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Verbundstoff, insbesondere für Wetterschutzbekleidung
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Verbundstoff, insbesondere
für Wetterschutzbekleidung, der ein textiles Trägermaterial und eine gasdurchlässige
wasserdichte Beschichtung aus einem Polymer aufweist.
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Die gasdurchlässige wasserdichte Beschichtung kann bei einem solchen
Verbundstoff auf einer Oberfläche des textilen Trägermaterials vorgesehen sein.
Als Material für die Beschichtung wird ein Polymer verwendet, weil ein solches Polymer
die an den Verbundstoff zu stellenden Eigenschaften erfüllt.
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Bei einem Verbundstoff der eingangs genannten Art ist das textile
Trägermaterial aus einem Gewebe, das eine sogen. Leinwandbindung aufweist. Bei der
Leinwandbindung sind die Kett- und Schußfäden in bekannter Weise derart verwebt,
daß zwischen benachbarten Fadenkreuzungen jedes Kettfadens ein Schußfaden, bzw.
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zwischen benachbarten Kreuzungsbereichen jedes Schußfadens ein Kettfaden
verläuft. Damit sind die Fadenkreuzungen
des textilen Trägermaterials
in einer regelmäßigen engen Matrix angeordnet, bei der jeder Faden einander benachbarte
Fadenkreuzungen aufweist, zwischen denen genau ein Faden verläuft.
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Für Verbundstoffe der eingangs genannten Art wird deshalb ein textiles
Trägermaterial mit einer Leinwandbindung verwendet, weil ein derartiges Trägermaterial
bei einer hohen Reißfestigkeit vor allem auch eine hohe Weiterreißfestigkeit aufweist.
Die hohe Weiterreißfestigkeit ergibt sich bei einem textilen Trägermaterial der
zuletzt genannten Art dadurch, daß die an sich elastischen Fäden aus der Nachbarschaft
eines Einschnittes oder Risses im textilen Trägermaterial mit den unmittelbar vor
den Einschnitt oder Riß befindlichen Fäden eine elastische Einheit bilden, Bei der
Beanspruchung eines einen Einschnitt oder Riß aufweisenden textilen Trägermaterials
werden also nicht nur die unmittelbar vor dem Einschnitt befindlichen Fäden mechanisch
beansprucht, sondern auch die mit diesen Fäden einen elastischen Verbund bildenden
Fäden aus der Nachbarschaft des Einschnittes oder Risses. Auf diese Weise entlasten
die Fäden aus der Nachbarschaft des Einschnittes oder Risses die unmittelbar vor
dem Einschnitt oder Riß liegenden Fäden, wodurch sich eine hohe Weiterreißfestigkeit
des textilen Trägermaterials ergibt.
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Durch die Beschichtung eines derartigen eine Leinwandbindung aufweisenden
textilen Trägermaterials nimmt jedoch die Weiterreißfestigkeit des Verbundstoffes
in nachteiliger Weise ab. Die Abnahme der Weiterreißfestigkeit des Verbundstoffes
erklärt sich dadurch, daß bei einem Trägermaterial mit einer Leinwandbindung die
der Beschichtung zugewandten Fadenkreuzungen dichtestmöglich angeordnet sind, so
daß pro Flächeneinheit ein Maximum an Fadenkreuzungen vorhanden ist, die mit der
Beschichtung quasi starr verbunden sind,da die Beschichtung weniger elastisch ist
als die Fäden des textilen Trägermaterials.Durch die enge und feste Bindung der
leinwandgebundenen Fäden des Trägermaterials können die in der Nachbarschaft eines
Risses vorhandenen elastischen Fäden beim Verbundstoff zur Weiterreißfestigkeit
der unmittelbar vor dem Riß liegenden Fäden mangels elastischen Verbundes keinen
wesentlichen Beitrag leisten, weil die Fadenkreuzungen durch die Beschichtung gleichsam
festgehalten werden.
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Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen Verbundstoff
der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem die Weiterreißfestigkeit durch die
gasdurchlässige wasserdichte Beschichtung des textilen Trägermaterials nicht reduziert
wird.Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Fäden des textilen
Trägermaterials relativ gegen die Beschichtung in begrenzten Bereichen dehnbar sind.
