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Die Erfindung betrifft ein mehrschichtiges Band, insbesondere für mehrschichtige Stoffbahnen, aus denen unter anderem Schutzanzugstoffe, flexible Behälter, Planen, Membranen, Faltenbälge, Drucktücher, Zelte, Rucksäcke, Outdoorjacken, Tanksaufgebaut sind.
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Bänder bzw. Streifen werden oft auch als Tapes bezeichnet. Diese Tapes dienen für mehrschichtige Stoffbahnen zum Zusammenfügen einzelner Stoffbahnen und / oder zum nachträglichen Abdecken von Undichtigkeiten bspw. bei Rissbildung und / oder vor allem zum Abdichten der Nahtstellen insbesondere bei Schutzanzügen.
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Schutzanzüge, insbesondere Chemikalienschutzanzüge, werden bei der Herstellung an definierten Nahtstellen vernäht. Hierdurch entstehen kleine Löcher an den ansonsten permeationsdichten Stoffbahnen. Damit durch diese Löcher nicht sofort Chemikalien eindringen können, werden die Nähte mit einem Tape abgedichtet. Je nach Material oder Verfahren können diese Tapes aufgeklebt oder aufgeschweißt werden. Diese Tapes bestehen in der Regel aus einem vulkanisierten oder unvulkanisierten Elastomer oder aus einem Kunststoff. So sind bspw. Schutzanzüge, die mit so genannten Nahtdichtbändern versehen sind, aus
DE 101054029 A1 oder
DE 10 2005 051 919 B3 bekannt. Dieses Nahtdichtband oder Nahteinfassband ist bspw. in
DE 10 2005 051 919 B3 aus einem Vliesfilterstoff oder einer semipermeablen Membran ausgebildet. In
US 2004/0139528 A1 werden „sealing tapes“ als Feuchtigkeitsbarriere zum Abdecken im Bereich des Reißverschlusses verwendet, während in
DE 8710165 U1 aufgeklebte Abdeckstreifen die im angezogenen Zustand freiliegenden Nähte abdecken. Diese Tapes haben zumeist keine besonderen Barriereeigenschaften, so dass die Permeationszeiten und damit die Dichtigkeit gegenüber Chemikalien an diesen Nahtstellen häufig schlechter ist als an dem restlichen Schutzanzugstoff.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein mehrschichtiges Band, insbesondere für mehrschichtige Stoffbahnen, bereitzustellen, dass es insbesondere bei Verwendung für Schutzanzügen ermöglicht, diese an den Nahtstellen derart abzudichten, dass keine Chemikalien über die Nähte in den Anzug gelangen können. Gleichzeitig soll das mehrschichtige Band eine gute Chemikalien- und Hitzebeständigkeit haben.
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Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, dass das mehrschichtige Band wenigstens folgenden Schichtaufbau enthält:
- – eine erste Außenschicht A1, welche aus wenigstens einem Elastomer aufgebaut ist, und
- – wenigstens ein mehrschichtiges Haftsystem H1, welches sich zwischen der ersten Außenschicht A1 und der Zwischenschicht Z befindet, und
- – eine Zwischenschicht Z mit niedriger Permeation, welche sich zwischen der ersten Außenschicht A1 und einer zweiten Außenschicht A2 befindet und welche aus wenigstens einer Folie aufgebaut ist, und
- – wenigstens ein mehrschichtiges Haftsystem H2, welches sich zwischen der Zwischenschicht Z und der zweiten Außenschicht A2 befindet, und
- – eine zweite Außenschicht A2, welche aus wenigstens einem Elastomer aufgebaut ist.
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Die beiden Außenschichten A1 und A2 besteht aus einer vulkanisierten oder unvulkaniserten Kautschukmischung. Als Kautschukkomponenten können alle der fachkundigen Person bekannten Kautschuktypen verwendet werden. Insbesondere Ethylen-Propylen-Kautschuk (EPM), Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk (EPDM), (teil)hydrierter Nitrilkautschuk (HNBR), Fluor-Kautschuk (FKM), Naturkautschuk (NR), Styrol-Butadien-Kautschuk (SBR) oder Butadien-Kautschuk (BR), Fluorkautschuk (FKM) oder Silikonkautschuk, die unverschnitten oder mit wenigstens einer weiteren Kautschukkomponente verschnitten werden, können eingesetzt werden.
