DE68917714T2

DE68917714T2 - Herstellungsverfahren eines schutzmaterials.

Info

Publication number: DE68917714T2
Application number: DE68917714T
Authority: DE
Inventors: Keith Bell; Gerald Stanesby
Original assignee: SPORTS PROTECTION Ltd
Current assignee: SPORTS PROTECTION Ltd
Priority date: 1988-08-23
Filing date: 1989-08-23
Publication date: 1994-12-15
Anticipated expiration: 2009-08-24
Also published as: WO1990001883A1; ATE110234T1; DE68917714D1; EP0383895A1; JPH03501938A; GB8819942D0; EP0383895B1; AU4191889A

Description

Die vorliegende Erfindung befaßt sich mit einer Methode zur Herstellung eines halbharten Schutzmaterials.
Das Material ist besonders nützlich für den Körperschutz bei Menschen und Tieren. Beispiele hiervon sind besonders nützlich für den Schutz vor Sportverletzungen, z. B. bei Cricket, Fußball, Segeln und Motorradrennen bzw. als Schutz vor Angriff. Zum Beispiel kann das Schutzmaterial zu Schienbeinschützern, Schulterschützern, Armschützern, schützenden Schwimmwesten, Körperschutz, Lendenschutz oder Rücken- bzw. Brustschutz geformt werden.
Es ist bekannt, daß dieses Schützer der obigen Art liefert, doch weisen diese im allgemeinen einen sehr starren Teil auf. Während dies zu einem gewissen Maß vor Verletzungen schützen kann, gibt es Situationen, bei denen der starre Schutz reißt oder bricht, wodurch die erhaltene Verletzung wahrscheinlich schlimmer wird.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Methode zur Herstellung von Körperschützern aus Schutzmaterial zu liefern, die einen angemessenen Grad an Schutz liefern und die sich bei Beschädigung nicht verletzend auswirken.
US-A-4 507 801 beschreibt ein Schutzkleidungsstück, das aus einem Stretchmaterial hergestellt ist und Taschen über den zu schützenden Bereichen aufweist, und bei dem Schützer in die Taschen eingesetzt sind. Diese Schützer weisen eine starre mittlere Schicht aus einem warmformbaren Material auf, das mit mehreren Schichten eines geschlossenzelligen Schaumstoffes bedeckt ist. Als Mittelschicht eignet sich ein Polycarbonat- oder Polyethylen-Kunststoff, und das Schaummaterial ist ein geeigneter warmformbarer, geschlossenzelliger Polyethylenschaum-Kunststoff.
GB-A-1556357 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung eines halbharten Schutzmaterials zur Verwendung am Körper, das die Fertigung eines Schichtstoffs aus einem Polyethylenschaum hoher Dichte zwischen einer Schicht aus geschäumtem Kunststoffmaterial niedriger Dichte und einer Schicht aus einem flexiblen, schlagzähen Kunststoffmaterial sowie die Formung des entstandenen Schichtstoffs zu einer Form umfaßt.
Wir haben nun eine Methode zur Herstellung eines solchen, verbesserten Materials entwickelt, bei der der Polyethylenschaum hoher Dichte die Form von einem Stück oder mehreren Stücken aufweist und bei der der genannte Laminierungsprozeß die Anordnung des Stücks oder der Stücke aus Polyethylenschaum hoher Dichte zwischen der Folie aus flexiblem Polymermaterial mit hoher Schlagzähigkeit und dem Schaum niedriger Dichte, die Erhitzung der gesamten Gruppe auf zwischen 110 ºC und 200 ºC für die Dauer von etwa zwei Minuten bei einem Gesamtunterdruck von 0,2 bar und das anschließende Bilden des Schichtstoffs zu einer Form bei einer Temperatur zwischen 80 ºC und 160 ºC für die Dauer von zwei Minuten mit einem Gesamtunterdruck von 0,4 bar umfaßt.
Andere Schichten aus Kunststoffmaterial können ebenfalls in den Schichtstoff aufgenommen werden.
Die Polymerfolie weist vorzugsweise eine Dicke im Bereich von 1,5 mm auf.
Der Polyetylenschaum hoher Dichte weist vorzugsweise eine Dicke im Bereich von 3 mm auf.
Der Schaum niedriger Dichte kann je nach der beabsichtigten Anwendung des Materials eine Dicke zwischen 5 und 15 mm aufweisen.
Während des Verfahrens können ein oder mehrere Gurte befestigt werden, die vorzugsweise zwischen der Schicht aus Polyethylenschaum hoher Dichte und der Schicht aus geschäumtem Kunststoffmaterial niedriger Dichte angeordnet werden.
Nachdem der Schichtstoff im Formwerkzeug geformt wurde, behält er im wesentlichen die Gestalt des Formwerkzeuges bei und paßt daher an der entsprechenden Stelle um den Körper des Trägers.
Eine Realisierung der vorliegenden Erfindung wird nachstehend genauer anhand eines Beispiels und unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, wobei:
