DE60110569T2

DE60110569T2 - Wasserdampfdurchlässige, flüssigkeitsundurchlässige Verbundstruktur mit verstärkter Wasserdampfdurchlässigkeit und Dimensionsstabilität sowie Artikel diese Strukturen enthaltend

Info

Publication number: DE60110569T2
Application number: DE60110569T
Authority: DE
Inventors: Italo Corzani; Manuel Mariani
Original assignee: Procter and Gamble Co
Current assignee: Procter and Gamble Co
Priority date: 2001-06-08
Filing date: 2001-06-08
Publication date: 2006-01-19
Anticipated expiration: 2021-06-09
Also published as: DE60110569D1; EP1264684B1; JP2005505437A; CA2448297A1; EP1264684A1; ES2241716T3; ATE294707T1; WO2002100639A1; EP1395424A1

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft Mehrschichtstrukturen, die wasserdampfdurchlässig und flüssigkeitsundurchlässig sind und die eine verbesserte Wasserdampfdurchlässigkeit und Dimensionsstabilität aufweisen. Solche Strukturen werden in Gegenständen, vorzugsweise in in dreidimensionale Form gebrachten Gegenständen, verwendet, für die es eine Reihe von Anwendungsmöglichkeiten gibt, worin Wasserdampfdurchlässigkeit, kombiniert mit Flüssigkeitsundurchlässigkeit, wünschenswert ist.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gegenstände, die Strukturen aufweisen, welche eine Flüssigkeitssperre zusätzlich zur Bereitstellung von Wasserdampfdurchlässigkeit bereitstellen, sind in der Technik bekannt. Besonders bevorzugt für diese Art von wasserdampfdurchlässigen, flüssigkeitsundurchlässigen Gegenständen sind hydrophile thermoplastische Zusammensetzungen, die eine kontinuierliche Struktur bilden, z. B. einen kontinuierlichen Film bzw. eine kontinuierliche Folie, der bzw. die den Durchtritt von Wasserdampf durch offene Poren oder Öffnungen in dem Material nicht erlaubt, aber erhebliche Mengen an Wasserdampf durch den Film leitet, indem er Wasser auf einer Seite des Films, wo die Wasserdampfkonzentration höher ist, absorbiert und es an der gegenüberliegenden Seite des Films, wo die Wasserdampfkonzentration niedriger ist, desorbiert oder verdampft. Ein solcher kontinuierlicher Film ist in der Technik als monolithischer Film bekannt.
Beispielsweise offenbart WO 95/16746 Folien, die aus Mischungen von a) Blockcopolyetherestern, Blockcopolyetheramiden (z. B. Pebax^TM) und/oder Polyurethan und b) thermoplastischem Polymer, das mit a) nicht verträglich ist, und c) einem Verträglichkeitsvermittler hergestellt werden. Die Folien sind flüssigkeitsundurchlässig und weisen eine Wasserdampfdurchlässigkeit von etwa 700 g/m²·Tag auf. Ebenso offenbart US 5,447,783 eine dampfdurchlässige, wasserdichte Mehrkomponenten-Folienstruktur mit mindestens drei Schichten. Die äußeren Schichten sind hydrophobe Copolyetherester-Elastomere mit einer Dicke von 1,3–7,6 μm und einer WVTR (Wasserdampfdurchlässigkeit) von 400–2500 g/m²·24 h, und die innere Schicht ist ein hydrophiles Copolyetherester-Elastomer mit einer Dicke von 7,6–152 μm und einer WVTR von mindestens 3500 g/m²·24 h.
US 5,445,875 offenbart ein wasserdichtes, blutdichtes und virusdichtes atmungsaktives Laminat. Das Laminat umfasst einen gewebten/nicht-gewebten Stoff und einen extrudierten Film, wie Hytrel^TM mit einer Dicke von etwa 1 Mil (25,4 μm).
Andere Verbundlaminate sind beispielsweise in US 5,599,610 beschrieben, welches einen Dreischichtstoff für Operationskittel offenbart, welcher äußere Schichten aus gewebtem Stoff und eine innere Schicht aus mikroporöser Polyurethanmembran umfasst. Der mikroporöse Film weist eine Dicke von 12–55 μm und eine MVTR von 1100 g/m²·24 h vertikal und 5500 g/m²·24 h umgedreht auf (ASTM E96-B). Polyetherpolyurethan-Haftmittel wird verwendet, um die Schichten miteinander zu verbinden.
Ähnlich dazu offenbart US 5,532,053 einen medizinischen Film mit hoher Wasserdampfdurchlässigkeit, der auf ein Vliesmaterial laminiert werden kann. Der Laminatfilm umfasst eine erste Schicht aus Polyetherester-Copolymer und zweite und dritte Schichten, ausgewählt aus einer bestimmten Gruppe von Polymeren. Der Film weist eine MVTR von über 750 g/m²·24 h (ASTM F1249) und eine Dicke unter 25,4 μm (1 Mil), vorzugsweise 15 μm bis 19 μm (0,6 Mil bis 0,75 Mil) auf.
US 4,938,752 offenbart Absorptionsartikel, welche Filme aus Copolyetherester enthalten, die eine verringerte Wasserdurchlässigkeit, eine Wasserdampfdurch lässigkeit von 500 g/m²·24 h (gemessen in einem speziell beschriebenen Test) und eine Dicke von 5–35 μm aufweisen. Trägersubstrate werden nicht offenbart.
US 4,493,870 offenbart ein flexibles, wasserdichtes Schichtprodukt, das ein textiles Material umfasst, welches mit einem Film aus Copolyetherester beschichtet ist, mit einer MVTR von mindestens 1000 g/m²·24 h (ASTM E96-66) mit einer Dicke von 5 bis 35 μm.
GB 2024100 offenbart einen flexiblen, wasserbeständigen Schichtgegenstand, der eine mikroporöse, hydrophobe äußere Schicht, die wasserdampfdurchlässig, aber flüssigkeitsbeständig ist, und eine hydrophile innere Schicht aus Polyetherpolyurethan mit einer MVTR von über 1000 g/m²·24 h umfasst.
In unsereren Patentanmeldungen WO 99/64078 und WO 99/64499 werden in dreidimensionale Form gebrachte Gegenstände offenbart, welche thermoplastische Zusammensetzungen enthalten, um hydrophile kontinuierliche wasserdampfdurchlässige, flüssigkeitsundurchlässige Strukturen, z. B. Schichten, herzustellen, die in den Gegenständen enthalten sind, welche bevorzugte Eigenschaften von Wasserdampfdurchlässigkeit und Flüssigkeitsundurchlässigkeit aufweisen. Die thermoplastischen Zusammensetzungen umfassen bevorzugte thermoplastische Polymere, wie Polyurethane, Polyetheramid-Blockcopolymere, Polyethylen-Acrylsäure-Copolymere, Polyethylenoxid und dessen Copolymere, Polylactid und Copolymere, Polyamide, Polyester-Blockcopolymere, sulfonierte Polyester, Polyetherester-Blockcopolymere, Polyetherester-Amid-Blockcopolymere, Polyacrylate, Polyacrylsäuren und Derivative, Ionomere, Polyethylenvinylacetat mit einem Vinylacetatgehalt von mindestens 28 Gew.-%, Polyvinylalkohol und dessen Copolymere, Polyvinylether und deren Copolymere, Poly-2-ethyloxazolin und Derivate, Polyvinylpyrrolidon und dessen Copolymere, thermoplastische Cellulosederivate oder Mischungen davon. Die offenbarten bevorzugten thermoplastischen Zusammensetzungen lassen sich auch leicht mittels bekannter Verfahren verarbeiten, um eine wasserdampfdurchlässige, flüssigkeitsundurchlässige Struktur bereitzustellen, die in dem in Form gebrachten Gegenstand enthalten ist, z. B. durch Aufbringen einer geeigneten Schicht mit der gewünschten Dicke auf ein Substrat, wodurch die Verarbeitung der thermoplastischen Zusammensetzung bei der Herstellung der Gegenstände erleichtert wird, wobei beispielsweise die Notwendigkeit einer komplizierten Verarbeitungsausrüstung, wie Extrusionsvorrichtungen, entfällt. Dies wird durch Modifizieren der Viskosität des thermoplastischen Polymers mittels der Inklusion eines geeigneten Weichmachers in die Zusammensetzung, der diese Viskosität herabsetzt, erreicht. Dies macht es möglich, mit diesen bevorzugten thermoplastischen Zusammensetzungen Verfahrensbedingungen für das ausgewählte Formgebungsverfahren anzuwenden, die, was Temperatur und Druck betrifft, weniger anspruchsvoll sind als z. B. diejenigen, die in der Technik für die direkte Aufbringung von heißen Schmelzen auf ein Substrat bekannt sind, um eine wasserdampfdurchlässige, flüssigkeitsundurchlässige Struktur in Form eines Films oder einer Schicht zu bilden.
Darüber hinaus kann, wie in den obigen Patentanmeldungen beschrieben, durch geeignete Wahl des Weichmachers oder der Weichmachermischung in der thermoplastischen Zusammensetzung ein in dreidimensionale Form gebrachter Gegenstand erhalten werden, der eine wasserdampfdurchlässige, flüssigkeitsundurchlässige Struktur umfasst, z. B. eine Folie oder eine Schicht, die diese thermoplastische Zusammensetzung aufweist, und die, verglichen mit einer entsprechenden Struktur, die eine thermoplastische Zusammensetzung aufweist, die keinen Weichmacher oder keine Weichmachermischung umfasst, eine verbesserte Wasserdampfdurchlässigkeit aufweist. Natürlich kann der bevorzugte Weichmacher oder die Weichmachermischung auch die Viskosität der thermoplastischen Zusammensetzung einstellen, um die Formung der Struktur, z. B. in Form eines Films oder einer Schicht, aus der thermoplastischen Zusammensetzung mittels eines vereinfachten Verfahrens zu ermöglichen.
Verbundstrukturen, die denen ähnlich sind, die in den vorstehend genannten zwei Patentanmeldungen beschrieben sind, sind auch in unserer Patentanmeldung WO 99/64237 offenbart, wobei diese Strukturen einen thermoplastischen, flüssigkeitsundurchlässigen, feuchtigkeitsdurchlässigen Film aufweisen, der auf eine durchlässige Trägerschicht aufgebracht wird.
Obwohl die vorstehenden Gegenstände gemäß den vorstehenden Patentanmeldungen gut funktionieren, wurde überraschenderweise gefunden, dass die vorstehenden Gegenstände durch die Verwendung einer wasserdampfdurchlässigen, flüssigkeitsundurchlässigen Mehrschichtstruktur, die mindestens zwei Schichten mit unterschiedlichen thermoplastischen Zusammensetzungen umfasst, hinsichtlich ihrer Dimensionsstabilität verbessert werden können. Tatsächlich wurde gefunden, dass Gegenstände gemäß den vorstehenden Patentanmeldungen zwar sehr nützlich sind, da sie aufgrund ihrer hydrophilen Zusammensetzung hoch atmungsaktiv sind, sie aber für bestimmte Zwecke und insbesondere für Gegenstände, die für den Kontakt mit flüssigem Wasser gedacht sind, oder die mit flüssigem Wasser in Kontakt kommen könnten, beispielsweise Küchen- oder Arbeitshandschuhe, hinsichtlich ihrer Dimensionsstabilität verbessert werden können, indem man vermeidet, dass sie quellen (und somit ihre Abmessungen ändern), und zwar durch Absorption von flüssigem Wasser mittels einer wasserdampfdurchlässigen, flüssigkeitsundurchlässigen Mehrschichtstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung. Diese Mehrschichtstruktur umfasst mindestens eine wasserdampfdurchlässige, flüssigkeitsundurchlässige erste Schicht (die für den Kontakt mit flüssigem Wasser vorgesehen ist) und mindestens eine wasserdampfdurchlässige, flüssigkeitsunduchlässige zweite Schicht (die durch die erste Schicht vor dem Kontakt mit flüssigem Wasser geschützt werden soll), worin die erste Schicht eine Wasserabsorption aufweist, die niedriger ist als die Wasserabsorption der zweiten Schicht.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft eine wasserdampfdurchlässige, flüssigkeitsundurchlässige Mehrschichtstruktur, die mindestens eine wasserdampfdurchlässige, flüssigkeitsundurchlässige erste Schicht und mindestens eine wasserdampfdurch lässige, flüssigkeitsundurchlässige zweite Schicht umfasst, wobei die zweite Schicht umfasst:
ein thermoplastisches Polymer oder eine Mischung aus Polymeren, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Polyurethanen, Polyetheramid-Blockcopolymeren, Polyethylen-Acrylsäure-Copolymeren, Polyethylenoxid und dessen Copolymeren, Polylactid und Copolymeren, Polyamiden, Polyestern, Copolyestern, Polyester-Blockcopolymeren, sulfonierten Polyestern, Polyetherester-Blockcopolymeren, Polyetherester-Amid-Blockcopolymeren, Polyacrylaten, Polyacrylsäuren und Derivaten, Ionomeren, Polyethylenvinylacetat mit einem Vinylacetatgehalt von mindestens 28 Gew.-%, Polyvinylalkohol und dessen Copolymeren, Polyvinylethern und deren Copolymeren, Poly-2-ethyloxazolin und Derivativen, Polyvinylpyrrolidon und dessen Copolymeren, thermoplastischen Cellulosederivaten und Mischungen davon,
worin die zweite Schicht ferner einen geeigneten verträglichen, hydrophilen Weichmacher oder eine Mischung aus hydrophilen Weichmachern umfasst, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Säuren, Estern, Amiden, Alkoholen, Polyalkoholen oder Mischungen davon,
dadurch gekennzeichnet, dass die erste Schicht eine Wasserabsorption unter der Wasserabsorption der zweiten Schicht aufweist, wobei die Wasserabsorptionen beide gemäß dem Testverfahren ASTM D 570-81 gemessen werden.
