CH667524A5

CH667524A5 - Tarnmaterial mit thermischer und optischer tarnwirkung.

Info

Publication number: CH667524A5
Application number: CH1439/84A
Authority: CH
Inventors: Lars Johansson
Original assignee: Diab Barracuda Ab
Priority date: 1983-03-25
Filing date: 1984-03-21
Publication date: 1988-10-14
Also published as: SE457115B; DK157578B; FI841157A0; EP0123660B1; NZ207482A; FI78550B; FR2543286A1; GB2139330B; GB2139330A; IT1173882B; FI841157A; DK157578C; ATE28359T1; US4560595A; DK165784D0; IN163213B; US4615921A; ES287328U; JPS59190842A; ES287328Y

Description

BESCHREIBUNG

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Tarnmaterial mit thermischer und optischer Tarnwirkung in Form einer Folie mit tarngefärbter Oberfläche und einer blattwerkartigen Musterung von Einschnitten, die durch Streckung zu einem dreidimensionalen Blattwerk mit einer Deckfähigkeit von 50-90% verformbar ist, auf Tarnmterial in Form dieser Folie in zu einem dreidimensionalen Blattwerk mit einer Deckfähigkeit von 50-90% gestreckten Zustand und auf Tarnmaterial, in welchem diese Folie in gestrecktem Zustand in Form eines dreidimensionalen Blattwerks mit einer Deckfähigkeit von 50-90% auf einem netzförmigen Träger befestigt ist.

Die hier verwendeten Bezeichnung «blattwerkartige Musterung von Einschnitten» bezieht sich auf eine Folie, die mit Schlitzen versehen ist, wie beispielsweise in der US-PS 3 069 796 beschrieben. Derartige geschlitzte Folien werden bereits seit langer Zeit verwendet und sind üblicherweise auf einem netzförmigen Träger befestigt. Schwedische Tarnnetze zeigen überlicherweise einheitliche, zu sechseckigen Lappen einer diagonalen Abmessung von etwa 40 cm versteckte einheitliche Lappen, die aneinander grenzend auf das Netz aufgeleimt sind. In anderen Ausführungsformen sind mehr unregelmässige, mehr farbige Formen mittels Klammern oder dgl. am Netz befestigt. Das Folienmaterial ist normalerweise mattiertes Polyvinylchlorid.

Für optische Tarnzwecke wirken derartige Tarnnetze gut genug, indem sie die Konturen bedeckter Gegenstände verbergen und auch eine Struktur aufweisen, die sich von der natürlichen Umgebung nur geringfügig unterscheidet, vorausgesetzt, dass deren Färbung befriedigende Übereinstimmung mit der Umgebung, in welcher die Tarnnetze zum Einsatz gelangen, aufweist. Somit werden für den Einsatz in nördlichen Gegenden und Wüstengebieten spezifische Netze hergestellt, die natürlich vollständig unterschiedlich gefärbt sind.

Derartige Tarnnetze sind jedoch nicht besonders geeignet für den Schutz gegen Erkennung mit Instrumenten unter Verwendung von Detektoren für IR-Wärmestrahlung in den Bereichen von 3-5 um und 8-14 (im. Für derartige Strahlung ist die Deckfähigkeit der genannten bekannten Tarnnetze viel zu ungenügend, da sie als Oberfläche gleicher Temperatur erscheinen und eine insgesamt durch deren Temperatur bestimmte IR-Strahlung emittieren. Diese ist andererseits grösstenteils bestimmt durch die Temperatur von darunterliegenden Objekten und durch meteorologische Bedingungen, wie beispielsweise Erwärmung durch Sonnenstrahlung.

Es ist Aufgabe der Erfindung, Tarnmaterial aufzuzeigen, das in den genannten IR-Wellenlängenbereichen Tarnwirkung aufweist und in den sichtbaren und photographischen IR-Wellenlängenbereichen mindestens ebensogute Tarneigenschaften zeigt, wie die vorstehend genannten Tarnmaterialien.

Diese Aufgabe wird durch die in den Patentansprüchen definierten Tarnmateralien gelöst.