Diese begrenzten Bereiche können durch Fadenkreuzungen des textilen Materials festgelegt
sein,
oder über diese Fadenkreuzungen hinausreichen. Die begrenzten
Bereiche, innerhalb welchen die Fäden des textilen Trägermaterials dehnbar sind,
gehen insbesondere dann über die Fadenkreuzungen hinaus, wenn bei einer Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Verbundstoffes die Fäden des textilen Trägermaterials einen
Kern und eine den Kern umgebende Hülle aufweisen, die gegen den Kern verschiebbar
ist. Dabei kann die Beschichtung des Verbundstoffes mit den Hüllen der Fäden verbunden
sein.
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Bei einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verbundstoffes
sind die Fäden des textilen Trägermaterials mindestens teilweise imprägniert. Diese
Imprägnierung nur der Bereiche unter der Oberfläche des Fadens oder des gesamten
Fadens wird vorzugsweise vor der Beschichtung des textilen Trägermaterials durchgeführt.
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Anstelle einer Teilimprägnierung bzw. einer Durchimprägnierung können
die Fäden des textilen Trägermaterials auf ihrer Oberfläche auch mit einer Schicht
versehen sein. Auch diese Schicht auf der Oberfläche der Fäden kann durch Tränken
der Fäden vor der Beschichtung des textilen Trägermaterials mit einem Polymer durchgeführt
werden.
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Das textile Trägermaterial des erfindungsgemässen Verbundstoffes kann
ein Flausch sein. Mit einem solchen Flausch als Trägermaterial wird der Vorteil
erzielt, daß die Beschichtung an relativ weit voneinander entfernten Bereichen mit
dem Trägermaterial verbunden ist, so daß die Fäden des Flausches durch die Beschichtung
nicht zu fest miteinander verbunden werden. Durch diese vergleichsweise lockere
Bindung der Beschichtung mit dem Flaush ergibt sich eine sehr gute Weiterreißfestigkeit
des erfindungsgemäßen Verbundstoffes.
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Bei einer anderen Ausbildung des erfindungsgemäßen Verbundstoffes
ist das textile Trägermaterial ein Gewebe, dessen Fäden in mindestens einer Richtung
des Gewebes eine Hülle, eine Imprägnierung oder eine Schicht aufweisen. Bei dieser
Richtung des Gewebes kann es sich um die Kett- und/oder um die Schußrichtung handeln.
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Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, daß das textile Trägermaterial
mindestens in einer Richtung des Gewebes eine Flottierung über mehrere Fäden aufweist.
Durch die Flottierung können die Fäden über mehrere andere Fäden beispielsweise
auf der der Beschichtung gegenüberliegenden Seite des textilen Trägermaterials zu
Gruppen zusammengefaßt werden, so daß sie relativ gegen die Beschichtung in vergleichsweise
weiten Bereichen dehnbar sind. Durch diese Dehnbarkeit der Fäden in Bezug zur Beschichtung
ergibt sich eine sehr gute Weiterreißfestigkeit des erfindungsgemäßen Verbundstoffes.
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Als vorteilhaft hat sich ein textiles Trägermaterial erwiesen, das
eine zwei- oder mehrfache Panamabindung aufweist. Die Panamabindung kann in Kett-
und/oder Schußrichtung des textilen Trägermaterials vorgesehen und in Kett- und
Schußrichtung gleichzahlig oder unterschiedlich
sein. Vorzugsweise
handelt es sich bei der Panamabindung um eine Zweifach-bis maximal Vierfach-Panamabindung,
weil mit textilen Trägermaterialien,die eine solche Panamabindung aufweisen, optimale
Weiterreißfestigkeiten des Verbundstoffes erzielt werden.
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Außerdem weisen derartige Verbund stoffe hohe Haltekräfte auf.