Ferner betrifft die vorliegende Erfindung wasserdampfdurchlässige, flüssigkeitsundurchlässige Gegenstände, welche die Mehrschichtstrukturen enthalten oder aus ihnen bestehen, und die eine hohe Atmungsaktivität kombiniert mit einer guten Dimensionsstabilität aufweisen, wenn sie in Kontakt mit flüssigem Wasser kommen oder möglicherweise kommen können.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die Ausdrücke „atmungsaktiv" und „Atmungsaktivität" sollen hierin „feuchtigkeitsdampfdurchlässig" oder „wasserdampfdurchlässig" entsprechen, „Feuchtigkeitsdampf" und „Wasserdampf" sind ebenfalls als synonym anzusehen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung werden wasserdampfdurchlässige, flüssigkeitsundurchlässige Mehrschichtstrukturen, ebenso wie Gegenstände, welche die Mehrschichtstrukturen enthalten, bereitgestellt.
Die wasserdampfdurchlässigen, flüssigkeitsundurchlässigen Mehrschichtstrukturen gemäß der vorliegenden Erfindung umfassen im Wesentlichen mindestens eine wasserdampfdurchlässige, flüssigkeitsundurchlässige erste Schicht (die für den Kontakt mit flüssigem Wasser vorgesehen ist) und mindestens eine wasserdampfdurchlässige, flüssigkeitsundurchlässige zweite Schicht (die durch die erste Schicht vor dem Kontakt mit flüssigem Wasser geschützt werden soll), worin die erste Schicht eine Wasserabsorption aufweist, die niedriger ist als die Wasserabsorption der zweiten Schicht, wobei beide Wasserabsorptionen durch das Testverfahren ASTM D 570-81 gemessen werden.
Es werden wasserdampfdurchlässige, flüssigkeitsundurchlässige Gegenstände und insbesondere in dreidimensionale Form gebrachte, wasserdampfdurchlässige, flüssigkeitsundurchlässige Gegenstände bereitgestellt, die wasserdampfdurchlässige, flüssigkeitsundurchlässige Mehrschichtstrukturen gemäß der vorliegenden Erfindung enthalten.
Diese Mehrschichtstrukturen umfassen thermoplastische Zusammensetzungen, möglicherweise in Kombination mit reinen Polymeren, und weisen eine verbesserte Wasserdampfdurchlässigkeit und Dimensionsstabilität auf.
Die thermoplastischen Zusammensetzungen können den größten Teil oder sogar die Gesamtheit des Materials der Mehrschichtstrukturen der vorliegenden Erfindung ausmachen. Im letzteren Fall besteht die gesamte Struktur aus den thermo plastischen Zusammensetzungen, und der Gegenstand kann wiederum gänzlich aus der Mehrschichtstruktur bestehen. Alternativ dazu können die thermoplastischen Zusammensetzungen in Kombination mit einem oder mehreren weiteren Materialien verwendet werden, um eine Mehrschicht-Verbundstruktur zu erzeugen, die in dem Gegenstand enthalten ist, oder die thermoplastischen Zusammensetzungen können auch allein eine Mehrschichtstruktur bilden, die dann mit anderen Elementen in dem Gegenstand der vorliegenden Erfindung kombiniert wird. In vielen Fällen kann es bevorzugt sein, dass ein in Form gebrachter Gegenstand im Wesentlichen oder gänzlich aus den thermoplastischen Zusammensetzungen besteht, die eine Mehrschichtstruktur ohne Verwendung zusätzlicher Materialien bereitstellen können.
Die thermoplastischen Zusammensetzungen eignen sich für die Einverleibung in die Mehrschichtstrukturen der vorliegenden Erfindung und in die Gegenstände, die in eine dreidimensionale Form gebracht werden können, wie sie dem Verbraucher geliefert wird. Die Gegenstände besitzen daher mindestens eine Region, die eine gewisse dreidimensionale Form oder Gestalt im Gegensatz zu einer zweidimensionalen oder planaren Form aufweist. Eine solche dreidimensionale Form oder Gestalt kann einfache oder komplexe Oberflächengeometrien einschließen. Beispiele zur Erläuterung des Bereichs schließen einfachere Strukturen ein, wie zwei Ebenen, die an einer Linie verbunden sind, wodurch ein rechter (90 Grad) Winkel gebildet wird, oder eine einfache Kugel, bis zu komplexeren Strukturen, wie zwei wellenförmigen Oberflächen, die sich auf nichtlineare Weise überschneiden.
Planare Gegenstände können jedoch ebenfalls die Mehrschichtstrukturen der vorliegenden Erfindung enthalten.
Diese in Form gebrachten Gegenstände können in eine geschlossene Form gebracht werden, wie eine runde Kugel oder einen Würfel, oder sie können mit einer oder mehreren Öffnungen gestaltet werden, wie ein Handschoner oder ein Handschuh.
Als Antwort auf die Einwirkung von Kraft oder Druck kann der Gegenstand eine Formänderung zeigen, d. h. seine Gestalt wechseln oder ändern. Obwohl nicht auf die folgenden Definitionen beschränkt, kann man sich diese Formänderung als generelle Erweiterung oder Verengung des gesamten Gegenstands vorstellen, die entweder durch eine Änderung des innerhalb der generellen Grenzen der Oberflächen des Gegenstands eingeschlossenen Volumens gemessen werden kann, oder alternativ als Änderung des Volumens des umschriebenen Raums, wie von den äußersten Flächen des Gegenstands definiert.
Solche einwirkenden Kräfte oder Drücke schließen, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, extern oder intern ausgeübte Druckzu- oder -abnahmen (Vakuum), mechanische Kompressionskräfte und Zugkräfte ein, die innerhalb der Wände des Gegenstandes selbst ausgeübt werden (z. B. Dehnen eines Teils der Wand des Gegenstands).
Sobald die ausgeübte Kraft oder der ausgeübte Druck gelöst wird, kann die Nach-Verformungsantwort des Gegenstands im Bereich von einer völligen Wiederherstellung seiner Form bis zu einer nicht-reversiblen Formänderung reichen.
Solche Gegenstände können viele Male wiederverwendet werden oder so konstruiert sein, dass die vorgesehene Lebensdauer des Gegenstands nur eine einzige Verwendung vor der Entsorgung oder Wiederaufbereitung umfasst.
Die Gegenstände, insbesondere die dreidimensional in Form gebrachten Gegenstände, für welche die Mehrschichtstrukturen der vorliegenden Erfindung verwendet werden, können in einer Reihe von Anwendungsgebieten eingesetzt werden, besonders wenn eine Wasserdampfdurchlässigkeit erforderlich ist, aber trotzdem Schutz durch eine Flüssigkeitssperrschicht gewünscht ist. Es gibt andere Anwendungssituationen, in denen die Gegenstände, für welche die Mehrschichtstrukturen der vorliegenden Erfindung verwendet werden, weitere Sperrfunktionen bereitstellen können, wie eine Sperre gegen Krankheitserreger, eine Sperre gegen unerwünschte oder gefährliche Chemikalien, wie diejenigen, die eine schädliche Wirkung auf die menschliche Haut ausüben, oder eine selektive Sperre gegen andere spezifische Elemente, die blockiert werden sollen, wie bestimmte Chemikalien, Gase oder biologische Einheiten.
Die folgenden Abschnitte liefern Beispielskategorien für Verwendungen, in denen die Gegenstände, für welche die Mehrschichtstrukturen der Erfindung verwendet werden, nützliche Vorteile bieten können. Die Aufzählung der Kategorien soll nur der Erläuterung dienen und ist keineswegs erschöpfend und daher auch nicht beschränkend.
Die Mehrschichtstrukturen der vorliegenden Erfindung können wirkungsvoll in Hygieneprodukten verwendet werden, beispielsweise in Absorptionsartikeln, Wundversorgungsartikeln oder Kosmetika. Nicht beschränkende Beispiele sind Absorptionsartikel, wie Windeln, Damenbinden, Slipeinlagen, Inkontinenzprodukte und Stilleinlagen, Wund- und Brandwundenverbände und -bandagen, Wärme- oder Kältekissen für medizinische Zwecke, Auflagen, Bandagen oder Wickel, z. B. für medizinische oder kosmetische Behandlungen, welche Wirkstoffe enthalten und abgeben können, Schweißeinlagen, wie Achselschweißeinlagen, Handgelenks- und Stirnschweißbänder, Krageneinlagen, Schuheinlagen, Hutbänder, Kosmetika, wie Make-up, Gesichtsmasken, Lippenstifte oder Haargele, um auf der Haut oder auf dem Haar einen atmungsaktiven Film zu bilden, Nagellack usw.
Andere Gegenstände, welche die Mehrschichtstrukturen der vorliegenden Erfindung enthalten, umfassen Schutzartikel für den Körper oder für Körperteile. Nicht beschränkende Beispiele umfassen Schutzkleidung, wie Arbeits- oder Operationskittel und dergleichen, Handschoner, wie Handschuhe, Fingerhüllen, Halbhandschuhe, Fäustlinge, Fuß- oder Beinschoner, wie Socken, Stulpen, Strumpfhosen, Schuhe, Hausschuhe, Kopfbedeckungen, wie Hüte, Kappen, prophylaktische und kontrazeptive mechanische Gegenstände, wie Kondome, Gesichtsschützer, wie Gesichtsmasken, Nasenschützer, Ohrenschützer oder -wär mer, Sport- und Fitness-Bekleidungsartikel, Windjacken, Schlafsäcke, Körperstützartikel, wie „Tiefschützer" für die männlichen Genitalien, Büstenhalter, Kleidungsstücke, die als Unterwäsche, Schutzärmel verwendet oder teilweise oder ganz in Schutzkissen eingearbeitet werden. Andere Beispiele für Gegenstände und Verwendungen schließen ein, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein: flexible oder drapierbare Kleidungsstücke für Menschen, wie die nicht einschränkenden Beispiele Hemden, Hosen, Unterwäsche, Latze, Kittel, Mäntel, Schals, Leibbinden, Strümpfe, Beinlinge, Röcke, Kleider usw., andere flexible oder drapierbare Kleidung oder Schutztücher für verschiedene Aufgaben und Berufe, einschließlich medizinischen Berufen, landwirtschaftlichen Tätigkeiten, mechanischer Montage und Reparatur, Notfalldiensten, Militär, sportlichen Wettkämpfen, Reinigungsanstellungen, Schutzkleidung für Tiere.
Eine weitere Kategorie von Gegenständen, welche die Mehrschichtstrukturen der vorliegenden Erfindung umfassen, umfasst Gegenstände für den Schutz von Dingen. Bevorzugte Schutzgegenstände umfassen Bettenschutzhüllen, wie Laken, Matratzen- und Kopfkissenschoner. Ebenfalls eingeschlossen sind Schutzhüllen für Kissen, Bettdecken, Schlafdecken, gepolsterte Bettteile, wie Kopfteile, oder von Sofa- oder Sesselteilen. Andere nicht einschränkende Beispiele umfassen Schutzgegenstände, wie Staubhüllen für elektronische/elektrische Produkte (z. B. Computertastaturen, Festplatten, Videorecorder usw.), Kopfstützenschoner für Sitze in Fortbewegungsmitteln, z. B. Flugzeugen/Zügen, Schrumpfverpackungen, Einmaltischdecken usw. Gegenstände für Verpackungen, wie für Lebensmittel, beispielsweise frische Produkte und Backwaren (Brot, Brötchen, Kuchen), z. B. Beutel für die Aufbewahrung von Lebensmitteln im Kühlschrank, oder auch Verpackungsfolien für den Mikrowellenherd oder Verpackungen für heiße „Mitnahme"-Gerichte, z. B. Pizza. Weitere Beispiele umfassen Gegenstände für Acker- und Gartenbau, wie, als nicht einschränkende Beispiele, einen einzelnen Gegenstand (Behälter, dreidimensionalen „Sack"), der so platziert wird, dass er eine Einzelpflanze oder eine bestimmte Pflanzengruppe teilweise oder ganz umgibt.
Möbelschutzhüllen, wie Schutzhüllen für Polsterstühle und Sofas usw. sind ebenfalls eingeschlossen. Weitere alternative Schutzgegenstände umfassen Dachkonstruktionsmaterialien und Hausumhüllungen, Ski-, Windsurf- und Radfahrer/Motorradfahrer-Overalls, Rücken für Teppiche und Tapeten, Camping-Zelte, Schutzabdeckungen für verschiedene Dinge (z. B. Autos, Tennisanlagen, Sportplätze usw.), Folien für Garten- und Gewächshausschutz, Zelte für Abschließung/Schutz von Tennisplätzen, Sportplätzen, Gegenstände für den Schutz von Pflanzen vor niedrigen Temperaturen usw.
