DE202021001417U1

DE202021001417U1 - Self-disinfecting face shield

Info

Publication number: DE202021001417U1
Application number: DE202021001417.9U
Authority: DE
Original assignee: Kraton Polymers Research BV
Current assignee: Kraton Polymers Research BV
Priority date: 2021-04-19
Filing date: 2021-04-19
Publication date: 2021-07-22
Anticipated expiration: 2031-04-20

Abstract

Gesichtsschutzschild umfassend:
eine transparente Gesichtsblende, die dafür konfiguriert ist, sich zu mindestens einem Teil eines Gesichts eines Trägers hin zu erstrecken, wobei -die transparente Gesichtsblende umfasst:
ein Substrat mit einer ersten Oberfläche, die dafür ausgelegt ist, dem Gesicht des Trägers zugewandt angeordnet zu werden, und einer zweiten Oberfläche, die der ersten Oberfläche gegenüberliegend angeordnet ist, und
wobei die erste Oberfläche und/oder die zweite Oberfläche durch eine sulfonierte Polymerschicht geschützt ist, um mindestens 90 % der Mikroben innerhalb von 120 Minuten nach Kontakt mit der transparenten Gesichtsblende abzutöten; und
wobei die sulfonierte Polymerschicht ein sulfoniertes Polymer umfasst oder im Wesentlichen daraus besteht, wobei das sulfonierte Polymer ausgewählt ist aus der Gruppe von Perfluorsulfonsäurepolymeren, Polystyrolsulfonaten, sulfonierten Blockcopolymeren, sulfonierten Polyolefinen, sulfonierten Polyimiden, sulfonierten Polyamiden, sulfonierten Polyestern, sulfonierten Polysulfonen, sulfonierten Polyketonen, sulfonierten Polyarylenethern und Mischungen hiervon, wobei das sulfonierte Polymer einen Sulfonierungsgrad von > 10 % aufweist;
wobei die sulfonierte Polymerschicht eine Dicke von mindestens > 1 µm aufweist.

Face shield including:
a transparent face shield configured to extend toward at least a portion of a wearer's face, the transparent face shield comprising:
a substrate having a first surface configured to face the wearer's face and a second surface opposed to the first surface, and
wherein the first surface and / or the second surface is protected by a sulfonated polymer layer to kill at least 90% of the microbes within 120 minutes of contact with the transparent face shield; and
wherein the sulfonated polymer layer comprises or consists essentially of a sulfonated polymer, wherein the sulfonated polymer is selected from the group of perfluorosulfonic acid polymers, polystyrene sulfonates, sulfonated block copolymers, sulfonated polyolefins, sulfonated polyimides, sulfonated polyamides, sulfonated polyesters, sulfonated polysulfones Polyarylene ethers and mixtures thereof, the sulfonated polymer having a degree of sulfonation of>10%;
wherein the sulfonated polymer layer has a thickness of at least> 1 µm.

Description

GEBIET DER TECHNIKTECHNICAL FIELD

Die Offenbarung betrifft einen selbstdesinfizierenden Gesichtsschutzschild mit einer antimikrobiellen Schutzschicht.The disclosure relates to a self-disinfecting face shield with an antimicrobial protective layer.

STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART

Mit der Verbreitung ansteckender Krankheiten, wie COVID 19, wird es notwendig, Menschen zu schützen und zu verhindern, dass die Menschen mit Krankheiten in Kontakt kommen, die Mikroben, z. B. Viren, Bakterien usw. verbreiten. Im Allgemeinen verwenden Menschen Gesichtsschutzschilde oder Gesichtsmasken, um das Einatmen oder Eindringen von Mikroben zu verhindern. Mikroben, wie etwa Viren oder Bakterien, würden sich jedoch auf einer Außenoberfläche des Gesichtsschutzschildes ansammeln und können für eine relativ lange Dauer aktiv bleiben. Diese Viren oder Bakterien können mit den Händen des Trägers in Kontakt kommen, wenn der Träger den Gesichtsschutzschild abnimmt, und können anschließend ihren Weg in den menschlichen Körper finden, was unerwünscht ist.With the spread of infectious diseases like COVID 19, it becomes necessary to protect people and prevent people from coming into contact with diseases that affect microbes, e.g. B. Viruses, bacteria, etc. spread. Generally, people use face shields or face masks to prevent microbes from breathing in or entering. However, microbes such as viruses or bacteria would collect on an outer surface of the face shield and can remain active for a relatively long period of time. These viruses or bacteria can come into contact with the wearer's hands when the wearer takes off the face shield and can then find their way into the human body, which is undesirable.

Es besteht weiterhin Bedarf an verbesserten Gesichtsschutzschilden, die die Ansammlung von aktiven Viren oder Bakterien auf ihrer Oberfläche verhindern.There remains a need for improved face shields that will prevent the accumulation of active viruses or bacteria on their surface.

KURZDARSTELLUNGSHORT REPRESENTATION

In einem ersten Aspekt wird ein selbstdesinfizierender Gesichtsschutzschild offenbart. Ein Gesichtsschutzschild umfasst eine transparente Gesichtsblende, die dafür konfiguriert ist, sich zu mindestens einem Abschnitt eines Gesichts eines Trägers hin zu erstrecken, wobei die transparente Gesichtsblende ein Substrat umfasst, mit einer ersten Oberfläche, die dafür ausgelegt ist, dem Gesicht des Trägers zugewandt angeordnet zu werden, und einer zweiten Oberfläche, die gegenüber der ersten Oberfläche angeordnet ist. Die erste Oberfläche und/oder die zweite Oberfläche wird vorzugsweise durch eine sulfonierte Polymerschicht geschützt, um mindestens 90 % der Mikroben innerhalb von 120 Minuten nach Kontakt mit der transparenten Gesichtsblende abzutöten. Die sulfonierte Polymerschicht besteht oder besteht im Wesentlichen aus einem sulfonierten Polymer, wobei das sulfonierte Polymer ausgewählt ist aus der Gruppe von Perfluorsulfonsäurepolymeren, Polystyrolsulfonaten, sulfonierten Blockcopolymeren, sulfonierten Polyolefinen, sulfonierten Polyimiden, sulfonierten Polyamiden, sulfonierten Polyestern, sulfonierten Polysulfonen, sulfonierten Polyketonen, sulfonierten Polyarylenethern und Mischungen hiervon. Die sulfonierte Polymerschicht weist eine Dicke von mindestens > 1 µm auf. Vorzugsweise umfasst die sulfonierte Polymerschicht mindestens zu 50 Gew.-%, stärker bevorzugt zu mindestens 70 Gew.-%, noch stärker bevorzugt zu mindestens 90 Gew.-%, noch stärker bevorzugt zu mindestens 95 Gew.-%, noch stärker bevorzugt zu mindestens 98 Gew.-%, noch stärker bevorzugt zu mindestens 99 Gew.-% und am stärksten bevorzugt zu 100 Gew.-% ein zuvor erwähntes sulfoniertes Polymer (d. h. besteht daraus).In a first aspect, a self-disinfecting face shield is disclosed. A face shield includes a transparent face shield configured to extend toward at least a portion of a wearer's face, the transparent face shield comprising a substrate with a first surface configured to face the wearer's face and a second surface disposed opposite the first surface. The first surface and / or the second surface is preferably protected by a sulfonated polymer layer in order to kill at least 90% of the microbes within 120 minutes of contact with the transparent face shield. The sulfonated polymer layer consists or consists essentially of a sulfonated polymer, the sulfonated polymer being selected from the group of perfluorosulfonic acid polymers, polystyrene sulfonates, sulfonated block copolymers, sulfonated polyolefins, sulfonated polyimides, sulfonated polyamides, sulfonated polyesters, sulfonated polyarysulfones, sulfonated polyarysulfones, sulfonated polyarylene ethonated and mixtures thereof. The sulfonated polymer layer has a thickness of at least> 1 µm. Preferably the sulfonated polymer layer comprises at least 50% by weight, more preferably at least 70% by weight, even more preferably at least 90% by weight, even more preferably at least 95% by weight, even more preferably at least 98% by weight, even more preferably at least 99% by weight and most preferably 100% by weight of an aforementioned sulfonated polymer (ie consists of it).

In manchen Aspekten ist das sulfonierte Polymer ein selektiv sulfoniertes, negativ geladenes anionisches Blockcopolymer, welches wenigstens einen Alkenylaren-Polymerblock A und wenigstens einen im Wesentlichen vollständig hydrierten konjugierten Dien-Polymerblock B aufweist, wobei im Wesentlichen alle funktionellen Sulfongruppen an den Alkenylaren-Polymerblock A gepfropft sind, wobei der A-Block ein hydrophiler Endblock ist.In some aspects, the sulfonated polymer is a selectively sulfonated, negatively charged anionic block copolymer that has at least one alkenyl arene polymer block A and at least one substantially fully hydrogenated conjugated diene polymer block B, with substantially all of the sulfone functional groups grafted to the alkenyl arene polymer block A. where the A block is a hydrophilic end block.

In manchen Aspekten wird die sulfonierte Polymerschicht durch Tauchbeschichtung, Sprühbeschichtung, Dispersionsbeschichtung, Lösungsmittelguss auf die zweite Oberfläche aufgebracht oder als abziehbare und klebbare Folie auf der zweiten Oberfläche aufgeklebt.In some aspects, the sulfonated polymer layer is applied to the second surface by dip coating, spray coating, dispersion coating, solvent casting or is adhered to the second surface as a peelable and adhesive film.

In manchen Aspekten umfasst der Gesichtsschutzschild ferner eine Befestigungsstruktur, die mit der Gesichtsblende verbunden und dafür konfiguriert ist, die Gesichtsblende vor dem Gesicht des Trägers zu befestigen.In some aspects, the face shield further includes an attachment structure connected to the face shield and configured to secure the face shield in front of the wearer's face.

FigurenlisteFigure list

1 Figure 13 illustrates a cross-sectional view of a face shield of one embodiment of the face shield showing a first polymer film attached to a transparent laminate.
2 Figure 3 is a perspective view of one embodiment of a face shield.
3 Figure 3 is a perspective view of one embodiment of a face shield.
4th Figure 3 is a perspective view of one embodiment of a face shield.
5 Figure 3 is a perspective view of one embodiment of a face shield.
6th Figure 3 is a perspective view of one embodiment of a face shield.
7th FIG. 13 is a perspective view of an attachment structure of the face shield of FIG 6th .
8th Figure 3 is a perspective view of one embodiment of a face shield.
9 Figure 3 is a perspective view of one embodiment of a face shield.
10 Figure 3 is a perspective view of one embodiment of a face shield.
11 Figure 3 is a perspective view of one embodiment of a face shield.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNGDETAILED DESCRIPTION

Die nachfolgenden, in der Beschreibung verwendeten Begriffe haben die nachfolgenden Bedeutungen:The following terms used in the description have the following meanings:

„Wirksame Menge“ bezeichnet eine Menge, die ausreichend ist, um Mikroben zu verändern, zu zerstören, zu inaktivieren und/oder zu neutralisieren, beispielsweise eine Menge, die ausreicht, um Mikroben in Berührung mit einer Außenoberfläche der Gesichtsblende eines Gesichtsschutzschildes zu sterilisieren und abzutöten.“Effective amount” means an amount sufficient to alter, destroy, inactivate and / or neutralize microbes, such as an amount sufficient to sterilize and kill microbes in contact with an outer surface of the face shield of a face shield .

„Beschlagbildung“ kann evaluiert werden, indem direkt auf einen Gesichtsschutzschild geatmet wird, der etwa ein Zoll vom Mund entfernt gehalten wird. Die Beschlagbildung wird subjektiv bestimmt als (i) „ausgezeichnet“, wenn keine Beschlagbildung der Folie beobachtet wurde; (ii) „angemessen“, wenn Beschlagbildung beobachtet wird, aber innerhalb von 2 Sekunden abgebaut wird; oder (iii) „schlecht“, wenn die Beschlagbildung länger als 2 Sekunden anhielt. Bei den Bewertungen ,ausgezeichnet' oder ,angemessen' wird davon ausgegangen, dass eine Beschichtung Anti-Beschlag-Eigenschaften aufweist. Anti-Beschlag-Eigenschaft kann durch T_Beschlag ausgedrückt werden, wobei es sich um die Zeit in Minuten handelt, die benötigt wird, um einen Beschlag auf einer Oberfläche auszubilden, z. B. durch Aussetzen einer Schicht (Oberfläche) gegenüber Dampf aus siedendem Wasser mit einer Entfernung von 20 cm von der Wasseroberfläche in einer Umgebung von 50 % RF (relativer Feuchte) und 22°C. Beispielsweise bedeutet es, dass auf einer Oberfläche der Beschichtung innerhalb von ungefähr 30 Minuten unter den beschriebenen Testbedingungen kein Beschlag gebildet wird, wenn die Oberfläche eine T_Beschlag von 30 Minuten aufweist."Fogging" can be evaluated by breathing directly onto a face shield held about an inch from your mouth. The fogging is determined subjectively as (i) “excellent” if no fogging of the film was observed; (ii) "Adequate" if fogging is observed but clears within 2 seconds; or (iii) “bad” if the fogging continued for more than 2 seconds. The ratings 'excellent' or 'fair' assume that a coating has anti-fog properties. Anti-fogging property can be _{expressed by T fogging} , which is the time in minutes that it takes to form fogging on a surface, e.g. B. by exposing a layer (surface) to steam from boiling water at a distance of 20 cm from the water surface in an environment of 50% RH (relative humidity) and 22 ° C. For example, it means that no fogging is formed on a surface of the coating within approximately 30 minutes under the test conditions described if the surface has a T _fogging of 30 minutes.

„Trübung“ bezeichnet den Prozentsatz des durchgelassenen Lichts, das beim Durchgang durch eine Probe um mehr als 2,5 Grad von der Normalen gestreut wird. Trübung und Transmission können gemäß ASTM-Testverfahren D1003 gemessen werden. Ein höherer Trübungswert weist auf eine stärkere Streuung hin.“Opacity” is the percentage of light transmitted that is scattered more than 2.5 degrees from normal as it passes through a sample. Haze and transmission can be measured according to ASTM test method D1003. A higher turbidity value indicates a greater scatter.

„Ionenaustauschkapazität“ oder IEC (ion exchange capacity) bezieht sich auf die gesamten aktiven Stellen oder funktionellen Gruppen, welche in einem Polymer für lonenaustausch verantwortlich sind. Im Allgemeinen wird ein herkömmliches Säure-Base-Titrationsverfahren verwendet, um die IEC zu bestimmen, siehe beispielsweise International Journal of Hydrogen Energy, Band 39, Ausgabe 10, 26. März 2014, Seiten 5054 bis 5062, „Determination of the ion exchange capacity of anion-selective membrane‟ . IEC ist das Umgekehrte von „Äquivalentgewicht“ oder EW (equivalent weight), welches das Gewicht ist, das ein Polymer benötigt, um 1 Mol austauschbarer Protonen bereitzustellen."Ion exchange capacity" or IEC (ion exchange capacity) refers to the total active sites or functional groups which are responsible for ion exchange in a polymer. In general, a conventional acid-base titration method is used to determine the IEC, see for example International Journal of Hydrogen Energy, Volume 39, Issue 10, March 26, 2014, pages 5054 to 5062, "Determination of the ion exchange capacity of anion-selective membrane" . IEC is the reverse of “equivalent weight” or EW, which is the weight a polymer needs to provide 1 mole of exchangeable protons.

„Mikroben“ bezeichnet Mikroorganismen einschließlich Bakterien, Archaebakterien, Pilze (Hefen und Schimmel), Algen, Protozoen und Viren mit mikroskopischer Größe.“Microbes” means microorganisms including bacteria, archaebacteria, fungi (yeasts and molds), algae, protozoa and viruses of microscopic size.

„Abziehbar und klebbar“ oder „abziehbare und klebbare Folie“ bezieht sich auf ein Laminat mit mindestens zwei Schichten, einer Trennschicht oder einem Liner, wobei es sich auch um eine Trägerschicht handeln kann, und einer weiteren Schicht, die das sulfonierte Polymer enthält. Die abziehbare und klebbare Schicht ist selbstklebend oder abtrennbar oder abziehbar oder entfernbar, nachdem sie auf einer Oberfläche angebracht worden ist. Die Trennschicht ist optional mit einem Klebstoff beschichtet, der es ihr ermöglicht, ohne Klebstoff, Paste oder dergleichen an einer Oberfläche zu haften, wodurch das Abziehen und Kleben nach dem Aufbringen auf eine Oberfläche trennbar ist. In Ausführungsformen ist die Schicht, die das sulfonierte Polymer enthält, optional mit einem Klebstoff beschichtet, damit die Schicht an der Oberfläche haftet, aber dennoch abtrennbar ist.“Peelable and bondable” or “peelable and bondable film” refers to a laminate with at least two layers, a separating layer or a liner, which can also be a carrier layer, and a further layer containing the sulfonated polymer. The peelable and stickable layer is self-adhesive or peelable or peelable or removable after it has been applied to a surface. The release layer is optionally coated with an adhesive which enables it to adhere to a surface without adhesive, paste or the like, whereby the peeling and gluing can be separated after application to a surface. In embodiments, the layer containing the sulfonated polymer is optionally coated with an adhesive so that the layer adheres to the surface but is still separable.

