DE4132427A1 - Verbundwerkstoff fuer atmungsaktive schutzanzuege - Google Patents
Verbundwerkstoff fuer atmungsaktive schutzanzuegeInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Verbundwerkstoff für at
mungsaktive Schutzanzüge mit einer äußeren Schicht aus
hydrophilen nicht oder kaum in Wasser quellendem Poly
urethan, einer darunter angeordneten Kleberschicht und
einem inneren textilen Träger.
Ein Verbundwerkstoff dieser Art ist z. B. in der
DE 39 27 185 A1 beschrieben. Für eine gute Wasser
dampfdurchlässigkeit wären stark quellende Polyuretha
ne sehr gut geeignet, aber diese haben jedoch u. a.
sehr schlechte mechanische Eigenschaften. So haben sie
z. B. nur eine geringe Festigkeit und keine große Wi
derstandsfähigkeit gegen Abrieb. Außerdem ist deren
optischer Zustand bei Nässe unschön.
Aus diesem Grunde ist bei dem Verbundwerkstoff nach
der DE 39 27 185 A1 als Außenseite eine glatte, ab
waschbare, wasser- und winddichte, aber wasserdampf
durchlässige Schicht aufgebracht, die in Wasser nicht,
oder kaum quellen soll. Diese Polyurethanschicht soll
dem Verbundwerkstoff bessere mechanische Eigenschaften
geben. Unter der Außenschicht ist eine Kleberschicht
angeordnet, an die sich innenseitig eine textile
Schicht anschließt.
Zwar ist in dieser Patentschrift ausgeführt, daß die
Wasserdampfdurchlässigkeit durch die äußere Polyure
thanschicht mit ihrer geringen Quellung in Wasser von
weniger als 10% nicht darunter leidet, aber in der
Praxis trifft dies für die erforderlichen Schicht
dicken nicht zu. Zwar ist als untere Schichtdicke für
die Außenseite 10 µm angegeben, aber dabei handelt es
sich mehr um einen theoretischen Wert, denn bei dem
vorgegebenen Aufbau wird für den Verbundwerkstoff ins
gesamt weder eine genügende Festigkeit noch eine genü
gende Beständigkeit gegen Abrieb oder eine ausreichen
de Wasserdichtigkeit erreicht. Sieht man jedoch eine
in der Praxis erforderliche Schichtdicke vor, die
deutlich über 10 µm liegt, so wird dadurch die Wasser
dampfdurchlässigkeit erheblich verschlechtert.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,
einen Verbundwerkstoff der eingangs erwähnten Art der
art zu verbessern, daß die für den Gebrauch erforder
lichen Eigenschaften wie z. B. Abrieb, Festigkeit,
Waschbarkeit, chemische Reinigungsbeständigkeit, gute
Optik im nassen Zustand auch bei Vorliegen einer
gleichzeitig hohen Wasserdampfdurchlässigkeit unverän
dert bleiben.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch folgenden
Aufbau gelöst:
- a) einer äußeren nicht oder kaum in Wasser quellenden, hydrophilen Polyurethanschicht mit einer Dicke von weniger als 10 µm,
- b) einer darunter liegenden Hauptschicht aus einem stark quellenden, wasserdichten, hydrophilen Poly urethan mit hoher Wasserdampfdurchlässigkeit,
- c) einer unter der Hauptschicht angeordneten Kleber schicht aus stark quellendem, waschbaren und reini gungsbeständigen, hydrophilen Polyurethan mit hoher Wasserdampfdurchlässigkeit und
- d) den inneren textilen Träger.
Erfindungsgemäß wird nun ein mehrschichtiger Aufbau
eines Verbundwerkstoffes für atmungsaktive Schutzanzü
ge geschaffen, bei dem die verschiedenen Schichten un
terschiedliche Funktionen haben, welche jedoch jeweils
optimal für die für sie vorgesehenen Aufgaben einge
setzt sind.
