DE3241820C2 - Flammwidrig ausgerüstetes, flexibles Textilmaterial oder dergleichen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft flammwidrig ausgerüstetes, fle­ xibles Textilmaterial oder dergleichen, bei dem das Flammschutzmittel in Form von Häufchen oder Dämmen aufgedruckt ist.

Bei der Raumausstattung von Hotels, Theatern und Kon­ greßzentren, bei Bussen und Flugzeugen spielen flamm­ hemmend ausgerüstete Textilien eine große Rolle als präventiver Schutz. Die derzeit für textile Flächen­ gebilde verwendeten Flammschutzmittel bzw. flammwidri­ gen Ausrüstungen lassen sich in folgende Gruppen ein­ teilen:

• - 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 Pyrovatex® und Roban® im Handel. Der Griff der Textilien wird zwar nicht beeinträchtigt, aber meist leidet die Festigkeit.
• - Es gibt auch ähnliche flammwidrige Ausrüstungen spe­ ziell 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 textilen Materials ist relativ hoch.
• - Radikalfänger, die die Kettenreaktion der Verbrennung unterbrechen, sind universal einsetzbar und spielen vor allem bei Kunststoffen eine große Rolle. Es han­ delt sich meist um Bromverbindungen bzw. um Kombina­ tionen 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 Flammschutzmit­ tel den Charakter von Textilien nachteilig verändern. Der Griff wird hart bzw. brettig, und die Fähigkeit, Luft und Wasserdampf hindurch zu lassen bzw. Feuchtig­ keit auch nur zu transportieren, wird stark beeinträch­ tigt. Demzufolge leiden die Trageeigenschaften beträcht­ lich. Der Grund dafür ist insbesondere bei dem Binde­ mittel zu suchen, das das pigmentförmige Flammschutz­ mittel fixiert, aber auch das Gewebe verklebt.

Die FR-A-2 125 410 beschreibt ein flammwidrig ausge­ rüstetes flexibles Material, bei dem das Flammschutz­ mittel als regelmäßiges oder unregelmäßiges Muster in Form von Punkten oder Linien so aufgedruckt ist, daß Zonen hoher Konzentration mit Zonen abwechseln, in de­ nen sich nur wenig oder kein Flammschutzmittel befindet.

Obgleich auch andere Flammschutzmittel in Frage kommen, wird in allen Beispielen Diammoniumphosphat verwendet. Dieses Salz ist sehr leicht wasserlöslich, nämlich zu 40,8% bei 20°C. Folglich wird auch im Beispiel I die­ ser Druckschrift eine Lösung des Flammschutz­ mittels aufgedruckt, während nach dem Vergleichsbei­ spiel II der Stoff in eine stark verdünnte Lösung des Diammoniumphosphats getaucht wird, so daß er gleich­ falls 5% dieses Salzes, aber in völlig gleichmäßiger Verteilung aufnimmt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein flamm­ widrig ausgerüstetes flexibles Textilmaterial, oder dergleichen, bei dem das Flammschutzmittel in Form von Häufchen oder Dämmen aufgedruckt ist, bereitzustellen, das gute Trageeigenschaften bei hervorragender Schutz­ wirkung aufweist. Hierzu gehört auch die Möglichkeit der Verwendung von Flammschutzmitteln, die bisher nicht für Textilien verwendet wurden.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die in den Patentansprüchen 1 und 2 genannten Merkmale gelöst.

Das Flammschutzmittel wird in einem bestimmten Muster, insbesondere punktförmig, aufgedruckt. Dieses aufge­ druckte Muster des Flammschutzmittels hat 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. Durch die Gestaltung des Druckes wird dafür gesorgt, daß das aufgedruckte Muster des Flammschutzmittels nur etwa 30 bis 80%, vorzugsweise 30 bis 70% der Oberfläche des flexiblen Trägers bedeckt.