„Abtrennbare“ oder „trennbare“ Bindung im Zusammenhang mit Schichten oder Oberflächen bedeutet, dass die Schichten oder Oberflächen im Allgemeinen aneinander angebracht oder befestigt sind, aber unter der Anwendung einer gewissen Menge von Kraft getrennt werden können und dann nachfolgend zu einer späteren Zeit wieder befestigt oder wieder aufgebracht werden können. Um „trennbar“ oder „abtrennbar“ zu sein, müssen die Oberflächen befestigt und separiert werden können müssen, und die Kraft, welche angewendet wird, um die Schichten oder Oberflächen zu trennen, kann von Hand aufgebracht werden."Severable" or "severable" bond in the context of layers or surfaces means that the layers or surfaces are generally attached or attached to one another, but can be separated using an amount of force and then subsequently reattached at a later time or can be reapplied. To be "separable" or "severable" the surfaces must be able to be attached and separated, and the force used to separate the layers or surfaces can be applied by hand.

„Oberflächen-pH-Wert“ bezeichnet den pH-Wert auf der Kontaktoberfläche des biosicheren Materials, welcher von den auf der Oberfläche gebundenen Resten, wie beispielsweise der Beschichtungsschicht, resultiert. Der Oberflächen-pH-Wert kann mit kommerziellen Oberflächen-pH-Messgeräten, wie beispielsweise Sen-Tix™ Sur-Elektrode von WTW Scientific-Technical Institute GmbH, Weilheim, Deutschland, gemessen werden.“Surface pH value” refers to the pH value on the contact surface of the biosafe material, which results from the residues bound on the surface, such as the coating layer. The surface pH value can be measured with commercial surface pH measuring devices, such as, for example, Sen-Tix ™ Sur electrode from WTW Scientific-Technical Institute GmbH, Weilheim, Germany.

Die Offenbarung betrifft einen Gesichtsschutzschild mit einer antimikrobiellen Schutzschicht, die Mikroben innerhalb einer vordefinierten Kontaktdauer abtötet. Der Gesichtsschutzschild weist eine transparente Blende auf, deren Oberfläche (vom Gesicht des Trägers weg) mit einer Schicht beschichtet oder geschützt ist, die ein selbststerilisierendes (selbstdesinfizierendes) sulfoniertes Polymermaterial umfasst. Der dem Träger zugewandte Teil des Gesichtsschutzschildes kann auch mit einem selbststerilisierenden Material, einem sulfonierten Polymer, beschichtet oder geschützt sein. In Ausführungsformen umfasst das Schutzmaterial ein sulfoniertes Polymer, besteht im Wesentlichen daraus oder besteht daraus. Das sulfonierte Polymer beschichtet die Oberfläche der transparenten Gesichtsblende, um mindestens 95 % der Mikroben innerhalb einer vordefinierten Kontaktdauer abzutöten. Der Gesichtsschutzschild umfasst eine Befestigungsstruktur, um die transparente Blende vor dem Gesicht des Trägers zu befestigen.The disclosure relates to a face shield with an antimicrobial protective layer, kills microbes within a predefined contact time. The face shield has a transparent screen, the surface of which (away from the wearer's face) is coated or protected with a layer comprising a self-sterilizing (self-disinfecting) sulfonated polymer material. The part of the face shield facing the wearer can also be coated or protected with a self-sterilizing material, a sulfonated polymer. In embodiments, the protective material comprises, consists essentially of, or consists of a sulfonated polymer. The sulfonated polymer coats the surface of the transparent face shield to kill at least 95% of the microbes within a predefined contact time. The face shield includes attachment structure to secure the transparent visor in front of the wearer's face.

Selbststerilisierendes Material - sulfoniertes Polymer: Sulfoniertes Polymer bezieht sich auf Polymere mit einer Sulfonatgruppe, beispielsweise -SO₃, entweder in Säureform (beispielsweise -SO₃H, Sulfonsäure) oder einer Salzform (beispielsweise -SO₃Na). Der Begriff „sulfoniertes Polymer“ umfasst auch Sulfonat enthaltende Polymere, wie beispielsweise Polystyrolsulfonat.Self-Sterilizing Material - Sulphonated Polymer: Sulphonated polymer refers to polymers with a sulphonate group, e.g. -SO ₃ , either in acid form (e.g. -SO ₃ H, sulfonic acid) or a salt form (e.g. -SO ₃ Na). The term “sulfonated polymer” also includes sulfonate-containing polymers, such as polystyrene sulfonate.

Das sulfonierte Polymer ist ausgewählt aus der Gruppe von Perfluorsulfonsäurepolymeren (beispielsweise sulfoniertem Tetrafluorethylen), sulfonierten Polyolefinen, sulfonierten Polyimiden, sulfonierten Polyamiden, sulfoniertem Polyester, Polystyrolsulfonaten, sulfonierten Blockcopolymeren, sulfonierten Polyolefinen, sulfonierten Polysulfonen, wie beispielsweise Polyethersulfon, sulfonierten Polyketonen, wie beispielsweise Polyetheretherketon, sulfonierten Polyphenylethern und Mischungen hiervon.The sulfonated polymer is selected from the group of perfluorosulfonic acid polymers (for example sulfonated tetrafluoroethylene), sulfonated polyolefins, sulfonated polyimides, sulfonated polyamides, sulfonated polyesters, polystyrene sulfonates, sulfonated block copolymers, sulfonated polyolefins, sulfonated polysulfones, such as sulfonated polyether sulfones, such as, for example, polyether sulfone ketones sulfonated polyphenyl ethers and mixtures thereof.

Das sulfonierte Polymer ist dadurch gekennzeichnet, dass es ausreichend oder selektiv sulfoniert ist, so dass es zwischen 10 und 100 Mol-% funktionelle Sulfonsäure- oder Sulfonatsalzgruppen bezogen auf die Anzahl von zu sulfonierenden Monomereinheiten oder dem zu sulfonierenden Block („Sulfonierungsgrad“) aufweist, so dass wenigstens 95 % Mikroben innerhalb von 120 Minuten nach In-Kontakt-Kommen mit dem Beschichtungsmaterial abgetötet werden. In Ausführungsformen weist das sulfonierte Polymer einen Sulfonierungsgrad von mehr als 25 Mol % oder mehr als 50 Mol-% oder weniger als 95 Mol-% oder von 25 bis 70 Mol-% auf. Der Sulfonierungsgrad kann durch NMR oder Ionenaustauschkapazität (IEC) berechnet werden.The sulfonated polymer is characterized in that it is sufficiently or selectively sulfonated so that it has between 10 and 100 mol% of functional sulfonic acid or sulfonate salt groups based on the number of monomer units to be sulfonated or the block to be sulfonated ("degree of sulfonation"), so that at least 95% microbes are killed within 120 minutes of coming into contact with the coating material. In embodiments, the sulfonated polymer has a degree of sulfonation greater than 25 mole percent, or greater than 50 mole percent, or less than 95 mole percent, or from 25 to 70 mole percent. The degree of sulfonation can be calculated by NMR or Ion Exchange Capacity (IEC).

In Ausführungsformen ist das sulfonierte Polymer ein sulfoniertes Tetrafluorethylen mit einem Polytetrafluorethylen (PTFE)-Rückgrat, (2) Seitenketten von Vinylethern (beispielsweise -O-CF₂-CF-O-CF₂-CF₂-), welche in Sulfonsäuregruppen in einem Cluster-Bereich enden.In embodiments, the sulfonated polymer is a sulfonated tetrafluoroethylene with a polytetrafluoroethylene (PTFE) backbone, (2) side chains of vinyl ethers (e.g. -O-CF ₂ -CF-O-CF ₂ -CF ₂ -) clustered in sulfonic acid groups -End area.

In Ausführungsformen ist das sulfonierte Polymer ein Polystyrolsulfonat, von dem Beispiele Kalium-Polystyrolsulfonat, Natrium-Polystyrolsulfonat, ein Copolymer von Natrium-Polystyrolsulfonat und Kalium-Polystyrolsulfonat (beispielsweise ein Polystyrolsulfonat-Copolymer) mit einem Molekulargewicht von 20.000 bis 1.000.000 Daltons, oder mehr als 25.000 Daltons oder mehr als 40.000 Daltons oder mehr als 50.000 oder mehr als 75.000 oder mehr als 100.000 Daltons oder mehr als 400.000 Daltons oder wenigster als 200.000 oder wenigster als 800.000 Daltons oder bis zu 1.500.000 Daltons. Die Polystyrolsulfonatpolymere können entweder vernetzt oder unvernetzt sein. In Ausführungsformen sind die Polystyrolsulfonatpolymere unvernetzt und wasserlöslich.In embodiments, the sulfonated polymer is a polystyrene sulfonate, examples of which are potassium polystyrene sulfonate, sodium polystyrene sulfonate, a copolymer of sodium polystyrene sulfonate and potassium polystyrene sulfonate (e.g., a polystyrene sulfonate copolymer) having a molecular weight of 20,000 to 1,000,000 daltons, or more than 25,000 daltons or more than 40,000 daltons or more than 50,000 or more than 75,000 or more than 100,000 daltons or more than 400,000 daltons or at least 200,000 or at least 800,000 daltons or up to 1,500,000 daltons. The polystyrene sulfonate polymers can be either crosslinked or uncrosslinked. In embodiments, the polystyrene sulfonate polymers are uncrosslinked and water soluble.

In Ausführungsformen ist das sulfonierte Polymer ein Polysulfon ausgewählt aus der Gruppe von aromatischen Polysulfonen, Polyphenylensulfonen, aromatischen Polyethersulfonen, Dichlordiphenoxysulfonen, sulfonierten substituierten Polysulfonpolymeren und Mischungen hiervon. In Ausführungsformen ist das sulfonierte Polymer ein sulfoniertes Polyethersulfon-Copolymer, welches mit Reaktanten einschließlich Sulfonatsalzen, wie beispielsweise Hydrochinon-2-Kalium-Sulfonat (HPS), mit anderen Monomeren, wie beispielsweise Bisphenol A und 4-Fluorphenylsulfon hergestellt werden können. Der Sulfonierungsgrad in dem Polymer kann mit der Menge von HPS-Einheit in dem Polymerrückgrat gesteuert werden.In embodiments, the sulfonated polymer is a polysulfone selected from the group of aromatic polysulfones, polyphenylene sulfones, aromatic polyether sulfones, dichlorodiphenoxysulfones, sulfonated substituted polysulfone polymers, and mixtures thereof. In embodiments, the sulfonated polymer is a sulfonated polyethersulfone copolymer that can be made with reactants including sulfonate salts such as hydroquinone-2-potassium sulfonate (HPS) with other monomers such as bisphenol A and 4-fluorophenyl sulfone. The degree of sulfonation in the polymer can be controlled with the amount of HPS unit in the polymer backbone.

In Ausführungsformen ist das sulfonierte Polymer ein sulfoniertes Polyetherketon. In Ausführungsformen ist das sulfonierte Polymer ein sulfoniertes Polyetherketonketon (SPEKK), welches durch Sulfonieren eines Polyetherketonketons (PEKK) erhalten worden ist. Das Polyetherketonketon kann unter Verwenden von Diphenylether und einem Benzoldicarbonsäurederivat hergestellt werden. Das sulfonierte PEKK kann als ein Alkohol und/oder wasserlösliches Produkt erhältlich sein, beispielsweise zur nachfolgenden Verwendung zum Beschichten der Gesichtsmaske oder in Sprayanwendungen.In embodiments, the sulfonated polymer is a sulfonated polyether ketone. In embodiments, the sulfonated polymer is a sulfonated polyether ketone ketone (SPEKK) obtained by sulfonating a polyether ketone ketone (PEKK). The polyether ketone ketone can be prepared using diphenyl ether and a benzene dicarboxylic acid derivative. The sulfonated PEKK can be available as an alcohol and / or water-soluble product, for example for subsequent use to coat the face mask or in spray applications.

In Ausführungsformen ist das sulfonierte Polymer ein sulfoniertes Polyarylenether-Copolymer, welches angehängte Sulfonsäuregruppen enthält. In Ausführungsformen ist das sulfonierte Polymer ein sulfoniertes Poly-(2,6-dimethyl-1,4-phenylenoxid), welches herkömmlicherweise als sulfoniertes Polyphenylenoxid bezeichnet wird. In Ausführungsformen ist das sulfonierte Polymer ein sulfoniertes Poly-4-phenoxybenzoyl-1,4-phenylen (S-PPBP). In Ausführungsformen ist das sulfonierte Polymer ein sulfoniertes Polyphenylen mit 2 bis 6 angehängten Sulfonsäuregruppen pro Polymerwiederholung und dadurch gekennzeichnet, dass es 0,5 meq (SO₃H)/g Polymer bis 5,0 meq (SO₃H)/g Polymer oder wenigstens 6 meq/g (SO₃H)/g Polymer aufweist.In embodiments, the sulfonated polymer is a sulfonated polyarylene ether copolymer that contains pendant sulfonic acid groups. In embodiments, the sulfonated polymer is a sulfonated poly (2,6-dimethyl-1,4-phenylene oxide), which is commonly referred to as sulfonated polyphenylene oxide. In embodiments, the sulfonated polymer is a sulfonated poly-4-phenoxybenzoyl-1,4-phenylene (S-PPBP). In embodiments, the sulfonated polymer is sulfonated polyphenylene with 2 to 6 pendants Sulfonic acid groups per polymer repetition and characterized in that it has 0.5 meq (SO ₃ H) / g polymer to 5.0 meq (SO ₃ H) / g polymer or at least 6 meq / g (SO ₃ H) / g polymer.

In Ausführungsformen ist das sulfonierte Polymer ein sulfoniertes Polyamid, Beispiele hierfür sind aliphatische Polyamide, wie Nylon-6 oder Nylon-6,6, teilweise aromatische Polyamide und Polyarylamide, wie Poly-phenyldiamidterephthalat, welche mit Sulfonatgruppen ausgestattet sind, welche chemisch als an Stickstoffatome in dem Polymerrückgrat angehängte Amingruppen gebunden sind. Das sulfonierte Polyamid kann einen Sulfonierungsgrad von 20 bis zu 100 % der Amidgruppe aufweisen, wobei sich die Sulfonierung durch die Masse des Polyamids erstreckt. In Ausführungsformen ist die Sulfonierung auf eine hohe Dichte von Sulfonatgruppen auf der Oberfläche, beispielsweise > 10 %, > 20 %, > 30 % oder > 40 % oder bis zu 100 % der sulfonierten Amidgruppe an der Oberfläche (innerhalb von 50 nm der Oberfläche) begrenzt.In embodiments, the sulfonated polymer is a sulfonated polyamide, examples of which are aliphatic polyamides, such as nylon-6 or nylon-6,6, partially aromatic polyamides and polyarylamides, such as poly-phenyldiamide terephthalate, which are equipped with sulfonate groups which are chemically attached to nitrogen atoms amine groups attached to the polymer backbone are bound. The sulfonated polyamide can have a degree of sulfonation of from 20 to 100 percent of the amide group, the sulfonation extending through the bulk of the polyamide. In embodiments, the sulfonation is based on a high density of sulfonate groups on the surface, for example> 10%,> 20%,> 30% or> 40% or up to 100% of the sulfonated amide group on the surface (within 50 nm of the surface) limited.

In Ausführungsformen ist das sulfonierte Polymer ein sulfoniertes Polyolefin, welches wenigstens 0,1 meq oder > 2 meq oder > 3 meq oder > 5 meq oder 0,1 bis 6 meq Sulfonsäure pro Gramm Polyolefin enthält. In Ausführungsformen ist das sulfonierte Polymer ein sulfoniertes Polyethylen. Das sulfonierte Polyolefin kann durch Chlorsulfonierung eines festen Polyolefins, welches durch Polymerisation eines Olefins oder einer Mischung von Olefinen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Ethylen, Propylen, Buten-1,4-methylpenten-1, Isobutylen und Styrol erhalten worden ist, gebildet worden sein. Die Sulfonylchloridgruppen können dann hydrolysiert werden, beispielsweise in einer wässrigen Base, wie Kaliumhydroxid, oder in einer Wasser-Dimethylsulfoxid (DMF)-Mischung, um Sulfonsäuregruppen zu bilden. In einer Ausführungsform kann das sulfonierte Polyolefin durch Eintauchen oder Hindurchführen eines Polyolefinobjekts in irgendeiner Form von Pulver, Faser, Garn, Gewebe, eines Films, einer Vorform etc. durch eine Lösung enthaltend Schwefeltrioxid (SO₃), einen Schwefeltrioxidvorläufer (beispielsweise Chlorsulfonsäure, HSO₃Cl), Schwefeldioxid (SO₂) oder einer Mischung hiervon gebildet werden. In anderen Ausführungsformen wird das Polyolefinobjekt mit einem Sulfonierungsgas, wie beispielsweise SO₂ oder SO₃, oder mit einem reaktiven gasförmigen Vorläufer oder einem Sulfonatadditiv, welches bei erhöhter Temperatur ein SO_x-Gas freisetzt, in Kontakt gebracht.In embodiments, the sulfonated polymer is a sulfonated polyolefin which contains at least 0.1 meq or> 2 meq or> 3 meq or> 5 meq or 0.1 to 6 meq of sulfonic acid per gram of polyolefin. In embodiments, the sulfonated polymer is a sulfonated polyethylene. The sulfonated polyolefin can be formed by chlorosulfonation of a solid polyolefin obtained by polymerizing an olefin or a mixture of olefins selected from the group consisting of ethylene, propylene, butene-1,4-methylpentene-1, isobutylene and styrene . The sulfonyl chloride groups can then be hydrolyzed, for example in an aqueous base such as potassium hydroxide, or in a water-dimethyl sulfoxide (DMF) mixture, to form sulfonic acid groups. In one embodiment, the sulfonated polyolefin can be obtained by dipping or passing a polyolefin object in any form of powder, fiber, yarn, fabric, a film, a preform, etc. through a solution containing sulfur trioxide (SO ₃ ), a sulfur trioxide precursor (e.g. chlorosulfonic acid, HSO ₃ Cl), sulfur dioxide (SO ₂ ) or a mixture thereof. In other embodiments, the polyolefin object is contacted with a sulfonation gas, such as SO ₂ or SO ₃ , or with a reactive gaseous precursor or a sulfonate _{additive that releases an SO x gas at an elevated temperature.}

Der zu sulfonierende Polyolefinvorläufer kann beispielsweise ein Poly-α-Olefin, wie beispielsweise Polyethylen, Polypropylen, Polybutylen, Polyisobutylen, Ethylen-Propylen-Kautschuk oder ein chloriertes Polyolefin (beispielsweise Polyvinylchlorid oder PVC) oder ein Polydien, wie beispielsweise Polybutadien (beispielsweise Poly-1,3-Butadien oder Poly-1,2-Butadien), Polyisopren, Dicyclopentadien, Ethylidennorbornen oder Vinylnorbornen oder ein homogener oder heterogener Verbundwerkstoff hiervon oder ein Copolymer hiervon (beispielsweise EPDM-Kautschuk, d.h. Ethylen-Propylen-Dienmonomer) sein. In Ausführungsformen ist das Polyolefin aus Polyethylen mit niedriger Dichte (LDPE), linearem Polyethylen mit niedriger Dichte (LLDPE), Polyethylen mit sehr niedriger Dichte (VLDPE), Polyethylen mit hoher Dichte (HDPE), Polyethylen mit mittlerer Dichte (MDPE), Polyethylen mit hohem Molekulargewicht (HMWPE) und Polyethylen mit ultrahohem Molekulargewicht (UHMWPE) ausgewählt.The polyolefin precursor to be sulfonated can, for example, be a poly-α-olefin such as polyethylene, polypropylene, polybutylene, polyisobutylene, ethylene-propylene rubber or a chlorinated polyolefin (e.g. polyvinyl chloride or PVC) or a polydiene such as polybutadiene (e.g. poly-1 , 3-butadiene or poly-1,2-butadiene), polyisoprene, dicyclopentadiene, ethylidene norbornene or vinyl norbornene or a homogeneous or heterogeneous composite material thereof or a copolymer thereof (for example EPDM rubber, ie ethylene-propylene-diene monomer). In embodiments, the polyolefin is low density polyethylene (LDPE), linear low density polyethylene (LLDPE), very low density polyethylene (VLDPE), high density polyethylene (HDPE), medium density polyethylene (MDPE), polyethylene with high molecular weight (HMWPE) and ultra high molecular weight polyethylene (UHMWPE).