So wird z. B. nur eine sehr dünne Außenschicht aus ei
ner nicht oder kaum in Wasser quellenden, hydrophilen
Polyurethanschicht mit einer Dicke von weniger als 10 µm
verwendet, die unempfindlich gegenüber Wasser ist
und somit keine oder nur eine geringe Quellung be
sitzt. Darüber hinaus ist sie lichtecht, abriebfest und
abwaschbar. Aufgrund der vorgegebenen geringen
Schichtdicke findet jedoch keine oder wenigstens keine
nennenswerte Beeinträchtigung der Wasserdampfdurchläs
sigkeit des Verbundes insgesamt statt.
Unter dieser äußeren Polyurethanschicht ist erfin
dungsgemäß eine Hauptschicht von stark quellendem, hy
drophilen Polyurethan angeordnet, die damit eine sehr
gute Wasserdampfdurchlässigkeit bei einer gleichzeitig
hohen Wasserdichtigkeit besitzt.
Die darunter liegende Kleberschicht aus ebenfalls
stark quellendem, hydrophilen Polyurethan ist erfin
dungsgemäß damit ebenfalls in einem hohen Maße wasser
dampfdurchlässig, bei einer gleichzeitig guten Wasch
barkeit und chemischen Reinigungsbeständigkeit.
Durch den erfindungsgemäßen Aufbau besitzt der Ver
bundwerkstoff eine hohe mechanische Festigkeit, eine
Beständigkeit gegen Abrieb, eine gute Waschbarkeit und
chemische Reinigungsbeständigkeit bei hoher Wasser
dampfdurchlässigkeit.
Die hohe Wasserdampfdurchlässigkeit wird durch den in
neren Aufbau des Verbundwerkstoffes mit der Haupt
schicht und der Kleberschicht erreicht, wobei selbst
verständlich für den inneren textilen Träger ebenfalls
ein Material mit einer entsprechend hohen Wasserdampf
durchlässigkeit verwendet wird. Dieser Aufbau mit sei
ner guten Wasserdampfdurchlässigkeit wird praktisch
durch die äußere Schicht, die eine Art Korsett bildet,
zusammengehalten, wobei sie gleichzeitig auch die er
forderlichen mechanischen Eigenschaften für den prak
tischen Einsatz bringt. Praktische Versuche haben ge
zeigt, daß die Wasserdampfdurchlässigkeit durch den
erfindungsgemäßen Aufbau bei gleicher Gesamtdicke
deutlich besser ist, wobei z. T. nach DIN 53 122 die
doppelten Werte im Vergleich zu Verbundwerkstoffen
nach dem Stand der Technik erreichbar sind.
In vorteilhafter Weise wird man die äußere Polyure
thanschicht in einer Dicke von 1,5-10 µm ausbilden,
wobei die Quellung in Wasser kleiner als 10% betragen
kann.
Als Hauptschicht hat sich ein hydrophiliertes aromati
sches oder aliphatisches Einkomponenten-Polyurethan
als besonders geeignet herausgestellt, wobei eine
Quellung in Wasser von mehr als 60% und eine Wasser
dampfdurchlässigkeit von mehr als 1000 g/m2tag nach
DIN 53 122 vorgesehen sein kann. Besonders gute Gesamt
ergebnisse werden bei einer Wasserdampfdurchlässigkeit
von mehr als 1500 g/m2tag erzielt.
Für die Kleberschicht hat sich ein aromatisches oder
aliphatisches hydrophiliertes Zweikomponenten-Polyur
ethan als sehr geeignet herausgestellt, wobei eine
Quellung in Wasser von 60%, insbesondere 80 bis 100%
und eine Wasserdampfdurchlässigkeit von mehr als
1000 g/m2tag nach DIN 53 122 vorgesehen sein kann. Auch hier
werden besonders gute Gesamtergebnisse bei einer Was
serdampfdurchlässigkeit von mehr als 1500 g/m2tag er
zielt.
