliche Ein- oder Mehrschichtkonstrukt.
  • Im Falle des Verfahrensschritts a) wird das Ein- oder Mehrschichtkonstrukt in einer das teilchenförmige Zeolith enthaltenden Dispersion getränkt. Wie bereits zuvor beschrieben eignet sich z.B. Wasser, ein Alkohol oder eine Mischung von Wasser und Alkohol als Dispersionsmedium für das teilchenförmige Zeolith. Die Zeolith enthaltende Dispersion kann weitere Additive enthalten, z.B. ein Bindemittel wie PU oder Acrylat. Die teilchenförmiges Zeolith enthaltende Dispersion ist bevorzugt eine wässrige Dispersion.
  • Der Anteil des teilchenförmigen Zeoliths kann in der für den Verfahrensschritt a) verwendeten Dispersion z.B. im Bereich von 1 bis 20 Gew.-%, bevorzugt 2 bis 20 Gew.-%, liegen.
  • Nach der Tränkung wird das Ein- oder Mehrschichtkonstrukt aus der Dispersion entnommen und das Ein- oder Mehrschichtkonstrukt getrocknet, um den mit dem teilchenförmigen Zeolith versehenen Ein- oder Mehrschichtkonstrukt zu erhalten. Das Trocknen beinhaltet das Entfernen des Dispersionsmediums, in der Regel Wasser, aus dem Ein- oder Mehrschichtkonstrukt. Zweckmäßigerweise wird hierfür das nach der Entnahme aus der Dispersion nasse Ein- oder Mehrschichtkonstrukt zunächst gequetscht, um das Dispersionsmedium auszupressen. Das verbliebene Dispersionsmedium wird dann durch Trocknen entfernt, zweckmäßigerweise durch einfaches Stehenlassen bei Umgebungsbedingungen. Gegebenenfalls kann zur Beschleunigung erwärmt werden und/oder Luft durchgeblasen werden, dies ist aber in der Regel nicht erforderlich.
  • Die Beladung mit dem teilchenförmigen Zeolith gemäß Verfahrensschritt a) ist besonders vorteilhaft für ein atmungsaktives Ein- oder Mehrschichtkonstrukt, insbesondere ein atmungsaktives Kunstleder, wie laif® VyP. Bei einem solchen atmungsaktiven Ein- oder Mehrschichtkonstrukt, insbesondere atmungsaktiven Kunstleder, wirkt der teilchenförmige Zeolith sehr effektiv.
  • Das getrocknete Ein- oder Mehrschichtkonstrukt kann anschließend auch mit einem Decklack versehen werden, z.B. durch Drucken, Rastern, Beschichten oder Sprühen. Die Zeolithteilchen verbleiben sowohl in dem Lack wie auch in dem textilen Träger, falls eingesetzt, und können aktiv Geruchsmoleküle sowie nicht geruchsintensive kleine Moleküle absorbieren.
  • Bei dem alternativen oder zusätzlichen Schritt b) wird der teilchenförmige Zeolith in mindestens eine Kunststoffmasse eingebracht, aus der eine der Kunststoffschichten des Ein- oder Mehrschichtkonstrukts gebildet wird. Der teilchenförmige Zeolith kann auf diese Weise in eine oder mehrere der oder alle Kunststoffschichten des Ein- oder Mehrschichtkonstrukts eingebracht werden.
  • Die Bildung der jeweiligen Kunststoffschichten erfolgt bevorzugt durch Auftragen der Kunststoffmasse auf ein geeignetes Substrat und Härten der Kunststoffmasse auf übliche Weise. Als Auftragsverfahren eignen sich z.B. Streich-, Druck- oder Sprühverfahren. Das Härten kann ein Verfestigen, Trocknen und/oder Vernetzen beinhalten. Bei diesen Systemen wird in der Technik häufig eine Umkehrbeschichtung eingesetzt, bei der eine Kunststoffschicht zunächst auf einem ablösbaren Substrat aufgetragen und gehärtet wird und anschließend die gebildete Schicht auf eine andere Unterlage übertragen wird. Als alternative Verfahren zur Herstellung der einen oder mehreren Kunststoffschichten eignen sich Kalander- oder Extruderverfahren. Hier wird im ersten Schritt eine thermoplastische Folie gezogen. Zwei oder mehr der erhaltenen Folien können zu einem Mehrschichtverbund laminiert werden.
  • Im Fall des alternativen oder zusätzlichen Verfahrensschritts b) wird der teilchenförmige Zeolith bevorzugt zumindest in eine Kunststoffmasse eingemischt, aus der eine Kaschierschicht des Ein- oder Mehrschichtkonstrukts gebildet wird. Der teilchenförmige Zeolith kann nur in die Kaschierschicht oder zusätzlich in mindestens eine weitere Kunststoffschicht eingebracht werden.