In Ausführungsformen ist das sulfonierte Polymer ein sulfoniertes Polyimid, Beispiele hierfür sind aromatische Polyimide in sowohl thermoplastischer als auch duroplastischer Form, mit exzellenter chemischer Stabilität und hohen Moduleigenschaften. Sulfoniertes Polyimid kann durch Kondensationspolymerisation von Dianhydriden mit Diaminen hergestellt werden, wobei eine der monomeren Einheiten Sulfonsäure-, Sulfonsäuresalz- oder Sulfonestergruppen aufweist. Das Polymer kann auch hergestellt werden durch direkte Sulfonierung von aromatischen Polyimidvorläufern unter Verwendung von Sulfonierungsmitteln, wie beispielsweise Chlorsulfonsäure, Schwefeltrioxid und Schwefeltrioxidkomplexen. In Ausführungsformen kann die Konzentration der Sulfonsäuregruppen in dem sulfonierten Polyimid durch lonenaustauschkapazität, IEC, variierend von 0,1 meq/g bis über 3 meq/g oder von wenigstens 6 meq/g gemessen werden.In embodiments, the sulfonated polymer is a sulfonated polyimide, examples of which are aromatic polyimides in both thermoplastic and thermosetting form, with excellent chemical stability and high module properties. Sulfonated polyimide can be prepared by condensation polymerization of dianhydrides with diamines, one of the monomeric units having sulfonic acid, sulfonic acid salt or sulfonic ester groups. The polymer can also be prepared by the direct sulfonation of aromatic polyimide precursors using sulfonating agents such as chlorosulfonic acid, sulfur trioxide, and sulfur trioxide complexes. In embodiments, the concentration of sulfonic acid groups in the sulfonated polyimide can be measured by ion exchange capacity, IEC, varying from 0.1 meq / g to over 3 meq / g or from at least 6 meq / g.

In Ausführungsformen ist das sulfonierte Polymer ein sulfonierter Polyester, welches durch direkte Sulfonierung eines Polyesterharzes in irgendeiner Form, wie beispielsweise Faser, Garn, Gewebe, Film, Blatt und dergleichen, mit einem Schwefelanhydrid enthaltendem Gas gebildet wird, welches Schwefelanhydrid enthält, so dass die Konzentration der Sulfongruppe auf der Oberfläche des Polyesters in einem Bereich von 0,1 meq/g bis über 3 meq/g, beispielsweise bis zu 5 meq/g oder wenigstens 6 meq/g liegt.In embodiments, the sulfonated polymer is a sulfonated polyester, which is formed by direct sulfonation of a polyester resin in any form, such as fiber, yarn, fabric, film, sheet and the like, with a sulfur anhydride-containing gas which contains sulfur anhydride, so that the concentration the sulfone group on the surface of the polyester is in a range from 0.1 meq / g to over 3 meq / g, for example up to 5 meq / g or at least 6 meq / g.

In Ausführungsformen ist das sulfonierte Polymer ein selektiv sulfoniertes, negativ geladenes anionisches Blockcopolymer. Der Begriff „selektiv sulfoniert“ ist so definiert, dass dieser Sulfonsäure sowie neutralisierte Sulfonatderivate einschließt. Die Sulfonatgruppe kann in der Form von Metallsalz, Ammoniumsalz oder Aminsalz vorliegen.In embodiments, the sulfonated polymer is a selectively sulfonated, negatively charged, anionic block copolymer. The term “selectively sulfonated” is defined to include sulfonic acid and neutralized sulfonate derivatives. The sulfonate group can be in the form of metal salt, ammonium salt, or amine salt.

In Abhängigkeit von den Anwendungen und von den gewünschten Eigenschaften kann das sulfonierte Polymer modifiziert (oder funktionalisiert) sein. In Ausführungsformen ist das sulfonierte Polymer mit irgendeinem von mehreren Metallgegenionen, einschließlich Alkali-, Erdalkali- und Übergangsmetallen, neutralisiert, wobei wenigstens 10 % der Sulfonsäuregruppen neutralisiert sind. In Ausführungsformen ist das sulfonierte Polymer mit anorganischen oder organischen kationischen Salzen neutralisiert, wie beispielsweise solchen basierend auf Ammonium, Phosphonium, Pyridinium, Sulfonium und dergleichen. Salze können monomer, oligomer oder polymer sein. In Ausführungsformen ist das sulfonierte Polymer mit verschiedenen primären, sekundären oder tertiären Amin-enthaltenden Molekülen neutralisiert, wobei > 10 % der funktionellen Sulfonsäure- oder Sulfonatgruppen neutralisiert sind.Depending on the applications and the properties desired, the sulfonated polymer can be modified (or functionalized). In embodiments, the sulfonated polymer is with any of several metal counterions, including alkali, alkaline earth and transition metals, with at least 10% of the sulfonic acid groups neutralized. In embodiments, the sulfonated polymer is neutralized with inorganic or organic cationic salts, such as those based on ammonium, phosphonium, pyridinium, sulfonium, and the like. Salts can be monomeric, oligomeric or polymeric. In embodiments, the sulfonated polymer is neutralized with various primary, secondary, or tertiary amine-containing molecules, with> 10% of the sulfonic acid or sulfonate functional groups being neutralized.

In Ausführungsformen ist die funktionelle Sulfonsäure- oder Sulfonatgruppe durch Reaktion mit einer wirksamen Menge von Polyoxyalkylenamin mit Molekulargewichten von 140 bis 10.000 modifiziert. Amin-enthaltende Neutralisierungsmittel können mono-funktional oder multi-funktional, monomer, oligomer oder polymer sein. In alternativen Ausführungsformen ist das sulfonierte Polymer mit alternativen anionischen Funktionalitäten, wie beispielsweise Phosphonsäure oder Acryl- und Alkylacrylsäuren, modifiziert.In embodiments, the sulfonic acid or sulfonate functional group is modified by reaction with an effective amount of polyoxyalkyleneamine having molecular weights from 140 to 10,000. Amine-containing neutralizing agents can be monofunctional or multifunctional, monomeric, oligomeric or polymeric. In alternative embodiments, the sulfonated polymer is modified with alternative anionic functionalities such as phosphonic acid or acrylic and alkyl acrylic acids.

In Ausführungsformen werden Amin enthaltende Polymere für die Modifikation der sulfonierten Polymere verwendet, um Mitglieder einer als Koazervate bezeichnete Klasse von Materialien zu bilden. In Beispielen ist das Neutralisierungsmittel ein polymeres Amin, Beispiele hierfür sind Benzylamin-Funktionalität enthaltende Polymere. Beispiele hierfür schließen Homopolymere und Copolymere von 4-Dimethylaminostyrol ein, welche in dem US-Patent 9,849,450 , welches hiermit durch Referenz eingeführt wird, beschrieben worden sind. In Ausführungsformen werden die Neutralisierungsmittel aus Polymeren ausgewählt, welche Vinylbenzylamin-Funktionalität enthalten, wie beispielsweise Polymere, welche aus Poly-p-methylstyrol enthaltenden Blockcopolymeren über eine Bromierung-Aminierung-Strategie oder durch direkte anionische Polymerisation von Amin enthaltenden Styrolmonomeren synthetisiert worden sind. Beispiele für Aminfunktionalitäten zur Funktionalisierung schließen ein, sind aber nicht beschränkt auf p-Vinylbenzyldimethylamin (BDMA), p-Vinylbenzylpyrrolidin (VBPyr), p-Vinylbenzyl-bis-2-methoxyethylamin (VBDEM), p-Vinylbenzylpiperazin (VBMPip) und p-Vinylbenzyldiphenylamin (VBDPA). In Ausführungsformen können für die Funktionalisierung der sulfonierten Polymere auch korrespondierende Phosphor enthaltende Polymere eingesetzt werden.In embodiments, amine-containing polymers are used to modify the sulfonated polymers to form members of a class of materials called coacervates. In examples, the neutralizing agent is a polymeric amine, examples of which are polymers containing benzylamine functionality. Examples thereof include homopolymers and copolymers of 4-dimethylaminostyrene which are used in the U.S. Patent 9,849,450 , which is hereby introduced by reference. In embodiments, the neutralizing agents are selected from polymers containing vinylbenzylamine functionality, such as polymers synthesized from poly-p-methylstyrene-containing block copolymers via a bromination-amination strategy or by direct anionic polymerization of amine-containing styrene monomers. Examples of amine functionalities for functionalization include, but are not limited to, p-vinylbenzyldimethylamine (BDMA), p-vinylbenzylpyrrolidine (VBPyr), p-vinylbenzyl-bis-2-methoxyethylamine (VBDEM), p-vinylbenzylpiperazine (VBMPip) and p-vinylbenzyldiphenyl (VBDPA). In embodiments, corresponding phosphorus-containing polymers can also be used for the functionalization of the sulfonated polymers.

In Ausführungsformen kann das Monomer oder der Aminfunktionalität oder Phosphinfunktionalität enthaltende Block mit Säuren oder Protondonoren neutralisiert werden, was quaternäre Ammonium- oder Phosphoniumsalze erzeugt. In anderen Ausführungsformen wird das sulfonierte Polymer, welches tertiäres Amin enthält, mit Alkylhalogeniden reagiert, um funktionelle Gruppen, wie beispielsweise quaternäre Salze, auszubilden. In einigen Ausführungsformen kann das sulfonierte Polymer sowohl kationische als auch anionische Funktionalität aufweisen, um sogenannte zwitterionische Polymere auszubilden.In embodiments, the monomer or block containing amine functionality or phosphine functionality can be neutralized with acids or proton donors, producing quaternary ammonium or phosphonium salts. In other embodiments, the sulfonated polymer containing tertiary amine is reacted with alkyl halides to form functional groups such as quaternary salts. In some embodiments, the sulfonated polymer can have both cationic and anionic functionality to form so-called zwitterionic polymers.

In einigen Ausführungsformen ist das sulfonierte Polymer ein selektiv sulfoniertes negativ geladenes, anionisches Blockcopolymer, wobei „selektiv sulfoniert“ so definiert ist, dass es Sulfonsäure sowie neutralisierte Sulfonatderivate einschließt. Die Sulfonatgruppe kann in der Form eines Metallsalzes, Ammoniumsalzes oder Aminsalzes vorliegen. In Ausführungsformen weist das sulfonierte Blockpolymer die allgemeine Konfiguration A-B-A, (A-B)_n(A), (A-B-A)_n, (A-B-A)_nX, (A-B)_nX, A-D-B, A-B-D, A-D-B-D-A, A-B-D-B-A, (A-D-B)_nA, (A-B-D)_nA, (A-D-B)_nX, (A-B-D)_nX oder Mischungen hiervon auf, wobei n eine ganze Zahl zwischen 0 und 30 oder, in Ausführungsformen, von 2 bis 20 ist und X ein Kupplungsmittelrest ist. Jeder A- und D-Block ist ein Polymerblock, welcher gegenüber Sulfonierung resistent ist. Jeder B-Block ist für Sulfonierung empfänglich. Für Konfigurationen mit mehreren A-, B- oder D-Blöcken kann die Vielzahl von A-Blöcken, B-Blöcken oder D-Blöcken gleich oder verschieden sein.In some embodiments, the sulfonated polymer is a selectively sulfonated negatively charged anionic block copolymer, where “selectively sulfonated” is defined to include sulfonic acid as well as neutralized sulfonate derivatives. The sulfonate group can be in the form of a metal salt, ammonium salt or amine salt. In embodiments, the sulfonated block polymer has the general configuration ABA, (AB) _n (A), (ABA) _n , (ABA) _n X, (AB) _n X, ADB, ABD, ADBDA, ABDBA, (ADB) _n A, (ABD) _n A, (ADB) _n X, (ABD) _n X, or mixtures thereof, where n is an integer between 0 and 30 or, in embodiments, from 2 to 20 and X is a coupling agent radical. Each A and D block is a polymer block that is resistant to sulfonation. Any B block is susceptible to sulfonation. For configurations with multiple A, B, or D blocks, the plurality of A blocks, B blocks, or D blocks can be the same or different.

In Ausführungsformen sind die A-Blöcke ein oder mehrere Segmente ausgewählt von polymerisierten (i) para-substituierten Styrolmonomeren, (ii) Ethylen, (iii) alpha-Olefinen mit 3 bis 18 Kohlenstoffatomen, (iv) 1,3-Cyclodienmono-meren, (v) Monomeren von konjugierten Dienen mit einem Vinylgehalt von weniger als 35 Mol-Prozent vor der Hydrierung, (vi) Acrylestern, (vii) Methacrylestern und (viii) Mischungen hiervon. Wenn die A-Segmente Polymere von 1,3-Cyclodien oder konjugierten Dienen sind, werden die Segmente nach der Polymerisation des Blockcopolymers und vor der Sulfonierung des Blockcopolymers hydriert werden. Die A-Blöcke können auch bis zu 15 Mol-% der vinylaromatischen Monomere enthalten, wie diejenigen, welche in den B-Blöcken vorliegen.In embodiments, the A blocks are one or more segments selected from polymerized (i) para-substituted styrene monomers, (ii) ethylene, (iii) alpha-olefins having 3 to 18 carbon atoms, (iv) 1,3-cyclodiene monomers, (v) conjugated diene monomers having a vinyl content of less than 35 mole percent prior to hydrogenation, (vi) acrylic esters, (vii) methacrylic esters, and (viii) mixtures thereof. When the A segments are polymers of 1,3-cyclodiene or conjugated dienes, the segments will be hydrogenated after the block copolymer is polymerized and before the block copolymer is sulfonated. The A blocks can also contain up to 15 mole percent of the vinyl aromatic monomers, such as those present in the B blocks.

In Ausführungsformen ist der A-Block ausgewählt aus parasubstituierten Styrolmonomeren ausgewählt aus para-Methylstyrol, para-Ethylstyrol, para-n-Propylstyrol, para-iso-Propylstyrol, para-n-Butylstyrol, para-sec-Butylstyrol, para-iso-Butylstyrol, para-t-Butylstyrol, Isomeren von para-Decylstyrol, Isomeren von para-Dodecylstyrol und Mischungen der vorstehenden Monomere. Beispiele für parasubstituierte Styrolmonomere schließen para-t-Butylstyrol und para-Methylstyrol ein, wobei para-t-Butylstyrol am meisten bevorzugt ist. Monomere können, abhängig von deren bestimmten Quelle, Mischungen von Monomeren sein. In Ausführungsformen beträgt die Gesamtreinheit der para-substituierten Styrolmonomere wenigstens 90 Gew.-% oder > 95 Gew.-% oder > 98 Gew.-% des para-substituierten Styrolmonomers.In embodiments, the A block is selected from para-substituted styrene monomers selected from para-methyl styrene, para-ethyl styrene, para-n-propyl styrene, para-iso-propyl styrene, para-n-butyl styrene, para-sec-butyl styrene, para-iso-butyl styrene , para-t-butylstyrene, isomers of para-decylstyrene, isomers of para-dodecylstyrene, and mixtures of the above monomers. Examples of para-substituted styrenic monomers include para-t-butyl styrene and para-methyl styrene, with para-t-butyl styrene being most preferred. Monomers, depending on their particular source, can be mixtures of monomers. In embodiments is the total purity of the para-substituted styrene monomers is at least 90% by weight or> 95% by weight or> 98% by weight of the para-substituted styrene monomer.