Die Flächengewichte für die Hauptschicht und für die
Kleberschicht befinden sich in vorteilhafter Weise in
einem Bereich von 10 bis 50 g/m2, vorzugsweise 20 bis
40 g/m2.
Ein erfindungsgemäß für den Verbundwerkstoff angepaß
tes Herstellverfahren kann darin bestehen, daß in ei
ner Umkehrbeschichtung auf eine Hauptschicht aus stark
quellendem, hydrophilen Polyurethan innenseitig eine
Kleberschicht aus ebenfalls stark quellendem, hydro
philen Polyurethan aufgebracht wird, die auf der In
nenseite mit einem textilen Träger verbunden wird, wo
nach auf die Hauptschicht die dünne Außenschicht aus
nicht oder nur schwach quellendem, hydrophilen Polyur
ethan aufgebracht wird.
Alternativ dazu kann vorgesehen sein, daß in einer Um
kehrbeschichtung auf eine dünne, nicht quellende Au
ßenschicht aus hydrophilem Polyurethan eine stark
quellende, hydrophile Hauptschicht, anschließend eine
ebenfalls stark quellende, hydrophile Kleberschicht
und abschließend ein textiler Träger aufgebracht
werden.
Ebenso ist es möglich, daß in einer Direktbeschichtung
auf einen textilen Träger eine Kleberschicht aufge
bracht wird, auf die nach dem Trocknen eine stark
quellende, hydrophile Hauptschicht aufgebracht und
nach einem Trocknen abschließend eine nicht oder nur
schwach quellende dünne, hydrophile Außenschicht auf
gebracht wird.
Nachfolgend ist anhand der Zeichnung ein Ausführungs
beispiel der Erfindung prinzipmäßig in stark vergrö
ßertem Maßstab dargestellt.
Der Verbundwerkstoff besteht aus einer äußeren nicht
oder kaum in Wasser quellenden, hydrophilen Polyur
ethanschicht 1, mit der auf der lnnenseite eine Haupt
schicht 2 aus einem stark quellenden, wasserdichten,
jedoch wasserdampfdurchlässigen Hauptschicht 2 aus ei
nem hydrophilierten, aromatischen Einkomponenten-Poly
urethan verbunden ist.
Auf der der Polyurethanschicht 1 gegenüberliegenden
Seite ist die Hauptschicht 2 mit einer Kleberschicht 3
versehen, die aus einem stark quellenden, wasserdampf
durchlässigen, waschbaren und chemisch reinigungsbe
ständigen, hydrophilen Polyurethan besteht. Die Kle
berschicht 3 selbst ist mit einem inneren textilen
Träger verbunden. Als textiler Träger 4 können die
verschiedensten Materialien verwendet werden, wie z. B.
Natur- oder Kunstfasern als Gewirke, Gewebe, Vlies
oder dergleichen.
Der Verbundwerkstoff kann in einer Umkehrbeschichtung
hergestellt werden. Hierzu wird auf die Hauptschicht,
die ein Flächengewicht von 35 bis 40 g/m2 aufweisen
kann, die Kleberschicht 3 mit ebenfalls einem Flächen
gewicht von 35 bis 40 g/m2 aufgebracht. Unterseitig
wird die Kleberschicht 3 dann mit dem textilen Träger
4 verbunden, der z. B. ein Flächengewicht von 230 g/m2
besitzen kann. Abschließend wird mit einer Rasterwalze
die äußere Polyurethanschicht 1 auf die Hauptschicht 2
mit einem Flächengewicht von 4 g/m2 aufgebracht. Die
äußere Polyurethanschicht 1 besitzt eine Dicke von 3
bis 4 µm und ist mit einem Rasterverfahren aufge
bracht.
