DE102007002521A1 - Mehrschichtige Stoffbahn mit elektrischer Leitfähigkeit - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine mehrschichtige Stoffbahn (1) zur Bildung von flexiblen Behältern, Planen, Schutzanzügen und dergleichen, umfassend wenigstens eine Festigkeitsträgerschicht (2) und Elastomerschicht (3). Die Elastomerschicht (3) ist dabei ein heller, nicht rußgefüllter leitfähiger Werkstoff, wobei ein Antistatikum in Form eines Weichmachers auf Polymerbasis mit leitfähigen funktionellen Gruppen eingemischt ist. Als Antistatikum sind insbesondere Polyethylenglykolester und Polyethylenglykolcarbonsäureester geeignet. Vorteilhafterweise ist zudem zwischen der Festigkeitsträgerschicht (2) und der Elastomerschicht (3) eine Barriereschicht (4) angeordnet, auf die beidseitig ein Haftvermittler aufgebracht ist, und zwar unter Bildung einer ersten und zweiten Haftschicht, wobei die erste Haftschicht (5) der Festigkeitsträgerschicht (2) und die zweite Haftschicht (6) der Elastomerschicht (3) zugewandt ist.
Description
- Die Erfindung betrifft eine mehrschichtige Stoffbahn zur Bildung von flexiblen Behältern, Planen, Schutzanzügen, Zelten und dergleichen, umfassend wenigstens eine Festigkeitsträgerschicht, insbesondere in Form einer Gewebeschicht, und eine Elastomerschicht.
- Mehrschichtige Stoffbahnen finden eine breite Anwendung. Zur Verbesserung der Schutzfunktion werden in diese Stoffe zumeist Folienbahnen eingearbeitet, insbesondere auf der Basis von Polyvinylfluorid (PVF) und Polyvinylidenfluorid (PVDF). Hinsichtlich des diesbezüglichen Standes der Technik wird insbesondere auf folgende Druckschriften verwiesen:
DE 42 32 947 A1 ,DE 102 08 557 B4 ,DE 10 2004 031 337 A1 undWO 94/11187 A1 - Stoffbahnen wie auch Schläuche können zudem elektrisch leitend sein (Antistatik-Ausrüstung). Verwendet wurden dabei bislang Ruß und Kohlenstoff-Fasern, wobei diesbezüglich beispielsweise die Patentschrift
DE 197 24 038 C1 zitiert wird. - Im Rahmen einer Weiterentwicklung besteht die Aufgabe der Erfindung darin, eine mehrschichtige Stoffbahn bereit zu stellen, die mit einer Antistatik ausgerüstet ist, wobei zudem eine vielfältige Farbgestaltung möglich ist.
- Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, dass die Elastomerschicht ein heller, nicht rußgefüllter leitfähiger Werkstoff ist, wobei ein Antistatikum in Form eines Weichmachers auf Polymerbasis mit leitfähigen funktionellen Gruppen eingemischt ist.
- Die Elastomerschicht ist vorzugsweise eine vulkanisierte Kautschukmischung, umfassend eine Kautschukkomponente sowie Mischungsingredienzien. Die Kautschukkomponente ist dabei insbesondere Butylkautschuk (IIR), Chlorbutylkautschuk (CIIR), Brombutylkautschuk (BIIR) oder Polychloropren. Diese Komponenten sind unverschnitten. Diese Kautschukmischungstechnologie kommt auch für die im Patentanspruch 13 als vorteilhafte Gestaltungsvariante erwähnte erste und zweite Haftschicht zum Tragen.