In Ausführungsformen enthält der Block B Segmente von einem oder mehreren polymerisierten vinylaromatischen Monomeren ausgewählt aus unsubstituiertem Styrolmonomer, ortho-substituierten Styrolmonomeren, meta-substituierten Styrolmonomeren, alpha-Methylstyrolmonomer, 1,1-Diphenylethylenmonomer, 1,2-Diphenylethylenmonomer und Mischungen hiervon. Zusätzlich zu den beschriebenen Monomeren und Polymeren umfassen in Ausführungsformen die B-Blöcke auch ein hydriertes Copolymer von Monomer(en) mit einem konjugierten Dien ausgewählt aus 1,3-Butadien, Isopren und Mischungen hiervon mit einem Vinylgehalt zwischen 20 und 80 Mol-Prozent. Diese Copolymere mit hydrierten Dienen können jedes von Zufallscopolymeren, Copolymeren mit sich ändernder Zusammensetzung, Blockcopolymeren oder Copolymeren mit kontrollierter Verteilung sein. Der Block B ist selektiv sulfoniert und enthält von ungefähr 10 bis ungefähr 100 Mol-% funktionelle Sulfonsäure- oder Sulfonatsalzgruppen bezogen auf die Anzahl von Monomereinheiten. In Ausführungsformen liegt der Sulfonierungsgrad in dem B-Block zwischen 10 und 95 Mol.-% oder 15 bis 80 Mol-% oder 20 bis 70 Mol-% oder 25 bis 60 Mol-% oder > 20 Mol-% oder > 50 Mol-%.In embodiments, the B block contains segments of one or more polymerized vinyl aromatic monomers selected from unsubstituted styrene monomer, ortho-substituted styrene monomer, meta-substituted styrene monomer, alpha-methylstyrene monomer, 1,1-diphenylethylene monomer, 1,2-diphenylethylene monomer, and mixtures thereof. In addition to the monomers and polymers described, in embodiments the B blocks also comprise a hydrogenated copolymer of monomer (s) with a conjugated diene selected from 1,3-butadiene, isoprene and mixtures thereof with a vinyl content between 20 and 80 mole percent. These hydrogenated diene copolymers can be any of random, compositionally changing copolymers, block copolymers, or controlled distribution copolymers. The B block is selectively sulfonated and contains from about 10 to about 100 mole percent sulfonic acid or sulfonate salt functional groups based on the number of monomer units. In embodiments, the degree of sulfonation in the B block is between 10 and 95 mol% or 15 to 80 mol% or 20 to 70 mol% or 25 to 60 mol% or> 20 mol% or> 50 mol% %.

Der D-Block enthält ein hydriertes Polymer oder Copolymer eines konjugierten Diens ausgewählt aus Isopren, 1,3-Butadien und Mischungen hiervon. In anderen Beispielen ist der D-block irgendeiner von einem Acrylat, einem Silikonpolymer oder einem Polymer von Isobutylen mit einem zahlengemittelten Molekulargewicht von > 1000 oder > 2000 oder > 4000 oder > 6000.The D block contains a hydrogenated polymer or copolymer of a conjugated diene selected from isoprene, 1,3-butadiene, and mixtures thereof. In other examples, the D-block is any of an acrylate, a silicone polymer, or a polymer of isobutylene with a number average molecular weight of> 1000 or> 2000 or> 4000 or> 6000.

Das Kupplungsmittel X ist ausgewählt aus in dem Fachgebiet bekannten Kupplungsmitteln, einschließlich Polyalkenylkupplungsmitteln, Dihalogenalkanen, Silikonhalogeniden, Siloxanen, multifunktionellen Epoxiden, Silica-Verbindungen, Estern von monohydrischen Alkoholen mit Carbonsäuren (beispielsweise Methylbenzoat und Dimethyladipat) und epoxidierten Ölen.Coupling agent X is selected from coupling agents known in the art, including polyalkenyl coupling agents, dihaloalkanes, silicone halides, siloxanes, multifunctional epoxides, silica compounds, esters of monohydric alcohols with carboxylic acids (e.g. methyl benzoate and dimethyl adipate) and epoxidized oils.

Die antimikrobiellen und mechanischen Eigenschaften des sulfonierten Blockcopolymers können durch Variation der Menge an Sulfonierung, des Neutralisationsgrades der Sulfonsäuregruppen zu den sulfonierten Salzen sowie durch Steuern der Anordnung der sulfonierten Gruppe(n) in dem Polymer variiert und gesteuert werden. In Ausführungsformen und abhängig von den Anwendungen, beispielsweise einer mit dem Bedarf an Wasserdispersität/-löslichkeit, oder an dem anderen Spektrum einer mit dem Bedarf an ausreichender Dauerhaftigkeit bei konstantem Wischen mit auf Wasser basierenden Reinigungsmitteln, kann das sulfonierte Blockcopolymer für gewünschte Wasserdispersitätseigenschaften oder mechanische Eigenschaften selektiv sulfoniert werden, beispielsweise indem die funktionelle Sulfonsäuregruppen an die inneren Blöcke oder mittleren Blöcke angebracht werden oder in den äußeren Blöcken eines sulfonierten Blockcopolymers angebracht werden, wie in dem US-Patent Nr. US 8084546 beschrieben, welches hiermit durch Referenz eingeführt wird. Wenn die äußeren (harten) Blöcke sulfoniert sind, kann, nach Aussetzung gegenüber Wasser, eine Hydrierung der harten Domänen in einer Plastifikation dieser Domänen und Erweichen resultieren, was die Dispersion oder Löslichkeit erlaubt.The antimicrobial and mechanical properties of the sulfonated block copolymer can be varied and controlled by varying the amount of sulfonation, the degree of neutralization of the sulfonic acid groups to the sulfonated salts, and by controlling the arrangement of the sulfonated group (s) in the polymer. In embodiments and depending on the applications, for example one with the need for water dispersity / solubility, or on the other spectrum one with the need for sufficient durability with constant wiping with water-based detergents, the sulfonated block copolymer can for desired water dispersity properties or mechanical properties selectively sulfonated, for example, by attaching the sulfonic acid functional groups to the inner blocks or middle blocks, or attaching them to the outer blocks of a sulfonated block copolymer as described in U.S. Patent No. US 8084546 which is hereby introduced by reference. If the outer (hard) blocks are sulfonated, upon exposure to water, hydrogenation of the hard domains can result in plasticization of these domains and softening, allowing dispersion or solubility.

Das sulfonierte Copolymer ist in Ausführungsformen wie in den Patentveröffentlichungen Nr. US9861941 , US8263713 , US8445631 , US8012539 , US8377514 , US8377515 , US7737224 , US8383735 , US7919565 , US8003733 , US8058353 , US7981970 , US8329827 , US8084546 , US8383735 , US10202494 , und US10228168 offenbart, deren relevante Teile hiermit als Referenz eingeführt werden.The sulfonated copolymer is in embodiments as disclosed in Patent Publication Nos. US9861941 , US8263713 , US8445631 , US8012539 , US8377514 , US8377515 , US7737224 , US8383735 , US7919565 , US8003733 , US8058353 , US7981970 , US8329827 , US8084546 , US8383735 , US10202494 , and US10228168 disclosed, the relevant parts of which are hereby introduced by reference.

In Ausführungsformen weist das sulfonierte Blockcopolymer die allgemeine Konfiguration A-B-(B-A)_1-5 auf, wobei jeder von A ein nicht elastomerer sulfonierter Monovinylaren-Polymerblock und jeder B ein im Wesentlichen ein gesättigter elastomerer alpha-Olefin-Polymerblock ist, wobei das Blockcopolymer bis zu einem Ausmaß sulfoniert ist, welcher ausreichend ist, dass wenigstens 1 Gew.-% Schwefel in dem gesamten Polymer und bis zu einem sulfonierten Konstituenten für jede Monovinylareneinheit vorgesehen ist. Das sulfonierte Polymer kann in der Form von deren Säure, Alkalimetallsalz, Ammoniumsalz oder Aminsalz verwendet werden.In embodiments, the sulfonated block copolymer has the general configuration AB- (BA) _1-5 , wherein each of A is a non-elastomeric sulfonated monovinylarene polymer block and each B is a substantially saturated elastomeric alpha-olefin polymer block, the block copolymer being up to is sulfonated to an extent sufficient to provide at least 1% by weight sulfur in the total polymer and up to one sulfonated constituent for each monovinylarene unit. The sulfonated polymer can be used in the form of its acid, alkali metal salt, ammonium salt or amine salt.

In Ausführungsformen ist das sulfonierte Blockcopolymer ein sulfoniertes Polystyrol-Polyisopren-Polystyrol, welches in dem zentralen Segment sulfoniert ist. In Ausführungsformen ist das sulfonierte Blockcopolymer ein sulfoniertes t-Butylstyrol / Isopren-Zufallscopolymer mit C=C-Stellen in dessen Rückgrat. In Ausführungsformen ist das sulfonierte Polymer ein sulfoniertes SBR (Styrol-Butadien-Kautschuk), wie in der durch Referenz eingeführten US 6,110,616 offenbart. In Ausführungsformen ist das sulfonierte Polymer ein wasserdispergierbarer BAB-Triblock, worin B ein hydrophober Block, wie beispielsweise Alkyl oder (wenn er sulfoniert ist, wird er hydrophil) Poly-t-butylstyrol ist, und A ein hydrophiler Block, wie beispielsweise sulfoniertes Polyvinyltoluol, wie in der hiermit durch Referenz eingeführten US 4,505,827 offenbart, ist. In Ausführungsformen ist das sulfonierte Blockcopolymer ein funktionalisiertes, selektiv hydriertes Blockcopolymer mit wenigstens einem Alkenylaren-Polymerblock A und wenigstens einem im Wesentlichen vollständig hydrierten konjugierten Dien-Polymerblock B, wobei im Wesentlichen alle der funktionelle Sulfongruppen an einen Alkenylaren-Polymerblock A gepfropft sind (wie in der durch Referenz eingeführten US 5516831 offenbart). In Ausführungsformen ist das sulfonierte Polymer ein wasserlösliches Polymer, ein sulfoniertes Diblockpolymer aus t-Butylstyrol/Styrol oder ein sulfoniertes Triblockpolymer aus t-Butylstyrol-Styrol-t-Butylstyrol, wie in der durch Referenz eingeführten US 4,492,785 offenbart. In Ausführungsformen ist das sulfonierte Blockcopolymer ein teilweise hydriertes Blockcopolymer.In embodiments, the sulfonated block copolymer is a sulfonated polystyrene-polyisoprene-polystyrene that is sulfonated in the central segment. In embodiments, the sulfonated block copolymer is a sulfonated t-butylstyrene / isoprene random copolymer with C = C sites in its backbone. In embodiments, the sulfonated polymer is a sulfonated SBR (styrene-butadiene rubber) as in that introduced by reference U.S. 6,110,616 disclosed. In embodiments, the sulfonated polymer is a water-dispersible BAB triblock, where B is a hydrophobic block, such as alkyl or (when sulfonated it becomes hydrophilic) poly-t-butylstyrene, and A is a hydrophilic block, such as sulfonated polyvinyltoluene, as in the one hereby introduced by reference U.S. 4,505,827 is revealed. In embodiments, the sulfonated block copolymer is a functionalized, selectively hydrogenated block copolymer with at least one alkenyl arene polymer block A and at least one substantially fully hydrogenated conjugated diene polymer block B, with substantially all of the sulfone functional groups grafted to an alkenyl arene polymer block A (as in that incorporated by reference US 5516831 disclosed). In embodiments, the sulfonated polymer is a water soluble polymer, a sulfonated diblock polymer of t-butyl styrene / styrene, or a sulfonated triblock polymer of t-butyl styrene-styrene-t-butyl styrene, as in that incorporated by reference U.S. 4,492,785 disclosed. In embodiments, the sulfonated block copolymer is a partially hydrogenated block copolymer.

In Ausführungsformen ist das sulfonierte Polymer ein Mittelblock-sulfoniertes Triblockcopolymer oder ein Mittelblock-sulfoniertes Pentablockcopolymer oder beispielsweise ein Poly(p-tert-butylstyrol-b-styrolsulfonat -b-p-tert-butylstyrol) oder ein Poly[tert-butylstyrol-b-(ethylen-alt-propylen)-b-(styrolsulfonat)-b-(ethylen-altpropylen)-b-tert -butylstyrol.In embodiments, the sulfonated polymer is a mid-block sulfonated triblock copolymer or a mid-block sulfonated pentablock copolymer or, for example, a poly (p-tert-butylstyrene-b-styrene sulfonate-bp-tert-butylstyrene) or a poly [tert-butylstyrene-b- (ethylene -alt-propylene) -b- (styrene sulfonate) -b- (ethylene-propylene) -b-tert -butylstyrene.

In Ausführungsformen enthält das sulfonierte Polymer > 15 Mol-% oder > 25 Mol-% oder > 30 Mol-% oder > 40 Mol-% oder > 60 Mol-% funktionelle Sulfonsäure- oder Sulfonatsalzgruppen bezogen auf die Anzahl der Monomereinheiten in dem Polymer, welche für Sulfonierung erreichbar oder empfänglich sind, wie beispielsweise die Styrolmonomere.In embodiments, the sulfonated polymer contains> 15 mol% or> 25 mol% or> 30 mol% or> 40 mol% or> 60 mol% of functional sulfonic acid or sulfonate salt groups based on the number of monomer units in the polymer, which are achievable or susceptible to sulfonation, such as the styrene monomers.

In Ausführungsformen weist das sulfonierte Polymer eine lonenaustauschkapazität von > 0,5 meq/g oder > 0,75 meq/g oder > 1,0 meq/g oder > 1,5 meq/g oder > 2,0 meq/g oder > 2,5 meq/g oder < 5,0 meq/g auf.In embodiments, the sulfonated polymer has an ion exchange capacity of> 0.5 meq / g or> 0.75 meq / g or> 1.0 meq / g or> 1.5 meq / g or> 2.0 meq / g or> 2.5 meq / g or <5.0 meq / g.

Optionale Additive: In Ausführungsformen enthält das sulfonierte Polymer ferner oder kann zur verstärkten antimikrobiellen Wirksamkeit komplexiert sein mit, oder anderweitig Mischungen, Verbindungen etc. bilden, und zwar mit Antibiotika, wie beispielsweise Butylparaben und Triclosan, beispielsweise antimikrobiellen Tensiden, Lipiden, Nanopartikeln, Peptiden, Antibiotika oder antiviralen Arzneimitteln, quaternäres Ammonium und Phosphonium enthaltenden Polymeren, Chitosan und anderen natürlich vorkommenden antimikrobiellen Polymeren, lonenaustauscherharzen, metallbasierenden Mikro- und nanostrukturierten Materialien, wie beispielsweise Silber, Kupfer, Zink und Titan und deren Oxiden.Optional additives: In embodiments, the sulfonated polymer also contains or can be complexed with, or otherwise form mixtures, compounds, etc. for increased antimicrobial effectiveness, specifically with antibiotics, such as butyl paraben and triclosan, for example antimicrobial surfactants, lipids, nanoparticles, peptides, Antibiotics or antiviral drugs, quaternary ammonium and phosphonium-containing polymers, chitosan and other naturally occurring antimicrobial polymers, ion exchange resins, metal-based micro- and nano-structured materials such as silver, copper, zinc and titanium and their oxides.

In Ausführungsformen umfasst das sulfonierte Polymer ferner Additive für dekorative oder Sicherheitseffekte, z. B. lumineszierende Zusatzstoffe, wie etwa phosphoreszierende und fluoreszierende, die die sulfonierte Polymerschicht dabei unterstützen würden, zu leuchten, oder dies ermöglichen würden.In embodiments, the sulfonated polymer further comprises additives for decorative or security effects, e.g. B. luminescent additives, such as phosphorescent and fluorescent, which would help or enable the sulfonated polymer layer to glow.

In Ausführungsformen sind die optionalen Additive optische Aufhelleradditive, die unter einem speziellen UV- oder Schwarzlicht-Tracer leuchten, was physische Inspektionen ermöglicht, um zu bestätigen, dass die vorgesehenen Oberflächen beschichtet sind oder intakt geblieben sind, und die vorgesehenen antimikrobiellen/selbstdesinfizierenden Wirkungen bereitstellen.In embodiments, the optional additives are optical brightener additives that glow under a special UV or black light tracer, allowing physical inspections to confirm that the intended surfaces are coated or left intact and provide the intended antimicrobial / self-disinfectant effects.

In Ausführungsformen sind die optischen Additive UV-Stabilisatoren, z. B. UV-Absorber, Quencher, die nach dem Stand der Technik bekannt sind.In embodiments, the optical additives are UV stabilizers, e.g. B. UV absorbers, quenchers, which are known from the prior art.