Da die Folie eine reflektierende Metallschicht aufweist, wird die von aussen sichtbare Seite des Tarnmaterials, d.h. die auf Grund der blattwerkartigen Musterung von Einschnitten alternierend nach oben oder unten gerichtete Seite, gegen die von getarnten Objekten emittierte Strahlung isoliert, wobei das Gleichgewicht der Strahlung durch die Umgebung, d.h. die natürliche Umgebung und den stets kalten Himmel, zunehmend beeinflusst wird. Die Polyethylen enthaltenden Flächenbereiche der Oberfläche tragen auf Grund der Tatsache, dass Polyethylen in Kombination mit einer darunterliegenden metallischen Oberfläche einen besonders niedrigen thermischen Emissionsfaktor aufweist, weiterhin zu einem Temperaturkontrast bei. In einem IR-Bild erscheinen diese Flächenbereiche kälter als sie in Wirklichkeit sind, so dass selbst wenn die Temperatur homogen ist, ein in unterschiedliche Flächenbereiche aufgebrochenes Thermobild erhalten wird. Demzufolge sollen vorzugsweise Flächenbereiche aus Polyethylen mit Flächenbereichen aus anderen Kunststoffmaterialien, beispielsweise PVC, vermischt werden. Diese Vermischung kann erzielt werden, indem die Folie entweder Oberflächenbereiche aus Polyethylen oder einseitig eine Oberfläche aus Polyethylen aufweist, oder indem bestimmte Flächenbereiche der Folie mit einer blattwerkartigen Musterung von Einschnitten aus Polyethylen und andere Flächenbereiche dieser Folie aus einem anderen Kunststoffmaterial gebildet sind. Die vorstehenden, in bezug auf Polyethylen gemachten Angaben, gelten auch für Polypropylen.

Das Kunststoffmaterial kann zweckmässig mit niedrig

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

3

667524

absorbierenden Tarnpigmenten in der Masse gefärbt sein. Zur Verminderung der Spiegelreflektion soll die Oberfläche der Folie zweckmässig mattiert sein.

Durch die blattwerkartige Musterung von Einschnitten wird eine mässig erhöhte optische Tarnwirkung erzielt, jedoch ergibt dieses Tarnmaterial eine nützliche thermische IR-Tarnung, selbst wenn die getarnten Objekte eine etwas höhere Temperatur aufweisen, als die Umgebung. Heisse Objekte sollten jedoch spezifisch isoliert werden, um nicht erkenntlich zu sein, und heisse Motoren, Generatoren und dgl., sollten mit spefizischen Temperaturabschirmungen versehen und zweckmässig luftgekühlt und die heisse Kühlluft solcherart abgeleitet werden, dass sie das Tarnmaterial nicht erwärmen kann. Heissluft ist in IR-Bildern auf Grund des geringen Emissionsvermögens von Luft nicht sichtbar, solange sie keine Möglichkeit hat, undurchsichtige Objekte zu erwärmen.

Die vorteilhafte, jedoch anfänglich erstaunliche Wirkung von Polyethylen oder Polypropylen, oder von Copolymeren mit einem überwiegenden Mengenteil dieser Polymere, ergibt sich aus der Tatsache, dass Substanzen niedriger Absorptionsfähigkeit auch niedriges Emissionsvermögen aufweisen. Diese kennzeichnende Eigenschaft ist am deutlichsten bei Polyethylen.

Demzufolge ist es zweckmässig, im erfindungsgemässen Tarnmaterial Flächenbereiche aus Polyethylen oder ähnlichem, niedrig absorbierenden Kunststoffmaterial einzusetzen. Um dies auszunutzen, muss gleichzeitig die von der Innenseite kommende Wärmestrahlung gedämpft und auch sichergestellt werden, dass die von aussen kommende Strahlung erhöhte Bedeutung für die Farbtemperatur hat, was durch den Einsatz einer reflektierenden Metallschicht erzielt wird, die vorzugsweise dünn und zu einem mosaikartigen Gefüge aufgebrochen ist, um Radarerkennung zu erschweren.

Der Einsatz von Polyethylen erfolgt vorzugsweise fleckweise. Beim Strecken von Folien mit einer blattwerkartigen Musterung von Einschnitten, wird die Folie oft so verdreht, das stellenweise deren Rückseite nach aussen gerichtet ist, und daher sollten beispielsweise bestimmte Flächenbereiche auf einer Seite der Folie aus Polyethylen und auf den anderen Seite aus einem anderen Kunststoffmaterial, beispielsweise aus PVC, bestehen.