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Bei der Panamabindung kann es sich um eine glatte oder um eine gemischte
gemusterte Panamabindung handeln.Die Fadenkreuzungen liegen bei textilen Trägermaterialien
mit einer solchen Panamabindung weiter auseinander als bei Trägermaterialien mit
einer Leinwandbindung, so daß die einzelnen Fäden an den mit der Beschichtung verbundenen
Fadenkreuzungen durch die Beschichtung nicht so eng eingespannt sind wie bei einem
Trägermaterial mit Leinwandbindung, sondern in den durch die weiter auseinanderliegenden
Fadenkreuzungen gegebenen Bereichen relativ gegen die Beschichtung dehnbar sind.
ähnlich positive Eigenschaften werden mit einem textilen Trägermaterial erzielt,
das eine Atlasbindung oder eine Köperbindung aufweist.
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Bei Verwendung eines textilen Trägermaterials der oben beschriebenen
Art für die gasdurchlässige wasserdichte Beschichtung aus einem Polymer wird durch
die Beschichtung die Weiterreißfestigkeit des Verbundstoffes nicht reduziert. Der
erfindungsgemässe Verbundstoff weist ausser einer sehr hohen Weiterreißfestigkeit
auch einen sehr guten Tragkomfort auf. Infolge der guten mechanischen und vor allem
infolge der guten körperphysiologi schen Eigenschaften des erfindungsgemäßen Verbundstoffes
ist es möglich, das textile Trägermaterial entweder auf der Innenseite oder auf
der Außenseite der Wetterschutzbekleidung vorzusehen. Zur Erzielung eines guten
Tragkomforts
ist die Beschichtung vorzugsweise auf der Außenseite des Verbundstoffes vorgesehen.
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Die Kettfäden und/oder die Schußfäden des textilen Trägermaterials
bestehen vorzugsweise aus Polyester. Ein solches textiles Trägermaterial besitzt
eine hohe Reißfestigkeit, so dass auch die Weiterreißfestigkeit des mit einer Beschichtung
der zuletzt genannten Art versehenen textilen Trägermaterials, d.h. des Verbundstoffes
sehr groß ist.
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Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, daß die Beschichtung des textilen
Trägermaterials aus einem aus einer Lösung koagulierten Urethan besteht. Dabei kann
das Urethan vorzugsweise ein Polyurethan oder ein Polyesterurethan sein.
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Zur Herstellung der Beschichtung wird das Urethan in einem Lösungsmittel
gelöst. Anschließend wird der Urethanlösung ein zweiter Stoff zugesetzt, der in
der Lösung eine höhere Löslichkeit aufweist als das Urethan.
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Infolge dieser höheren Löslichkeit des zweiten Stoffes koaguliert
das Urethan aus, d.h. es bildet auf dem mit der Lösung in Berührung gebrachten textilen
Trägermaterial eine Beschichtung, die Poren aufweist. Durch diese Poren ist die
Beschichtung des textilen Trägermaterials gasdurchlässig und wasserdicht.
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Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, als Lösung ein Dimethylformamid
zu verwenden.
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Beim erfindungsgemäßen Verbundstoff weist die gasdurchlässige wasserdichte
Beschichtung mindestens 1 x 106 Poren pro m2 auf. Vorzugsweise weist sie (1 bis
20) x 106 Poren pro m2 auf. Eine derartig hohe Porenzahl pro 2
ergibt
bei einer sehr guten Gasdurchläßigkeit einen vergleichsweise hohen Wasserdurchgangswiderstand,
d . h . eine hohe Wasserdichtheit. Die Poren der Beschichtung weisen einen mittleren
Durchmesser von höchstens 10 »m auf.Vorzugsweise beträgt der mittlere Durchmesser
der Poren zwischen 3 /um und 10 um.
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Mit einem erfindungsgemäßen Verbundstoff ergibt sich außer einer ausgezeichneten
Reiß- bzw. Weiterreißfestigkeit und einer sehr guten Haltefestigkeit, bzw. einem
sehr guten Tragkomfort auch ein Feuchtewiderstand, der in Abhängigkeit von der Porenzahl
und der Porengröße maximal 200 x 10-3 mbar x m2/W beträgt. Seine Wasserdichtheit
ist größer als 1,5 m Wassersäule. Im Vergleich dazu weist ein bekannter Verbundstoff
mit einer PVC-Beschichtung eine Wasserdichtheit von ca. 0,6 m Wassersäule auf.