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Zur Verwendung in Schutzanzügen hat sich bevorzugt Silikonkautschuk, aufgrund seiner besonders guten Chemikalien- und Hitzebeständigkeit als vorteilhaft erwiesen. Als Silikonkautschuk kommen dabei insbesondere Polydimethylsiloxankautschuk (MQ), Polydimethyl/vinylmethylsiloxankautschuk (VMQ), Polydimethyl/vinylmethyl-/diphenylsiloxankautschuk (PVMQ) und Poly-γ-trifluorpropyl-/vinyltriflourpropylsiloxankautschuk (FVMQ) zur Anwendung. Des Weiteren können die beiden Außenschichten A1 und A2 auch thermoplastische Elastomere enthalten. Als thermoplastische Elastomere (TPE) können prinzipiell alle der fachkundigen Person bekannte TPE verwendet werden. Hervorzuheben sind hierbei thermoplastische Elastomere auf Olefin-Basis (TPO), Styrol-Triblock-Copolymere (SBS, SIS, SBC), thermoplastischer Nitrilkautschuk (TP-NBR), thermoplastischer Naturkautschuk (TP-NR), thermoplastischer Fluorkautschuk (TP-FKM), thermoplastischer Silikonkautschuk (TP-Q), thermoplastische Polyurethane (TPU), copolymere Polyetherester (CPE, CPA), Polyether-Blockamide (PEBA) oder Melt Processible Rubber (MPR). Die TPE können auch im Verschnitt mit einem oder mehreren Elastomeren eingesetzt werden.
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Die beiden Außenschichten A1 und A2 enthalten zusätzlich in der Regel weitere Mischungsingredienzien. Die weiteren Mischungsingredienzien umfassen wenigstens einen Vernetzer oder ein Vernetzersystem (Vernetzungsmittel und Beschleuniger). Weitere Mischungsingredienzien sind zumeist noch ein Füllstoff und/oder ein Verarbeitungsmittel und/oder ein Weichmacher und/oder ein Alterungsschutzmittel sowie gegebenenfalls weitere Zusatzstoffe (z.B. Farbpigmente). Diesbezüglich wird auf den allgemeinen Stand der Mischungstechnologie verwiesen. Den Kautschukmischungen der beiden Außenschichten A1 und A2 des mehrschichtigen Tapes kann jeweils ein hitze- und chemikalienbeständiger Füllstoff in Pulverform beigemischt sein. Zu nennen ist hier insbesondere ein fluorhaltiger Kunststoff, insbesondere wiederum Polytetrafluorethylen (PTFE). Auch ist es vorteilhaft, wenn die beiden Außenschichten A1 und A2 jeweils noch wenigstens ein Flammschutzmittel enthalten. Hierbei können alle der fachkundigen Person bekannten Flammschutzmittel verwendet werden, insbesondere Flammschutzmittel, welche frei sind von Halogenen bzw. Holgenverbindungen und frei von Antimon bzw. Antimonverbindungen ist.
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Die Zusammensetzung der beiden Außenschichten A1 und A2 kann dabei gleich oder verschieden voneinander sein. Sofern sie verschieden voneinander sind, kann sich dieses auf die qualitative und / oder auf die quantitative Zusammensetzung beziehen. Bevorzugt ist es zudem, wenn wenigstens eine Außenseite unvulkanisiert ist, insbesondere die Außenseite, welche sich später in direktem Kontakt mit der Nahtstelle befindet. Hierdurch kann das Tape auf die Naht aufgeschweißt werden und einen besonders guten Haftverbund bilden. Die Kautschukmischungen sind gut verarbeitbar und zudem kalandrierbar.