Alternative Anwendungen, in denen die Mehrschichtstrukturen der vorliegenden Erfindung mittels Sprüh-/Streich-/Walzenbeschichtung aufgebracht werden, in der Regel in Form von mindestens zwei verschiedenen getrennten Zusammensetzungen auf Lösungsmittel- oder Emulsionsbasis und bei Raumtemperatur, um die Mehrschichtstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung zu erzeugen, umfassen schützende, möglicherweise abziehbare Beschichtungen für harte Oberflächen, wie Stein, Beton, Holz (z. B. Möbel), für die Beschichtung/Imprägnierung von Schuhen/Lederartikeln oder Textilien, Schutzbeschichtungen für Autos (z. B. während des Transports auf einem Schiff), Schutzbeschichtungen für Autos, Boote usw. während längeren Nicht-Gebrauchs, atmungsaktive Anstriche und dergleichen.
Allgemeiner können die Mehrschichtstrukturen der vorliegenden Erfindung, wann immer in den vielen verschiedenen vorstehend genannten Anwendungen möglich, entweder als bereits geformte Struktur bereitgestellt werden oder alternativ dazu auch in flüssiger Form aufgebracht werden (mindestens zwei verschiedene und getrennte flüssige Zusammensetzungen), z. B. aufgesprüht oder aufgestrichen werden, und enthalten auch möglicherweise Wirkstoffe, beispielsweise für den Körper, z. B. in einer kosmetischen, medizinischen oder schützenden Zusammensetzung, oder für Pflanzen.
Generell können alle Gegenstände, welche die Mehrschichtstrukturen der vorliegenden Erfindung umfassen, generell flexibel oder steif sein.
Eine bevorzugte Kategorie von dreidimensional in Form gebrachten Gegenständen, für welche die Mehrschichtstrukturen gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden, umfasst Handschonungsartikel, und genauer Handschuhe, was auch Handschuhe einschließt, die aus zwei flachen Materialteilen bestehen, wobei mindestens ein Materialteil die Struktur der Erfindung einschließt, welche um einen gemeinsamen Umfang miteinander verbunden wurden, der typischerweise die Form einer Hand definiert, und die später eine vollere, großvolumigere dreidimensionale Form annehmen, wenn eine Hand während der späteren Verwendung durch eine Öffnung, die in dem Umfang enthalten ist, eingeführt wird.
Wir haben gefunden, dass die wasserdampfdurchlässigen, flüssigkeitsundurchlässigen Mehrschichtstrukturen der vorliegenden Erfindung eine verbesserte Atmungsaktivität kombiniert mit einer verbesserten Dimensionsstabilität und Beständigkeit bei Kontakt mit Wasser oder Fluiden auf Wasserbasis bereitstellen, wie hierin beschrieben wird.
Dadurch, dass die vorstehend beschriebenen Gegenstände eine wasserdampfdurchlässige, flüssigkeitsundurchlässige Mehrschichtstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung einschließen, kann ein verbesserter Gegenstand erhalten werden.
Insbesondere kann eine Struktur mit einer verbesserten Atmungsaktivität, Dimensionsstabilität und Beständigkeit, die ihrerseits in einen Gegenstand wie einen Handschuh als nicht einschränkendes Beispiel eingebaut werden oder diesen zur Gänze bilden kann, durch Verwenden einer wasserdampfdurchlässigen, flüssigkeitsundurchlässigen Mehrschichtstruktur erhalten werden, die mindestens eine wasserdampfdurchlässige, flüssigkeitsundurchlässige erste Schicht und mindestens eine wasserdampfdurchlässige, flüssigkeitsundurchlässige zweite Schicht umfasst, wobei die zweite Schicht ein thermoplastisches Polymer oder eine Mischung aus Polymeren umfasst, die ausgewählt sind aus der Gruppe, bestehend aus Polyurethanen, Polyetheramid-Blockcopolymeren, Polyethylen-Acrylsäure- Copolymeren, Polyethylenoxid und dessen Copolymeren, Polylactid und Copolymeren, Polyamiden, Polyestern, Copolyestern, Polyester-Blockcopolymeren, sulfonierten Polyestern, Polyetherester-Blockcopolymeren, Polyetherester-Amid-Blockcopolymeren, Polyacrylaten, Polyacrylsäuren und Derivaten, Ionomeren, Polyethylenvinylacetat mit einem Vinylacetatgehalt von mindestens 28 Gew.-%, Polyvinylalkohol und dessen Copolymeren, Polyvinylethern und deren Copolymeren, Poly-2-ethyloxazolin und Derivaten, Polyvinylpyrrolidon und dessen Copolymeren, thermoplastischen Cellulosederivaten und Mischungen davon, und worin die zweite Schicht ferner einen geeigneten verträglichen hydrophilen Weichmacher oder eine Mischung aus hydrophilen Weichmachern umfasst, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Säuren, Estern, Amiden, Alkoholen, Polyalkoholen oder Mischungen davon, worin die erste Schicht eine Wasserabsorption aufweist, die niedriger ist als die die Wasserabsorption der zweiten Schicht, wobei die Wasserabsorptionen jeweils gemäß dem Testverfahren ASTM D 570-81 gemessen werden.
Vorzugsweise stellt in einem Gegenstand, der eine wasserdampfdurchlässige, flüssigkeitsundurchlässige Mehrschichtstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt, die mindestens erste Schicht der Mehrschichtstruktur die äußerste Schicht der Struktur dar, welche der Gegenstand enthält.
Genauer weist die erste Schicht der Mehrschichtstruktur vorzugsweise eine Wasserabsorption, gemessen nach ASTM D 570-81, von weniger als 10%, vorzugsweise von weniger als 5%, und mehr bevorzugt von weniger als 2% auf, während die zweite Schicht vorzugsweise eine Wasserabsorption, gemessen nach ASTM D 570-81, von mindestens 30%, vorzugsweise von mindestens 40%, und mehr bevorzugt von mindestens 50% aufweist. Dies ist insbesondere dann bevorzugt, wenn die Mehrschichtstruktur in einem Gegenstand enthalten ist, der gänzlich aus der Mehrschichtstruktur besteht, die beispielsweise aus mindestens zwei Schichten besteht, worin die zweite Schicht die innere Schicht oder Kernschicht des Gegenstands darstellt und die erste Schicht die Außenschicht darstellt, die für den Kontakt mit Wasser vorgesehen ist oder mit diesem in Kontakt kommen könnte.
Besonders mit Bezug auf einen atmungsaktiven Handschuh, der aus einer Folie auf Polyurethanbasis besteht, sollte herausgestellt werden, dass, wenn es um die Verbesserung eines solchen Handschuhs geht, die gewünschte Zunahme der Atmungsaktivität im Allgemeinen die Abnahme der mechanischen Fähigkeiten bewirkt. Was beispielsweise Schichten auf der Basis von thermoplastischen Polyurethanen (TPU) betrifft, die geeignete Weichmacher enthalten, wie in WO 99/64077 und WO 99/64505 gelehrt, sei darauf hingewiesen, dass sie gute mechanische Eigenschaften und eine hohe Atmungsaktivität haben, aber dieses hydrophile TPU zeigt leider im Allgemeinen eine schnelle und beträchtliche Quellung, wenn es mit flüssigem Wasser in Kontakt kommt. Diese Quellung, die auf die Absorption von flüssigem Wasser zurückgeht, ändert zusätzlich zur Verschlechterung der mechanischen Eigenschaften des Handschuhs auch dessen Abmessungen in einem nicht annehmbaren Grad. Wir haben gefunden, dass die Verwendung einer Mehrschichtstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung das vorstehende Problem löst. Tatsächlich wird durch Überziehen der Schicht auf Basis eines hydrophilen Polymers (der zweiten Schicht) mit einer dünnen Schicht (der ersten Schicht), die eine Wasserabsorption von unter der Wasserabsorption der zweiten Schicht aufweist, beide Wasserabsorptionen gemessen gemäß dem Testverfahren ASTM D 570-81, und vorzugsweise dann, wenn die Überzugsschicht eine Wasserabsorption gemäß dem vorstehenden Standard von unter 10%, vorzugsweise von unter 5% und mehr bevorzugt von unter 2% aufweist, das vorstehende Problem gelöst. Die Überzugsschicht (die erste Schicht) verhindert den direkten Kontakt von flüssigem Wasser mit dem hydrophilen Kern (der zweiten Schicht), die nicht durch Absorption von flüssigem Wasser quillt, ohne die Atmungsaktivität erheblich zu beeinträchtigen.
Generell sollte die Dicke der Beschichtung so niedrig wie möglich sein, um negative Auswirkungen auf die Atmungsaktivität zu vermeiden, aber eine effektive Wirkung gegen das Quellen der inneren hydrophilen Schicht (der Kernschicht) bereitzustellen.
Andererseits wird man verstehen, dass das Vorhandensein der ersten Schicht die Verwendung einer stark hydrophilen Kernschicht (einer zweiten Schicht) und infolgedessen die Verwendung einer hoch atmungsaktiven Kernschicht mit einer erheblichen Dicke ermöglicht, um dem Gegenstand die erforderliche mechanische Festigkeit zu verleihen. Diese zweite Schicht oder Kernschicht sollte vorzugsweise eine Wasserabsorption gemäß ASTM D 570-81 von mindestens 30%, vorzugsweise von mindestens 40% und mehr bevorzugt von mindestens 50% aufweisen.
Allgemeiner umfasst die wasserdampfdurchlässige, flüssigkeitsundurchlässige Mehrschichtstruktur der vorliegenden Erfindung, wie bereits angegeben, mindestens eine wasserdampfdurchlässige, flüssigkeitsundurchlässige erste Schicht und mindestens eine wasserdampfdurchlässige, flüssigkeitsundurchlässige zweite Schicht, worin die erste Schicht eine Wasserabsorption aufweist, die niedriger ist als die Wasserabsorption der zweiten Schicht, wobei die Wasserabsorptionen jeweils gemäß dem Testverfahren ASTM D 570-81 gemessen werden.
Für ein besseres Verstehen der vorliegenden Erfindung werden die erste Schicht und die zweite Schicht im Folgenden detaillierter beschrieben.
Die wasserdampfdurchlässige, flüssigkeitsundurchlässige zweite Schicht.
Hierin wird die zweite Schicht auch als hydrophile Schicht auf Polymerbasis oder als Kernschicht oder als innere Schicht bezeichnet.
Geeignete thermoplastische Polymere, die in der thermoplastischen Zusammensetzung für die feuchtigkeitsdampfdurchlässige, flüssigkeitsundurchlässige zweite Schicht der wasserdampfdurchlässigen, flüssigkeitsundurchlässigen Mehrschichtstruktur der vorliegenden Erfindung enthalten sind, sind die gleichen oder ähnliche wie diejenigen, die in den Patentanmeldungen WO 99/64077 und WO 99/64505 beschrieben sind, und schließen Polyurethane, Polyetheramid-Blockcopolymere, Polyethylen-Acrylsäure-Copolymere, Polyethylenoxid und dessen Copolymere, Polylactid und Copolymere, Polyamide, Polyester, Copolyester, Polyester-Blockcopolymere, sulfonierte Polyester, Polyetherester-Blockcopolymere, Polyetherester-Amid-Blockcopolymere, Polyacrylate, Polyacrylsäuren und Derivate, Ionomere, Polyethylenvinylacetat mit einem Vinylacetatgehalt von mindestens 28 Gew.-%, Polyvinylalkohol und dessen Copolymere, Polyvinylether und dessen Copolymere, Poly-2-ethyloxazolin und Derivate, Polyvinylpyrrolidon und dessen Copolymere, thermoplastische Cellulosederivate und Mischungen davon ein.
Wie in den obigen Patentanmeldungen offenbart, sind besonders geeignete bevorzugte thermoplastische Polymere thermoplastische Polyetheramid-Blockcopolymere (z. B. Pebax^TM), thermoplastische Polyetherester-Amid-Blockcopolymere, thermoplastische Polyester-Blockcopolymere (z. B. Hytrel^TM), thermoplastische Polyurethane (z. B. Estane^TM) oder Mischungen davon.
Solche thermoplastischen Polymere oder Polymermischungen können in der Regel im geschmolzenen Zustand unter den Verfahrensbedingungen, die für die bekannten Verfahren der Film- oder Schichtbildung typisch sind, z. B. in einem Extrusionsverfahren, das einen Hochleistungs-Schneckenextruder einschließt, hoch viskos sein. Beispielsweise können sie bei einer Temperatur von 20°C über dem DSC- (Differentialscanningkalorimetrie) Schmelzpunkt, wobei es sich um die Temperatur handelt, die als dem DSC-Gipfelpunkt entsprechend, oder, im Falle einer Polymermischung, die mehr als einen Gipfelpunkt zeigt, als dem höchsten DSC-Gipfelpunkt entsprechend identifiziert wurde, sowie einer Frequenz von 1 rad/s eine Viskosität von über 500 Pa·s (5000 P) aufweisen.