Alternativ dazu kann eine Umkehrbeschichtung auch mit
der äußeren Polyurethanschicht 1 begonnen werden, die
auf ein Papier als Träger aufgebracht ist. Die Polyur
ethanschicht kann dabei ein Flächengewicht von 8 bis
10 g/m2 besitzen, das einer Dicke von ca. 7 bis 9 µm
entspricht. Auf die Polyurethanschicht 1 wird die
Hauptschicht 2 mit einem Flächengewicht von 30 bis 33 g/m2
aufgebracht, wonach eine Beschichtung mit der
Kleberschicht 3 mit einem Flächengewicht von ebenfalls
30 bis 33 g/m2 erfolgt. Mit der noch nassen Kleber
schicht 3 wird der textile Träger 4 abschließend ver
bunden.
Eine weitere Möglichkeit für die Herstellung des Ver
bundwerkstoffes kann nach dem Direktbeschichtungsver
fahren erfolgen. Dabei wird auf den textilen Träger 4
die Kleberschicht 3 aufgebracht. Nach einem Trock
nungsvorgang wird die Hauptschicht 2 außenseitig auf
den Kleber aufgebracht, wonach nach einer Zwischen
trocknung die äußere Polyurethanschicht 1 aufgebracht
wird. Bei dem Direktbeschichtungsverfahren kann z. B.
ein Polyamid-Gewebe mit einem Flächengewicht von 120 g/m2
verwendet werden. Für die Kleberschicht 3 und die
Hauptschicht 2 werden Materialien mit einem Flächenge
wicht von 30 g/m2 verwendet, während für die äußere
Polyurethanschicht 1 ein Flächengewicht von 6 g/m2,
entsprechend ca. 5 µm, vorgesehen sein kann.
Als Kleberschicht 3 kann ein aromatisches hydrophi
liertes Zweikomponenten-Polyurethan verwendet werden,
wobei eine Quellung in Wasser von 100% erreichbar
ist. Ein mögliches Beispiel für einen Kleber ist
Ucecoat XBK-PLE von UBC.
Für das Einkomponenten-Polyurethan der Hauptschicht 2
kann eine Quellung von 65% in Wasser erreicht werden.
Für die Hauptschicht 2 kann z. B. als Material ein
Polyurethan verwendet werden, das unter dem Waren
zeichen "Impraperm" AD-03 von Bayer vertrieben wird.
Claims (15)
1. Verbundwerkstoff für atmungsaktive Schutzanzüge,
mit einer äußeren Schicht aus hydrophilen nicht
oder kaum in Wasser quellendem Polyurethan, einer
darunter angeordneten Kleberschicht und einem in
neren textilen Träger,
gekennzeichnet durch
folgenden Aufbau
- a) einer äußeren nicht oder kaum in Wasser quel lenden, hydrophilen Polyurethanschicht (1) mit einer Dicke von weniger als 10 µm,
- b) einer darunter liegenden Hauptschicht (2), aus einem stark quellenden, wasserdichten, hydro philen Polyurethan mit hoher Wasserdampfdurch lässigkeit,
- c) einer unter der Hauptschicht (2) angeordneten Kleberschicht (3) aus stark quellendem, wasch baren und reinigungsbeständigen, hydrophilen Polyurethan mit hoher Wasserdampfdurchlässig keit und
- d) einem inneren textilen Träger (4).
2. Verbundwerkstoff nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Polyurethanschicht (1) eine Dicke von 1,5 bis
10 µm besitzt.
3. Verbundwerkstoff nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Polyurethanschicht (1) eine Dicke von 3 bis
8 µm, insbesondere 4 bis 6 µm besitzt.
4. Verbundwerkstoff nach Anspruch 1, zwei oder 3,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Quellung der Polyurethanschicht (1) in Wasser
kleiner als 10% beträgt.
5. Verbundwerkstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Hauptschicht (2) ein hydrophiliertes aromati
sches oder aliphatisches Einkomponenten-Polyur
ethan ist.