Bei den verwendbaren Flammschutzmitteln kann es sich sowohl um verkohlungsfördernde und feuererstickende als auch sperrschichtbildende Flammschutzmittel han­ deln, wie in den Ansprüchen 1 und 2 definiert. Gut geeignet sind auch die sogenannten Dämmschichtbildner, die Substanzen enthalten, die sich beim Erwärmen schaumig aufblähen, ab 200 bis 300°C verkohlen, sich dabei verfestigen und ein feinporiges gut isolierendes Polster bilden. Brauchbar sind ferner die für Kunst­ stoffe bekannten Flammschutzmittel, deren flammhemmen­ de Wirkung noch durch sogenannte Synergisten oder be­ stimmte Weichmacher bzw. die insbesondere bei pigment­ förmigen Flammschutzmitteln notwendigen Bindemittel verstärkt werden kann. Auch selbstverlöschende Kunst­ stoffe, insbesondere solche mit höherem Halogengehalt, sind allein oder in Kombination mit anderen bekannten Flammschutzmitteln brauchbar. Zusammenfassend sind also alle Flammschutzmittel im Rahmen der Erfindung verwend­ bar, die in Kombination mit dem als Träger dienenden textilen Flächengebilde und untereinander verträglich und beispielsweise in Römpps Chemie-Lexikon, 8. Aufl., (1981), S. 1302 f. unter dem Stichwort "Flammschutz­ mittel" 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 Aufdruc­ ken der Flammschutzmittel geeignete, insbesondere poly­ mere Bindemittel verwendet. Diese gehören chemisch zur Gruppe der Polyurethane, Polyacrylate oder Elastomere. Letztere können auch halogeniert, insbesondere chlo­ riert oder fluoriert, sein. Sehr geeignet sind ferner Schmelzkleber auf Basis von Polyamiden, Polyestern oder Ethylen-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 Binde­ mittel. Ihr Anteil in dem aufgedruckten Muster des Flammschutzmittels kann 5 bis 200, insbesondere 10 bis 50 Gew.%, bezogen auf das Flammschutzmittel, ausmachen.

Die Trägerschicht für das flammwidrig ausgerüstete flexible Material nach der Erfindung ist für die mei­ sten Anwendungsgebiete, insbesondere für die Herstel­ lung von Schutzanzügen, in der Regel ein textiles Flä­ chengebilde 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, wo­ bei die Mineralfaserseite mit dem aufgedruckten Muster des Flammschutzmittels versehen wird. Auch die gleich­ zeitige Verwebung dieser Materialien ist gut geeignet. Die Mitverwendung von schwer entflammbaren bzw. beson­ ders 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 Kle­ bewirkung des polymeren Bindemittels vor seiner Ver­ festigung läßt sich nutzen, um ein Verbundmaterial herzustellen, das zwischen zwei flexiblen, insbeson­ dere luftdurchlässigen Trägerschichten eine unterbro­ chene 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 ei­ ne weitere Trägerschichtbahn zulaufen läßt, dann das Verbundmaterial trocknet und durch Einwirkung von Druck und Hitze zusammenkaschiert.

Allgemein geschieht die Herstellung des erfindungsge­ mäßen flammwidrig ausgerüsteten flexiblen Materials in der Weise, daß eine Paste aus dem beispielsweise pul­ verförmigen Flammschutzmittel, gegebenenfalls mit flüs­ sigen Flammschutzmitteln, Synergisten oder Weichmachern, einer Lösung der Dispersion des polymeren Bindemittels und gegebenenfalls üblichen Druckhilfsmitteln durch Ro­ tationssiebdruck auf die flexible Trägerschicht in ei­ nem bestimmten Muster aufgetragen, getrocknet und ver­ festigt wird. Wird das polymere Bindemittel z. B. in Form von Polyurethan- oder Polyacrylatlatices, dem La­ tex von gegebenenfalls halogenierten Elastomeren, wie Natur-, Synthese- oder Siliconkautschuk, Chloropren oder Fluoropren eingesetzt, dann müssen nach dem Druck die in einem bestimmten Muster aufgetragenen Häufchen oder Dämme des gebundenen Flammschutzmittels zur Ent­ fernung der flüchtigen Latexbestandteile getrocknet werden. Je nach der chemischen Natur des Bindemittels können sie anschließend auch noch Druck und/oder Wär­ me ausgesetzt werden, um verfestigt, d. h. vernetzt oder vulkanisiert zu werden, sofern sich dabei nicht schon das Flammschutzmittel verändert, z. B. funktions­ gemäß 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 be­ druckte Bahn zur endgültigen Verfestigung in den so­ genannten Trockenkanal fährt.