In Ausführungsformen enthält das sulfonierte Polymer ferner Additive, welche helfen würden, dessen antimikrobiellen Effekte zu signalisieren oder einen Indikator hierfür mit einem Farbwechsel-pH-Indikator zu ergeben. Beispiele schließen Thymol-Blau, Methyl-Orange, Bromokresol-Grün, Methyl-Rot, Bromothymol-Blau, Phenol-Rot und Phenolphthalein ein. Ein Farbwechsel bedeutet einen Wechsel in dem Farbton, von einer helleren zu einer dunkleren Farbe oder umgekehrt. Ein Farbindikator kann anzeigen, ob eine Aufladung, Regeneration oder Reaktivierung der antimikrobiellen Aktivität der Schutzschicht empfohlen wird. Der Farbindikator ist in einer ausreichenden Menge enthalten, so dass eine bemerkenswerte Veränderung in dem Farbton beobachtet wird, nachdem ein Wechsel in der Wirksamkeit des sulfonierten Polymermaterials, z. B. bei einer Erhöhung des Oberflächen-pH-Werts über 2,0, stattgefunden hat. In Ausführungsformen reicht die Menge des Farbindikators von 0,1 bis 20 Gew.-% der Menge an sulfoniertem Polymer, das als Schutzschicht auf die häufig berührte Oberfläche aufgetragen wird.In embodiments, the sulfonated polymer further contains additives which would help to signal its antimicrobial effects or to provide an indicator for this with a color change pH indicator. Examples include thymol blue, methyl orange, bromocresol green, methyl red, bromothymol blue, phenol red, and phenolphthalein. A color change means a change in the hue, from a lighter to a darker color or vice versa. A colored indicator can show whether charging, regeneration or reactivation of the antimicrobial activity of the protective layer is recommended. The color indicator is contained in an amount sufficient that a remarkable change in hue is observed after a change in the effectiveness of the sulfonated polymer material, e.g. B. has taken place with an increase in the surface pH above 2.0. In embodiments, the amount of the color indicator ranges from 0.1 to 20% by weight of the amount of sulfonated polymer that is applied as a protective layer to the frequently touched surface.

Zusätzlich zu den vorstehenden optionalen Komponenten können andere Additive, wie beispielsweise Weichmacher, Klebrigmacher, Tenside, Film-bildende Additive, Farbstoffe, Pigmente, Vernetzungsmittel, UV-Absorber, Katalysatoren, hoch-konjugierte Partikel, Blätter oder Röhrchen (beispielsweise Ruß, Graphen, Kohlenstoff-Nanoröhrchen) usw. in einer beliebigen Kombination bis zu dem Ausmaß enthalten sein, dass diese die Wirksamkeit des Materials nicht verringern.In addition to the above optional components, other additives such as plasticizers, tackifiers, surfactants, film-forming additives, dyes, pigments, crosslinking agents, UV absorbers, catalysts, highly conjugated particles, sheets or tubes (e.g. carbon black, graphene, carbon -Nanotubes), etc., in any combination to the extent that it does not reduce the effectiveness of the material.

Eigenschaften von sulfoniertem Polymer: Als dünne Schutzschicht aufgetragen, zeichnet sich das sulfonierte Polymer durch Transparenz aus. Transparenz bezieht sich auf optische Klarheit, was bedeutet, dass genügend Licht durchgelassen wird, um eine Visualisierung durch den Film durch einen Betrachter zu ermöglichen. Wenngleich eine gewisse Trübung oder Färbung vorhanden sein kann, stört eine solche Trübung oder Färbung die Sichtbarkeit nicht wesentlich. In Ausführungsformen weist eine antimikrobielle sulfonierte Polymerschicht eine Transmissionsrate von mindestens 90 % oder mindestens 91 %; oder eine Klarheit von mindestens 99 % oder 99,5 %; oder einen Trübungswert von < 1,5 oder < 1,25 oder < 1,0 oder < 0,75 auf. Trübung kann gemäß ASTM-Testverfahren D-1003 gemessen werden. Dies steht im Vergleich zu klaren Acrylschichten mit einer Transmission von 94,5 %, einer Trübung von 0,1 und einer Klarheit von 100 %.Properties of sulfonated polymer: Applied as a thin protective layer, the sulfonated polymer is characterized by its transparency. Transparency refers to optical clarity, which means that enough light is allowed through to allow visualization through the film by a viewer. While some haze or coloration may be present, such haze or coloration does not significantly interfere with visibility. In embodiments, an antimicrobial sulfonated polymer layer has a transmission rate of at least 90% or at least 91%; or a clarity of at least 99 % or 99.5%; or a haze value of <1.5 or <1.25 or <1.0 or <0.75. Haze can be measured according to ASTM Test Method D-1003. This compares to clear acrylic layers with a transmission of 94.5%, a haze of 0.1 and a clarity of 100%.

In Ausführungsformen zeichnet sich das sulfonierte Polymer durch Anti-Beschlag-Eigenschaften aus, mit einer T-_Beschlag von > 5 Minuten, d. h. auf einer Oberfläche von Substraten mit einer sulfonierten Polymerbeschichtung wird innerhalb von etwa 5 Minuten kein Beschlag gebildet. In Ausführungsformen beträgt die T_Beschlag > 15 Minuten oder > 30 Minuten.In embodiments, the sulfonated polymer is distinguished by anti-fogging properties, with a T- _fogging of> 5 minutes, ie no fogging is formed on a surface of substrates with a sulfonated polymer coating within about 5 minutes. In embodiments, the T _{fogging is} > 15 minutes or> 30 minutes.

In Ausführungsformen zeichnet sich das sulfonierte Polymer dadurch aus, dass es ausreichend sulfoniert ist, um eine IEC von > 0,5 meq/g oder 1,5-3,5 meq/g oder > 1,25 meq/g oder > 2,2 meq/g oder > 2,5 meq/g oder > 4,0 meq/g oder < 4,0 meq/g aufzuweisen.In embodiments, the sulfonated polymer is characterized in that it is sufficiently sulfonated to achieve an IEC of> 0.5 meq / g or 1.5-3.5 meq / g or> 1.25 meq / g or> 2, 2 meq / g or> 2.5 meq / g or> 4.0 meq / g or <4.0 meq / g.

In Ausführungsformen ist das sulfonierte Polymer dadurch gekennzeichnet, dass es einen Oberflächen-pH-Wert von < 3,0 oder < 2,5 oder < 2,25 oder < 2,0 oder < 1,80 aufweist. Es wird angenommen, dass ein ausreichend niedriger Oberflächenpegel infolge der Anwesenheit von funktionellen Sulfonsäuregruppen in der Schutzschicht katastrophale Auswirkungen auf Mikroben haben würde, die mit der Oberfläche in Kontakt kommen.In embodiments, the sulfonated polymer is characterized in that it has a surface pH of <3.0 or <2.5 or <2.25 or <2.0 or <1.80. It is believed that a sufficiently low surface level would have catastrophic effects on microbes in contact with the surface due to the presence of sulfonic acid functional groups in the protective layer.

In Ausführungsformen wirkt das sulfonierte Polymer wirksam bei der Zerstörung/Inaktivierung von mindestens 99 % oder mindestens 99,5 % oder mindestens 99,9 % der Mikroben in < 30 Minuten Exposition oder < 5 Minuten Exposition oder Kontakt mit Mikroben, einschließlich, ohne darauf beschränkt zu sein, MRSA, Vancomycin-resistenter Enterococcus faecium, X-MulV, PI-3, SARS-CoV-2, Carbapenem-resistenter Acinetobacter baumannii und Influenza-A-Virus. In Ausführungsformen mit Polymer, das eine quaternäre Ammoniumgruppe enthält, ist das Material wirksam beim Abtöten von Zielmikroben, einschließlich Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Staphylococcus albus, Escherichia coli, Rhizoctonia solani und Fusarium oxysporum. Das sulfonierte Polymer bleibt auch nach 4 Stunden oder nach 12 Stunden oder mindestens 24 Stunden oder mindestens 48 Stunden wirksam für das Abtöten von Mikroben.In embodiments, the sulfonated polymer is effective in destroying / inactivating at least 99%, or at least 99.5%, or at least 99.9% of the microbes in <30 minutes of exposure or <5 minutes of exposure or contact with microbes, including but not limited to to be MRSA, vancomycin-resistant Enterococcus faecium, X-MulV, PI-3, SARS-CoV-2, carbapenem-resistant Acinetobacter baumannii, and influenza A virus. In embodiments with polymer containing a quaternary ammonium group, the material is effective in killing target microbes, including Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Staphylococcus albus, Escherichia coli, Rhizoctonia solani, and Fusarium oxysporum. The sulfonated polymer remains effective in killing microbes after 4 hours or 12 hours or at least 24 hours or at least 48 hours.

In Ausführungsformen ist das sulfonierte Polymer ein sulfoniertes Blockcopolymer, z. B. ein Mittelblock-sulfoniertes Pentablockcopolymer, enthaltend > 40 Mol-% funktionelle Sulfonsäure- oder Sulfonatsalzgruppen, bezogen auf die Anzahl der Monomereinheiten. In Tests, die die Reinigung der Oberfläche eines sulfonierten Polymerfilms simulieren, nach 2400 Reinigungs- oder Abriebzyklen, die 200 Tage (mindestens 6 Monate) bei Verwendung in 6 Reinigungsvorgängen pro Tag (mit 4 Reibbewegungen pro Vorgang mit Alkohol und/oder Reinigern mit quartären Ammoniumverbindungen).In embodiments, the sulfonated polymer is a sulfonated block copolymer, e.g. B. a mid-block sulfonated pentablock copolymer containing> 40 mol% of functional sulfonic acid or sulfonate salt groups, based on the number of monomer units. In tests that simulate the cleaning of the surface of a sulfonated polymer film, after 2400 cleaning or abrasion cycles, the 200 days (at least 6 months) when used in 6 cleaning processes per day (with 4 rubbing movements per process with alcohol and / or cleaners with quaternary ammonium compounds ).

Verfahren zum Aufbringen einer Schutzschicht auf einen Gesichtsschutzschild: Das sulfonierte Polymer kann als Schutzbeschichtung auf die transparente Blende des Gesichtsschutzschildes als Beschichtung oder als selbstklebender Schutzfilm aufgetragen werden. Das sulfonierte Polymer kann auf das Substrat aufgetragen werden, bevor oder nachdem es zu einer Gesichtsblende verarbeitet wird, und bevor oder nachdem die Gesichtsblende in den Gesichtsschutzschild eingearbeitet wird, für eine Schutzschicht mit einer Dicke von < 1000 µm oder > 1 µm oder > 5 µm oder > 10 µm oder < 500 µm oder < 200 µm oder < 100 µm oder 1 bis 1000 µm oder 1 bis 500 µm oder 1 bis 200 µmoder 1 bis 100 µmfür eine selbststerilisierende Oberfläche.Method for applying a protective layer to a face shield: The sulfonated polymer can be applied as a protective coating to the transparent panel of the face shield as a coating or as a self-adhesive protective film. The sulfonated polymer can be applied to the substrate before or after it is made into a face shield, and before or after the face shield is incorporated into the face shield, for a protective layer <1000 µm or> 1 µm or> 5 µm thick or> 10 µm or <500 µm or <200 µm or <100 µm or 1 to 1000 µm or 1 to 500 µm or 1 to 200 µm or 1 to 100 µm for a self-sterilizing surface.

Die Basis oder das Substrat (das die Gesichtsblende ausbildet) besteht aus einer Vielzahl von Materialien. Beispiele sind, ohne darauf beschränkt zu sein, Polyester, wie etwa Polyethylenterephthalat (PET), Polybutylenterephthalat (PBT), Polycarbonate, Allyldiglykolcarbonate, Polyacrylate, wie etwa Polymethylmethacrylat, Polystyrole, Celluloseacetatbutyrat, Glas und Kombinationen daraus. Das Substrat kann ein Film, eine Platte, eine Blende oder eine Materialscheibe sein, ausgebildet durch bekannte Verfahren, wie etwa Blasen, Gießen, Extrudieren, Spritzgießen usw. Die Dicke des Substrats ist so, dass es steif genug ist, um ein Zusammenfallen zu verhindern, jedoch flexibel genug, um sich zu biegen, z. B. von 0,001 bis 2 mm oder 0,01 bis 0,5 mm oder 0,1-0,4 mm oder < 0,5 mm oder mindestens 0,05 mm.The base or substrate (which forms the face shield) is made from a variety of materials. Examples include, but are not limited to, polyesters such as polyethylene terephthalate (PET), polybutylene terephthalate (PBT), polycarbonates, allyl diglycol carbonates, polyacrylates such as polymethyl methacrylate, polystyrenes, cellulose acetate butyrate, glass, and combinations thereof. The substrate can be a film, plate, shutter, or disk of material formed by known methods such as blowing, casting, extrusion, injection molding, etc. The thickness of the substrate is such that it is stiff enough to prevent collapse but flexible enough to bend, e.g. B. from 0.001 to 2 mm or 0.01 to 0.5 mm or 0.1-0.4 mm or <0.5 mm or at least 0.05 mm.

In Ausführungsformen wird das sulfonierte Polymermaterial in einem Lösungsmittel in einer Menge von bis zu 10 Gew.-% oder bis zu 20 Gew.-% oder bis zu 50 Gew.-% zum Beschichten des Grundsubstrats als Schutzschicht dispergiert. Abhängig vom verwendeten sulfonierten Polymer sind beispielhafte Lösungsmittel, ohne darauf beschränkt zu sein, Wasser, Isopropylalkohol, Aceton, N,N-Dimethylacetamid, 1-Methyl-2-pyrrolidinon, 1,3-Dioxolan, 2-Methoxyethanol, Dimethylformamid oder Benzylalkohol. In Ausführungsformen wird das sulfonierte Polymer aufgebracht durch Herstellen einer Lösung des Polymers in einem geeigneten Lösungsmittel, dann Gießen auf das Substrat, das anschließend zu Gesichtsblenden geformt werden soll, wobei die Dicke der schützenden Polymerschicht mit einer Gießrakel eingestellt wird, gefolgt von Trocknen.In embodiments, the sulfonated polymer material is dispersed in a solvent in an amount of up to 10% by weight or up to 20% by weight or up to 50% by weight for coating the base substrate as a protective layer. Depending on the sulfonated polymer used, exemplary solvents are, but are not limited to, water, isopropyl alcohol, acetone, N, N-dimethylacetamide, 1-methyl-2-pyrrolidinone, 1,3-dioxolane, 2-methoxyethanol, dimethylformamide or benzyl alcohol. In embodiments, the sulfonated polymer is applied by preparing a solution of the polymer in a suitable solvent, then pouring it onto the substrate that is subsequently to be formed into face shields, adjusting the thickness of the protective polymer layer with a coating knife, followed by drying.

In Ausführungsformen wird die schützende sulfonierte Polymerschicht auf der Gesichtsblende ausgebildet durch Verfahren, einschließlich, ohne darauf beschränkt zu sein, Sprühbeschichtung oder Tauchbeschichtung des Substrats in einer Lösung oder Dispersion, die das sulfonierte Polymer enthält. Mehrere Beschichtungen können nacheinander aufgetragen werden. Die Gesichtsblenden können mit dem sulfonierten Polymermaterial als einzelne Stücke beschichtet werden, oder sie können aus einem großen Stück beschichteten Substrats geformt und in Formen geschnitten werden, um Gesichtsblenden auszubilden.In embodiments, the protective sulfonated polymer layer is formed on the faceplate by methods including, but not limited to, spray coating or dip coating the substrate in a solution or dispersion containing the sulfonated polymer. Multiple coatings can be applied one after the other. The face shields can be coated with the sulfonated polymer material as individual pieces, or they can be molded from a large piece of coated substrate and cut into shapes to form face shields.

In Ausführungsformen wird die sulfonierte Polymerschicht als abziehbare und klebbare Folie auf die Gesichtsblende aufgebracht. Die abziehbare und klebbare Folie wird zunächst abgezogen, um einen optionalen Träger/Trennliner, falls vorhanden, zu entfernen, und dann direkt auf das Basissubstrat als Schutzschicht aufgebracht. Nachdem die Folie auf der Gesichtsblende positioniert ist, kann ein Rakel oder ein leichtes Antippen mit dem Finger verwendet werden, um eingeschlossene Luft zwischen der Folie und der Gesichtsblende zu entfernen. Nach einer bestimmten Verwendungszeit als Schutzschichtabdeckung für die Gesichtsblende kann die abtrennbare abziehbare und klebbare Folie mit der sulfonierten Polymerschutzschicht abgezogen und zum Schutz durch eine neue abziehbare und klebbare Folie ersetzt werden.In embodiments, the sulfonated polymer layer is applied to the face shield as a peelable and adhesive film. The peelable and adhesive film is first peeled off in order to remove an optional carrier / release liner, if present, and then applied directly to the base substrate as a protective layer. After the film is positioned on the face shield, a squeegee or a light tap with your finger can be used to remove any air trapped between the film and the face shield. After a certain period of use as a protective layer cover for the face shield, the detachable, peelable and adhesive film with the sulfonated polymer protective layer can be peeled off and replaced by a new peelable and adhesive film for protection.

In Ausführungsformen mit Verwendung von sulfoniertem Polymermaterial mit Anti-Beschlag-Eigenschaften (z. B. mit T_Beschlag von > 15 oder > 30 Minuten) wird das sulfonierte Polymermaterial verwendet, um sowohl die Außenoberfläche der transparenten Gesichtsblende, Mikroben bei Kontakt, als auch die Innenoberfläche, die dem Träger zugewandt ist, zu beschichten, um die Beschlagbildung für ein ausgedehntes Tragen zu minimieren.In embodiments using sulfonated polymer material with anti-fog properties (e.g. with T _fog of> 15 or> 30 minutes), the sulfonated polymer material is used to protect both the outer surface of the transparent face shield, microbes on contact, and the To coat the inner surface facing the wearer to minimize fogging for extended wear.

Es wird auf die Figuren Bezug genommen, die verschiedene Ausführungsformen der Gesichtsschutzschilde mit unterschiedlichen Ausführungsformen von Befestigungsstrukturen aufweisen.Reference is made to the figures, which show different embodiments of the face shields with different embodiments of fastening structures.