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Das textile Trägermaterial des erfindungsgemäßen Verbundstoffes kann
auf der der Beschichtung gegenüberliegenden Seite mindestens eine weitere Lage aufweisen.
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Diese weitere Lage kann eine sog. Futterlage sein. Es ist auch möglich,
den Verbundstoff zweilagig, d.h. mit zwei Lagen aus textilem Trägermaterial auszubilden
und die Beschichtung zwischen den beiden Lagen anzuordnen.
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Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung eines in der Zeichnung in einem stark vergrößerten Maßstab schematisch
dargestellten erfindungsgemäßen Verbundstoffes.Es zeigen: Fig. 1 einen abschnittweise
dargestellten Querschnitt durch einen Verbundstoff, Fig. 2 einen weiter vergrösserten
Querschnitt durch einen Faden mit einem Kern und einer Hülle,
Fig.
3 einen der Fig. 2 entsprechenden Querschnitt durch einen teilweise imprägnierten
Faden, Fig. 4 einen der Fig. 2 entsprechenden Querschnitt durch einen vollständig
durchimprägnierten Faden, und Fig. 5 einen der Fig. 2 entsprechenden Querschnitt
durch einen mit einer Schicht versehenen Faden.
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Fig. 1 zeigt einen Abschnitt eines Verbundstoffes 10, insbesondere
für Wetterschutzbekleidung, der aus einem textilen Trägermaterial 12 und einer auf
dem textilen Trägermaterial 12 vorgesehenen gasdurchlässigen wasserdichten Beschichtung
14 aus einem Polymer, vorzugsweise aus einem Polyurethan, besteht. Das textile Trägermaterial
12 weist eine Panamabindung auf. In dieser Figur ist eine zweifache Panamabindung
schematisch dargestellt.
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Die Panamabindung kann sowohl in Kettrichtung als auch in Schußrichtung
des textilen Trägermaterials 12 vorgesehen sein. Desgleichen kann die Panamabindung
in Kett-und in Schußrichtung gleich oder unterscheidlich sein.
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Die Kettfäden 16 und/oder die Schußfäden 18 des textilen Trägermaterials
12 können aus Polyester bestehen.
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Die luftdurchlässige Beschichtung des textilen Trägermaterials 12
kann aus einem aus einer Lösung aus Dimethylformamid koagulierten Urethan bestehen,
das ein Polyurethan oder ein Polyesterurethan sein kann.
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Die luftdurchlässige Beschichtung 14 weist mindestens 1 x 1.06 Polen
pro tn2 und vorzugfiweise zwischen (1 urid 20) x 106 Poren pro m2 auf. Die Poren
20 besitzen einen mittleren
Durchmesser von maxirnal 10 als und
vorzugsweise einen mittleren Durchmesser zwischen 3 »m und 10 um.
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Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch einen Faden 16 eines textilen
Trägermaterials für einen erfindungsgemäßen Verbundstoff, der einen Kern 22 und
eine den Kern 22 umgebende Hülle 24 aufweist. Die Hülle 24 bildet eine vom Kern
22 getrennte Einheit und ist gegen diesen verschiebbar, Fig. 3 zeigt einen Querschnitt
durch einen Faden 16 eines textilen Trägermaterials für einen erfindungsgemäßen
Verbundstoff, der bis zu einer bestimmten Tiefe unter seiner Oberfläche 26 eine
Imprägnierung 28 aufweist. Die Imprägnierung 28 ist in dieser Figur durch eine Schraffur
angedeutet.
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Fig. 4 zeigt einen der Fig. 3 ähnlichen Faden 16, der vollständig
mit einer Imprägnierung 28 versehen ist.
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Fig. 5 zeigt einen Querschnitt durch einen Faden 16 eines textilen
Trägermaterials für einen erfindungsgemäßen Verbundstoff, der auf seiner Oberfläche
26 mit einer Schicht 30 versehen ist. Die Schicht 30 ist an der Oberfläche 26 des
Fadens 16 festhaftend angeordnet.
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