- Vorteilhafte Mischungsbestandteile sowie Mengenanteile (in per hundred rubber; phr) der Kautschukmischung sind:
Bestandteile Mengenanteile (in phr) Kautschukkomponente 100,0 Helle Füllstoffe 20,0 bis 80,0 Magenesiumoxid 0 bis 8,0 Stearinsäure 0 bis 2,0 Zinkoxid 3,0 bis 10,0 Beschleuniger 0,5 bis 3,0 Schwefel 0,2 bis 1,0 Sonstige Zusatzstoffe 0 bis 15,0 - Die in der tabellarischen Übersicht aufgeführte Kautschukmischung mit dem Einsatz heller Füllstoffe ist für die Elastomerschicht sowie für die erste und zweite Haftschicht konzipiert. Dabei ist das Antistatikum nicht berücksichtigt. Auf diesen ergänzenden Zusatzstoff wird nun im folgenden näher eingegangen.
- Für die Elatomerschicht ist es nun wesentlich, dass die Mischungsingredienzien zusätzlich ein Antistatikum in Form eines Weichmachers auf Polymerbasis mit leitfähigen funktionellen Gruppen umfassen, insbesondere in Form von Carbonylgruppen, insbesondere wiederum von Estergruppen (Polyester-Weichmacher). In Verbindung mit der zuletzt genannten Gruppe sind folgende Polymerverbindungen von herausragender Bedeutung:
Polyethylenglykolester
Polyethylenglykolcarbonsäureester - Auch eine Kombination dieser beiden Estertypen ist möglich. Diese Estertypen können zudem fein verteilt in die Mischung eingegeben werden, was die Effizienz der Leitfähigkeit fördert.
- Versuche mit Messungen des Oberflächenwiderstandes haben gezeigt, dass mit diesen beiden oben genannten Polymerverbindungen im Hintergrund der signifikanten Polarität der Estergruppen in Verbindung mit der Glykolstruktur eine optimale Elektronenwanderung gewährleistet ist, was im Sinne der Aufgabenstellung zu einer Antistatik führt.
- Der Mengenanteil des Antistatikums beträgt 5 bis 20 phr, insbesondere 6 bis 15 phr. Dieser Mengenanteil ist nun in Ergänzung zu der in der tabellarischen Übersicht angegebenen Rezeptur zu betrachten.
- Zwischen der Festigkeitsträgerschicht und der Elastomerschicht ist insbesondere eine Barriereschicht angeordnet. Die Barriereschicht ist eine Polyamidfolie oder eine Polyamidlösung, beispielsweise in Form einer Streichlösung. Zum Einsatz kommen dabei insbesondere folgende Polyamidtypen:
Polyamid 6
Polyamid 6.6
Polyamid 11
Polyamid 12
Polyamid 6.10
Polyamid 6.12
Copolyamid - Mit diesen Polyamidtypen sind bei geringer Stärke von 0,003 bis 0,050 mm hochwirksame Barriereschichten realisierbar, verbunden mit einer Gewichtsreduzierung der Stoffbahn. Die bevorzugte Schichtstärke liegt dabei zwischen 0,005 und 0,025 mm.
- Auf die Barriereschicht ist ferner vorzugsweise beidseitig ein Haftvermittler aufgebracht, und zwar unter Bildung einer ersten und zweiten Haftschicht, wobei die erste Haftschicht der Festigkeitsträgerschicht und die zweite Haftschicht der Elastomerschicht zugewandt sind.
- Die erste Haftschicht, die die Barriereschicht ohne weitere Zwischenschicht direkt mit der Festigkeitsträgerschicht, kann aus dem gleichen Werkstoff gebildet sein wie die zweite Haftschicht. Auch unterschiedliche Haftmischungen sind denkbar.
- Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispieles unter Bezugnahme auf eine schematische Zeichnung erläutert.