1 veranschaulicht eine Ausführungsform einer Schnittkonstruktion einer Gesichtsblende mit einer schützenden antimikrobiellen Polymerschicht auf einem transparenten Substrat. In dieser Ausführungsform weist die Gesichtsblende 102 das antimikrobielle Polymer als Schutzschicht auf beiden Oberflächen auf. Wie gezeigt, weist das transparente Substrat 140 eine erste Fläche 142 (d. h. Innenoberfläche 142) auf, die dafür ausgelegt ist, einem Träger (nicht gezeigt) zugewandt angeordnet zu werden, und eine zweite Fläche 144 (d. h. Außenoberfläche 144), die gegenüber der Innenoberfläche 142 angeordnet ist. Das sulfonierte Polymer wird zum Beschichten oder Auftragen auf beide Oberflächen als erster Polymerfilm 150 und zweiter Polymerfilm 152 verwendet. Der Polymerfilm kann als separate Schicht (z. B. durch Gießen) oder durch Beschichten sowohl der ersten als auch der zweiten Oberfläche des Substrats 140 aufgebracht werden, wodurch eine Laminatstruktur ausgebildet wird. Der erste Polymerfilm 150 definiert eine Außenoberfläche 138 der Gesichtsblende 102, die Mikroben wie etwa Viren oder Bakterien ausgesetzt ist. Der zweite Polymerfilm 152 wird so aufgebracht, dass er mit der Innenoberfläche 142 des Substrats 140 in Eingriff steht und an dieser anliegt und dadurch die Innenoberfläche 136 definiert, die dem Träger des Gesichtsschutzschildes zugewandt ist. 1 Figure 3 illustrates one embodiment of a sectional construction of a face shield having a protective antimicrobial polymer layer on a transparent substrate. In this embodiment, the face shield 102 the antimicrobial polymer as a protective layer on both surfaces. As shown, the transparent substrate 140 a first surface 142 (i.e. inner surface 142 ), which is adapted to be arranged facing a carrier (not shown), and a second surface 144 (i.e. outside surface 144 ) facing the inner surface 142 is arranged. The sulfonated polymer is used to coat or apply to both surfaces as the first polymer film 150 and second polymer film 152 used. The polymer film can be used as a separate layer (e.g., by casting) or by coating both the first and second surfaces of the substrate 140 are applied, whereby a laminate structure is formed. The first polymer film 150 defines an exterior surface 138 the face shield 102 that is exposed to microbes such as viruses or bacteria. The second polymer film 152 is applied so that it is flush with the inner surface 142 of the substrate 140 engages and rests against it and thereby the inner surface 136 defined, which faces the wearer of the face shield.

Der erste und der zweite Polymerfilm können die gleichen oder unterschiedliche sulfonierte Polymere sein. In Ausführungsformen umfasst der zweite Polymerfilm 152 ein sulfoniertes Blockcopolymermaterial von Kraton Corporation mit Anti-Beschlag-Eigenschaften, wodurch der Träger besser durch die Gesichtsblende 102 sehen kann. In Ausführungsformen können im Laufe der Zeit zusätzliche „frische“ oder neue Schichten eines sulfonierten Polymerfilms auf den ersten Polymerfilm aufgetragen werden, damit der Gesichtsschutzschild weiterhin als selbststerilisierende Schutzausrüstung funktioniert.The first and second polymer films can be the same or different sulfonated polymers. In embodiments, the second polymer film comprises 152 a sulfonated block copolymer material from Kraton Corporation with anti-fog properties that allows the wearer better through the face shield 102 able to see. In embodiments, over time, additional “fresh” or new layers of a sulfonated polymer film can be applied to the first polymer film in order for the face shield to continue to function as self-sterilizing protective equipment.

2 veranschaulicht eine Ausführungsform eines Gesichtsschutzschildes 100. Der Gesichtsschutzschild 100 enthält eine transparente Gesichtsblende 102, die dafür ausgelegt ist, vor dem Gesicht eines Trägers 200 (nicht gezeigt) angeordnet zu werden. Die Gesichtsblende 102 kann flach oder im Wesentlichen bogenförmig sein, mit einer Oberkante 104, einer Unterkante 106, die gegenüber der Oberkante 104 angeordnet ist, einer ersten Seitenkante 108 und einer zweiten Seitenkante 110. Der obere Rand 104 kann nahe der Stirn des Trägers 200 angeordnet sein, während der untere Rand 106 distal von der Stirn des Trägers 200 angeordnet ist, wenn der Gesichtsschutzschild 100 am Träger 200 befestigt ist. Dementsprechend kann die Unterkante 106 in der Nähe des Kinns des Trägers relativ zur Oberkante 104 angeordnet sein. Die erste Seitenkante 108 und die zweite Seitenkante 110 erstrecken sich von der Oberkante 104 zu der Unterkante 106 und sind einander gegenüberliegend angeordnet. 2 Figure 3 illustrates one embodiment of a face shield 100 . The face shield 100 includes a transparent face shield 102 that is designed to be in front of the face of a wearer 200 (not shown) to be arranged. The face shield 102 can be flat or substantially arcuate, with a top edge 104 , a lower edge 106 facing the top edge 104 is arranged, a first side edge 108 and a second side edge 110 . The top edge 104 can be near the wearer's forehead 200 be arranged while the lower edge 106 distal from the wearer's forehead 200 is arranged when the face shield 100 on the carrier 200 is attached. Accordingly, the lower edge 106 near the wearer's chin relative to the top edge 104 be arranged. The first side edge 108 and the second side edge 110 extend from the top edge 104 to the bottom edge 106 and are arranged opposite each other.

Der Gesichtsschutzschild 100 kann eine Befestigungsstruktur 120 zum Befestigen der Gesichtsblende 102 an dem Träger 200 beinhalten, die dafür ausgelegt ist, die Gesichtsblende 120 vor dem Gesicht des Trägers 200 zu positionieren. Die Befestigungsstruktur 120 ist dafür ausgelegt, den Gesichtsschutzschild 100 am Kopf des Trägers zu befestigen, und umfasst einen ersten Riemen 122, der mit der Gesichtsblende 102 an einer Stelle nahe der ersten Seitenkante 108 und der Oberkante 102 verbunden ist, und einen zweiten Riemen 124, verbunden mit der Gesichtsblende 102 an einer Stelle in der Nähe der zweiten Seitenkante 110 und der Oberkante 102. Die Befestigungsstruktur 120 beinhaltet einen Koppler 126 zum Befestigen des ersten Riemens 122 an dem zweiten Riemen 124.The face shield 100 can be a fastening structure 120 for attaching the face shield 102 on the carrier 200 that is designed to include the face shield 120 in front of the wearer's face 200 to position. The fastening structure 120 is designed to be the face shield 100 attaches to the head of the wearer and includes a first strap 122 , the one with the face shield 102 at a point near the first side edge 108 and the top edge 102 connected, and a second strap 124 , connected to the face shield 102 at a point near the second side edge 110 and the top edge 102 . The fastening structure 120 includes a coupler 126 to attach the first strap 122 on the second strap 124 .

In einer Ausführungsform kann der Koppler 126 ein männliches Element 128 beinhalten, das an dem ersten Riemen 122 befestigt ist, und ein weibliches Element 130, das an dem zweiten Riemen 124 befestigt ist und dafür ausgelegt ist, lösbar mit dem männlichen Element 128 in Eingriff zu treten. In einigen Ausführungsformen (nicht gezeigt) kann der Koppler 120 eine Haken-und-Schlaufen-Anordnung sein, mit einem Hakenelement, das an dem ersten Riemen 122 befestigt ist, und einem Schlaufenelement, das an dem zweiten Riemen 124 befestigt ist. In einer (nicht gezeigten) Ausführungsform können der erste Riemen 122 und der zweite Riemen 124 klebend an einer Innenoberfläche 136 der Gesichtsblende 102 befestigt sein. In einigen (nicht gezeigten) Ausführungsformen kann die Gesichtsblende 102 Ausschnitte umfassen, die sich von der Innenoberfläche 136 zu der Außenoberfläche erstrecken und nahe den Seitenkanten 108, 110 angeordnet sind, und die Riemen 122, 124 können an der Gesichtsblende 102 durch Einführen eines Abschnitts jedes der Riemen 122, 124 durch entsprechende Ausschnitte und anschließendes Anfertigen eines Knotens befestigt werden. Es versteht sich, dass die Riemen 122, 124 durch beliebige nach dem Stand der Technik bekannte Mechanismen oder Verfahren an der Gesichtsblende 102 befestigt werden können.In one embodiment, the coupler 126 a masculine element 128 include the one on the first strap 122 is attached, and a female element 130 that on the second strap 124 is attached and designed to be releasable with the male element 128 to intervene. In some embodiments (not shown) the coupler can 120 a hook-and-loop arrangement with a hook element attached to the first strap 122 is attached, and a loop member attached to the second strap 124 is attached. In one embodiment (not shown), the first strap 122 and the second strap 124 adhesive to an interior surface 136 the face shield 102 be attached. In some embodiments (not shown), the face shield may 102 Include cutouts that extend from the inner surface 136 extend to the outer surface and close to the side edges 108 , 110 are arranged and the straps 122 , 124 can on the face shield 102 by inserting a portion of each of the straps 122 , 124 be attached by appropriate cutouts and then making a knot. It goes without saying that the straps 122 , 124 by any mechanism or method known in the art on the face shield 102 can be attached.

In (nicht gezeigten) Ausführungsformen kann die Befestigungsstruktur 120 ein einfacher elastischer Riemen sein, bei dem ein Ende an oder nahe der Oberseite der ersten Seitenkante 108 befestigt oder angebunden ist und wobei das andere Ende an oder nahe der Oberseite der zweiten Seitenkante 110 befestigt oder angebunden ist.In embodiments (not shown), the fastening structure 120 be a simple elastic strap with one end at or near the top of the first side edge 108 attached or tied and with the other end at or near the top of the second side edge 110 attached or tied.

In einigen (nicht gezeigten) Ausführungsformen kann die Gesichtsblende 102 als Teil einer Schutzkleidung, wie beispielsweise einer persönlichen Schutzausrüstung, eingebaut sein.In some embodiments (not shown), the face shield may 102 be installed as part of protective clothing such as personal protective equipment.

3 veranschaulicht eine alternative Ausführungsform eines Gesichtsschutzschildes 300. Der Gesichtsschutzschild 300 ist dem Gesichtsschutzschild 100 ähnlich, mit dem Unterschied in der Befestigungsstruktur 302 und in einem Schaumstoffelement 306. Es versteht sich, dass die ähnlichen Komponenten der Gesichtsschutzschilde 100, 300 durch identische Bezugszeichen dargestellt sind. Die Befestigungsstruktur 302 ist ein elastisches Band 304, das mit der Gesichtsblende 102 des Gesichtsschutzschildes 300 verbunden ist und dazu geeignet ist, den Gesichtsschutzschild 300 am Kopf des Trägers 200 zu befestigen, damit sich die Gesichtsblende 102 vor dem Gesicht des Trägers befindet. Das Schaumstoffelement 306 ist an einer Innenoberfläche 136 der Gesichtsblende 102 befestigt und nahe einer Oberkante 104 der Gesichtsblende 102 angeordnet. Das Schaumstoffelement 306 stellt eine Polsterwirkung für die Stirn des Trägers 200 bereit und kann entfernbar sein. 3 Figure 3 illustrates an alternate embodiment of a face shield 300 . The face shield 300 is the face shield 100 similar, with the difference in the fastening structure 302 and in a foam element 306 . It is understood that the similar components of the face shields 100 , 300 are represented by identical reference numerals. The fastening structure 302 is an elastic band 304 , the one with the face shield 102 of the face shield 300 is connected and is suitable for the face shield 300 on the wearer's head 200 to attach to the face shield 102 located in front of the wearer's face. The foam element 306 is on an inside surface 136 the face shield 102 attached and near a top edge 104 the face shield 102 arranged. The foam element 306 provides a cushioning effect to the wearer's forehead 200 ready and can be removable.

4 veranschaulicht noch eine weitere alternative Ausführungsform eines Gesichtsschutzschildes 400, der dem Gesichtsschutzschild 100 ähnlich ist, und mit einer anderen Befestigungsstruktur 402. Ähnliche Komponenten der Gesichtsschutzschilde 100, 300 und 400 werden durch identische Bezugszeichen dargestellt. Die Befestigungsstruktur 402 beinhaltet einen ersten Riemen 404, der an einer Gesichtsblende 102 des Gesichtsschutzschildes 400 befestigt ist und sich von einer ersten Seitenkante 108 nach außen erstreckt, einen zweiten Riemen 406, der an der Gesichtsblende 102 befestigt ist und sich von der zweiten Seitenkante 110 nach außen erstreckt. Der Koppler 408 dient zum Anbringen des ersten Riemens 404 und des zweiten Riemens 406. Der Koppler 408 kann ein Schnallenring 410 sein, der an dem ersten Riemen 404 befestigt ist und dafür ausgelegt ist, den zweiten Riemen 406 lösbar in Eingriff zu nehmen. Der Schnallenring 410 kann durch Nähen oder durch Klettverschluss (nicht gezeigt) an dem ersten Riemen 404 befestigt sein. Der zweite Riemen 406 wird an dem Schnallenring 410 befestigt, indem ein Abschnitt des zweiten Riemens 406 in den Schnallenring 410 eingeführt wird, wie nach dem Stand der Technik bekannt. In einigen Ausführungsformen sind der erste Riemen 404 und der zweite Riemen 406 einstückig miteinander ausgebildet und ein Abschnitt des Riemens ist klebend an der Innenoberfläche 136 der Gesichtsblende 102 (oder durch Klettverschluss) befestigt und erstreckt sich bogenförmig von der ersten Seitenkante 108 zu der zweiten Seitenkante 110. 4th Figure 3 illustrates yet another alternative embodiment of a face shield 400 , the face shield 100 is similar, and with a different attachment structure 402 . Similar components of face shields 100 , 300 and 400 are represented by identical reference numerals. The fastening structure 402 includes a first strap 404 on a face shield 102 of the face shield 400 is attached and extends from a first side edge 108 extending outwardly, a second strap 406 , the one on the face shield 102 attached and extending from the second side edge 110 extends outwards. The coupler 408 is used to attach the first strap 404 and the second belt 406 . The coupler 408 can be a buckle ring 410 be the one on the first strap 404 attached and designed to hold the second strap 406 to be releasably engaged. The buckle ring 410 can be sewn or by Velcro (not shown) on the first strap 404 be attached. The second strap 406 is attached to the buckle ring 410 attached by a section of the second strap 406 in the buckle ring 410 is introduced as known in the art. In some embodiments, the first are strap 404 and the second strap 406 integrally formed with each other and a portion of the strap is adhesive to the inner surface 136 the face shield 102 (or by Velcro) and extends arcuately from the first side edge 108 to the second side edge 110 .

5 veranschaulicht noch eine weitere Ausführungsform eines Gesichtsschutzschildes 500 mit einer anderen Befestigungsstruktur 502. Die Befestigungsstruktur 502 kann ein Gestell 504 einer Brille sein, das an einer Gesichtsblende 506 des Gesichtsschutzschildes 500 befestigt ist. Die Gesichtsblende 506 ist in der Funktion ähnlich der Gesichtsblende 102 des Gesichtsschutzschildes 100 mit einem transparenten Laminat. Das Gestell 504 beinhaltet zwei Bügel oder Arme 508, 510, die voneinander beabstandet angeordnet sind und sich von den Seitenkanten 512, 514 der Gesichtsblende 506 aus nach außen erstrecken. Der erste Bügel 508 erstreckt sich von einer ersten Seitenkante 512 aus, während sich der zweite Bügel 510 von einer zweiten Seitenkante 514 aus nach außen erstreckt. Das Gestell 504 beinhaltet einen Steg 520, der dafür ausgelegt ist, auf einer Nase des Trägers 200 getragen zu werden, und Nasenpolster 522, 524, die unter dem Steg 520 befestigt sind. Die Nasenpolster 522, 524 sind dafür ausgelegt, an der Nase des Trägers 200 anzuliegen und zu helfen, das Gestell 504 und damit die Gesichtsblende 506 an Ort und Stelle zu halten, während sie Komfort und einen guten Sitz bieten. 5 Figure 3 illustrates yet another embodiment of a face shield 500 with a different fastening structure 502 . The fastening structure 502 can be a frame 504 a pair of glasses, the one on a face shield 506 of the face shield 500 is attached. The face shield 506 is similar in function to the face shield 102 of the face shield 100 with a transparent laminate. The frame 504 includes two brackets or arms 508 , 510 that are spaced from each other and extend from the side edges 512 , 514 the face shield 506 extend outward. The first bracket 508 extends from a first side edge 512 off while the second bracket 510 from a second side edge 514 extends outward. The frame 504 includes a bridge 520 which is designed to be placed on a nose of the wearer 200 to be worn, and nasal pillows 522 , 524 that is under the jetty 520 are attached. The nasal pillows 522 , 524 are designed to be attached to the wearer's nose 200 to lie against and help the frame 504 and with it the face shield 506 hold in place while providing comfort and a good fit.