6. Verbundwerkstoff nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Hauptschicht (2) eine Wasserdampfdurchlässig
keit von mehr als 1000 g/m2tag, insbesondere von
mehr als 1500 g/m2tag aufweist.
7. Verbundwerkstoff nach Anspruch 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Einkomponenten-Polyurethan eine Quellung in
Wasser von mehr als 60% besitzt.
8. Verbundwerkstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Kleberschicht (3) ein aromatisches oder ali
phatisches hydrophiliertes Zweikomponenten-Polyur
ethan ist.
9. Verbundwerkstoff nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Kleberschicht (3) eine Wasserdampfdurchlässig
keit von mehr als 1000 g/m2tag, insbesondere von
mehr als 1500 g/m2tag aufweist.
10. Verbundwerkstoff nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Zweikomponenten-Polyurethan eine Quellung in
Wasser von mehr als 60%, insbesondere 80 bis 100%
besitzt.
11. Verbundwerkstoff nach einem der Ansprüche 1 bis
10,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Hauptschicht (2) ein Flächengewicht von 10 bis
50 g/m2, vorzugsweise 20 bis 40 g/m2 besitzt.
12. Verbundwerkstoff nach einem der Ansprüche 1 bis
11,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Kleberschicht (3) ein Flächengewicht von 10
bis 50 g/m2, vorzugsweise von 20 bis 40 g/m2 be
sitzt.
13. Verfahren zur Herstellung eines Verbundwerkstoffes
nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, daß
in einer Umkehrbeschichtung auf eine Hauptschicht
(2) aus stark quellendem, hydrophilen Polyurethan
eine Kleberschicht (3) aus ebenfalls stark quel
lendem, hydrophilen Polyurethan aufgebracht wird,
die mit einem textilen Träger (4) verbunden wird,
wonach auf die Hauptschicht (2) die dünne Außen
schicht (1) aus nicht oder nur schwach quellendem,
hydrophilen Polyurethan aufgebracht wird.
14. Verfahren zur Herstellung eines Verbundwerkstoffes
nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, daß
in einer Umkehrbeschichtung auf eine dünne, nicht
quellende Außenschicht (1) aus hydrophilem Polyur
ethan eine stark quellende hydrophile Hauptschicht
(2), anschließend eine ebenfalls stark quellende,
hydrophile Kleberschicht (3) und abschließend ein
textiler Träger (4) aufgebracht werden.
15. Verfahren zur Herstellung eines Verbundwerkstoffes
nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, daß
in einer Direktbeschichtung auf einen textilen
Träger (4) eine Kleberschicht (3) von quellendem,
hydrophilen Polyurethan aufgebracht wird, auf die
nach dem Trocknen eine stark quellende hydrophile
Hauptschicht (2) aufgebracht und nach einem Trock
nen abschließend eine nicht oder nur schwach quel
lende, dünne, hydrophile Außenschicht (1) aufge
bracht werden.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4132427A DE4132427A1 (de) | 1991-09-28 | 1991-09-28 | Verbundwerkstoff fuer atmungsaktive schutzanzuege |
DE9116632U DE9116632U1 (de) | 1991-09-28 | 1991-09-28 | Verbundwerkstoff für atmungsaktive Schutzanzüge |
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DE4132427A DE4132427A1 (de) | 1991-09-28 | 1991-09-28 | Verbundwerkstoff fuer atmungsaktive schutzanzuege |
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DE4132427A1 true DE4132427A1 (de) | 1993-04-01 |
Family
ID=6441747
Family Applications (2)
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DE9116632U Expired - Lifetime DE9116632U1 (de) | 1991-09-28 | 1991-09-28 | Verbundwerkstoff für atmungsaktive Schutzanzüge |
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Family Applications Before (1)
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DE9116632U Expired - Lifetime DE9116632U1 (de) | 1991-09-28 | 1991-09-28 | Verbundwerkstoff für atmungsaktive Schutzanzüge |
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