BILD 1 einen Rückenschutz schematisch darstellt, mit dem die Erfindung realisiert wird;
BILD 2 einen Schienbeinschützer zeigt, mit dem die Erfindung realisiert wird; und
BILD 3 eine Querschnitt durch den mittleren Teil des Schienbeinschützers laut Bild 2 zeigt.
Es wird Bezug auf die Zeichnungen genommen, und insbesondere auf Bild 3, das einen Querschnitt des nach der Methode der Erfindung gefertigten Materials darstellt. Eine äußere Schicht 1 besteht aus einer Folie aus Polyethylen niedriger Dichte, Polyethylen oder Polypropylen hoher Dichte, im allgemeinen mit einer Dicke im Bereich von 1,5 mm. Diese Materialien sind unter den Handelsbezeichnungen Courthene (eingetragene Warenbezeichnung), Hilex (eingetragene Warenbezeichnung) und Propylex (eingetragene Warenbezeichnung) im Handel erhältlich.
Eine innere Schicht 2 wird aus einem vernetzten, geschlossenzelligen Polyethylen niedriger Dichte oder EVA-Schaum gebildet. Geeignete Materialien sind unter der Handelsbezeichnung Plastazote (eingetragene Warenbezeichnung) und Evazote (eingetragene Warenbezeichnung) im Handel erhältlich. Diese innere Schicht 2 kann je nach der Funktion, die der Schützer erfüllen soll, eine unterschiedliche Dicke aufweisen. So ist sie zum Beispiel im Falle der Schienbeinschützer nur 5 mm dick, und sie kann für den Rückenschützer 10 mm dick sein. Tatsächlich ist sie in einigen Fällen bis zu 15 mm dick.
Zwischen der inneren und der äußeren Schicht ist eine mittlere Schicht 3 aus Polyethylenschaum hoher Dichte angeordnet, die normalerweise eine Dicke im Bereich von 3 mm aufweist. Das bevorzugte Material für diese Schicht ist ein strahlengefertigter, vernetzter Polyethylenschaum, der unter der Handelsbezeichnung Alveolit (eingetragene Warenbezeichnung) im Handel erhältlich ist. Diese mittlere Schicht 3 ist nur über den Flächen vorhanden, die den meisten Schutz benötigen, zum Beispiel über dem Schienbein und dem Knöchel im Schienbeinschützer oder über dem Rückgrat und den Nieren beim Rückenschutz.
Das Material wird in einem Laminierungsprozeß in einer Vakuumform hergestellt. Das Stück oder die Stücke des Polyethylenschaums hoher Dichte werden nach Bedarf auf der Schicht aus Kunststoff-Folie angeordnet, und der Schaum niedriger Dichte wird darüber aufgebracht.
Die Baugruppe wird dann auf eine flache Heizplatte gesetzt und je nach dem Material der Folie auf 110 - 200 ºC erhitzt. Für Polypropylen sind 200 ºC besser geeignet, und für Polyethylen werden niedrigere Temperaturen benötigt. Der Schichtstoff wird nach zwei Minuten bei einem Gesamtunterdruck von 0,2 bar gebildet, wenn die Folie an den Kanten mit dem Schaum niedriger Dichte verschweißt wird.
Der so gebildete Schichtstoff kann dann in einer Epoxid-Vakuumform, die vorzugsweise mit einem Gesamtunterdruck von 0,4 bar arbeitet, zu der gewünschten Form gebildet werden. Die Formungszeit beträgt zwei Minuten, und die Temperatur ist 90 ºC.
Der Schichtstoff kann auch andere Schichten enthalten. So kann beispielsweise ein Schichtstoff eine Schicht aus Polycarbonat- Kunststoffmaterial aufweisen, das unter den Handelsbezeichnungen RIAG oder LEXAN auf dem Markt erhältlich ist. Diese Schicht wird zwischen den inneren und äußeren Schichten neben der einen oder der anderen dieser Schichten angeordnet. Ein derartiger Schichtstoff kann als Körperschutz wirksam sein, wenigstens gegen Stiche mit dem Messer oder einem anderen spitzen Gegenstand. In diesen Fällen kann die Polycarbonatharz-Schicht eine Dicke im Bereich von 3 mm aufweisen.
Eine weitere Alternative bzw. eine zusätzliche Schicht kann ein geschlossenzelliger Polymerschaum mit sehr geringer Dichte sein. Dieser kann dem Schutzmaterial Schwimmfähigkeit verleihen, so daß es als schützende Schwimmweste verwendet werden kann.
Eine weitere Schicht, die hinzugefügt werden kann, ist ein offenzelliger Polyurethanschaum mittlerer Dichte, der unter der Handelsbezeichnung CONFOR erhältlich ist. Dieses Material ist stark energieabsorbierend und weist eine langsame Rückformgeschwindigkeit nach einem Durchbiegen auf. Es kann im Inneren des Schichtstoffs eingesetzt und so geformt werden, daß es mit der Gesamtform des schützenden Artikels, von dem es umgeben ist, übereinstimmt, auch wenn der Artikel ziemlich scharf gebogen ist.