Die Herstellung der beschriebenen Folie kann auf verschiedene Arten erfolgen. Eine der Möglichkeiten besteht darin, auf eine geblasene Folie aus Polyethylen eine Metallschicht aufzudampfen und auf diese Metallschicht ein Pla-stisol oder eine Folie aus PVC aufzutragen. Wie beispielsweise in der US-PS 4 301 103 beschrieben ist es bekannt, eine mattierte Folie zu verwenden, um die optische Tarnwirkung nicht zu zerstören.

Beim Strecken von an und für sich bekannten Folien mit einer blattwerkartigen Musterung von Einschnitten, verformt sich die Folie unter Bildung einer dreidimensionalen Struktur aus ihrer Ebene. Dies erfolgt praktisch irreversibel und es würde einen grossen Arbeitsaufwand bedeuten, die Folie wieder in ihre flache Form zurückzuversetzen, indem alle Flächenteile, die sich beim Strecken der Folie unter Aufstellung ihrer Rückseite verformt haben, von Hand wieder zurückgedreht werden müssen. In einer besonderen Ausführungsform kann diese Wirkung mit Vorteil ausgenützt werden, indem die Folie zuerst unter Bildung eines dreidimensionalen Blattwerks gestreckt und dann in der Streckrichtung wieder zurückgeschoben wird. Auf diese Art wird ein dreidimensionales Blattwerk mit kleinen und oft minimalen Öffnungen erhalten. Die Folie kann nach dem Strecken sogar in grösserem Ausmass als dasjenige der Strek-kung zurückgeschoben werden, so dass das hierbei gebildete

Blattwerk eine kleinere Fläche deckt als die als Ausgangsmaterial verwendete Folie vor der Streckung. Dabei wird eine sehr flauschige, dreidimensionale Struktur erhalten, die hohe Deck- und Abschirmwirkung aufweist und für thermische Tarnwirkung besonders vorteilhaft ist.

Nach einer anderen besonderen Ausführungsform hat die Folie auf einer oder beiden Seite(n) eine sogenannte IR-Musterung. Derartige IR-Musterungen sind durch Variation des Emissionsvermögens erhältlich und es wurde bereits erwähnt dass bei Verwendung von Polyethylen eine Emission erhalten werden kann, die niedriger ist als diejenige eines Schwarz-körperradiators gleicher Temperatur. Es ist auch möglich, die Dicke der Polyethylenschicht in unterschiedlichen Flächenbereichen der Folie zu variieren, wie auch die IR-Musterung durch Pigmentierung zu verändern. Ein Pigment, das in den genannten Wellenlängenbereichen von 3-5 (im und 8-14 (im aktiv ist, ist beispielsweise Russ.

Im nachstehenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 und 2 eine an und für sich bekannte Tarnfolie mit einer blattwerkartigen Musterung von Einschnitten in ungestrecktem bzw. teilgestrecktem Zustand ;

Fig. 3 eine schematische Darstellung des Schichtaufbaus einer Ausführungsform einer Folie nach der Erfindung im Querschnitt;

Fig. 4 eine schematische Darstellung eines Herstellungsverfahrens laminierter Folien;

Fig. 5-7 schematische Darstellungen des Schichtaufbaus von Ausführungsformen von Folien nach der Erfindung mit Hinweisen auf deren Herstellungsart.

Fig. 1 ist eine Draufsicht auf eine mit einer blattwerkartigen Musterung von Einschnitten geschlitzte Folie, die in Fig. 2 in teilgestrecktem, d.h. dem Anfangsstadium des Strek-kens, dargestellt ist. Bei Betrachtung dieser Darstellung ist es offensichtlich, dass die in verschiedenen Richtungen herausstehenden Flächenbereiche durch weiteres Strecken zu einer solchen Umklappung gelangen, dass deren Rückseite nach vorne gerichtet ist, und auch dass nach Überschreiten einer bestimmten Streckgrenze die in Fig. 1 dargestellte Form durch einfaches Zurückschieben nicht mehr wiedererstellt werden kann, sondern dass derartiges Zurückschieben zu einem komplexen, dreidimensionalen Blattwerk führen müsste, das zeichnerisch kaum dargestellt werden kann.

Nach der Erfindung weist die beschriebene, geschlitzte Folie eine reflektierende Metallschicht auf, die beidseitig mit tarngefärbtem Kunststoffmaterial, das zumindest teilweise aus Polyethylen oder Polypropylen besteht, bedeckt ist. In Fig. 3 ist der Schichtaufbau einer Doppelfolie im Querschnitt dargestellt, mit einer Polyethylenschicht 1, einer reflektierenden Aluminiumschicht 2, einer Klebstoffschicht 3, einer Schicht 4 aus einem Textilgewebe, einer Klebstoffschicht 3 ', einer reflektierenden Schicht 2' und einer Polyethylenschicht 1 '. Die Schichten I und 1 ' zeigen vorzugsweise unterschiedliche Färbungen im optischen Spektralbereich.

