DE3241820A1

DE3241820A1 - Flammwidrig ausgeruestetes flexibles material

Info

Publication number: DE3241820A1
Application number: DE19823241820
Authority: DE
Inventors: Hasso von 4000 Düsseldorf Blücher; Hubert von Blücher; Ernest de Dipl.-Chem. Dr. 5090 Leverkusen Ruiter
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1982-11-11
Filing date: 1982-11-11
Publication date: 1984-05-17
Anticipated expiration: 2002-11-12
Also published as: EP0111076B1; EP0111076A2; DE3241820C2; DE3379794D1; ATE42779T1; EP0111076A3

Description

PATENTANWALT DR. HANS-GUNTHER EGGERT₁ DIPLOMCHEMIKER

5 Köln 41, Räderscheidtstr.1

Köln, den 9. November 1982 Nr. 51

Hubert von Blücher, Freytagstraße 45, 4000 Düsseldorf Hasso von Blücher, Sohnstraße 58, 4000 Düsseldorf 1 Dr. Ernest de Ruiter, Höhenstraße 57a, 5090 Leverkusen

Flammwidrig ausgerüstetes flexibles Material

PATENTANWALT DR. HANS-GÜNTHER EGGERT, DIPLOMCHEMIKER

5 Köln 41, Räderscheidtstr.1

Beschreibung

Die Erfindung betrifft flammwidrig ausgerüstete ausgerüstete, flexible Materialien, insbesondere Textilien.

Bei der Raumausstattung von Hotels, Theatern und Kongreßzentren, bei Bussen und Flugzeugen spielen flammhemmend ausgerüstete Textilien eine große Rolle als präventiver Schutz. Die derzeit für textile Flächengebilde verwendeten Flammschutzmittel bzw. flammwidrigen Ausrüstungen lassen sich in folgende Gruppen einteilen:

- Carbonisierende und dehydratisierende Mittel, die bei Cellulosefasern, z.B. Baumwolle, zur Abspaltung von Wasser führen, während ein schwer entflammbares Kohlenstoffgerüst zurückbleibt. Derartige Mittel sind als

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Pyrovatex und Proban im Handel. Der Griff der Textilien wird zwar nicht beeinträchtigt, aber meist leidet die Festigkeit.

- Es gibt auch ähnliche flammwidrige Ausrüstungen speziell für Wolle.

- Unabhängig von der chemischen Natur der Faser werden beispielsweise Krustenbildner verwendet, die die Sauerstoffzufuhr reduzieren. Sie werden aber selten allein eingesetzt und spielen bei Textilien keine große Rolle.

- Ähnliches gilt für wasserabspaltende Mittel, z.B. Aluminiumhydroxid, die unter Bildung von Wasserdampf, der als Schutzgas wirkt, Energie verbrauchen. Ihre wirksame Menge zum Schutz eines textlien Materials ist relativ hoch.

- Radikalfänger, die die Kettenreaktion der Verbrennung unterbrechen, sind universal einsetzbar und spielen vor allem bei Kunststoffen eine große Rolle. Es handelt sich meist um Bromverbindungen bzw. um Kombinationen von Antimontrioxid mit einem Halogenspender.

Sieht man von den Ausrüstungen ab, die jeweils nur auf eine Faser, z.B. Cellulosefasern oder Wolle ansprechen, so ist festzustellen, daß alle anderen Flammschutzmittel den Charakter von Textilien nachteilig verändern. Der Griff wird hart bzw. brettig, und die Fähigkeit Luft und Wasserdampf hindurch zu lassen bzw. Feuchtigkeit auch nur zu transportieren, wird stark beeinträchtigt. Demzufolge leiden die Trageeigenschaften beträchtlich. Der Grund dafür ist insbesondere bei dem Bindemittel zu suchen, das das pigmentförmige Flammschutzmittel fixiert, aber auch das Gewebe verklebt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, flexible, insbesondere textile, Materialien in einer Weise flammwidrig auszurüsten, daß gute Trageeigenschaften bei hervorragender Schutzwirkung resultieren. Hierzu gehört auch die Möglichkeit der Verwendung von Flammschutzmitteln, die bisher nicht für Textilien verwendet wurden.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Flammschutzmittel auf dem flexiblen Material in statistischer Verteilung oder in einem bestimmten Muster so aufgebracht ist, daß ein wesentlicher Teil der Oberfläche des flexiblen Trägers unbedeckt bleibt.

Vorzugsweise wird das Flammschutzmittel in einem bestimmten Muster, insbesondere punktförmig, aufgedruckt. Dieses aufgedruckte Muster des Flammschutzmittels hat zweckmäßig eine Höhe von o,o1 bis 1 mm und einen Durchmesser bzw. eine Breite von o,o5 bis 2 mm, vorzugsweise o,2 bis 1 mm. Durch die Gestaltung des Druckes wird dafür gesorgt, daß das aufgedruckte Muster des Flammschutzmittels nur etwa 2o bis 8o %, vorzugsweise 3o bis 7o % der Oberfläche des flexiblen Trägers bedeckt.