Wie in den vorstehenden Patentanmeldungen offenbart, kann die Viskosität der thermoplastischen Zusammensetzungen, die in der wasserdampfdurchlässigen, flüssigkeitsundurchlässigen zweiten Schicht der Mehrschichtstrukturen der vor liegenden Erfindung enthalten sind und welche die bevorzugten thermoplastischen Polymere oder die bevorzugte thermoplastische Polymermischung umfassen, eingestellt werden, und zwar vorzugsweise durch Einbeziehung eines geeigneten Weichmachers oder einer Weichmachermischung, der bzw. die mit den thermoplastischen Polymeren verträglich ist und die Viskosität des thermoplastischen Polymers oder der thermoplastischen Polymermischung im geschmolzenen Zustand herabsetzt, in die thermoplastische Zusammensetzung.
Die thermoplastischen Zusammensetzungen, welche den bevorzugten geeigneten hydrophilen Weichmacher oder die hydrophile Weichmacherzusammensetzung umfassen, weisen die folgenden komplexen Viskositäten auf (η*):
5 Pa·s (50 p) < η* < 400 Pa·s (4000 p), vorzugsweise 10 Pa·s (100 p) < η* < 200 Pa·s (2000 p), mehr bevorzugt 10 Pa·s (100 p) < η* < 100 Pa·s (1000 p), bei einer Frequenz von 1 rad/s bei einer Temperatur von 210°C oder weniger und η* < 200 Pa·s (2000 p), vorzugsweise η* < 100 Pa·s (1000 p), mehr bevorzugt η* < 50 Pa·s (500 p), bei einer Frequenz von 1000 rad/s bei einer Verarbeitungstemperatur (T) von 210°C oder weniger, worin η* die komplexe Viskosität der thermoplastischen polymeren Zusammensetzung darstellt. Vorzugsweise beträgt die Temperatur T 200°C oder weniger und mehr bevorzugt 180°C oder weniger und am meisten bevorzugt 200°C bis 50°C.
Die thermoplastischen Zusammensetzungen mit der beschriebenen komplexen Viskosität sind leichter zu verarbeiten, um die wasserdampfdurchlässige, flüssigkeitsundurchlässige zweite Schicht bereitzustellen, die in den Mehrschichtstrukturen der vorliegenden Erfindung enthalten ist. Die thermoplastischen Zusammensetzungen können die Bildung eines Films oder einer Schicht zum Beispiel mittels Vorrichtungen ermöglichen, die in der Verarbeitungstechnik für niedrig viskose Schmelzmassenzusammensetzungen in einer Schicht mit der erforderlichen Dicke bekannt sind, während sie auch die günstigen Eigenschaften der bevorzugten thermoplastischen Polymere bei der Bereitstellung von hydrophilen, kontinuierlichen, wasserdampfdurchlässigen, flüssigkeitsundurchlässigen Schichten oder Filmen beibehalten. Weitere bekannte Verfahren für die Herstellung von Gegenständen, welche die Mehrschichtstrukturen gemäß der vorliegenden Erfindung enthalten, wie Ausformen, Gießen und so weiter, können ebenfalls von der niedrigeren Viskosität der thermoplastischen Zusammensetzung profitieren.
Thermoplastische Zusammensetzungen mit solchen Viskositäten könnten auch sehr dünne Filme oder Schichten ermöglichen.
Darüber hinaus wird, wie in den vorstehend genannten Patentanmeldungen erklärt, durch Auswahl des hydrophilen Weichmachers oder der Mischung aus hydrophilen Weichmachern, der bzw. die in der thermoplastischen Zusammensetzung der zweiten Schicht der Mehrschichtstruktur der vorliegenden Erfindung enthalten sein soll, aus der Gruppe, bestehend aus Säuren, Estern, Amiden, Alkoholen, Polyalkoholen oder Mischungen davon, der Vorteil erreicht, dass die Wasserdampfdurchlässigkeit der resultierenden Struktur, z. B. einer Schicht oder eines Films, die bzw. der aus der thermoplastischen Zusammensetzung gebildet wird, im Vergleich zu einer entsprechenden Struktur, die aus einer thermoplastischen Zusammensetzung gebildet ist, die das gleiche thermoplastische Polymer, aber ohne Weichmacher, enthält, verbessert ist.
Der ausgewählte hydrophile Weichmacher oder die ausgewählte Mischung aus hydrophilen Weichmachern kann auch die Viskosität der thermoplastischen Zusammensetzung auf die bevorzugten Werte einstellen, um die Verarbeitung der thermoplastischen Zusammensetzung mittels einer der vorstehend beschriebenen Verfahren zu erleichtern, beispielsweise dadurch, dass er bzw. sie diese durch Extrusion der thermoplastischen Zusammensetzung zu einer Schicht oder einem Film mit der gewünschten Dicke verarbeitbar macht, um die feuchtigkeitsdampfdurchlässige, flüssigkeitsundurchlässige zweite Schicht zu bilden, die in der wasserdampfdurchlässigen, flüssigkeitsundurchlässigen Struktur der vorliegenden Erfindung enthalten ist.
Geeignete bevorzugte hydrophile Weichmacher sind Ester von Citronensäure, Weinsäure, Maleinsäure, Sorbinsäure, Fumarsäure, Milchsäure, Glycerinsäure, Äpfelsäure; Glycerol und dessen Ester; Sorbitol; Glycolate und Mischungen davon.
Vorzugsweise umfasst die thermoplastische Zusammensetzung, die in der wasserdampfdurchlässigen, flüssigkeitsundurchlässigen zweiten Schicht der vorliegenden Erfindung enthalten ist, von 20 Gew.-% bis 90 Gew.-%, vorzugsweise von 35 Gew.-% bis 85 Gew.-% und mehr bevorzugt von 60 Gew.-% bis 80 Gew.-% der thermoplastischen Zusammensetzung an thermoplastischem Polymer oder thermoplastischer Polymermischung und von 10 Gew.-% bis 80 Gew.-%, vorzugsweise von 15 Gew.-% bis 65 Gew.-% und mehr bevorzugt von 20 Gew.-% bis 40 Gew.-% der thermoplastischen Zusammensetzung an geeignetem hydrophilem Weichmacher oder Mischung aus hydrophilen Weichmachern.
Polymere, die für die Kernschicht besonders bevorzugt sind, sind hydrophile thermoplastische Polyurethane (TPU), wie Estane^TM 58245 oder Estane^TM T5410 (beide erhältlich von BF Goodrich) und Mischungen davon, während bevorzugte hydrophile Weichmacher, die mit den vorstehenden Polymeren gemischt werden, Citrate, Glycerolester, Tartrate, Polypropylenglycol-Polyethylenglycol-Blockcopolymere (PPG-PEG-Blockcopolymere), PEG-Ester, Sulfonamide sind. Besonders bevorzugt sind hoch polare Weichmacher, wie Triethylcitrat (TEC) oder Diacetin (DA), gemischt mit Estane^TM 58245 oder Estane^TM T5410, und Mischungen davon.
Die ausgewählten thermoplastischen Zusammensetzungen, die in der wasserdampfdurchlässigen, flüssigkeitsundurchlässigen zweiten Schicht der Mehrschichtstruktur der vorliegenden Erfindung enthalten sind, sollten eine Wasserabsorption gemäß ASTM D 570-81 von mindestens 30%, vorzugsweise von mindestens 40% und mehr bevorzugt von mindestens 50% aufweisen.
Die folgende Tabelle I gibt den Wert der Wasserabsorption gemäß ASTM D 570-81 für bestimmte reine hydrophile Polymere in Pelletform (Abmessung der Pellets: 3 bis 5 mm) und für bestimmte thermoplastische hydrophile Zusammensetzungen, die für die zweite Schicht geeignet sind, in Filmform (Dicke: etwa 100 μm) wieder.
Tabelle I
Die folgende Tabelle II gibt die Werte für die Weichmacherabsorption für einige reine hydrophile Polymere in Pelletform, die mittels des gleichen vorstehend genannten ASTM D 570-81-Standardverfahrens erhalten wurden, wieder, mit der einzigen Änderung, dass flüssige Weichmacher, wie Triethylcitrat (TEC) und Diacetin (DA) anstelle von destilliertem Wasser verwendet wurden.
Tabelle II
Die vorstehenden Werte für die Weichmacherabsorption sind ein Zeichen für die Löslichkeit oder Verträglichkeit eines flüssigen Weichmachers mit dem Polymer, und ihre Bedeutung wird nachstehend mit Bezug auf die erste Schicht der Mehrschichtstruktur der vorliegenden Erfindung besser erklärt.
Die wasserdampfdurchlässige, flüssigkeitsundurchlässige erste Schicht.
Die erste Schicht wird in der folgenden Beschreibung auch als Außenschicht oder Überzugsschicht bezeichnet.
Geeignete thermoplastische Polymere, die in der wasserdampfdurchlässigen, flüssigkeitsundurchlässigen ersten Schicht der Mehrschichtstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung enthalten sind, sind alle bekannten thermoplastischen Polymere, die zu einer Filmschicht verarbeitet werden können, die flüssigkeitsundurchlässig und wasserdampfdurchlässig ist, mit der Maßgabe, dass die gebildete Schicht eine Wasserabsorption gemäß ASTM D 570-81 aufweist, die niedriger ist als die Wasserabsorption gemäß ASTM D 570-81 der wasserdampfdurchlässigen, flüssigkeitsundurchlässigen zweiten Schicht, die in der Mehrschichtstruktur der vorliegenden Erfindung enthalten ist.
Besonders bevorzuge thermoplastische Polymere, die in der wasserdampfdurchlässigen, flüssigkeitsundurchlässigen ersten Schicht enthalten sind, können aus den gleichen Polymeren bestehen, die in der zweiten Schicht enthalten sind, oder alternativ aus ähnlichen Polymeren, beispielsweise Polymeren des gleichen allgemeinen Typs, aber in anderer Qualität, so dass sie im Vergleich zu dem entsprechenden Polymer oder den entsprechenden Polymeren der thermoplastischen Zusammensetzung der zweiten Schicht andere Eigenschaften aufweisen, beispielsweise was die Atmungsaktivität oder Wasserabsorption betrifft. Die thermoplastischen Polymere, die in der ersten Schicht enthalten sind, können daher unter denen ausgewählt werden, die in den vorstehend genannten Patentanmeldungen WO 99/64077 und WO 99/64505 beschrieben sind. Diese thermoplastischen Polymere können generell Polyurethane, Polyetheramid-Blockcopolymere, Poly ethylen-Acrylsäure-Copolymere, Polyethylenoxid und dessen Copolymere, Polylactid und Copolymere, Polyamide, Polyester, Copolyester, Polyester-Blockcopolymere, sulfonierte Polyester, Polyetherester-Blockcopolymere, Polyetherester-Amid-Blockcopolymere, Polyacrylate, Polyacrylsäuren und Derivate, Ionomere, Polyethylenvinylacetat, Polyvinylalkohol und dessen Copolymere, Polyvinylether und deren Copolymere, Poly-2-ethyl-oxazolin und Derivate, Polyvinylpyrrolidon und dessen Copolymere, thermoplastische Cellulosederivate und Mischungen davon einschließen.
Vorzugsweise können geeignete thermoplastische Polymere thermoplastische Polyetheramid-Blockcopolymere (z. B. Pebax^TM), thermoplastische Polyetherester-Amid-Blockcopolymere, thermoplastische Polyester-Blockcopolymere (z. B. Hytrel^TM), thermoplastische Polyurethane (z. B. Estane^TM) oder Mischungen davon sein.
Die erste Schicht der wasserdampfdurchlässigen, flüssigkeitsundurchlässigen Mehrschichtstruktur der vorliegenden Erfindung kann aus einem reinen thermoplastischen Polymer oder aus einer Mischung aus thermoplastischen Polymeren bestehen, vorzugsweise ausgewählt unter denen, die vorstehend offenbart sind, oder kann alternativ weitere Bestandteile enthalten, beispielsweise Weichmacher, wie diejenigen, die mit Bezug auf die thermoplastischen Zusammensetzungen beschrieben wurden, die in den zweiten Schichten enthalten sind. Die gleichen Überlegungen bezüglich der Einbeziehung von Weichmachern im Hinblick auf Viskosität und Atmungsaktivität der resultierenden Zusammensetzungen, die bereits mit Bezug auf die Zusammensetzungen, die in der zweiten Schicht der Mehrschichtstruktur der vorliegenden Erfindung enthalten sind, angestellt wurden, gelten auch für die Zusammensetzungen, die in der ersten Schicht enthalten sind.
Auf jeden Fall muss, wie vorstehend gesagt, die erste Schicht eine Wasserabsorption gemäß ASTM D 570-81 aufweisen, die unter der Wasserabsorption gemäß ASTM D 570-81 der wasserdampfdurchlässigen, flüssigkeitsundurchlässigen zweiten Schicht liegt, die in der Mehrschichtstruktur der vorliegenden Erfindung enthalten ist.