Die reflektierende Metallschicht wird zweckmässig durch Vakuumbedampfung einer geblasenen Polyethylenfolie mit Aluminium erhalten.

Eine andere Ausführungsform bzw. deren Herstellung ist schematisch in Fig. 4 dargestellt, wobei mit der Bezugsziffer 8 eine Heisslaminierungs-Einrichtung angedeutet ist, der eine Trägerschicht 4 (beispielsweise ein Gewebe), eine Haftschicht 3, eine Folienbahn 6 aus Polyethylen, deren Rückseite mit einer (nicht dargestellten) reflektierenden Metallschicht versehen ist, und ein Mattierungsträger 7 zugeführt werden. Auf die Folienbahn 6 sind lose Lappen 5 aus Polyet-

s

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

667 524

4

hylen aufgelegt, die in der Laminierungseinrichtung 8 zum Haften an der Folienbahn gebracht werden. In einer weiteren Verarbeitungsstufe wird der Mattierungsträger 7 von der erhaltenen Bahn abgezogen und dessen Oberflächenstruktur bleibt in der Oberfläche der Polyethylenfolie reproduziert, so dass deren Oberfläche mattiert ist.

Beispiel 1

In einem ersten Verfahrensschritt wurde ein nichtmattierter Träger in Form eines vorbehandelten Gewebes mit einem Flächengewicht von ca. 120 g/m2 mit ca. 50 g/m2 einer PVC-Plastisolpaste beschichtet und das ganze dann auf konventionelle Art unter Anwendung von Wärme geliert und danach aufgerollt. In einem zweiten, in Fig. 5 angedeuten Verfahrensschritt, wurde die im ersten Verfahrensschritt erhaltene Gewebebahn mit einer Polyethylenfolie von 40 g/m2 Flächengewicht, die einseitig metallisiert und darüber mit einem Lack (HV 36 von AB Svensk Färg) beschichtet war, solcherart beschichtet, dass die Lackschicht gegen die PVC-Schicht gerichtet war. Die erhaltene Verbundbahn wurde auf 150C° erwärmt und dann eine mattierte Trägerbahn (beispielsweise von der in der SE-Patentanmel-dung 8300177-6 beschriebenen Art) darauf gelegt und die solcherart erhaltene Verbundbahn unmittelbar unter Anwendung von Wärme zwischen den Quetschrollen einer Laminierungseinrichtung hindurchgeleitet.

Eine weitere Verbundbahn wurde hergestellt durch einseitige Beschichtung einer Mattierungs-Trägerbahn mit ca. 60 g/m2 eines PVC-Pastisols, auf welche, nach Gelierung, eine weitere Schicht von ca. 40 g/m2 eines PVC-Plastisols aufgebracht wurde.

Die beiden erhaltenen Verbundbahnen wurden, wie in Fig. 6 dargestellt, mit den Kunststoff beschichteten Oberflächen gegeneinander gerichtet, beidseitig einer Bahn eines Netzgewebes von 40-50 g/m2 Flächengewicht angeordnet. Die beiden aussenliegenden Trägerbahnen wurden auf 230°C erwärmt, so dass die beiden PVC-Schichten beim Laminieren durch das Netzgewebe hindurch aneinander zum Haften gebracht wurden. Danach wurden die beiden Trägerbahnen abgezogen. Dabei wurde eine Verbundbahn mit einer darin befindlichen, reflektierenden Metallschicht erhalten, an deren einen Seite, von innen nach aussen in Reihenfolge eine

PVC-Schicht, eine Netzgewebe-Verstärkungsschicht und zwei PVC-Schichten, und an deren anderen Seite in gleicher Reihenfolge, zusätzlich zu der als Haftschicht dienenden, dünnen Lackbeschichtung, eine Polyethylenschicht 5 angeordnet waren. Da die aussenliegenden Trägerbahnen abgezogen worden waren, waren beide Oberflächen der erhaltenen Verbundbahn mattiert.