- Nach der einzigen Figur umfasst die Stoffbahn
1 eine Festigkeitsträgerschicht2 in Form einer Gewebeschicht und eine Elastomerschicht3 , die die jeweiligen Außenschichten der Stoffbahn bilden. Zwischen diesen beiden Außenschichten befindet sich die Barriereschicht4 aus Polyamid. Auf die Barriereschicht ist beidseitig ein Haftvermittler, insbesondere in Form einer Haftmischung, aufgebracht, und zwar unter Bildung einer ersten und zweiten Haftschicht, wobei die erste Haftschicht5 der Festigkeitsträgerschicht2 und die zweite Haftschicht6 der Elastomerschicht3 zugewandt ist. - Die Elastomerschicht
3 sowie die erste und zweite Haftschicht5 bzw.6 sind eine vulkanisierte Kautschukmischung, umfassend eine Kautschukkomponente sowie Mischungsingredienzien. Hinsichtlich der Kautschukkomponente können die einzelnen Schichten die gleiche Basis (z. B. IIR) haben. Auch unterschiedliche Kautschukkomponenten können zum Einsatz gelangen, beispielsweise IIR für die Elastomerschicht3 und CR für die beiden Haftschichten5 und6 . Optimalerweise enthalten alle drei Schichten helle Füllstoffe, und zwar bei gleichem oder unterschiedlichem Mengenanteil, insbesondere in einem Bereich von 20 bis 80 phr, insbesondere wiederum von 30 bis 60 phr. Unter den sonstigen Zusatzstoffen ist zumeist ein Haftvermittler vertreten, verbunden mit einer verbesserten Haftwirkung. - In die Elastomerschicht
3 ist nun ein Antistatikum in Form eines Weichmachers auf Polymerbasis mit leitfähigen funktionellen Gruppen eingemischt, insbesondere ein Polyethylenglykolester und/oder Polyethylenglykolcarbonsäureester. - Sind die Elastomerschicht
3 und die zweite Haftschicht6 werkstoffmäßig unterschiedlich gestaltet, so ist ausschließlich die Elastomerschicht mit dem Antistatikum versehen. Die Haftschicht6 übernimmt dann ausschließlich die ihr zugedachte Haftfunktion. - Im Rahmen einer weiteren Möglichkeit können die Elastomerschicht
3 und die zweite Haftschicht6 eine werkstoffmäßige Einheit bilden, so dass dann die gesamte Werkstoffeinheit mit einem Antistatikum versehen ist. Die zweite Haftschicht6 hat dann jedoch vorrangig die Bedeutung einer haftwirksamen Grenzflächenschicht. - Die mehrschichtige Stoffbahn
1 ist insbesondere für Chemikalienschutzanzüge mit militärischer (Poncho) und ziviler Anwendung sowie als Panzerplanen und Maskentaschenstoffe geeignet. Sie zeichnet sich durch eine Antistatik sowie durch eine wirkungsvolle Diffusionsbarriere gegen diverse Chemikalien, insbesondere gegen chemische Kampfstoff (z. B. Sarin und S-Lost) aus. - In Verbindung mit dem Anwendungsbereich kommt der Elastomerschicht
3 mit Antistatikum insbesondere die Stoffinnenbeschichtung zu. Die Festigkeitsträgerschicht2 als Stoffaußenbereich kann zusätzlich farbig gestaltet sein, beispielsweise in Form einer Tarnfarbe. -
- 1
- mehrschichtige Stoffbahn (Ponchostoff)
- 2
- Festigkeitsträgerschicht, insbesondere Gewebeschicht
- 3
- Elastomerschicht
- 4
- Barriereschicht
- 5
- erste Haftschicht
- 6
- zweite Haftschicht
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
-
- - DE 4232947 A1 [0002]
- - DE 10208557 B4 [0002]
- - DE 102004031337 A1 [0002]
- - WO 94/11187 A1 [0002]
- - DE 19724038 C1 [0003]
Claims (27)
- Mehrschichtige Stoffbahn (
1 ) zur Bildung von flexiblen Behältern, Planen, Schutzanzügen, Zelten und dergleichen, umfassend wenigstens eine Festigkeitsträgerschicht (2 ) und Elastomerschicht (3 ), dadurch gekennzeichnet, dass die Elastomerschicht (3 ) ein heller, nicht rußgefüllter leitfähiger Werkstoff ist, wobei ein Antistatikum in Form eines Weichmachers auf Polymerbasis mit leitfähigen funktionellen Gruppen eingemischt ist. - Stoffbahn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Antistatikum Carbonylgruppen aufweist.