Die erste Schicht weist vorzugsweise eine Wasserabsorption gemäß ASTM D 570-81 von weniger als 10%, vorzugsweise weniger als 5%, und mehr bevorzugt von weniger als 2% auf.
Spezielle Beispiele, die sich besonders gut für die erste Schicht eignen, sind Estane^TM 5740x955, Estane^TM 58281, Estane^TM 58881, Estane^TM 58313, Estane^TM 58280 (Estane^TM-Reihe erhältlich von BF Goodrich, USA), Lotryl 280 BA 175 (erhältlich von Atofina, Frankreich) oder Finaprene 602 (erhältlich von Fina Chemicals, Belgien) oder Elvax 240, Elvax 170 (Elvax-Reihe erhältlich von Du Pont, USA) und Mischungen davon, ohne jeglichen zugesetzten Weichmacher.
Die folgende Tabelle III gibt die Werte der Wasserabsorption gemäß ASTM D 570-81 für bestimmte reine thermoplastische Polymere in Pelletform wieder (Abmessung der Pellets: 3 bis 5 mm), die für erste Schicht geeignet sind.
Tabelle III
Die folgende Tabelle IV gibt die Werte für die Weichmacherabsorption für einige reine Polymere in Pelletform (in der vorstehenden Tabelle beschrieben) wieder, die mittels des oben genannten Standard-Testverfahrens ASTM D 570-81 mit der Abwandlung erhalten wurden, dass flüssige Weichmacher, wie Triethylcitrat (TEC) und Diacetin (DA), anstelle von destilliertem Wasser verwendet wurden.
Tabelle IV
Die vorstehenden Werte für die Weichmacherabsorption sind ein Hinweis für die Löslichkeit oder Verträglichkeit des Weichmachers mit dem Polymer.
Generell ist es bevorzugt, wenn die Verträglichkeit eines geeigneten hydrophilen Weichmachers oder einer Mischung aus hydrophilen Weichmachern, der bzw. die in der wasserdampfdurchlässigen, flüssigkeitsundurchlässigen zweiten Schicht der Mehrschichtstruktur der vorliegenden Erfindung enthalten ist, höher ist als die Verträglichkeit des gleichen geeigneten hydrophilen Weichmachers oder der gleichen Mischung aus hydrophilen Weichmachern in der wasserdampfdurchlässigen ersten Schicht der Mehrschichtstruktur der vorliegenden Erfindung.
Dies trifft insbesondere für bestimmte Anwendungen der Mehrschichtstruktur zu, wie für Handschuhe, wo es bevorzugt ist, dass die Außenschicht (die der ersten Schicht der Mehrschichtstruktur der vorliegenden Erfindung entspricht) aus reinen Polymeren oder Mischungen davon besteht, ohne jegliche zugesetzte Weichmacher, die aus der Schicht abwandern und auf Dinge übergehen könnten, mit denen die Handschuhe in Kontakt kommen.
Anders ausgedrückt, um die mögliche Abwanderung von Weichmachern aus der Kernschicht (der zweiten Schicht) in die Außenschicht (die erste Schicht) der Mehrschichtstruktur zu vermeiden oder zu begrenzen, sollte der ausgewählte Weichmacher oder die Weichmachermischung, der bzw. die in der Kernschicht (der zweiten Schicht) vorliegt, in der Kernschicht verträglicher sein als in der Außenschicht. Im Falle von Weichmachern, die bei Raumtemperatur flüssig sind, kann ein Hinweis auf die Weichmacherverträglichkeit in der jeweiligen Schicht anhand der Löslichkeit des Weichmachers in den Polymeren oder alternativ in der Zusammensetzung der Schicht gegeben werden, ausgedrückt als Absorption des flüssigen Weichmachers in den Polymeren oder in der Zusammensetzung. Wie vorstehend angegeben, kann dies gemäß des gleichen Standardverfahrens ASTM D 570-81 gemessen werden, das für die Wasserabsorption verwendet wird, indem man einfach destilliertes Wasser durch den jeweiligen flüssigen Weichmacher ersetzt. In der Regel kann die Absorption eines flüssigen Weichmachers in dem reinen Polymer oder den reinen Polymeren in der Schicht, wie in den vorstehenden Tabellen II und IV gezeigt, als Hinweis auf diese Verträglichkeit genommen werden.
Idealerweise sollte ein Weichmacher, der in der Kernschicht enthalten ist, in der Außenschicht nicht löslich oder verträglich sein. Ein weiteres nützliches Kriterium für die Vermeidung oder Begrenzung der unerwünschten Abwanderung des Weichmachers, wiederum im Falle von flüssigen Weichmachern, besteht in der Zugabe eines prozentualen Anteils an Weichmacher oder an einer Weichmachermischung in eine Kernschicht, der unter der jeweiligen Löslichkeit in der Kernschicht liegt, und in der Verwendung eines reinen Polymers oder von Mischungen aus reinen Polymeren in der Außenschicht, die eine niedrige Absorption der ausgewählten Weichmacher oder Weichmachermischungen aufweisen.
Es sei darauf hingewiesen, dass, wie auch vorstehend angegeben, der Wert für die Weichmacherabsorption ein Hinweis für die Löslichkeit oder Verträglichkeit eines flüssigen Weichmachers mit Polymeren oder thermoplastischen Zusammensetzungen ist, aber genereller kann die Löslichkeit oder Verträglichkeit von flüssigem oder festem Weichmacher bzw. flüssigen oder festen Weichmachern in thermoplastischen Polymeren oder Zusammensetzungen auf andere geeignete Weisen bestimmt werden, wie in der Technik bekannt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sollte der Gehalt an geeignetem hydrophilem Weichmacher oder an einer Mischung aus hydrophilen Weichmachern, der bzw. die möglicherweise in der wasserdampfdurchlässigen, flüssigkeitsundurchlässigen ersten Schicht der Mehrschichtstruktur der vorliegenden Erfindung enthalten ist, nicht über 50 Gew.-%, vorzugsweise nicht über 10 Gew.-% und mehr bevorzugt nicht über 0 Gew.-% liegen.
Die thermoplastischen Zusammensetzungen, die in den wasserdampfdurchlässigen, flüssigkeitsundurchlässigen Mehrschichtstrukturen der vorliegenden Erfindung enthalten sind, können zusätzlich weitere fakultative Bestandteile umfassen, um die Verarbeitbarkeit der Zusammensetzungen und auch die mechanischen Eigenschaften sowie andere Eigenschaften der aus den thermoplastischen Zusammensetzungen gebildeten Mehrschichtstrukturen, wie Klebrigkeit, Alterungsbeständigkeit gegenüber Licht und Sauerstoff, Aussehen usw., weiter zu verbessern.
Diese fakultativen Bestandteile schließen klebrig machende Harze oder Mischungen aus klebrig machenden Harzen mit einem Erweichungspunkt von 125°C oder darunter ein. Geeignete Harze, die bis zu 50 Gew.-% der thermoplastischen Zusammensetzungen vorliegen können, können ausgewählt sein aus Terpentinharzen und Harzestern, Kohlenwasserstoffharzen, aliphatischen Harzen, Terpen- und Terpen/Phenol-Harzen, aromatischen Harzen, synthetischen C₅-Harzen, Mischungen aus synthetischen C₅-C₉-Harzen und Mischungen davon. Andere fakultative Bestandteile der thermoplastischen Zusammensetzungen schließen Antioxidationsmittel, Anti-Ultraviolettmittel, Pigmente, Farbstoffe und Mischungen davon ein, die in den Zusammensetzungen in einer Konzentration von bis zu 10 Gew.-% der Zusammensetzungen vorhanden sein können.
Herstellungsverfahren
Eine wasserdampfdurchlässige, flüssigkeitsdurchlässige Mehrschichtstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung, die ihrerseits in den wasserdampfdurchlässigen, flüssigkeitsundurchlässigen Gegenständen enthalten ist, kann anhand eines Verfahrens hergestellt werden, das in der Regel die Schritte der Bereitstellung des thermoplastischen Polymers oder der Polymermischung und des geeigneten Weichmachers oder der Weichmachermischung, des Erwärmens der Bestandteile und deren Vermischung, z. B. mit einem bekannten geeigneten Mischer, umfassen, um die thermoplastische Zusammensetzung im geschmolzenen Zustand zu bilden, die vorzugsweise die gewünschte komplexe Viskosität η* aufweist. Es liegt auf der Hand, dass diese Vorgehensweise für jede Schicht durchgeführt wird, die in der Mehrschichtstruktur der vorliegenden Erfindung enthalten ist, und unter besonderer Berücksichtigung der thermoplastischen Zusammensetzungen der zweiten Schicht, die immer Weichmacher enthalten, wie vorstehend erläutert. Im Fall einer Schicht, in der Regel der ersten Schicht, gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die aus einem einzigen Polymer ohne zugesetzten Bestandteil, wie einen Weichmacher, besteht, ist natürlich kein entsprechender Schritt erforderlich.
Die erfindungsgemäßen wasserdampfdurchlässigen, flüssigkeitsundurchlässigen Mehrschichtstrukturen, welche diese thermoplastischen Zusammensetzungen umfassen, weisen vorzugsweise eine Wasserdampfdurchlässigkeit von mindestens 500 g/m²·24 h, vorzugsweise mindestens 1000 g/m²·24 h, am meisten bevorzugt mindestens 1500 g/m²·24 h auf.
Die Gegenstände, welche die Mehrschichtstrukturen der vorliegenden Erfindung umfassen, können anhand einer Reihe bekannter thermoplastischer Formungsverfahren geformt oder gestaltet werden. Eine Klasse dieser Verfahren wird generell als „Ausformen" beschrieben, wo das Material häufig unter Verwendung von Patrizen oder Matrizen oder von Formkombinationen gestaltet wird. Je nach Technik können bestimmte Verarbeitungstemperatur- und Druck- (oder Unterdruck-)Bedingungen für die Herstellung eines bestimmten Gegenstands bevorzugt sein. Solche bekannten Formungsverfahren schließen, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, ein: Tauchen, Blasformen, Spritzgießen, Formpressen, Warmformen, Vakuum-Warmformen, Strangpressen, Rotationsformen, Schalengießen usw.
Danach werden der Gegenstand und die Form(en) getrennt. Häufig kann dazwischen eine weiterer Verarbeitungsschritt liegen. Die Art des Zwischenschritts oder der Zwischenschritte variiert abhängig von dem Formverfahren, den Umweltbedingungen, dem Materialformat usw. Beispielsweise kann es bei einem getauchten Gegenstand erforderlich sein, ihn zu bearbeiten, um Folgendes zu entfernen: (i) Lösungsmittel aus jeder Schicht der Mehrschichtstruktur, falls ein lösungsmittelhaltiges Format der Rohmaterialform der thermoplastischen Zusammensetzungen gewählt wird; (ii) Wasser aus jeder dieser Schichten, falls ein Format der Rohmaterialform der thermoplastischen Zusammensetzungen auf Emulsionsbasis gewählt wird; oder (iii) Wärme, falls ein Schmelzmassenformat der Rohmaterialform der thermoplastischen Zusammensetzungen gewählt wird. Natürlich können diese weiteren Bearbeitungsschritte und generell die obigen Überlegungen auf sämtliche hierin beschriebenen bekannten Formungsverfahren angewendet werden, auch mit Bezug auf die Mehrschichtstrukturen der Erfindung als solche (z. B. Ausformen oder Gießen oder Beschichten).
Andere bekannte Verfahren zur Herstellung der dreidimensional in Form gebrachten Gegenstände der vorliegenden Erfindung, das heißt zur Herstellung der Mehrschichtstrukturen, die hierin umfasst sind, oder aus denen die Gegenstände alternativ zur Gänze bestehen, schließen auch Film- und Foliengießen; Blasfolientechniken; einen zusätzlichen Spannschritt, einen zusätzlichen Kalandrierschritt, einen zusätzlichen Abschreckschritt; einen zusätzlichen Wärmebehandlungsschritt usw. ein. Die Art der speziellen Herstellungsbedingun gen oder Typ oder Reihenfolge der Verarbeitungsschritte variieren abhängig von dem gewählten Herstellungsverfahren, den Umweltbedingungen, dem Materialformat usw. Beispielsweise kann ein Verfahrensschritt eingeschlossen werden, um Folgendes zu entfernen: (i) Lösungsmittel, (ii) Wasser oder (iii) Wärme für jede Schicht, aus der die Mehrschichtstruktur besteht, wie vorstehend mit Bezug auf das Tauchverfahren erklärt.
Eine erfindungsgemäße Mehrschichtstruktur kann mit mehr als zwei Schichten hergestellt werden. Dies kann anhand einer Reihe bekannter Mittel durchgeführt werden, einschließlich von, aber nicht beschränkt auf Schmelztauchen aufeinanderfolgender Schichten, Coextrusion, Extrusionsbeschichten, Ausformen auf die oben beschriebenen verschiedenen Weisen usw., die auch auf Mehrschichtstrukturen anwendbar sind, die aus nur zwei Schichten bestehen.