Das vorstehend genannte, konventionelle Netzgewebe kann durch ein Metallfasern enthaltendes Gewebe oder dgl. io ersetzt werden, um eine Radar-Tarnwirkung zu erzielen. Anstelle eines Netzgewebes kann auch ein dichtgewobenes Gewebe verwendet werden, das dann jedoch zwecks Sicherstellung der Haftung mit einem PVC-Plastisol vorbeschichtet werden muss. Bei Netzgeweben erfolgt jedoch die Haftung 15 der gegeneinander gerichteten Schichten aus Kunststoffmaterial direkt durch die Maschen des Netzgewebes hindurch.

Beispiel 2

20 Eine erste Verbundbahn wurde hergestellt durch Beschichtung eines Mattierungsträgers mit einer ersten PVC-Plastisol-schicht von 60 g/m2, die nach Gelierung mit einer zweiten PVC-Plastisolschicht von 90 g/m2 beschichtet und dann ebenfalls geliert wurde. Auf die beschichtete Seite der erhal-25 tenen Verbundbahn wurde dann eine metallisierte und lak-kierte Bahn aus Polyethylen von 40 g/m2 solcherart aufgelegt, dass die Lackschicht gegen die Oberfläche der PVC-Schicht gerichtet war, und auf die Oberfläche der Polyethylenfolie wurde ein Mattierungsträger aufgelegt. Das so erhal-30 tene Gebilde wurde dann unter Wärmeanwendung laminiert. In einer spezifischen Ausführungsform wurden, wie in Fig. 7 angedeutet, die beiden Oberflächen vorerwärmt und unter Wärmeanwendung zwischen den Quetschrollen einer Laminierungseinrichtung hindurchgeleitet, wobei die PVC-35 beschichtete Bahn auf 150°C und die polyethylenbeschich-tete Bahn auf 100°C erwärmt wurde.

Auf Grund der relativ dicken PVC-Beschichtung auf einer Seite, war die reflektierende Metallschicht mit einer genügend dicken absorbierenden Schicht bedeckt, um auf dieser 40 Seite eine vernachlässigbare Reflektionswirkung in den betreffenden, vorstehend genannten IR-Wellenlängenbereichen sicherzustellen.

B

2 Blatt Zeichnungen

Claims

667 524

1. Tarnmaterial mit thermischer und optischer Tarnwirkung in Form einer Folie mit tarngefärbter Oberfläche und einer blattwerkartigen Musterung von Einschnitten, die durch Streckung zu einem dreidimensionalen Blattwerk mit einer Deckfähigkeit von 50-90% verformbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie eine reflektierende Metallschicht (2) aufweist, die beidseitig mit tarngefärbtem Kunststoffmaterial (1,3) bedeckt ist, und dass das Kunststoffmaterial zumindest teilweise aus Polyethylen oder Polypropylen besteht.

2. Tarnmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bestimmte Flächenbereiche des Kunststoffmaterials zur Hauptsache aus Polyethylen oder Polypropylen, andere Flächenbereiche jedoch aus einem anderen Kunststoffmaterial, beispielsweise Polyvinylchlorid, bestehen.

2

PATENTANSPRÜCHE

3. Tarnmaterial nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Flächenbereiche unterschiedlichen Kunststoffmaterials ohne wesentliche Überlappungen oder Zwischenräume in aneinandergrenzender, praktisch einheitlicher polygonaler Form angeordnet sind.

4. Tarnmaterial nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie auf einer Seite mit Polyethylen oder Polypropylen und auf der anderen Seite mit einem anderen Material beschichtet ist.

5. Tarnmaterial mit thermischer und optischer Tarnwirkung in Form einer gestreckten, zu einem dreidimensionalen Blattwerk mit einer Deckfähigkeit von 50-90% verformten Folie nach einem der Ansprüche 1-4.

6. Tarnmaterial nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie in Richtung der Streckung wieder zurückgeschoben ist.

7. Tarnmaterial nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie in einem über das Ausmass der ursprünglichen Streckung hinausgehenden Ausmass zurückgeschoben ist.

8. Tarnmaterial mit thermischer und optischer Tarnwirkung, dadurch gekennzeichnet, dass eine Folie nach einem der Ansprüche 5-7 auf einem netzförmigen Träger befestigt ist.

9. Tarnmaterial nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie auf den netzförmigen Träger aufgeleimt ist.

10. Tarnmaterial nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie auf mechanischer Art, beispielsweise durch aufnähen oder mittels Klammern, auf dem netzförmigen Träger befestigt ist.