Das Gestell 504 beinhaltet einen ersten Bogenabschnitt 530, der sich von dem Steg 520 zum ersten Bügel 508 erstreckt, und einen zweiten Bogenabschnitt 532, der sich von dem Steg 520 zum zweiten Bügel 510 erstreckt. Die Gesichtsblende 506 kann an den beiden Bogenabschnitten 530, 532 so angebracht sein, dass der Steg 520, die Nasenpolster 522, 524 und die Bogenabschnitte 530, 532 zwischen dem Gesicht des Trägers 200 (nicht gezeigt) und der Gesichtsblende 506 angeordnet sind. Die beiden Bügel 508, 510 sind dafür ausgelegt, auf den Ohren des Trägers 200 zu ruhen, um den Gesichtsschutzschild an dem Träger 200 zu befestigen. Der eine oder mehrere oder der Steg 520, die Nasenpolster 522, 524 und die Bogenabschnitte 530, 532 können an der Innenoberfläche der Gesichtsblende 506 anliegen und können mit der Gesichtsblende 506 in Eingriff/angebracht sein. In einer Ausführungsform können das Gestell 504 und die Gesichtsblende 506 einstückig ausgebildet sein. Alternativ dazu kann die Gesichtsblende 506 entfernbar mit dem Gestell 504 in Eingriff sein. Zusätzlich oder optional kann der Gesichtsschutzschild 500 Kissenpolster (nicht gezeigt) umfassen, die mit einem der Bogenabschnitte 530, 532 und dem Steg 520 in Eingriff stehen und dafür ausgelegt sind, den Umfang der Augen und die Nase des Trägers 200 zu berühren, um eine Polsterwirkung bereitzustellen.The frame 504 includes a first arch section 530 standing up from the jetty 520 to the first bracket 508 extends, and a second arc portion 532 standing up from the jetty 520 to the second bracket 510 extends. The face shield 506 can on the two arch sections 530 , 532 be attached so that the web 520 who have favourited nasal pillows 522 , 524 and the arch sections 530 , 532 between the wearer's face 200 (not shown) and the face shield 506 are arranged. The two hangers 508 , 510 are designed to be placed on the wearer's ears 200 to rest the face shield on the wearer 200 to fix. The one or more or the bridge 520 who have favourited nasal pillows 522 , 524 and the arch sections 530 , 532 can be attached to the inner surface of the face shield 506 and can use the face shield 506 be engaged / attached. In one embodiment, the frame 504 and the face shield 506 be formed in one piece. Alternatively, the face shield can be used 506 removable with the frame 504 be engaged. In addition or as an option, the face shield 500 Include pillow pads (not shown) associated with one of the arched sections 530 , 532 and the jetty 520 engaged and designed to fit the circumference of the wearer's eyes and nose 200 to provide a cushioning effect.

6 veranschaulicht eine weitere Ausführungsform eines Gesichtsschutzschildes 600, wobei eine Gesichtsblende 602 über Randabschnitte 630 und 632 an der Brille 604 angebracht ist oder entfernbar mit dieser in Eingriff gebracht werden kann. Die Gesichtsblende 602 ist der Gesichtsblende in anderen Ausführungsformen ähnlich. 7 veranschaulicht eine Ausführungsform einer Schutzbrille 604, die mit einer abnehmbaren Gesichtsblende (nicht gezeigt) verwendet werden kann. 6th Figure 3 illustrates another embodiment of a face shield 600 , being a face shield 602 over edge sections 630 and 632 on the glasses 604 attached to or removably engageable therewith. The face shield 602 is similar to the face shield in other embodiments. 7th illustrates one embodiment of goggles 604 that can be used with a detachable faceplate (not shown).

Die Brille enthält zwei Bügel oder Arme 608, 610 (in 6 nicht gezeigt), die voneinander beabstandet angeordnet sind und dafür ausgelegt sind, auf den Ohren des Trägers 200 zu ruhen, und einen Steg 620, der dafür ausgelegt ist, auf einer Nase des Trägers (nicht gezeigt) getragen zu werden 200. Die Brille 604 kann einen ersten Randabschnitt 630 beinhalten, der sich von dem Steg 620 zum ersten Bügel 608 erstreckt, und einen zweiten Randabschnitt 632, der sich von dem Steg 620 zum zweiten Bügel 610 erstreckt. Um den entfernbaren Eingriff der Gesichtsblende 602 zu erleichtern, kann die Brille 604 mehrere Clips 640 (wie in 7 gezeigt) umfassen. Die Gesichtsblende 602 kann zwischen den Randabschnitten 630, 632 und dem Kissenpolster 638 angeordnet sein. In einer Ausführungsform kann die Gesichtsblende 602 (nicht gezeigt) einstückig mit den Randabschnitten 630 und 632 ausgebildet sein.The glasses contain two temples or arms 608 , 610 (in 6th not shown) spaced apart and adapted to be placed on the ears of the wearer 200 to rest, and a jetty 620 designed to be worn on a wearer's nose (not shown) 200. The glasses 604 can have a first edge portion 630 include that extends from the jetty 620 to the first bracket 608 extends, and a second edge portion 632 standing up from the jetty 620 to the second bracket 610 extends. About the removable engagement of the face shield 602 can facilitate the glasses 604 multiple clips 640 (as in 7th shown). The face shield 602 can be between the edge sections 630 , 632 and the pillow pad 638 be arranged. In one embodiment, the face shield 602 (not shown) integral with the edge portions 630 and 632 be trained.

Optional kann die Brille 604 ein Kissenpolster 638 beinhalten, das mit den Randabschnitten 630, 632 und dem Steg 620 in Eingriff steht und dafür ausgelegt ist, den Umfang der Augen und der Nase des Trägers 200 zu berühren oder diese abzudichten, um eine Polsterwirkung bereitzustellen. Es sollte beachtet werden, dass die Brillengläser 634 und 636 auch mit einer Schicht des sulfonierten Polymers geschützt oder beschichtet werden können.Optionally, the glasses 604 a pillow cushion 638 include that with the edge sections 630 , 632 and the jetty 620 engages and is designed to fit the circumference of the wearer's eyes and nose 200 to touch or seal them to provide a cushioning effect. It should be noted that the glasses 634 and 636 can also be protected or coated with a layer of the sulfonated polymer.

8 veranschaulicht noch einen anderen Gesichtsschutzschild 800, wobei Komponenten, die denen des Gesichtsschutzschildes 100 in 1 ähnlich sind, durch gleiche Bezugszeichen dargestellt werden. Die Struktur 802 enthält einen ersten Arm 804 und einen zweiten Arm 806, beabstandet und gegenüber dem ersten Arm 804 angeordnet, was das Befestigen des Gesichtsschutzschildes 800 am Kopf eines Trägers (nicht gezeigt) erleichtert. Der erste Arm 804 erstreckt sich von einer ersten Seitenkante 108 nach außen und ist dafür ausgelegt, im Wesentlichen entlang einer ersten Seite, beispielsweise der rechten Seite des Kopfes und oberhalb der rechten Schulter, angeordnet zu werden. In ähnlicher Weise erstreckt sich der zweite Arm 806 von einer zweiten Seitenkante 110 nach außen und ist dafür ausgelegt, im Wesentlichen entlang einer zweiten Seite, beispielsweise der linken Seite des Kopfes und oberhalb der linken Schulter, angeordnet zu werden. Jeder Arm 804, 806 kann eine Eingriffsstruktur aufweisen, z. B. eine erste Eingriffsstruktur 808, wie beispielsweise mindestens eine erste Aussparung 810, und eine zweite Eingriffsstruktur 812, wie beispielsweise mindestens eine zweite Aussparung 814, die dafür ausgelegt sein können, ein Zugband oder eine Ohrschlaufe in Eingriff zu nehmen, was das Sichern des Gesichtsschutzschildes 800 an einem Träger erleichtert. 8th illustrates yet another face shield 800 , with components similar to those of the face shield 100 in 1 are similar, are represented by the same reference numerals. The structure 802 includes a first arm 804 and a second arm 806 , spaced and opposite the first arm 804 arranged what the attachment of the face shield 800 on the head of a wearer (not shown). The first arm 804 extends from a first side edge 108 outwards and is designed to be arranged substantially along a first side, for example the right side of the head and above the right shoulder. The second arm extends in a similar manner 806 from a second side edge 110 outwards and is designed to be disposed substantially along a second side, for example the left side of the head and above the left shoulder. Every arm 804 , 806 may have an engagement structure, e.g. B. a first engagement structure 808 such as at least one first recess 810 , and a second engagement structure 812 such as at least one second recess 814 that may be designed to engage a drawstring or ear loop, which secures the face shield 800 relieved on a carrier.

In (nicht gezeigten) Ausführungsformen enthält die Gesichtsblende 102 eine Nasenaussparung und/oder ein Kissen, damit die Gesichtsblende auf der Nase des Trägers ruht. In weiteren (nicht gezeigten) Ausführungsformen sind der erste und der zweite Arm so geformt, dass sie um die Ohrläppchen des Trägers passen, wodurch der Gesichtsschutzschild zum Schutz des Gesichts des Trägers sicher gehalten wird.In embodiments (not shown) the face shield includes 102 a nasal recess and / or pillow for the face shield to rest on the wearer's nose. In further embodiments (not shown), the first and second arms are shaped to fit around the wearer's earlobes, thereby securely holding the face shield to protect the wearer's face.

9 veranschaulicht noch eine weitere Ausführungsform eines Gesichtsschutzschildes 900 mit einer anderen Befestigungsstruktur 902 als der Befestigungsstruktur 120 in 1. Die Befestigungsstruktur 902 enthält einen ersten Arm 904 und einen zweiten Arm (nicht gezeigt), beabstandet und gegenüber dem ersten Arm 902 angeordnet, was das Befestigen des Gesichtsschutzschildes 900 am Kopf des Trägers erleichtert. Der erste Arm 902 erstreckt sich von einer ersten Seitenkante 908 einer Gesichtsblende 906 des Gesichtsschutzschildes 900 nach außen und ist dafür ausgelegt, im Wesentlichen entlang einer ersten Seite, beispielsweise einer rechten Seite des Kopfes und oberhalb der rechten Schulter, angeordnet zu werden. Der zweite Arm (nicht gezeigt) erstreckt sich von einer zweiten Seitenkante der Gesichtsblende 906 nach außen und ist dafür ausgelegt, im Wesentlichen entlang einer zweiten Seite, beispielsweise einer linken Seite des Kopfes und oberhalb der linken Schulter, angeordnet zu werden. Jeder der Arme kann eine Eingriffsstruktur beinhalten, zum Beispiel beinhaltet der erste Arm 902 eine Eingriffsstruktur 910, wie etwa ein Loch 912, um ein Befestigen der Gesichtsblende 906 vor dem Gesicht des Trägers 200 zu ermöglichen. 9 Figure 3 illustrates yet another embodiment of a face shield 900 with a different fastening structure 902 than the fastening structure 120 in 1 . The fastening structure 902 includes a first arm 904 and a second arm (not shown) spaced apart and opposite the first arm 902 arranged what the attachment of the face shield 900 relieved at the wearer's head. The first arm 902 extends from a first side edge 908 a face shield 906 of the face shield 900 after outside and is designed to be arranged substantially along a first side, e.g. a right side of the head and above the right shoulder. The second arm (not shown) extends from a second side edge of the face bezel 906 outwards and is designed to be arranged substantially along a second side, for example a left side of the head and above the left shoulder. Each of the arms may include an engagement structure, for example includes the first arm 902 an intervention structure 910 such as a hole 912 to attach the face shield 906 in front of the wearer's face 200 to enable.

Die Befestigungsstruktur 902 enthält eine Kappe 920, die dafür ausgelegt ist, um über dem Kopf des Trägers 200 angeordnet zu werden, und kann eine Haltestruktur umfassen, zum Beispiel eine erste Haltestruktur 922 und eine zweite Haltestruktur (nicht gezeigt), die dafür ausgelegt sind, die Eingriffsstrukturen des ersten Arms 902 und des zweiten Arms in Eingriff zu nehmen. Die Haltestruktur 922 kann ein Vorsprung 924 sein, der sich von der Kappe 920 nach außen erstreckt. Der erste Arm 902 und der zweite Arm können mit der Kappe 920 in Eingriff stehen, sodass sich die Vorsprünge 924 durch das jeweilige Loch 912 hindurch erstrecken, damit die Gesichtsblende 906 auf den jeweiligen Vorsprüngen 924 getragen wird, sodass die Gesichtsblende 906 relativ zu der Kappe 920 zwischen einer ersten Position (z. B. einer nach oben gerichteten Position) und einer zweiten Position (z. B. einer nach unten gerichteten Position) geschwenkt werden kann. Die Gesichtsblende 906 ist entsprechend einem Profil des Gesichts des Trägers 200 geformt oder konturiert.The fastening structure 902 includes a cap 920 that is designed to be above the wearer's head 200 to be arranged, and may comprise a support structure, for example a first support structure 922 and a second support structure (not shown) configured to support the engagement structures of the first arm 902 and engage the second arm. The support structure 922 can be a head start 924 be off the cap 920 extends outwards. The first arm 902 and the second arm can with the cap 920 are engaged so that the projections 924 through the respective hole 912 extend through so that the face shield 906 on the respective protrusions 924 worn so that the face shield 906 relative to the cap 920 can be pivoted between a first position (e.g. an upward position) and a second position (e.g. a downward position). The face shield 906 is according to a profile of the wearer's face 200 shaped or contoured.

In (nicht gezeigten) Ausführungsformen bedeckt die Gesichtsblende des Gesichtsschutzschildes nur die Nase und den Mund. Der Gesichtsschutzschild hat zwei verstellbare Arme oder Bügel, ähnlich einer Brille, die sich um die Ohren des Trägers legen.In embodiments (not shown), the face shield of the face shield covers only the nose and mouth. The face shield has two adjustable arms or temples, similar to glasses, that wrap around the wearer's ears.

10 veranschaulicht noch einen weiteren Gesichtsschutzschild 1000, der Folgendes enthält: eine Gesichtsblende 1002, ein Gestell 1004, das die Gesichtsblende 1002 trägt und sich entlang der Kanten der Gesichtsblende 1002 erstreckt. Der Gesichtsschutzschild beinhaltet eine Kappe (Helm oder Hut) 1006, die dafür ausgelegt ist, auf einem Kopf des Trägers (nicht gezeigt) angeordnet zu werden, und schwenkbar an den Rahmen 1004 gekoppelt ist. Der Rahmen 1004 und die Kappe 1006 definieren gemeinsam eine Befestigungsstruktur 1008, die den Gesichtsschutzschild 1000 so am Träger befestigt, dass die Gesichtsblende 1002 vor dem Gesicht des Trägers angeordnet ist. 10 illustrates yet another face shield 1000 containing: a face shield 1002 , a frame 1004 that is the face shield 1002 wears and extends along the edges of the face bezel 1002 extends. The face shield includes a cap (helmet or hat) 1006 adapted to be placed on a head of the wearer (not shown) and pivotable to the frame 1004 is coupled. The frame 1004 and the cap 1006 together define a fastening structure 1008 who have favourited the face shield 1000 attached to the carrier so that the face shield 1002 is placed in front of the wearer's face.

11 veranschaulicht eine andere Gesichtsschutzschildausführungsform 1100. Der Gesichtsschutzschild 1100 ist dafür ausgelegt, nur einen Teil eines Gesichts eines Trägers (nicht gezeigt) zu bedecken. Der Gesichtsschutzschild 1100 beinhaltet eine Gesichtsblende 1102 und einen Rahmen 1104, der die Gesichtsblende 1102 trägt und sich entlang der Kanten der Gesichtsblende 1102 erstreckt, sodass der Rahmen 1104 die Gesichtsblende 1102 umgibt. Die Gesichtsblende 1102 mit einem transparenten Laminat, das mit der sulfonierten Polymerschicht beschichtet ist, kann vor den Augen des Trägers angeordnet werden und kann daher auch als Schutzbrille dienen. Wie gezeigt, kann der Rahmen 1104 einen Nasenabschnitt 1106 beinhalten, der eine Nasenaussparung definiert, die auf dem Nasenrücken des Trägers ruht, wenn die Gesichtsblende 1102 am Gesicht des Trägers 200 befestigt ist. Der Rahmen 1104 beinhaltet ein oberes Element 1108, das dafür ausgelegt ist, sich entlang einer Stirn des Trägers 200 zu erstrecken, und zwei Seitenelemente 1110, 1112, die sich von dem oberen Element 1108 nach unten erstrecken. Der Gesichtsschutzschild 1100 kann ein Polster 1114 beinhalten, das an dem oberen Element befestigt und dafür ausgelegt ist, an der Stirn des Trägers 200 anzuliegen. Das Polster 1114 kann ein Material auf Gummibasis umfassen, das eine Polsterwirkung bereitstellt. 11 Figure 11 illustrates another face shield embodiment 1100 . The face shield 1100 is designed to cover only a portion of a wearer's face (not shown). The face shield 1100 includes a face shield 1102 and a frame 1104 who has the face shield 1102 wears and extends along the edges of the face bezel 1102 extends so that the frame 1104 the face shield 1102 surrounds. The face shield 1102 with a transparent laminate coated with the sulfonated polymer layer can be placed in front of the wearer's eyes and can therefore also serve as protective goggles. As shown, the frame can 1104 a nasal section 1106 that defines a nasal recess that rests on the bridge of the nose of the wearer when the face shield 1102 on the wearer's face 200 is attached. The frame 1104 includes a top element 1108 That is designed to stretch along a wearer's forehead 200 to extend, and two side members 1110 , 1112 that differ from the top element 1108 extend downwards. The face shield 1100 can be a cushion 1114 that is attached to the upper member and adapted to be attached to the forehead of the wearer 200 to lie on. The upholstery 1114 may comprise a rubber based material that provides a cushioning effect.