Die resultierende Mehrschichtstruktur kann dann in der Regel nachträglich in Form gebracht werden, beispielsweise durch Warmformen, Vakuum-Warmformen und andere bekannte Bearbeitungsverfahren zum Gestalten oder Formen von thermoplastischen Filmen und Folien. Dies stellt eine Alternative dar zum direkten Ausbilden eines typischen Formteils, das die oben beschriebenen Mehrschichtstrukturen umfasst.
Obwohl es manchmal bevorzugt sein kann, dass der gesamte planare oder dreidimensional in Form gebrachte Gegenstand, der die Mehrschichtstruktur der vorliegenden Erfindung umfasst, nur aus der Mehrschichtstruktur besteht, kann der Gegenstand auch ein Verbund mit einem oder mehreren anderen Materialien sein.
Beispielsweise kann der Verbund die Mehrschichtstruktur der vorliegenden Erfindung in Kombination mit einem oder mehreren weiteren Materialien einschließen. Solche Materialien schließen, ohne darauf beschränkt zu sein, ein: Fasern, Faserbündel, Vliese, Gewebe, Papiere, Metallfolien, mikroporöse oder poröse Membranen, Folien, wie Polymerfolien, anorganische Strukturen, wie Gipspressplatten, perforierte oder gelochte Folien und Papiere, makroskopisch erweiterte Folien, Tuch, im Wesentlichen steife Materialien auf Faserbasis, wie Holz usw.
Vorzugsweise stellt in solch einem Fall die mindestens erste Schicht der Mehrschichtstruktur der vorliegenden Erfindung die äußerste Schicht der Mehrschichtstruktur dar, die in dem Verbundgegenstand enthalten ist.
Diese anderen Bestandteile können nichtabsorbierend, absorbierend, Flüssigkeit enthaltend usw. sein.
Der Verbund kann später zusammengefügt werden, nachdem mindestens zwei separate Bestandteile des dreidimensional in Form gebrachten Gegenstands, für welchen die Mehrschichtstruktur der vorliegenden Erfindung verwendet wird, teilweise oder ganz verarbeitet wurden, wobei mindestens einer der Bestandteile die Mehrschichtstruktur umfasst. Diese Bestandteile können mit einer Reihe von bekannten Methoden zusammengebracht werden, einschließlich, aber nicht beschränkt auf Schweißen, wie Heißsiegeln, Ultraschall- oder Druckverbinden oder -verschweißen, RH-Schweißen, Laserschweißen usw., Crimpen, Verbinden mittels Haftmitteln, Klebstoffen, reaktionsfähigen Bindungsmaterialien, Benetzen mit Wasser oder anderen Flüssigkeiten usw., mechanisches Befestigen oder Verbinden mittels Klettverschluss-Systemen, Nägeln, Klammern, Metallbefestigungen, wie Haken und Öse oder Schraube und Mutter usw., Nutzung von Anziehungskräften einschließlich elektromagnetischer Kräfte (z. B. Magnetismus) und elektrischer Ladung (z. B. statischer Elektrizität).
Alternativ dazu oder zusätzlich können während des Formungsverfahrens der Mehrschichtstruktur, z. B. des Ausformens, ein oder mehrere weitere Materialien eingebracht werden, um eine gleichzeitige Aneinanderfügung mit einem anderen Material bzw. anderen Materialien zu einem Verbundartikel während des Formgebungsschritts zu ermöglichen. Beispielsweise könnte ein Material eingefügt werden, das zahlreiche Einzelteile umfasst, beispielsweise Fasern. Als nicht einschränkendes Beispiel kann ein Teil der Oberfläche der Mehrschichtstruktur während des Formverfahrens mit einem faserigen Material in Kontakt gebracht werden, um eine beflockte Oberfläche ohne die Notwendigkeit für herkömmliche Haftmittel, wie sie normalerweise für die Beflockung verwendet werden, zu erzeugen. Ein Beispielprodukt wäre ein Handschuh.
Eine weitere nützliche Technik ist das Verfahren des Sprühbeschichtens. Die hierin beschriebenen thermoplastischen Zusammensetzungen bieten sich für eine Warmsprühtechnik an, worin beim Erwärmen die Viskosität ausreichend vermindert wird, um eine Sprühbeschichtung oder eine Zerstäubung zu ermöglichen. Solch ein Sprühbeschichten mit thermoplastischer Zusammensetzung kann mit Hilfe einer Form, entweder einer Patrize oder einer Matrize, durchgeführt werden, um jeweils eine der mindestens zwei Schichten zu bilden, welche die Mehrschichtstruktur darstellen, die ihrerseits die Oberflächen oder Wände des Gegenstands bilden. Danach werden der Gegenstand und die Form (oder die Formteile) voneinander getrennt. Alternativ dazu kann das Sprühbeschichtungsverfahren mindestens zwei verschiedene Ausgangs-Rohmaterialformate der thermoplastischen Zusammensetzungen verwenden, wie einen lösungsmittelhaltigen Ansatz oder eine Emulsion.
Für einen Verbundgegenstand, für den der Sprühbeschichtungsansatz verwendet wird, kann das andere Material selbst ausreichend dreidimensionale Struktur bereitstellen, so dass das andere Material als Form für die Mehrschichtstruktur dient, wobei der Verbundgegenstand nach ausreichender Beschichtung vollständig ist, wodurch die zuvor erwähnte Trennung des Gegenstands von der Form vermieden werden kann. Der kombinierte Gegenstand aus Bestandteil und Form kann auch einen abgeflachten Innenhandschuh umfassen, der während der Herstellung der Mehrschichtstruktur, beispielsweise durch Sprühbeschichten, etwas flach liegen kann, und der dann später eine vollere, hochvolumigere Form annimmt, wenn eine Hand während des späteren Gebrauchs in ihn eingeführt wird.
Die Dicke der Mehrschichtstruktur der vorliegenden Erfindung kann konstant sein oder innerhalb der Struktur variieren. Obwohl nicht auf einen bestimmten Dickenbereich beschränkt, kann es abhängig von der Verwendung bevorzugte Bereiche geben. Beispielsweise kann der bevorzugte Bereich für einen anzuziehenden persönlichen Gegenstand vorzugsweise im Bereich von so dick wie 1500 μm bis hinunter zu weniger als 5 μm und in manchen Fällen mehr bevorzugt deutlich unter 5 μm liegen. Dagegen kann eine Konstruktions- oder auch Verpackungsanwendung aus gewissen Gründen einen bevorzugten Bereich von 200 bis 2000 μm oder noch dicker vorschreiben.
Insbesondere mit Bezug auf einen Handschuh, der aus einer Mehrschichtstruktur der vorliegenden Erfindung besteht, wurde gefunden, dass die Gesamtdicke der Mehrschichtstruktur von etwa 10 bis etwa 1000 μm, vorzugsweise von etwa 20 bis etwa 400 μm und mehr bevorzugt von etwa 40 bis etwa 200 μm betragen sollte.
Generell und ebenfalls mit Bezug auf einen Handschuh, der aus der Mehrschichtstruktur der vorliegenden Erfindung besteht, ist die Dicke der ersten Schicht(en) der Mehrschichtstruktur vorzugsweise nicht mehr als 10% der Gesamtdicke, vorzugsweise nicht mehr als 5% der Gesamtdicke und mehr bevorzugt nicht mehr als 3% der Gesamtdicke.
Wie vorstehend erwähnt, vermeidet die Überzugsschicht (die erste Schicht) den direkten Kontakt von flüssigem Wasser mit dem hydrophilen Kern (der zweiten Schicht), der nicht durch Absorption von flüssigem Wasser quillt, ohne die Atmungsaktivität nennenswert zu beeinträchtigen.
Generell sollte die Dicke der Überzugsschicht so gering wie möglich sein, um negative Wirkungen auf die Atmungsaktivität zu vermeiden, aber eine effiziente Wirkung gegen das Quellen der inneren hydrophilen Schicht (der Kernschicht) bereitzustellen. Vorzugsweise sollte die Dicke der Überzugsschicht unter 20 μm liegen, vorzugsweise unter 10 μm und mehr bevorzugt unter 5 μm.
Der Gegenstand, für den die Mehrschichtstrukturen der vorliegenden Erfindung verwendet werden, kann Bereiche aufweisen, wo kein Polymer vorhanden ist, die von Leerstellen, welche so klein sind, dass er als mikroporös betrachtet werden kann, bis zu größeren Leerstellen im makroskopischen Bereich reichen. Ein Teil oder die Gesamtheit der Oberfläche kann Öffnungen aufweisen, wobei die Öffnungen von ziemlich einfacher Geometrie sein können, wie ein Loch oder ein Schlitz, oder die einzelnen Öffnungen sich über die horizontale Ebene der Oberfläche hinaus erstrecken können. Beispielsweise können die Vorsprünge eine Mündung aufweisen, die an ihrem oberen Ende angeordnet ist. Als weiteres Beispiel weisen diese Vorsprünge eine Trichterform auf, die denen ähnlich ist, die in US 3929135 beschrieben sind. Die Öffnungen, die innerhalb der Ebene angeordnet sind, und die Mündungen, die am oberen Ende der Vorsprünge angeordnet sind, können selbst kreisförmig oder nicht kreisförmig sein, mit der Maßgabe, dass die Querschnittsabmessung oder -fläche der Mündung am Ende des Vorsprungs kleiner ist als die Querschnittsabmessung oder -fläche der Öffnung, die in der auf die Kleidung gerichteten Oberfläche der Schicht angeordnet ist. Vorzugsweise sind diese mit Öffnungen versehen Folien unidirektional, so dass sie einen mindestens weitgehend, falls nicht vollständig in einer Richtung ablaufenden Fluidtransport aufweisen.
Es sei darauf hingewiesen, dass gemäß der vorliegenden Erfindung alle oben beschriebenen Gegenstände eine wasserdampfdurchlässige, flüssigkeitsundurchlässige Mehrschichtstruktur aufweisen, die ihrerseits mindestens eine wasserdampfdurchlässige, flüssigkeitsundurchlässige erste Schicht und eine wasserdampfdurchlässige, flüssigkeitsundurchlässige zweite Schicht umfasst.
Ein Verfahren zur Herstellung einer wasserdampfdurchlässigen, flüssigkeitsundurchlässigen Mehrschichtstruktur der vorliegenden Erfindung, welche in einem planaren oder dreidimensional in Form gebrachten, wasserdampfdurchlässigen, flüssigkeitsundurchlässigen Gegenstand enthalten sein soll, kann beispielsweise die Schritte des Bereitstellens der ausgewählten thermoplastischen Zusammensetzungen, ihres Erwärmens, um sie fließfähig zu machen, und des Extrudierens der Zusammensetzungen im geschmolzenen Zustand umfassen, um jede Folienschicht, aus denen die Mehrschichtstruktur besteht, in der gewünschten Dicke zu bilden. Diese Struktur kann in einem planaren oder dreidimensional in Form gebrachten, wasserdampfdurchlässigen, flüssigkeitsundurchlässigen Gegenstand gemäß der vorliegenden Erfindung enthalten sein oder in diesen eingeformt sein, z. B. Handschonerartikel, wie Fingerhüllen, Halbhandschuhe, Fäustlinge, Handschuhe oder anderen Gegenstände wie vorstehend beschrieben, und zwar mittels eines der in der Technik bekannten Verfahrens.
Die Mehrschichtstruktur kann mit Hilfe eines Substrats durch Aufbringen der mindestens zwei Schichten der Mehrschichtstruktur auf ein Substrat gebildet werden. Während das Substrat einfach ein Formungssubstrat sein kann, auf das jede Schicht der Mehrschichtstruktur aufgebracht wird, um die Struktur mit der gewünschten Gesamtdicke zu bilden, die anschließend von dem Substrat entfernt wird und so, wie sie ist, verwendet wird, kann auch eine wasserdichte Verbundstruktur gebildet werden, welche die Mehrschichtstruktur und ein Substrat umfasst, auf das jede Schicht, aus der die Mehrschichtstruktur besteht, aufgebracht wird, wobei das Substrat vorzugsweise ebenfalls wasserdampfdurchlässig ist.
Eine solche Ausführungsform bietet eine wasserdampfdurchlässige, flüssigkeitsundurchlässige Verbundstruktur, die in einem planaren oder dreidimensional in Form gebrachten, wasserdampfdurchlässigen, flüssigkeitsundurchlässigen Gegenstand umfasst ist, worin der Beitrag der Mehrschichtstruktur der vorliegenden Erfindung zur Leistung des Verbundmaterials lediglich in der Bereitstellung einer Flüssigkeitssperre bestehen könnte und somit vorteilhafterweise so dünn wie möglich bereitgestellt werden könnte. Das verbleibende physikalische Leistungskriterium wird dann vorzugsweise von dem bereitgestellten Substrat geliefert, das daher vorzugsweise als Trägerschicht dient.
Geeignete Substrate zum diesbezüglichen Gebrauch als Trägerschichten schließen zweidimensionale, planare mikro- und makroporöse Folien, makroskopisch erweiterte Folien, geformte Lochfolien, Vlies- und Gewebeschichten ein. Erfin dungsgemäß können die Öffnungen in der Schicht jede Gestalt haben, sind aber vorzugsweise rund oder länglich und können auch unterschiedliche Abmessungen aufweisen. Die Öffnungen sind vorzugsweise gleichmäßig über die gesamte Oberfläche der Schicht verteilt, aber Schichten, die auf ihrer Oberfläche nur bestimmte Bereiche mit Öffnungen aufweisen, werden ebenfalls in Betracht gezogen.