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Die Zwischenschicht Z ist zwischen den beiden Außenschichten A1 und A2 angeordnet. Sie muss sich durch eine niedrige Permeation auszeichnen, um zuverlässig die Nahtstellen gegenüber Chemikalien abdichten zu können. Die Zwischenschicht Z umfasst dabei wenigstens eine Folie, kann aber auch aus mehreren, bevorzugt zwei, Folien aufgebaut sein. Als Folienwerkstoffe kommen insbesondere Polyamid (PA), Polyimid (PI), Ethylenvinylalkohol (EVOH), Polyvinylalkohol (PVOH), Polyvinylchlorid (PVC), Polypropylen (PP), Polyethylen (PE), Fluorpolymere (FEP, PTFE) oder Polyetheretherketon (PEEK) zum Einsatz. Von besonderer Bedeutung ist Polyamid, insbesondere Polyamid 6, Polyamid 6.6, Polyamid 11, Polyamid 12, Polyamid 6.10, Polyamid 6.12 oder Copolyamide. Die genannten Werkstoffe können hierbei einzeln oder in Kombination verwendet werden. Handelt es sich um eine mehrlagige Folie, insbesondere um eine zweilagige Folie, so ist wenigstens eine Lage aus einem Polyamid (PA) der oben genannten Typen, einem Polyimid (PI), einem Polymer auf Basis von Ethylenvinylalkohol (EVOH), einem Polyvinylalkohol (PVOH) oder einem Polyetheretherketon (PEEK) aufgebaut. Insbesondere die Kombination von PA/EVOH oder PI/EVOH zeigt eine besonders niedrige Permeation.
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Die Zwischenschicht Z weist eine Gesamtdicke von 0,01 mm bis 2 mm auf, wobei insbesondere bei einer einlagigen Folie mit einer geringe Dicke von 0,003 mm bis 0,050 mm hochwirksame Zwischenschichten realisierbar sind, verbunden mit einer Gewichtsreduzierung der Stoffbahn.
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Die Zwischenschicht Z kann ein- oder beidseitig haftfreundlich präpariert sein, insbesondere unter dem Aspekt der Oberflächenaktivierung, wobei hier insbesondere wiederum das Anätzen oder Aufrauen zu nennen sind. Von besonderer Bedeutung ist dabei das Anätzen. Die Oberflächenveränderung bzw. Oberflächenbehandlung durch Anätzen erfolgt nach bekannten chemischen oder physikalischen Methoden, beispielsweise mittels Flammenbehandlung, Corona-Entladung, Sputtering, Plasmabehandlung, Natrium-Ammoniak-Verfahren oder Natrium-Naphthalin-Verfahren. Auf diese Weise wird bei der Vulkanisation ein besonders dauerfester Haftverbund der Zwischenschicht Z mit den mehrschichtigen Haftsystemen H1 und H2 erzielt.
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Das mehrschichtige Haftsystem H1 kann zwei oder mehr Schichten bestehen. Bevorzugt besteht das mehrschichtige Haftsystem H1 aus den zwei Einzelschichten H1‘ und H1‘‘. Das mehrschichtige Haftsystem H2 kann zwei oder mehr Schichten bestehen. Bevorzugt besteht das mehrschichtige Haftsystem H2 aus den zwei Einzelschichten H2‘ und H2‘‘. Sowohl die Schichten des mehrschichtigen Haftsystems H1 als auch die Schichten des mehrschichtigen Haftsystems H2 sind aus wenigstens einer Kautschukmischung aufgebaut und enthalten somit jeweils wenigstens einen Kautschuk, weitere Mischungsbestandteile und jeweils wenigstens einen Haftvermittler. Als Kautschuke können aller der fachkundigen Person bekannten Kautschuktypen verwendet werden, wobei Chloropren-Kautschuk (CR) und / oder Chlorsulfonyl-Polyethylen-Kautschuk (CSM) ganz besonders bevorzugt ist. Besteht das mehrschichtige Haftsystem H1 bzw. H2 aus zwei Schichten, so enthält H1‘ bzw. H2‘ als Kautschukkomponente bevorzugt CR und H1‘‘ bzw. H2‘‘ als Kautschukkomponente einen Verschnitt aus CR und CSM. Weitere Mischungsbestandteile können Füllstoffe, wie bspw. Ruß, Alterungsschutzmittel, Vulkanisationssysteme, etc. sein.
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Als Haftvermittler können alle der fachkundigen Person bekannten Haftvermittler verwendet werden. Als besonders gut geeignet haben sich Haftvermittler auf der Basis von Isocyanaten und / oder Harzen, insbesondere Klebharzen, und / oder Haftvermittler, welche unter den Handelsnamen Chemosil® / Chemlok® / ParlockTM erhältlich sind, gezeigt.