  • Der teilchenförmige Zeolith kann z.B. direkt als Pulver oder als Vormischung aus Zeolith und Weichmacher in die Kunststoffmasse eingemischt werden. Die Kunststoffmasse, aus der die Kunststoffschicht gebildet wird, enthält das oder die Polymere und gegebenenfalls ein oder mehrere Additive wie vorstehend beschrieben. Die Kunststoffmasse kann eine pastöse oder thermoplastische Oligomere oder Polymere enthaltende Masse sein. Die Kunststoffmasse kann auch in Form von Granulat vorliegen. Die Kunststoffmasse kann auch eine wässrige Beschichtungszusammensetzung sein.
  • Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Verwendung ist, dass der teilchenförmige Zeolith auch in wässrigen Beschichtungszusammensetzungen eingesetzt werden kann, da die hydrophilen Komponenten nicht in die Käfigstruktur des Zeoliths eindringen können. Dies gilt insbesondere für Zeolithe vom Typ 13X, insbesondere für kalzifizierte Zeolithe vom Typ 13X.
  • Im Fall des alternativen oder zusätzlichen Verfahrensschritts c) wird ein textiler Träger in eine Dispersion getränkt, die den teilchenförmigen Zeolith enthält. Wie bereits zuvor beschrieben eignet sich z.B. Wasser, ein Alkohol oder eine Mischung von Wasser und Alkohol als Dispersionsmedium für das teilchenförmige Zeolith. Die Zeolith enthaltende Dispersion kann weitere Additive enthalten, z.B. ein Bindemittel wie PU oder Acrylat. Die teilchenförmiges Zeolith enthaltende Dispersion ist bevorzugt eine wässrige Dispersion.
  • Der Anteil des teilchenförmigen Zeoliths kann in der für den Verfahrensschritt c) verwendeten Dispersion z.B. im Bereich von 5 bis 20 Gew.-% liegen.
  • Nach Entnahme des textilen Trägers aus der Dispersion wird der textile Träger getrocknet. Der mit dem Zeolith versehene textile Träger kann dann an das restliche Ein- oder Mehrschichtkonstrukt angebracht werden, bevorzugt mithilfe einer Kaschierschicht wie vorstehend beschrieben.
  • Es wurde herausgefunden, dass der ideale Einsatz für das teilchenförmige Zeolith auf der Oberfläche des textilen Trägers ist. Dadurch wird die große Oberfläche des textilen Trägers genutzt. Überdies wird der textile Träger bei einem Umkehrbeschichtungsverfahren erst im letzten Arbeitsschritt auf die Unterlage bzw. das restliche Ein- oder Mehrschichtkonstrukt appliziert, so dass die Gefahr einer vorläufigen Sättigung des Zeoliths unterdrückt wird.
  • Unabhängig davon, wie das Ein- oder Mehrschichtkonstrukt mit dem teilchenförmigen Zeolith beladen wird, wirkt das beladene Zeolith besonders effektiv für ein atmungsaktives Ein- oder Mehrschichtkonstrukt, insbesondere ein atmungsaktives Kunstleder, wie laif® VyP. Durch die feinen Kanäle in dem atmungsaktiven Ein- oder Mehrschichtkonstrukt bzw. Kunstleder können Geruchsmoleküle in die nahe der Oberfläche befindlichen Zeolithe adsorbiert werden. Das Ein- oder Mehrschichtkonstrukt für das erfindungsgemäße Verfahren, insbesondere gemäß Verfahrensschritt a), ist daher in einer bevorzugten Ausführungsform ein atmungsaktives Ein- oder Mehrschichtkonstrukt, insbesondere ein atmungsaktives Kunstleder.
  • Das Ein- oder Mehrschichtkonstrukt kann vor oder nach der Beladung mit Zeolith mit einem üblichen ein- oder mehrschichtigen Decklack versehen werden, z.B. durch Drucken, Rastern, Beschichten oder Sprühen.
  • Die Erfindung betrifft auch ein Ein- oder Mehrschichtkonstrukt, das eine oder mindestens zwei Kunststoffschichten und teilchenförmiges Zeolith umfasst, und das erhältlich ist nach dem vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren.
  • Das erfindungsgemäße Ein- oder Mehrschichtkonstrukt weist bevorzugt einen textilen Träger oder einen textilen Träger und eine Kaschierschicht auf. Der textile Träger kann über die Kaschierschicht an das restliche Ein- oder Mehrschichtkonstrukt angebracht sein. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind in dem Ein- oder Mehrschichtkonstrukt der textile Träger oder der textilen Träger und/oder die Kaschierschicht mit dem teilchenförmigen Zeolith versehen. Das Ein- oder Mehrschichtkonstrukt ist bevorzugt ein Kunstleder, bevorzugter ein atmungsaktives Kunstleder.
  • Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen weiter erläutert, die den Umfang der Erfindung in keiner Weise einschränken sollen.
    • Beispiele Beispiele im Einzelstrich:
  • Für PVC-Kunstleder geeignete Deckstriche und Kaschierstriche wurden jeweils als Einzelstriche auf einem Substrat, z.B. Narbband oder Releasepapier, gebildet. Hierfür wurden Deckstrichmassen bzw. Kaschiermassen auf dem Substrat appliziert und getrocknet. Es wurden Deckstrichmassen bzw. Kaschiermassen mit und ohne Geruchsentferner eingesetzt. Als Geruchsentferner bzw. Geruchsabsorber (im Folgenden auch als Absorber bezeichnet) wurde teilchenförmiges Köstrolith® 13XP-calc, auch als Zeolith X13 bezeichnet, eingesetzt.
  • Vorgehen: Einwaage Geruchsabsorber, Weichmacher, dann Rührung der Masse bei 7000 Umdrehungen pro Minute mit einem Niemann Rührer, um eine Vormischung zu erhalten. Danach Ansetzung der PVC-Masse nach Standardvorschrift gemäß nachstehender Tabelle.
  • Beispielrezepturen für eine PVC-Kunstleder (alle Angaben in Gew.-Teilen):
    Rezepturbestandteile in Teilen Deckstrich Kaschierstrich
    PVC 75 75
    Weichmacher 70 65
    Additive 14 7
    Absorber (sofern zugesetzt) 1,5 1,5
  • Die erhaltenen Einzelstriche enthielten bei Einsatz von Absorber den Absorber in einem Anteil von ca. 0,9 Gew.-% für den Deckstrich bzw. ca. 1 Gew.-% für den Kaschierstrich.
  • Die Geruchsnoten der erhaltenen Einzelstriche wurden gemäß der Norm VDA 270 C3 (Lagerung 2 h, 80 °C) bestimmt. Die Ergebnisse sind in folgender Tabelle gezeigt.
    Rezeptur Geruchsnote mit Absorber Geruchsnote ohne Absorber
    Deckstrichmasse mit ca. 0,9 % Zeolith X13 oder ohne Absorber 2,2 3,0
    Kaschiermasse mit ca. 1 % Zeolith X13 oder ohne Absorber 1,8 2,5
    • Beispiel Tränkverfahren:
  • Zuerst wird eine 2,9 Gew.-% Dispersion angesetzt, indem ein Geruchsabsorber (Zeolith X13) und Wasser eingewogen werden. Die Mischung wird 10 min bei 7000 Umdrehung pro Minuten dispergiert. Als Mehrschichtkonstrukt wurde hierbei ein Produktionsmaterial Laif® VyP in der Farbe Schwarz (F7901015) verwendet. Dabei handelt es sich um ein atmungsaktives, wasserdampfdurchlässiges Polstermaterial. Es ist als 7-schichtiges Hybridmaterial aus Vinyl und Polyurethanrohstoffen herstellt und hat die Besonderheit das es durchgängige offene feinporige Beschichtung besitzt. Es ist mit einem textilen Träger versehen. Ein Muster mit 10x20 cm wird in der Dispersion getränkt. Dank der Porenstruktur kann die Dispersion, im Gegensatz zu kompakten Kunstledervarianten, nicht nur den Träger, sondern auch in die Beschichtung eindringen. Die benetze Oberfläche durch die Dispersion ist dadurch erhöht. Nach Entnahme ließ man abtropfen und bei Raumtemperatur trocknen. Nach 24 h wurde die Gewichtskonstanz und das Ende der Trocknung erreicht.
  • Die Geruchsnoten der erhaltenen Muster wurden gemäß der Norm VDA 270 C3 (Lagerung 2 h, 80 °C) bestimmt und mit einem Muster ohne Tränkbehandlung (Referenz) verglichen. Die Ergebnisse sind in folgender Tabelle gezeigt.
    Varianten Gewichtszunahme X durch Tränkung Geruchsnote
    Referenz 0 % 3,5
    Zeolith X13 2,87 % 2,8

Claims (16)

  1. Verwendung von teilchenförmigem Zeolith in einem eine oder mindestens zwei Kunststoffschichten enthaltenden Ein- oder Mehrschichtkonstrukt als Geruchsentferner.