- Stoffbahn nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Antistatikum Estergruppen aufweist.
- Stoffbahn nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Antistatikum ein Polyethylenglykolester ist.
- Stoffbahn nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Antistatikum ein Polyethylenglykolcarbonsäureester ist.
- Stoffbahn nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Festigkeitsträgerschicht (
2 ) und der Elastomerschicht (3 ) eine Barriereschicht (4 ) angeordnet ist. - Stoffbahn nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Barriereschicht (
4 ) aus Polyamid besteht. - Stoffbahn nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Barriereschicht (
4 ) eine Polyamidfolie ist. - Stoffbahn nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Barriereschicht (
4 ) eine Polyamidlösung ist. - Stoffbahn nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Barriereschicht (
4 ) ein Polyamid 6, Polyamid 6.6, Polyamid 11, Polyamid 12, Polyamid 6.10, Polyamid 6.12 oder ein Copolyamid ist. - Stoffbahn nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Barriereschicht (
4 ) eine Stärke von 0,003 bis 0,050 mm aufweist. - Stoffbahn nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Barriereschicht (
4 ) eine Stärke von 0,005 bis 0,025 mm aufweist. - Stoffbahn nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Barriereschicht (
4 ) beidseitig ein Haftvermittler aufgebracht ist, und zwar unter Bildung einer ersten und zweiten Haftschicht, wobei die erste Haftschicht (5 ) der Festigkeitsträgerschicht (2 ) und die zweite Haftschicht (6 ) der Elastomerschicht (3 ) zugewandt ist. - Stoffbahn nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Elastomerschicht (
3 ) und die zweite Haftschicht (6 ) eine werkstoffmäßige Einheitsschicht bilden. - Stoffbahn nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Elastomerschicht (
3 ) und die zweite Haftschicht (6 ) werkstoffmäßig unterschiedlich gestaltet sind. - Stoffbahn nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Haftschicht (
5 ) ohne weitere Zwischenschicht direkt mit der Festigkeitsträgerschicht (2 ) verbunden ist. - Stoffbahn nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Festigkeitsträgerschicht (
2 ) und die Elastomerschicht (3 ) die jeweiligen Außenschichten der Stoffbahn (1 ) bilden. - Stoffbahn nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Elastomerschicht (
3 ) sowie die erste und zweite Haftschicht (5 ,6 ) eine vulkanisierte Kautschukmischung sind, umfassend eine Kautschukkomponente sowie Mischungsingredienzien. - Stoffbahn nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Kautschukkomponente Butylkautschuk oder ein halogenierter Kautschuk ist.
- Stoffbahn nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass der halogenierte Kautschuk Chlorbutylkautschuk, Brombutylkautschuk oder Polychloropren ist.
- Stoffbahn nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Kautschukkomponente unverschnitten ist.
- Stoffbahn nach einem der Ansprüche 18 bis 21 in Verbindung mit Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass ausschließlich die Mischungsingredienzien der Elastomerschicht (
3 ) das Antistatikum umfassen. - Stoffbahn nach einem der Ansprüche 18 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Mengenanteil des Antistatikums 5 bis 20 phr beträgt.
- Stoffbahn nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass der Mengenanteil des Antistatikums 6 bis 15 phr beträgt.
- Stoffbahn nach einem der Ansprüche 18 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischungsingredienzien einen hellen Füllstoff umfassen.
- Stoffbahn nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass der Mengenanteil des hellen Füllstoffes 20 bis 80 phr beträgt.
- Stoffbahn nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass der Mengenanteil des hellen Füllstoffes 30 bis 60 phr beträgt.
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Also Published As
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| DE102007002521B4 (de) | 2009-04-02 |
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