Der patentierbare Schutzumfang wird durch die Ansprüche definiert, die andere Beispiele umfassen, die Fachleuten einleuchten und die möglicherweise nicht durch die Figuren veranschaulicht worden sind, z. B. einen Gesichtsschutzschild mit einer abnehmbaren transparenten Gesichtsblende, die entfernt und durch eine andere Gesichtsblende ersetzt werden kann, oder einen Gesichtsschutzschild, der an einem Brillengestell befestigt werden kann, oder einen Gesichtsschutzschild mit einer Haken-und-Schlaufen-Befestigungsanordnung (z. B. Klettverschluss) zur Verwendung als Befestigungsstruktur für den Gesichtsschutzschild. Der Gesichtsschutzschild kann auch einstückig sein, wobei die Befestigungsstruktur einstückig mit dem Substrat ist, das die Gesichtsblende ausbildet, oder ein Gesichtsschutzschild, der mit einer vom Benutzer zu tragenden Schutzkleidung verbunden ist, wobei ein Gesichtsschutzschild ein integrierter Teil der Kopfbedeckung einer Schutzkleidung ist, oder eine abnehmbare Gesichtsblende zum Einfügen in eine Schutzkleidung oder eine schützende Kopfbedeckung oder zum Anbringen an einer Kappe oder einem Hut (z. B. mit einer Haken-und-Schlaufen-Befestigung, wie etwa einem Klettverschluss).The patentable scope is defined by the claims, including other examples that will occur to those skilled in the art and that may not have been illustrated by the figures, e.g. B. a face shield with a removable transparent face shield that can be removed and replaced with another face shield, or a face shield that can be attached to an eyeglass frame, or a face shield with a hook-and-loop attachment arrangement (e.g. Velcro fastener) for use as a mounting structure for the face shield. The face shield can also be in one piece, wherein the attachment structure is integral with the substrate that forms the face shield, or a face shield that is connected to protective clothing to be worn by the user, wherein a face shield is an integral part of the headgear of a protective clothing, or a detachable face shield for insertion into protective clothing or headgear, or for attachment to a cap or hat (e.g., with a hook and loop attachment such as a hook and loop fastener).

Beispiel 1: Es wurden Tests durchgeführt, um die antimikrobielle Wirksamkeit und die lang anhaltenden antiviralen Eigenschaften von sulfonierten Polymeren zu bewerten; hierzu wurden Filmproben von sulfoniertem Pentablockcopolymer (SPBC) mit der Struktur Poly[tert-butylstyrol-b-(ethylen-alt-propylen)-b-(styrol-costyrolsulfonat)-b-(ethylen-alt-propylen)-tert-butylstyrol] mit 52 % Sulfonierung aus einer 1:1-Mischung von Toluol und 1-Propanol gegossen. Die sulfonierten Polymerfilmproben wurden einem Abriebtest von 2200 Zyklen in Gegenwart von 3 üblichen Desinfektionsmitteln unterzogen: 1) 70 % Ethanol, Benzalkoniumchlorid und quartärem Ammoniak sowie Exposition gegenüber einer SARS-CoV-2-Virussuspension mit der Konzentration 10⁷ pfu/ml.Example 1: Tests were conducted to evaluate the antimicrobial effectiveness and long lasting antiviral properties of sulfonated polymers; For this purpose, film samples of sulfonated pentablock copolymer (SPBC) with the structure poly [tert-butylstyrene-b- (ethylene-alt-propylene) -b- (styrene-costyrenesulfonate) -b- (ethylene-alt-propylene) -tert-butylstyrene] with 52% sulfonation from a 1: 1 mixture of toluene and 1-propanol. The sulfonated polymer film samples were subjected to an abrasion test of 2200 cycles in the presence of 3 common disinfectants: 1) 70% ethanol, benzalkonium chloride and quaternary ammonia as well as exposure to a SARS-CoV-2 ^{virus suspension with a concentration of 10 7} pfu / ml.

Nach 2 Stunden Kontakt wurde lebensfähiges Virus aus jeder Probe durch zweimaliges Waschen mit 500 µl DMEM-Gewebekulturmedium, das 10 % Serum enthielt, gewonnen und durch serielle Verdünnungsplaque-Assays gemessen. Dulbecco's Modified Eagle's Medium (DMEM) von Gibco ist ein Basismedium zur Unterstützung des Wachstums vieler verschiedener Säugerzellen. Die Ergebnisse zeigen, dass nach einem Abriebtest, der etwa einem Jahr an Reinigungsaktionen entspricht (6 Desinfektionstücher/Tag), Oberfläche pro Dulbecco's Modified Eagle's Medium (DMEM) von Gibco ist ein weit verbreitetes Basismedium zur Unterstützung des Wachstums vieler verschiedener SäugerzellenAfter 2 hours of contact, viable virus was recovered from each sample by washing twice with 500 µl DMEM tissue culture medium containing 10% serum and measured by serial dilution plaque assays. Gibco's Dulbecco's Modified Eagle's Medium (DMEM) is a base medium used to support the growth of a wide variety of mammalian cells. The results show that after an abrasion test equivalent to about a year of cleaning actions (6 disinfectant wipes / day), surface area per Dulbecco's Modified Eagle's Medium (DMEM) from Gibco is a widely used base medium for supporting the growth of many different mammalian cells

Beispiel 2: In diesem Beispiel wird ein Mehrschichtlaminat durch Gießen einer sulfonierten Blockpolymerlösung (sulfonierte Blockpolymere in Toluol/1-Propanol im Verhältnis 1:1) auf eine Mylar-Folie mit einer Dicke von 1 mil (25,4 µm) strukturiert.Example 2: In this example, a multilayer laminate is patterned by casting a sulfonated block polymer solution (sulfonated block polymers in toluene / 1-propanol in a ratio of 1: 1) onto a 1 mil (25.4 µm) Mylar film.

Das Gießen erfolgt auf einem mechanischen Gießtisch mit einer Gießrakel, z. B. Elcometer 4340, die die Dicke und die Geschwindigkeit der auf ein Substrat gegossenen Lösung steuert. Je nach gewünschter Dicke wird eine festgelegte Menge an sulfoniertem Polymer auf ein Substrat gegossen. Eine Gießrakel wird über die Flüssigkeit gezogen, wodurch eine gleichmäßige Dicke über einem Substrat entsteht. Das Material wird als Nächstes in eine Kammer gegeben, in der das Lösungsmittel langsam verdampft werden kann. Nachdem das gesamte Lösungsmittel verdampft ist, ist der Gießvorgang abgeschlossen und bildet eine Laminatstruktur mit einer Dicke im Bereich von 0,0176 Zoll (0,044 cm) bis 0,0003 Zoll (0,00076 cm) aus.The pouring takes place on a mechanical pouring table with a pouring squeegee, e.g. B. Elcometer 4340 which controls the thickness and speed of the solution cast on a substrate. Depending on the desired thickness, a fixed amount of sulfonated polymer is poured onto a substrate. A pouring knife is drawn over the liquid, creating a uniform thickness over a substrate. The material is next placed in a chamber where the solvent can slowly evaporate. After all of the solvent has evaporated, the casting process is complete and forms a laminate structure ranging in thickness from 0.0176 inches (0.044 cm) to 0.0003 inches (0.00076 cm).

Der Oberflächen-pH-Wert der antimikrobiellen Schicht wird unter Verwendung einer Oberflächen-pH-Messsonde (EDT DirectION Limited Modell E8087) gemessen. Für den pH-Test wird ein kleiner Tropfen Wasser von ca. 0,02 ml Wasser auf die antimikrobielle Schicht gegeben. Die Sonde wird auf den Wassertropfen gelegt und berührt die Oberfläche der Schicht, und der pH-Wert wird nach 5 Minuten gemessen, was einen pH-Wert von 2,0 ergibt.The surface pH of the antimicrobial layer is measured using a surface pH measuring probe (EDT DirectION Limited Model E8087). For the pH test, a small drop of approx. 0.02 ml of water is placed on the antimicrobial layer. The probe is placed on the drop of water and touches the surface of the layer, and the pH is measured after 5 minutes, which gives a pH of 2.0.

Beispiel 3: Eine flache Polyethylenplatte mit 0,5 mm Dicke wird chlorsulfoniert durch Eintauchen sechs Stunden lang bei Raumtemperatur in ein Schwefeldioxid/Chlor-Gasgemisch (3:1 Volumenverhältnis) in sichtbarem Licht. Die chlorsulfonierte Polyethylenfolie wird dann zwei Tage lang bei 50 °C in 1 N NaOH eingetaucht, um die anhängenden Sulfonylchloridgruppen (-SO₂Cl) zu Sulfongruppen (-SO₃Na⁺) zu hydrolysieren. Die Sulfonsäureform wird durch vierstündige Behandlung der Folie mit 1 N HCl bei Raumtemperatur erhalten. Die Folie wird dann mit entionisiertem Wasser gewaschen und unter Vakuum getrocknet. Die Milliäquivalenz (meq) von Sulfonsäuregruppen je Gramm Polyethylen wird durch Titration mit NaOH bestimmt und beträgt 1,69 meq/g. Die sulfonierte Polyethylenfolie kann zum Schutz von Oberflächen in geeignete Größen geschnitten werden.Example 3: A flat polyethylene plate with a thickness of 0.5 mm is chlorosulfonated by immersion for six hours at room temperature in a sulfur dioxide / chlorine gas mixture (3: 1 volume ratio) in visible light. The chlorosulfonated polyethylene film is then immersed in 1N NaOH at 50 ° C. for two days to hydrolyze _{the pendant sulfonyl chloride groups (-SO 2} Cl) to sulfone groups (-SO ₃ Na ^+). The sulfonic acid form is obtained by treating the film with 1N HCl for four hours at room temperature. The film is then washed with deionized water and dried under vacuum. The milliequivalence (meq) of sulfonic acid groups per gram of polyethylene is determined by titration with NaOH and is 1.69 meq / g. The sulfonated polyethylene film can be cut into suitable sizes to protect surfaces.

Beispiel 4: Dichlormethan (50 ml, 66 g) und Chlorsulfonsäure (zwischen 0,7 und 1,4 g) werden nacheinander in eine Weithalsglasflasche (120 ml Fassungsvermögen, 2 Zoll Durchmesser) gegeben. 10 ml dieser Lösung werden in einem Weithalsglasgefäß (410 ml, 3 Zoll Durchmesser) zu Dichlormethan (50 ml, 66 g) gegeben. Zu dieser Mischung wird ein 1 mil (0,001 Zoll, 0,0025 cm) farbloser PPS (Polyphenylensulfid)-Film gegeben. Der Film wird bei 25 °C unterschiedlich lange reagieren gelassen, während er in der Reaktionslösung suspendiert wird. Nach einer variablen Reaktionszeit wird der schwarze Film dann in destilliertes Wasser (200 ml) gegeben und der Film wird hellgelb. Der Film wird ausgiebig mit mehr Wasser (etwa 2 Liter) gewaschen und dann etwa 1 Stunde lang in Wasser (250 ml) gekocht. Der Film wird dann in 1 molarem Natriumchlorid (220 ml) suspendiert und die Sulfonierungsmenge wird durch Titration mit 0,01 molarem Natriumhydroxid bis zu einem pH-Endpunkt von 7 bestimmt. Die Sulfonierungsmenge (in meq/g SO₃H) mit der Reaktionszeit beträgt 0,64 (1 Stunde), 1,27 (6,5 Stunden), 1,71 (16 Stunden), 1,86 (24 Stunden), 2,31 (48 Stunden) und 2,6 (60 Stunden). Der sulfonierte Poly(phenylensulfid)-Film kann für antimikrobielle Anwendungen als Beschichtungsmaterial oder als Schutzfilm zur Verwendung mit Gesichtsschutzschilden verwendet werden.Example 4: Dichloromethane (50 ml, 66 g) and chlorosulfonic acid (between 0.7 and 1.4 g) are added sequentially to a wide mouth glass bottle (120 ml capacity, 2 inches diameter). 10 ml of this solution is added to dichloromethane (50 ml, 66 g) in a wide mouth glass jar (410 ml, 3 inch diameter). To this mixture is added a 1 mil (0.001 inch, 0.0025 cm) colorless PPS (polyphenylene sulfide) film. The film is allowed to react for different times at 25 ° C. while it is suspended in the reaction solution. After a variable reaction time, the black film is then poured into distilled water (200 ml) and the film turns light yellow. The film is washed copiously with more water (about 2 liters) and then boiled in water (250 ml) for about 1 hour. The film is then suspended in 1 molar sodium chloride (220 ml) and the amount of sulfonation is determined by titration with 0.01 molar sodium hydroxide to a pH endpoint of 7. The amount of sulfonation (in meq / g SO ₃ H) with the reaction time is 0.64 (1 hour), 1.27 (6.5 hours), 1.71 (16 hours), 1.86 (24 hours), 2 , 31 (48 hours) and 2.6 (60 hours). The sulfonated poly (phenylene sulfide) film can be used for antimicrobial applications as a coating material or as a protective film for use with face shields.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

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Zitierte Nicht-PatentliteraturNon-patent literature cited

International Journal of Hydrogen Energy, Volume 39, Issue 10, March 26, 2014, pages 5054 to 5062, "Determination of the ion exchange capacity of anion-selective membrane" [0012]

Claims

Face shield including: a transparent face shield configured to extend toward at least a portion of a wearer's face, the transparent face shield comprising: a substrate having a first surface configured to face the wearer's face and a second surface opposed to the first surface, and wherein the first surface and / or the second surface is protected by a sulfonated polymer layer to kill at least 90% of the microbes within 120 minutes of contact with the transparent face shield; and wherein the sulfonated polymer layer comprises or consists essentially of a sulfonated polymer, wherein the sulfonated polymer is selected from the group of perfluorosulfonic acid polymers, polystyrene sulfonates, sulfonated block copolymers, sulfonated polyolefins, sulfonated polyimides, sulfonated polyamides, sulfonated polyesters, sulfonated polysulfones Polyarylene ethers and mixtures thereof, the sulfonated polymer having a degree of sulfonation of> 10%; wherein the sulfonated polymer layer has a thickness of at least> 1 µm.

Face shield after Claim 1 , wherein the sulfonated polymer has an ion exchange capacity (IEC) of> 0.5 meq / g.

Face shield after Claim 1 or 2 , the sulfonated polymer layer having a thickness of at least> 5 µm in order to kill> 95% of the microbes within 120 minutes of contact after six months of protection.

Face shield according to one of the Claims 1 until 3 wherein the sulfonated polymer has a degree of sulfonation of 10-100 mol%.

Face shield according to one of the Claims 1 until 4th , wherein the sulfonated polymer is a selectively sulfonated, negatively charged anionic block copolymer with the general configuration ABA, (AB) _n (A), (ABA) _n , (ABA) _n X, (AB) _n X, ADB, ABD, ADBDA, ABDBA, (ADB) _n A, (ABD) _n A, (ADB) _n X, (ABD) _n X, or mixtures thereof, wherein: n is an integer between 0 and 30, X is a coupling agent residue, each A- and D block is a sulfonation resistant polymer block, each B block is susceptible to sulfonation, the A block is selected from polymerized (i) para-substituted styrene monomers, (ii) ethylene, (iii) alpha-olefins with 3 to 18 carbon atoms, (iv) 1,3-cyclodiene monomers, (v) conjugated diene monomers having a vinyl content of less than 35 mole percent prior to hydrogenation, (vi) acrylic esters, (vii) methacrylic esters, and (viii) mixtures thereof; the B block is a vinyl aromatic monomer and the D block is a hydrogenated polymer or copolymer of a conjugated diene selected from isoprene, 1,3-butadiene and mixtures thereof, and wherein the B block is selectively sulfonated so that it is between 10 has up to 100 mole percent sulfonic acid or sulfonate salt functional groups based on the number of monomer units such that the coating material kills at least 99% of the microbes within 30 minutes of contact.

Face shield according to one of the Claims 1 until 5 , wherein the sulfonated polymer layer has a surface pH of <3.0.

Face shield according to one of the Claims 1 until 6th wherein the sulfonated polymer is neutralized with at least one salt selected from ammonium, phosphonium, pyridinium and sulfonium salts.

Face shield according to one of the Claims 1 until 7th wherein the sulfonated polymer layer is at least 50% by weight, more preferably at least 70% by weight, even more preferably at least 90% by weight, even more preferably at least 95% by weight, even more preferably at least 98% by weight, even more preferably at least 99% by weight and most preferably 100% by weight of one or more of the sulfonated polymers comprises (ie consists of).

Face shield according to one of the Claims 1 until 8th , wherein the sulfonated polymer layer is applied to the first surface or to the second surface by dip coating, spray coating, dispersion coating, solvent casting or is adhered as a peelable and adhesive film.

Face shield according to one of the Claims 1 until 9 Further comprising an attachment structure connected to the face shield and configured to secure the face shield in front of the wearer's face.

Face shield after Claim 10 wherein the attachment structure is an elastic band attached to first and second side edges of the face shield.

Face shield after Claim 10 or 11 wherein the attachment structure comprises: a first strap attached to a first side edge of the face shield, a second strap attached to a second side edge of the face shield, and a coupling having a first member attached to the first strap and a second member that is is attached to the second strap and is adapted to releasably engage the first member to facilitate engagement of the attachment structure with the head of the wearer.

Face shield according to one of the Claims 1 until 12th , the transparent face shield is removable.

Face shield according to one of the Claims 10 until 12th wherein the attachment structure comprises: a cap that can be worn over the head of the wearer, wherein the face shield is removably engageable with the cap; an eyeglass frame removably engaged with the face shield; a hook-and-loop arrangement and / or protective clothing to be worn by the wearer.

Face shield according to one of the Claims 1 until 14th wherein the substrate forming the face shield comprises a material selected from the group consisting of polyesters, polycarbonates, allyl diglycol carbonates, polyacrylates, polystyrenes, cellulose acetate butyrate, glass, and combinations thereof, and wherein the substrate forming the face shield has a thickness in the range of 0.001 to 2 mm.

Face shield according to one of the Claims 1 until 15th The first surface facing the wearer's face is protected by a sulfonated polymer layer with a T _fog of> 15 minutes.