Geeignete zweidimensionale poröse Schichten der Trägerschicht können aus jedem in der Technik bekannten Material bestehen, werden aber vorzugsweise aus allgemein erhältlichen polymeren Materialien hergestellt. Geeignete Materialien sind beispielsweise Materialien vom Typ Goretex^TM oder Sympatex^TM, die in der Technik für ihre Verwendung in sogenannter atmungsaktiver Kleidung wohlbekannt sind. Andere geeignete Materialien schließen XMP-1001 von Minnesota Mining and Manufacturing Company, St. Paul, Minnesota, USA, und Exxaire XBF-101W, erhältlich von der Exxon Chemical Company, ein. Wie hierin verwendet, bezieht sich der Ausdruck zweidimensionale planare Schicht auf Schichten mit einer Tiefe von unter 1 mm, vorzugsweise unter 0,5 mm, worin die Öffnungen einen gleichmäßigen durchschnittlichen Längendurchmesser haben und nicht aus der Ebene der Schicht herausragen. Die mit Öffnungen versehenen Materialien zum Gebrauch als Trägerschicht in der vorliegenden Erfindung können mittels eines der in der Technik bekannten Verfahren hergestellt werden, wie beispielsweise in EPO 293 482 und den darin aufgeführten Literaturstellen beschrieben. Zusätzlich können die Abmessungen der Öffnungen, die anhand dieses Verfahrens erzeugt werden, durch Anwenden einer Kraft über die Ebene der Trägerschicht (z. B. durch Dehnen der Schicht) vergrößert werden.
Geeignete mit Öffnungen versehene geformte Folien schließen Folien ein, die einzelne Öffnungen aufweisen, die sich über die horizontale Ebene der zur Kleidung gerichteten Oberfläche der Schicht hinaus in Richtung auf den Kern erstrecken, wobei sie Vorsprünge bilden. Die Vorsprünge weisen eine Mündung auf, die an ihrem oberen Ende angeordnet ist. Vorzugsweise haben diese Vorsprünge eine Trichterform, ähnlich denjenigen, die im bereits genannten US-Patent Nr. 3,929,135 beschrieben sind.
Geeignete makroskopisch aufgeschäumte Folien zum diesbezüglichen Gebrauch schließen Folien ein wie diejenigen, die beispielsweise in US 4,637,819 und US 4,591,523 beschrieben sind.
Geeignete Trägerschichten schließen auch gewebte und Vliesschichten ein, am meisten bevorzugt hydrophobe Faserschichten, wie hydrophobes Vlies.
Die wasserdampfdurchlässigen Verbundstrukturen dieser Ausführungsform können besonders vorteilhaft sein, da sie die Möglichkeit der Bereitstellung eines Verbunds eröffnen, in dem die Mehrschichtstruktur der vorliegenden Erfindung jeweils als Einzelschicht mit der gewünschten Dicke auf das Trägersubstrat aufgebracht werden kann. Typische Beschichtungsbedingungen und -vorrichtungen, die in der Technik für die Bildung von direkten Mehrfachbeschichtungen aus Schmelzmassen bekannt sind, können ohne weiteres angewendet werden, um die Mehrschichtstruktur mit der gewünschten Gesamtdicke (d. h. der Summe der Dicke jeder Schicht, welche die Mehrschichtstruktur bildet) bereitzustellen, und insbesondere, um jede einzelne Schicht, aus der die Mehrschichtstruktur besteht, in der gewünschten Dicke bereitzustellen.
Ein mögliches Verfahren für die Bildung eines Verbundlaminats durch Aufbringen der erfindungsgemäßen Mehrschichtstruktur auf ein Substrat, das als Trägerschicht dient, ist in der PCT-Anmeldung WO 96/25902 bechrieben.
Zumindest bei der Beschichtungstemperatur kann jede Schicht, aus der die Mehrschichtstruktur der vorliegenden Erfindung besteht, da sie aus thermoplastischen Zusammensetzungen besteht, haftende Eigenschaften auf dem Trägersubstrat zeigen, um die Verbundstruktur zu bilden, so dass kein zusätzliches Haftmittel benötigt wird, um die dauerhafte Verbindung zwischen der Mehrschichtstruktur und dem Substrat zu erreichen. In einigen Anwendungen kann es auch erwünscht sein, dass die Mehrschichtstruktur oder mindestens eine der Schichten, aus denen sie besteht, bei jeder Temperatur klebrig bleibt. In diesem Fall sollte die thermoplastische Zusammensetzung, die in mindestens einer Schicht enthalten ist, so formuliert werden, dass sie die typischen Eigenschaften eines druckempfindlichen Haftmittels aufweist.
Die wasserdampfdurchlässigen, flüssigkeitsundurchlässigen Gegenstände, in denen die Mehrschichtstrukturen der vorliegenden Erfindung verwendet werden, finden in einer Reihe von Anwendungen Verwendung, insbesondere in solchen, in denen Flüssigkeitsundurchlässigkeit und Wasserdampfdurchlässigkeit gewünscht sind. Genauer kann die vorliegende Erfindung wirksam in dreidimensional in Form gebrachten, wasserdampfdurchlässigen, flüssigkeitsundurchlässigen Gegenständen verwendet werden, wie z. B. Handschonungsartikeln, die Fingerhüllen, Halbhandschuhe, Fäustlinge und vorzugsweise Handschuhe und auch andere Gegenstände, wie nachstehend beschrieben, umfassen. Vorzugsweise sollte ein Handschonungsartikel, der aus der wasserdampfdurchlässigen, flüssigkeitsundurchlässigen Mehrschichtstruktur der vorliegenden Erfindung besteht, eine Wasserdampfdurchlässigkeit von mindestens 500 g/m²·24 h, mehr bevorzugt von mindestens 1000 g/m²·24 h, und am meisten bevorzugt von mindestens 1500 g/m²·24 h, aufweisen, wenn seine Dicke etwa 100 μm beträgt.
Beispiel 1
Eine Zweischicht-Handschuhstruktur wird durch ein geeignetes Tauchverfahren hergestellt.
Genauer werden atmungsaktive Handschuhe durch Tauchen von Porzellan-Handschuhformen in eine organische Lösung aus dem ausgewählten Polymer oder der ausgewählten Zusammensetzung hergestellt. Generell wird die Wahl des Lösungsmittels, die Konzentration, die Viskosität, die Temperatur der Lösung gemäß den thermoplastischen Zusammensetzungen und der gewünschten Dicke der Handschuhe gewählt, wie in der Technik bekannt.
Das Material, das für die thermoplastische Zusammensetzung verwendet wird, die in der wasserdampfdurchlässigen, flüssigkeitsundurchlässigen ersten Schicht oder Außenschicht enthalten ist und die für den Kontakt mit flüssigem Wasser vorgesehen ist, ist:
Bestandteil A (Pellets): Estane^TM 5740x955 mit einer Wasserabsorption gemäß ASTM D 570-81 von 4%.
Die Materialien, die für die thermoplastische Zusammensetzung verwendet werden, die in der wasserdampfdurchlässigen, flüssigkeitsundurchlässigen zweiten Schicht oder Innenschicht oder Kernschicht enthalten ist, die vor dem Kontakt mit flüssigem Wasser durch die erste Schicht geschützt werden soll, sind:
Bestandteil B (Pellets): Estane^TM 58245 70 Gew.-%
Bestandteil C (Flüssigkeit): Diacetin (Weichmacher, erhältlich von Acordis Fine Chemicals Ltd. (England)) 30 Gew.-%.
Diese Zusammensetzung weist, wenn sie in Form einer Folie mit einer Dicke von etwa 100 μm getestet wird, eine Wasserabsorption von 65% gemäß ASTM D570-81 auf.
Das Lösungsmittel, das für beide Zusammensetzungen verwendet wird, ist stabilisiertes Tetrahydrofuran (THF) mit 99,9%-iger Reinheit, erhältlich von Brenntag AG (Deutschland).
Produktstruktur des Beispiels.
Die wasserdampfdurchlässige, flüssigkeitsundurchlässige Mehrschichtstruktur besteht aus der ersten und der zweiten Schicht, und diese Struktur stellt den Handschuh dar.
Verfahren zum Bilden des Handschuhs des Beispiels.
Herstellung der Lösung für die erste Schicht oder Außenschicht (VPM2):
Bestandteil A in Pelletform wird unter Rühren zu dem Lösungsmittel Tetrahydrofuran (THF) bis auf eine Endkonzentration von etwa 4 Gew.-% gegeben. Diese Lösung wird als VPM2 bezeichnet.
Herstellung der Lösung für die zweite Schicht oder innere Schicht oder Kernschicht (VPM1):
Bestandteil B in Pelletform wurde vor der Verwendung 2 Stunden lang bei 100°C getrocknet. Dann wurden die Pellets unter leichtem Rühren (magnetisch oder mechanisch) zu dem Lösungsmittel (THF) bis zu einer Endkonzentration von 10 Gew.-% hinzugegeben. Für die leichtere Löslichmachung des Bestandteils B sollte ein Hochschermischen beginnen, nachdem sämtlicher Bestandteil B zugegeben wurde, und nachdem er in dem Lösungsmittel quillt. Nach abgeschlossener Löslichmachung von Bestandteil B wurde der flüssige Bestandteil C zugegeben. Das Verhältnis von Bestandteil B zu Bestandteil C in der fertigen Lösung ist 70/30. Die Lösung von Bestandteil B plus Bestandteil C in THF wird VPM1 genannt. Die Endkonzentration der VPM1-Lösung in THF beträgt 14,3 Gew.-%.
In diesem Beispiel, ebenso wie in den folgenden Beispielen, liegen die Bereiche der Brookfield-Viskositäten bei etwa 0,018 (18) bis etwa 0,021 Pa·s (21 cp) (bei 10 rad/s (100 U/min) und 20°C) für VPM2, und bei etwa 0,085 (85) bis etwa 0,092 Pa·s (92 cp) (bei 2 rad/s (20 U/min) und 20°C) für VPM1, beide mittels eines Brookfield Viscometer Modells DV II, LV Spindel 1, hergestellt von Brookfield Engineering Labs Inc. (USA), gemessen.
Verfahren:
Eine herkömmliche Taucheinheit wird mit zwei Tanks ausgerüstet: Tank 1 wird mit der VPM1-Lösung gefüllt, Tank 2 wird mit VPM2 gefüllt. Beide Lösungen werden bei einer Temperatur von etwa 20°C gehalten. Ein typischer Tauchzyklus umfasst die folgenden Schritte:

1. Die Handschuhform wird einmal völlig in die VPM2-Lösung eingetaucht, wird dann sofort mit einer Geschwindigkeit von etwa 10 mm/s aus dem VPM2 entfernt und unter Schleudern etwa 2 min lang getrocknet.
2. Die Handschuhform wird völlig in die VPM1-Lösung eingetaucht, dann wird sie mit der gleichen Geschwindigkeit wie oben angegeben sofort aus dem VPM1 entfernt und unter Schleudern etwa 2 min lang getrocknet. Dieses Verfahren mit der VPM1-Lösung wird dreimal wiederholt, um die gewünschte Dicke der zweiten Schicht zu erhalten.
3. Nach dem vollständigen Trocknen wird der Handschuh vorsichtig von Hand von der Form abgenommen und von innen nach außen gewendet.
4. Der so erzeugte Handschuh hat die folgenden Eigenschaften: Die Gesamtdicke des Handschuhs beträgt etwa 100 μm. Die Dicke der ersten Schicht (aus VPM2-Lösung gebildet) beträgt etwa 2 bis etwa 3 μm.

Die Dicke der zweiten Schicht (aus VPM1-Lösung gebildet) beträgt etwa 96 bis etwa 97 μm.
Ihre Wasserdampfdurchlässigkeit (MVTR) ist laut der Mocon Permatran – W 100K-Vorrichtung etwa 3600 g/m²·24 h.
Die mechanischen Eigenschaften der Struktur des Handschuhs sind von einer Spannung von 8,9 cm (3,5 N/inch) bei einer 100%-igen Dehnung und einer Reißdehnung von 900% gegeben, beides mittels des Standard-Testverfahrens ASTM D 412 ermittelt.
Es sei darauf hingewiesen, dass die Dicke jeder Schicht der Mehrschichtstruktur der vorliegenden Erfindung beispielsweise durch photomikrographische Messung der Querschnitte der Mehrschichtstruktur oder anhand anderer geeigneter Verfahren gemessen werden kann, wie in der Technik wohlbekannt ist.
Der obige Handschuh, für den die erfindungsgemäße Mehrschichtstruktur verwendet wird, wurde von Anwendern in Vertrauenstests als sehr bequem und robust beurteilt. Es wurde kein Quellen, d. h. keine Änderung der Abmessungen festgestellt, wenn er in längerem Kontakt mit Wasser war, während seine verbesserte Atmungsaktivität wesentlich zu der Bequemlichkeit des Anwenders während seiner Verwendung als Arbeits- oder Küchenhandschuh beitrug.