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Hinsichtlich der verwendbaren Flammschutzmittel unterliegt die Erfindung praktisch keinen Beschränkungen. Es¹ kann sich sowohl um verkohlungsfördernde und feuererstickende als auch sperrschichtbildende Flammschutzmittel handeln. Gut geeignet sind auch die sogenannten Dämmschichtbildner, die Substanzen enthalten, die sich beim Erwärmen schaumig aufblähen, ab 2oo bis 3oo C verkohlen, sich dabei verfestigen und ein feinporiges gut isolierendes Polster bilden. Brauchbar sind ferner die für Kunststoffe bekannten Flammschutzmittel, deren flammhemmende Wirkung noch durch sogenannte Synergisten oder bestimmte Weichmacher bzw. die insbesondere bei pigmentförmigen Flammschutzmitteln notwendigen Bindemittel verstärket werden kann. Auch selbstverlöschende Kunststoffe, insbesondere solche mit höherem Halogengehalt, sind allein oder in Kombination mit anderen bekannten Flammschutzmitteln brauchbar.. Zusammenfassend sind also alle Flammschutzmittel im Rahmen der Erfindung verwendbar, die in Kombination mit dem als Träger dienenden textlien Flächengebilde und untereinander verträglich und beispielsweise in Römpps Chemie-Lexikon, 8...Aufl., (1981) unter dem Stichwort "Flammschutzmittel" und den hier aufgeführten Literaturstellen beschrieben sind.

Soweit das Flammschutzmittel sich nicht selbst zum Druck eignet, sondern beispielsweise pigmentförmig ist und ein Bindemittel erfordert, werden für das Aufdrucken der Flammschutzmittel geeignete, insbesondere polymere, Bindemittel verwendet. Diese gehören chemisch beispielsweise zur Gruppe der Polyurethane, Polyacrylate oder Elastomere. Letztere können auch halogeniert, insbesondere chloriert oder fluoriert, sein. Sehr geeignet sind ferner Schneiz-

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kleber auf Basis von Polyamiden, Polyestern oder Äthylen-Vinylacetat-Copolymeren (EVA). Beim Druck liegen die polymeren Bindemittel und die Schmelzkleber meist als Dispersion vor. In dem aufgedruckten Muster verbleiben dann aber nur die polymeren, verfestigten, beispielsweise vernetzten oder vulkanisierten, Bindemittel. Ihr Anteil in dem aufgedruckten Muster des Flammschutzmittels kann 5 bis 2oo,. insbesondere 1o bis 5o Gew.%, bezogen auf das Flammschutzmittel, ausmachen.

Die Trägerschicht für das flammwidrig ausgerüstete flexible Material nach der Erfindung ist für die meisten Anwendungsgebiete, insbesondere für die Herstellung von Schutzanzügen, in der Regel ein textiles Flächengebilde aus Mineral-, Synthese- oder Naturfasern. Gewebe oder Gewirke werden wegen ihrer geringen Dicke bei hoher Festigkeit besonders bevorzugt. Die Auswahl des Trägertextils richtet sich nach dem gewünschten Verwendungszweck. Im Falle leichter Schutzbekleidung empfiehlt sich ein Verbundwerkstoff bzw. Mischgewebe aus Synthese- oder Naturfasern und Mineralfasern, wobei die Mineralfaserseite mit dem aufgedruckten Muster des Flammschutzmittels versehen wird. Auch die gleichzeitige Verwebung dieser Materialien ist gut geeignet. Die Mitverwendung von schwer entflammbaren bzw. besonders reißfesten Fasern, wie Aramiden (KEVLAR, NOMEX) oder Polyimiden, kann für bestimmte Verwendungszwecke nützlich sein.

Das flexible Trägermaterial kann nicht nur einseitig, sondern auch beidseitig bedruckt werden und die Klebewirkung des polymeren Bindemittels vor seiner Verfestigung läßt sich nutzen, um ein Verbundmaterial herzustellen, das zwischen zwei flexiblen, insbesondere luftdurch-

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lässigen Trägerschichten eine unterbrochene Schicht aus dem regelmäßig aufgedruckten Muster des gebundenen Flammschutzmittels von bis zu etwa 1 mm Dicke aufweist. Dann liegen beispielsweise diese Noppen des Flammschutzmittels zwischen zwei Bahnen und sind besser geschützt. Dieses Verbundmaterial läßt sich herstellen, indem man unmittelbar nach dem Bedrucken einer Bahn der flexiblen Trägerschicht eine weitere Trägerschichtbahn zulaufen läßt, dann das Verbundmaterial trocknet und durch Einwirkung von Druck und Hitze zusammenkaschiert.