Die sich beim Erwärmen schaumig aufblähenden Dämmschicht­ bildner werden in einem solchen Muster bzw. Abstand der Flammschutzmittelpunkte aufgedruckt, daß das Druckmuster unter der Hitzeeinwirkung zu einer geschlossenen Schutz­ schicht zusammenschäumt, bevor der textile Träger erheb­ lichen Schaden erleidet bzw. seine Festigkeit verliert. Einmal vorhanden, hält der Schaum dann extremen Bela­ stungen während erstaunlich langer Zeit stand. Würde man den Brandschutzanstrich durch Beschichten bzw. Im­ prägnieren auftragen, so erhielte man aus dem flexiblen textilen Träger ein Brett, das nur für stationäre An­ wendungen geeignet wäre. Die aufgedruckten Häufchen oder Dämme hingegen verändern den Griff und die Luft­ bzw. Wasserdampfdurchlässigkeit des textilen Materials nur wenig. Bei Verwendung eines durchsichtigen flexi­ blen Trägers, z. B. eines Glasfasergewebes oder auch einer Folie, bleibt trotz der aufgedruckten Punkte des Dämmschutzbildners noch eine beträchtliche Lichtdurch­ lässigkeit erhalten.

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

Claims (7)

1. Flammwidrig ausgerüstetes flexibles Textilmaterial oder dergleichen, bei dem das Flammschutzmittel in Form von Häufchen oder Dämmen aufgedruckt ist, da­ durch gekennzeichnet,
daß die Häufchen oder Dämme des aufgedruckten Mu­ sters eine Höhe von 0,01 bis 1 mm und einen Durch­ messer bzw. eine Breite von 0,05 bis 2 mm haben und 30 bis 80% der Oberfläche des flexiblen Trägers bedecken, und
pulverförmige Flammschutzmittel in Form von Brom­ verbindungen oder Kombinationen von Antimontrioxid mit einem Halogenspender sowie ein Bindemittel enthalten.

2. Flammwidrig ausgerüstetes flexibles Textilmaterial oder dergleichen, bei dem das Flammschutzmittel in Form von Häufchen oder Dämmen aufgedruckt ist, da­ durch gekennzeichnet, daß die Häufchen oder Dämme des aufgedruckten Musters eine Höhe von 0,01 bis 1 mm und einen Durchmesser bzw. eine Breite von 0,05 bis 2 mm haben und 30 bis 80% der Oberfläche des flexiblen Trägers bedecken, und ein pulverförmiges Flammschutzmittel, das durch Aufschäumen eine feuerfeste Schicht bildet, sowie ein Bindemittel enthalten.

3. Flammwidrig ausgerüstetes flexibles Material nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel ein Polyurethan, Polyacrylat oder Elastomer ist.

4. Flammwidrig ausgerüstetes flexibles Material nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeich­ net, daß das Bindemittel ein Schmelzkleber auf Basis eines Polyamids, Polyesters oder Ethylen- Vinylacetat-Copolymeren ist.

5. Flammwidrig ausgerüstetes flexibles Material nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeich­ net, daß der Anteil des Bindemittels in dem auf­ gedruckten Muster 5 bis 200, insbesondere 10 bis 50 Gew.%, bezogen auf das Flammschutzmittel, be­ trägt.

6. Flammwidrig ausgerüstetes flexibles Material nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeich­ net, daß die Häufchen oder Dämme des aufgedruckten Musters einen Durchmesser bzw. eine Breite von 0,2 bis 1 mm haben.

7. Flammwidrig ausgerüstetes flexibles Material nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeich­ net, daß das aufgedruckte Muster des Flammschutz­ mittels 30 bis 70% der Oberfläche des flexiblen Trägers bedeckt.