Beispiel 2
Eine wasserdampfdurchlässige, flüssigkeitsundurchlässige Mehrschichtstruktur wurde wie mit Bezug auf Beispiel 1 beschrieben hergestellt, außer dass anstelle der Verwendung von Diacetin als Weichmacher Triethylcitrat (erhältlich von Acordis Fine Chemicals Ltd. (England)) im gleichen Prozentanteil verwendet wurde. Daher bestand die VPM1-Lösung diesmal aus einer Lösung aus Bestandteil B und Triethylcitrat in THF in der gleichen Konzentration wie Beispiel 1. Darüber hinaus wurde dieses Mal die Kernschicht, die aus der modifizierten VPM1-Lösung gebildet war, auf beiden Seiten mit einer Schicht überzogen, die aus der VPM2-Lösung des Beispiels 2 gebildet wurde.
In diesem Fall war das Verfahren, mit dem der Dreischicht-Handschuh erhalten wurde, folgendes:
Verfahren:

1. Die Handschuhform wird einmal völlig in der VPM 2-Lösung eingetaucht, wird dann sofort mit einer Geschwindigkeit von etwa 10 mm/s herausgenommen, und wird unter Schleudern etwa 2 min lang getrocknet.
2. Die Handschuhform wird völlig in der modifizierten VPM1-Lösung eingetaucht, wird dann sofort mit der gleichen Geschwindigkeit wie vorstehend angegeben aus dem VPM1 entfernt und wird unter Schleudern etwa 2 min lang getrocknet. Dieses Verfahren mit der VPM 1-Lösung wird dreimal wiederholt.
3. Die Handschuhform wird wieder völlig in die VPM 2-Lösung eingetaucht und wird sofort mit der gleichen Geschwindigkeit wie vorstehend angegeben herausgezogen und getrocknet.

Nach dem vollständigen Trocknen wird der Handschuh von Hand vorsichtig von der Form abgenommen.
Die Wasserabsorption der Kernschicht gemäß ASTM D 570-81 ist 65%, gemessen auf einem Film mit einer Dicke von etwa 100 μm.
Der Handschuh weist die folgenden Eigenschaften auf, gemessen auf die gleiche Weise wie mit Bezug auf Beispiel 1 genannt.
Gesamtdicke: 100 μm
Dicke der Kernschicht (gebildet aus VPM1-Lösung): etwa 96 μm
Dicke jeder der beiden Schichten, die aus der VPM2-Lösung gebildet wurden: etwa 2 μm
WVTR: 3100 g/m²·24 h
Spannung bei 100%-iger Dehnung: 1,77 N/cm (4,5 N/in)
Reißdehnung: 900%
Wie in Beispiel 1 zeigte der Handschuh ein gutes Verhalten bei der geplanten Verwendung.
Beispiel 3
Eine Dreischicht-Handschuhstruktur wird gemäß dem mit Bezug auf Beispiel 2 dargestellten Tauchverfahren hergestellt.
Dieses Mal ist VPM2 eine Lösung von Estane^TM 58281 in THF, während VPM1 eine Lösung von Estane^TM 58245 (35 Gew.-%) in THF plus Estane^TM T5410 (35 Gew.-%), plus Diacetin (30 Gew.-%), ist, worin die Prozentangaben sich auf die drei Bestand teile ausschließlich des Lösungsmittels beziehen. Die Endkonzentration der Lösungen VPM2 und VPM1 sind die gleichen wie in Beispiel 1.
Die Wasserabsorption der Kernschicht gemäß ASTM D 570-81 ist 80%, gemessen auf einem Film mit einer Dicke von etwa 100 μm, während die Wasserabsorption der äußeren Schichten gemäß ASTM D 570-81 2% ist, gemessen mit dem reinen Polymer als Pellets.
Der Handschuh hat die folgenden Eigenschaften, gemessen auf die gleiche Weise wie mit Bezug auf Beispiel 1 genannt.
Gesamtdicke: 100 μm
Dicke der Kernschicht (gebildet aus VPM1-Lösung): etwa 97 μm
Dicke jeder der beiden Schichten, die aus der VPM 2-Lösung gebildet sind: etwa 1,5 μm
WVTR: 3600 g/m²·24 h
Spannung bei 100%-iger Dehnung: 1,41 N/cm (3,6 N/in)
Reißdehnung: 930%
Wie in Beispiel 1 zeigte der obige Handschuh bei seiner vorgesehenen Verwendung ein gutes Verhalten.
Tests und Messungen
Die komplexe Viskosität η* wird mittels eines Rheometer RDA-II, erhältlich von Rheometrics Co., gemessen.
Wasserabsorption
Die Bestimmung der relativen Rate der Wasserabsorption durch reine thermoplastische Polymere oder thermoplastische Zusammensetzungen wurde gemäß dem Standard-Testverfahren ASTM D 570-81 durchgeführt. Es sei darauf hingewiesen, dass, wenn die Bestimmung der Wasserabsorption für Materialien in Pel letform durchgeführt wurde (in der Regel reine Polymere), Pellets mit einem Durchmesser im Bereich von 3 bis 5 mm getestet wurden, während dann, wenn die Messung der Wasserabsorption für Materialien in Folienform (in der Regel thermoplastische Zusammensetzungen) durchgeführt wurde, Stücke mit einer ungefähr quadratischen Form mit Abmessungen im Bereich von 3 bis 4 mm von einer Folie mit der gewählten Dicke abgeschnitten und getestet wurden.
Für alle Tests wurde ein 24-stündiges Eintauchen in destilliertes Wasser bei 23°C gewählt, und der Prozentanteil an absorbiertem Wasser wurde gemäß dem ASTM D 570-81-Standard wiedergegeben.
Wasserdampfdurchlässigkeit (MVTR)
Die Wasserdampfdurchlässigkeit (MVTR) aller getesteten Proben wurde bei einer Temperatur von 38°C mittels einer Mocon Permatran – W 100K-Vorrichtung, Hersteller Mocon Inc. – Minneapolis (USA), und gemäß der in dem Handbuch zur Vorrichtung beschriebenen Vorgehensweise durchgeführt. Die Werte sind in g/m²·24 h ausgedrückt. Es sei darauf hingewiesen, dass jeder MVTR-Wert, der sich auf die Strukturen und die dazugehörigen Gegenstände der vorliegenden Erfindung bezieht, auf die gleiche Weise mit der gleichen Vorrichtung gemessen werden soll.
Dicke der Mehrschichtstrukturen
Die Gesamtdicke (ausgedrückt in Mikrometern) der Mehrschichtstrukturen wurde mittels eines Mitutoyo Niederdruck-Skalenmessschiebers Modell n. 7301, erhältlich von Mitutoyo Corporation (Japan) und ihren internationalen Tochtergesellschaften, gemessen.

Claims

Wasserdampfdurchlässige, flüssigkeitsundurchlässige Mehrschichtstruktur, umfassend mindestens eine wasserdampfdurchlässige, flüssigkeitsundurchlässige erste Schicht und mindestens eine wasserdampfdurchlässige, flüssigkeitsunduchlässige zweite Schicht, wobei die zweite Schicht umfasst: ein thermoplastisches Polymer oder eine Mischung aus Polymeren, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Polyurethanen, Polyetheramid-Blockcopolymeren, Polyethylen-Acrylsäure-Copolymeren, Polyethylenoxid und seinen Copolymeren, Polylactid und Copolymeren, Polyamiden, Polyestern, Copolyestern, Polyester-Blockcopolymeren, sulfonierten Polyestern, Polyetherester-Blockcopolymeren, Polyetherester-Amid-Blockcopolymeren, Polyacrylaten, Polyacrylsäuren und Derivaten, Ionomeren, Polyethylenvinylacetat mit einem Vinylacetat-Gehalt von mindestens 28 Gew.-%, Polyvinylalkohol und seinen Copolymeren, Polyvinylethern und deren Copolymeren, Poly-2-ethyloxazolin und Derivaten, Polyvinylpyrrolidon und dessen Copolymeren, thermoplastischen Cellulosederivaten und Mischungen davon, worin die zweite Schicht ferner einen geeigneten verträglichen hydrophilen Weichmacher oder eine Mischung aus hydrophilen Weichmachern enthält, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Säuren, Estern, Amiden, Alkoholen, Polyalkoholen oder Mischungen davon, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Schicht eine Wasserabsorption aufweist, die niedriger ist als die Wasserabsorption der zweiten Schicht, wobei die Wasserabsorptionen beide gemäß dem Testverfahren ASTM D 570-81 gemessen werden.
Wasserdampfdurchlässige, flüssigkeitsundurchlässige Mehrschichtstruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die wasserdampfdurchlässige, flüssigkeitsundurchlässige erste Schicht ein thermoplastisches Polymer oder eine Mischung von Polymeren, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Polyurethanen, Polyetheramid-Blockcopolymeren, Polyethylen-Acrylsäure-Copolymeren, Polyethylenoxid und seinen Copolymeren, Polylactid und Copolymeren, Polyamiden, Polyestern, Copolyestern, Polyester-Blockcopolymeren, sulfonierten Polyestern, Polyetherester-Blockcopolymeren, Polyetherester-Amid-Blockcopolymeren, Polyacrylaten, Polyacrylsäuren und Derivaten, Ionomeren, Polyethylenvinylacetat, Polyvinylalkohol und dessen Copolymeren, Polyvinylethern und deren Copolymeren, Poly-2-ethyloxazolin und Derivaten, Polyvinylpyrrolidon und dessen Copolymeren, thermoplastischen Cellulosederivaten und Mischungen davon, umfasst.
Wasserdampfdurchlässige, flüssigkeitsundurchlässige Mehrschichtstruktur nach Anspruch 2, worin die wasserdampfdurchlässige, flüssigkeitsundurchlässige erste Schicht weiter einen geeigneten verträglichen hydrophilen Weichmacher oder eine Mischung aus hydrophilen Weichmachern, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Säuren, Estern, Amiden, Alkoholen, Polyalkoholen oder Mischungen davon, umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass der geeignete verträgliche hydrophile Weichmacher oder die Mischung aus hydrophilen Weichmachern in einer Menge von nicht mehr als 50 Gew.-%, vorzugsweise nicht mehr als 10 Gew.-%, mehr bevorzugt 0 Gew.-% vorliegen.
Wasserdampfdurchlässige, flüssigkeitsundurchlässige Mehrschichtstruktur nach einem der vorangehenden Ansprüche, worin die erste Schicht eine Wasserabsorption gemäß ASTM D 570-81 von weniger als 10%, vorzugsweise von weniger als 5% und mehr bevorzugt von weniger als 2% aufweist und die zweite Schicht eine Wasserabsorption gemäß ASTM D 570-81 von mindestens 30%, vorzugsweise mindestens 40% und mehr bevorzugt von mindestens 50% aufweist.
Mehrschichtstruktur nach einem der vorangehenden Ansprüche mit einer Wasserdampfdurchlässigkeit (WVTR) von mindestens 500 g/m²·24 h, vorzugsweise mindestens 1000 g/m²·24 h, mehr bevorzugt mindestens 1500 g/m²·24 h.
Wasserdampfdurchlässiger, flüssigkeitsundurchlässiger Gegenstand, wobei der Gegenstand eine Mehrschichtstruktur nach einem der vorangehenden Ansprüche umfasst, worin die mindestens erste Schicht vorzugsweise die äußerste Schicht der Struktur in dem Gegenstand darstellt.
Wasserdampfdurchlässiger, flüssigkeitsundurchlässiger Gegenstand nach Anspruch 6, wobei der Gegenstand ein in Form gebrachter, dreidimensionaler Gegenstand ist.
Wasserdampfdurchlässiger, flüssigkeitsundurchlässiger Gegenstand nach Anspruch 6 oder Anspruch 7, wobei der Gegenstand aus der Mehrschichtstruktur besteht und wobei die erste Schicht der Mehrschichtstruktur die Außenschicht des Gegenstands darstellt.
Wasserdampfdurchlässiger, flüssigkeitsundurchlässiger Gegenstand nach Anspruch 8, wobei der Gegenstand ein Handschonungsartikel ist.
Wasserdampfdurchlässiger, flüssigkeitsundurchlässiger Gegenstand nach Anspruch 9, worin der Gegenstand ein Handschuh ist.
Handschuh nach Anspruch 10, worin die Gesamtdicke der Mehrschichtstruktur von etwa 10 bis etwa 1000 μm, vorzugsweise von etwa 20 bis etwa 400 μm, und mehr bevorzugt von etwa 40 bis etwa 200 μm beträgt.
Handschuh nach Anspruch 11, worin die Dicke der mindestens ersten Schicht der Mehrschichtstruktur nicht mehr als 10% der Gesamtdicke, vorzugsweise nicht mehr als 5% der Gesamtdicke und mehr bevorzugt nicht mehr als 3% der Gesamtdicke ausmacht.
Handschuh nach Anspruch 12 mit einer Wasserdampfdurchlässigkeit (WVTR) von mindestens 500 g/m²·24 h, vorzugsweise von mindestens 1000 g/m²·24 h, mehr bevorzugt von mindestens 1500 g/m²·24 h.