Claims

1. Eine Methode zur Herstellung eines halbharten Schutzmaterials zur Verwendung auf einem Körper, das die Herstellung eines Schichtstoffs (1, 2, 3) aus Polyethylenschaum hoher Dichte (3), der zwischen einer Schicht aus geschäumtem Kunststoffmaterial niedriger Dichte (2) und einer Folie (1) aus flexiblem Polymermaterial mit hoher Schlagzähigkeit angeordnet ist, und das Bilden des entstandenen Schichtstoffs zu einer Form umfaßt, und die dadurch gekennzeichnet ist, daß der Polyethylenschaum (3) hoher Dichte in Form von einem oder mehreren Stücken ist und daß der genannte Laminierungsprozeß die Anordnung des Stückes bzw. der Stücke des Polyethylenschaums (3) hoher Dichte zwischen der Folie (1) und dem Schaum (2) niedriger Dichte, die Erhitzung der gesamten Baugruppe (1, 2, 3) auf zwischen 110 ºC und 200 ºC für die Dauer von etwa zwei Minuten unter einem Gesamtunterdruck von 0,2 bar und anschließendes Bilden des genannten Schichtstoffs zu einer Form bei einer Temperatur zwischen 80 ºC und 160 ºC für die Dauer von zwei Minuten unter einem Gesamtunterdruck von 0,4 bar umfaßt.

2. Eine Methode laut Anspruch 1, bei der die Polymerfolie eine Dicke im Bereich von 1,5 mm aufweist.

3. Eine Methode laut Anspruch 1 oder Anspruch 2, bei der der Polyethylenschaum hoher Dichte eine Dicke im Bereich von 3 mm aufweist.

4. Eine Methode laut einem der vorgenannten Ansprüche, bei der der Schaum niedriger Dichte eine Dicke zwischen 5 und 15 mm aufweist.

5. Eine Methode laut einem der vorgenannten Ansprüche, bei der der Schichtstoff bei einer Temperatur im Bereich von 90 ºC zu einer Form gebildet wird.

6. Eine Methode laut einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der eine Schicht aus Polycarbonatharz verwendet und auf besagte Folie aus hochschlagzähem Polymer entweder vor oder unmittelbar nach dem Aufbringen des Stückes bzw. der Stücke aus Polyethylenschaum hoher Dichte aufgebracht wird.

7. Eine Methode laut Anspruch 6, bei der die Schicht aus Polycarbonatharz eine Dicke im Bereich von 3 mm aufweist.

8. Eine Methode laut Anspruch 6 oder Anspruch 7, bei der der Schichtstoff bei einer Temperatur im Bereich von 150 ºC zu einer Form gebildet wird.

9. Eine Methode laut einem der vorgenannten Ansprüche, die des weiteren das Aufbringen einer Schicht aus offenzelligem Polyurethanschaum derart umfaßt, daß dieser zwischen der Folie aus hochschlagzähem Polymer und der Schicht aus geschäumtem Kunststoffmaterial niedriger Dichte liegt.

10. Eine Methode laut einem der vorgenannten Ansprüche, die außerdem das Aufbringen einer Schicht geschlossenzelligen Schaums auf den Schichtstoff beinhaltet, wobei der hergestellte Artikel schwimmfähig ist.

11. Eine Methode laut einem der vorgenannten Ansprüche, bei der ein Gurt oder mehrere Gurte während des Verfahrens angebracht werden und zwischen der Schicht aus Polyethylenschaum hoher Dichte und der Schicht aus geschäumtem Kunststoffmaterial niedriger Dichte angeordnet werden.

12. Eine Methode laut einem der Ansprüche 1 bis 11, bei der die Schicht (2) des geschäumten Kunststoffmaterials niedriger Dichte aus Polyethylen oder EVA-Polymer besteht.

13. Eine Methode nach einem der Ansprüche 1 bis 12, bei der die Folie (1) aus hochschlagzähem, flexiblem Polymer aus Polyethylen oder Polypropylen niedriger oder hoher Dichte besteht.