  2. Verwendung nach Anspruch 1, wobei der teilchenförmige Zeolith vom Typ 13X ist.
  3. Verwendung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der teilchenförmige Zeolith ein kalzifizierter Zeolith, insbesondere ein kalzifizierter Zeolith vom Typ 13X, ist.
  4. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der teilchenförmige Zeolith einen auf das Volumen bezogenen d90-Wert von nicht mehr als 25 µm, bevorzugter nicht mehr als 20 µm, bevorzugter nicht mehr als 10 µm, aufweist.
  5. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der teilchenförmige Zeolith in einer Menge von 0,5 bis 10 Gew.-%, bevorzugt 1 bis 5 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Ein- oder Mehrschichtkonstrukts einschließlich Zeolith, verwendet wird.
  6. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine oder mehrere Kunststoffschichten aus Polyurethan, Polyvinylchlorid oder einer Mischung von Polyurethan und Polyvinylchlorid gebildet sind, wobei das Polyurethan vorzugsweise durch Umsetzung von nicht blockiertem Polyisocyanat mit Alkoholen und/oder Aminen oder durch eine Polyurethandispersion gebildet wird.
  7. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Ein- oder Mehrschichtkonstrukt einen textilen Träger umfasst oder einen textilen Träger und/oder eine Kaschierschicht als eine Kunststoffschicht umfasst, wobei der textile Träger bevorzugt mittels der Kaschierschicht an eine oder mehrere weitere Kunststoffschichten angebunden ist.
  8. Verwendung nach Anspruch 7, wobei der textile Träger und/oder die Kaschierschicht mit dem teilchenförmigen Zeolith versehen ist.
  9. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Ein- oder Mehrschichtkonstrukt ein Kunstleder ist.
  10. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Ein- oder Mehrschichtkonstrukt ein atmungsaktives Ein- oder Mehrschichtkonstrukt, bevorzugt ein atmungsaktives Kunstleder, ist.
  11. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das den Zeolith enthaltende Ein- oder Mehrschichtkonstrukt, insbesondere Kunstleder, als Oberflächenmaterial in einem Fahrzeug, insbesondere einem Automobil, oder in einem Innenraum angeordnet ist.
  12. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der teilchenförmige Zeolith gemäß einem Verfahren nach einem der Ansprüche 13 oder 14 in den Ein- oder Mehrschichtkonstrukt eingebracht wird.
  13. Verfahren zu Herstellung eines teilchenförmiges Zeolith enthaltenden Ein- oder Mehrschichtkonstrukts, das eine oder mindestens zwei Kunststoffschichten und gegebenenfalls einen textilen Träger enthält, wobei das Verfahren mindestens einen der folgenden Schritte umfasst:
    a) Tränken des Ein- oder Mehrschichtkonstrukts in einer das teilchenförmige Zeolith enthaltenden Dispersion, Entnahme des Ein- oder Mehrschichtkonstrukts aus der Dispersion und Trocknen des Ein- oder Mehrschichtkonstrukts,
    b) Einmischen des teilchenförmige Zeoliths in eine oder mehrere Kunststoffmassen, aus der bzw. denen eine oder mehrere Kunststoffschichten des Ein- oder Mehrschichtkonstrukts gebildet werden,
    c) Tränken des textilen Trägers in einer das teilchenförmige Zeolith enthaltenden Dispersion, Entnahme des textilen Trägers aus der Dispersion, Trocknen des textilen Trägers und Anbringen des textilen Trägers an das restliche Ein- oder Mehrschichtkonstrukt.
  14. Verfahren nach Anspruch 13,
    wobei bei dem Verfahrensschritt b) der teilchenförmige Zeolith zumindest in eine Kunststoffmasse eingemischt wird, aus der eine Kaschierschicht des Ein- oder Mehrschichtkonstrukts zur Anbindung eines textilen Trägers gebildet wird, und/oder
    wobei das Ein- oder Mehrschichtkonstrukt ein atmungsaktives Ein- oder Mehrschichtkonstrukt, insbesondere ein atmungsaktives Kunstleder, ist.
  15. Ein- oder Mehrschichtkonstrukt, das eine oder mindestens zwei Kunststoffschichten und teilchenförmiges Zeolith umfasst, erhältlich nach einem Verfahren nach einem der der Ansprüche 13 und 14.
  16. Ein- oder Mehrschichtkonstrukt nach Anspruch 15, das einen textilen Träger oder einen textilen Träger und eine Kaschierschicht als eine Kunststoffschicht aufweist, wobei der textile Träger und/oder die Kaschierschicht bevorzugt mit dem teilchenförmigen Zeolith versehen sind, wobei das Ein- oder Mehrschichtkonstrukt bevorzugt ein Kunstleder, insbesondere ein atmungsaktives Kunstleder, ist.
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