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Die einzelnen Schichten der mehrschichtigen Haftsysteme H1 und H2 können dabei hinsichtlich der Kautschuke und der weiteren Mischungsbestandteile gleich oder verschieden voneinander sein. Die einzelnen Schichten der Haftsysteme H1 und H2, d.h. z.B. H1‘ und H1‘‘ bzw. H2‘ und H2‘‘, unterscheiden sich aber in der Menge der verwendeten Haftvermittler. So enthält die Haftschicht des mehrschichtigen Haftsystems, welche sich in direktem Kontakt zur Zwischenschicht Z befindet, d.h. z. Bsp. H1‘ bzw. H2‘, bevorzugt 4 bis 15 Gew.-% wenigstens eines Haftvermittlers. Dadurch ergibt sich zwar eine gute Haftung zur Zwischenschicht Z, aber auch eine leichte Neigung zur Versteifung des Tapes. Die Haftschicht des mehrschichtigen Haftsystems, welche sich in direktem Kontakt zur Außenschicht A1 oder zur Außenschicht A2 befindet, d.h. z. Bsp. H1‘‘ bzw. H2‘‘, enthält bevorzugt 2 bis 5 Gew.-% wenigstens eines Haftvermittlers. Durch diese Absenkung des Haftvermittlers bleibt das Tape weiterhin ausreichend flexibel, während sich gleichzeitig durch diese weitere Haftschicht eine optimierte Anbindung an die Außenschicht A1 bzw. A2 ergibt.
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Ebenso ist es möglich, dass sich zwischen der Zwischenschicht Z und wenigstens einer der beiden Außenschichten A1 und A2 noch jeweils wenigstens eine Festigkeitsträgerschicht befindet. Diese Festigkeitsträgerschicht, die vorzugsweise aus einem textilen Werkstoff besteht, kann ein- oder mehrlagig ausgebildet sein, wobei zumeist die einlagige Ausführung unter dem Aspekt der Gewichtsreduzierung zum Einsatz gelangt. Die Festigkeitsträgeschicht kann als Gewebe, Gewirke oder Gestrick ausgebildet sein, wobei das Vorliegen als Gewebe bevorzugt ist. Der textile Werkstoff ist insbesondere ein Polyamid (z.B. PA 6, PA 6.6) und/oder ein Polyester (PES) und/oder ein Aramid (z.B. Para-Aramid). Die Festigkeitsträgerschicht kann zudem haftfreundlich präpariert sein.
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Das mehrschichtige Band kann wie bereits erwähnt insbesondere für mehrschichtige Stoffbahnen verwendet werden, aus denen unter anderem Schutzanzugstoffe, flexible Behälter, Planen, Membranen, Faltenbälge, Drucktücher, Zelte, Rucksäcke, Outdoorjacken, Tanks aufgebaut sind. Bevorzugt findet das mehrschichtige Band Verwendung in Schutzanzügen, wo es zum Abdichten der Nahtstellen verwendet wird.
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Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispieles unter Bezugnahme auf eine schematische Zeichnung erläutert.
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Nach der einzigen Figur umfasst das mehrschichtige Band 1 zwei Außenschichten A1 und A2 aus jeweils einer hitze- und chemikalienbeständigen vulkanisierten Kautschukmischung jeweils auf der Basis von Silikonkautschuk und / oder Fluuorkautschuk. Des Weiteren umfasst das mehrschichtige Band eine Zwischenschicht Z aus wenigstens einer Folie, beispielsweise aufgebaut aus PA, und bevorzugt zwei mehrschichtige Haftschichten H1 und H2, welche jeweils aus den einzelnen Schichten H1‘ und H1‘‘ bzw. H2‘ und H2‘‘ bestehen und welche sich jeweils zwischen der Zwischenschicht Z und den beiden Außenschichten A1 und A2 befinden.
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Bezugszeichenliste
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- mehrschichtiges Band, insbesondere für Schutzanzugstoffe
- A1
- Außenschicht in Form einer Elastomerschicht
- A2
- Außenschicht in Form einer Elastomerschicht
- Z
- Zwischenschicht (Einzelfolie, mehrlagige Folie)
- H1
- Haftschicht, bestehend aus Einzelschichten H1‘ und H1‘‘
- H2
- Haftschicht, bestehend aus Einzelschichten H2‘ und H2‘‘
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 101054029 A1 [0003]
- DE 102005051919 B3 [0003, 0003]
- US 2004/0139528 A1 [0003]
- DE 8710165 U1 [0003]