Allgemein geschieht die Herstellung des erfindungsgemäßen flammwidrig ausgerüsteten flexiblen Materials in der Weise, daß eine Paste aus dem beispielsweise pulverförmigen Flammschutzmittel, gegebenenfalls mit flüssigen Flammschutzmitteln, Synergisten oder Weichmachern, einer Lösung oder Dispersion des'polymeren Bindemittels und gegebenenfalls üblichen Druckhilfsmitteln durch Rotationssiebdruck auf die flexible Trägerschicht in einem bestimmten Muster aufgetragen, getrocknet und verfestigt wird. Wird das polymere Bindemittel z.B. in Form von Polyurethan- oder Polyacrylatlatices, dem Latex von gegebenenfalls halogenierten Elastomeren, wie Natur-, Synthese- oder Siliconkautschuk, Chloropren oder Fluoro-.pren eingesetzt, dann müssen nach dem Druck die in einem bestimmten Muster aufgetragenen Häufchen oder Dämme des gebundenen Flammschutzmittels zur Entfernung der flüchtigen Latexbestandteile getrocknet werden. Je nach der chemischen Natur des Bindemittels können sie anschließend auch noch Druck und/oder Wärme ausgesetzt werden, um verfestigt, d.h. vernetzt oder vulkanisiert zu werden, sofern sich dabei nicht schon das Flammschutzmittel verändert, z.B. funktionsgemäß zersetzt. :

Schmelzkleber, insbesondere auf Basis von Polyamiden, Polyestern oder EVA, können außer als Dispersion auch als Trockenpulver eingesetzt werden. Dann müssen die aufgedruckten Häufchen aus Flammschutzmitteln und Schmelzkleber unmittelbar nach dem Druck kurz einer Wärmestrahlung ausgesetzt werden, bevor man die bedruckte Bahn zur endgültigen Verfestigung in den sogenannten Trockenkanal fährt.

Die sich beim Erwärmen schaumig aufblähenden Dämmschichtbildner werden in einem solchen Muster bzw. Abstand der Flammschutzmittelpunkte aufgedruckt, daß das Druckmuster unter der Hitzeeinwirkung zu einer geschlossenen Schutzschicht zusammenschäumt, bevor der textile Träger erheblichen Schaden erleidet bzw. seine Festigkeit verliert. Einmal vorhanden, hält der Schaum dann extremen Belastungen während erstaunlich langer Zeit stand. Würde man den Brandschutzanstrich durch Beschichten bzw. Imprägnieren auftragen, so erhielte man aus dem flexiblen textlien Träger ein Brett, das nur für stationäre Anwendungen geeignet wäre. Die aufgedruckten Klümpchen oder Dämme hingegen verändern den Griff und die Luft- bzw. Wasserdampfdurchlässigkeit des textlien Materials nur wenig. Bei Verwendung eines durchsichtigen flexiblen Trägers, z.B. eines Glasfasergewebes oder auch einer Folie, bleibt trotz der aufgedruckten Punkte des Dämmschutzbildners noch eine beträchtliche Lichtdurchlässigkeit erhalten.

Es hat sich gezeigt, daß die erfindungsgemäßen flammwidrig ausgerüsteten flexiblen Materialien den gleichen Schutz bieten, wie bei einer vollflächigen Behandlung, während die Luftdurchlässigkeit noch immer sehr beachtlich und der Griff kaum verändert ist. Auch der Farbton des flexiblen Trägers bleibt auf der unbedruckten Seite erhalten. Die erfindungsgemäß flammwidrig ausgerüsteten flexiblen Materialien erlauben die Verarbeitung zu Schutzbekleidung für extreme Bedingungen im zivilen wie im militärischen Bereich

Claims

Patentansprüche

1. Flammwidriges ausgerüstetes flexibles Material, dadurch gekennzeichnet, daß das Flammschutzmittel in statistischer Verteilung oder in einem bestimmten Muster so aufgebracht ist, daß ein wesentlicher Teil der Oberfläche des flexiblen Trägers unbedeckt bleibt.

2. Material nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Flammschutzmittel in einem bestimmten Muster, insbesondere punktförmig, aufgedruckt ist.

3. Material nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das aufgedruckte Muster des Flammschutzmittels eine Höhe von 0,01 bis 1 mm und einen Durchmesser bzw. eine Breite von 0,05 bis 2 mm, vorzugsweise 0,2 bis 1 mm hat.

4. Material nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das aufgedruckte Muster des Flammschutzmittels 20 bis 80, vorzugsweise 30 bis 70 % der Oberfläche des flexiblen Trägers bedeckt.

5. Material nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Flammschutzmittel pigmentför-

■ mig ist und ein Bindemittel enthält.

6. Material nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Flammschutzmittel durch Aufschäumen eine feuerfeste Schicht bildet.

7. Material nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das flexible Material ein textiles Flächengebilde ist.

8. Material nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das flexible Material eine Folie ist,