WO2013007274A1 - Schutzhandschuh mit textilem innenfutter - Google Patents

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polymer layer
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Mattias FINZELBERG
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Finzelberg Mattias
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    • B29L2031/4842—Outerwear
    • B29L2031/4864—Gloves

Definitions

  • the invention relates to protective gloves, in particular elastic, polymeric protective gloves with textile
  • Isoprene rubbers also show a low
  • protective gloves are made of polymeric
  • Inner glove and polymeric glove usually game, which also adversely affects the tactile sensitivity.
  • Textile lining is glued into the polymeric protective glove, i.
  • An adhesion promoter is used to fix the lining in the glove.
  • a protective glove made of a composite material of textile fabric and polymeric layer have a stronger adhesion between the textile knitted fabric and the polymeric layer.
  • Protective glove which consists of a textile, which has been coated by a dispersion dip with polymers such as polyvinyl chloride (PVC) and its manufacturing process and the
  • Such a protective glove has uneven layer thicknesses and appearance of diffusion channels, so-called pin-holes, a comparatively poor protective effect. This is also unfavorable from an economic point of view, as this leads to a larger committee.
  • additives such as coagulation reagents are needed.
  • the invention has for its object to provide a polymeric protective glove with textile lining, which uniform permeation over the entire
  • an object is to provide such a glove, which also has a high wearing comfort while maintaining flexibility and tactile sensitivity. Another object is to provide an efficient method of making such a protective glove.
  • the invention provides a polymeric
  • the first polymer layer comprises a synthetic elastomer which is formed as a copolymer with isoprene as a monomer unit, ie Elastomer contains isoprene monomer units.
  • copolymers are understood as meaning polymers having at least two different monomer units.
  • Isoprene monomer unit is especially the
  • Isoprene monomer units are also understood to mean those polymers in which derivatives of the isoprene monomer units are present.
  • those polymers are also understood as polymers with isoprene monomer units in which derivatization was carried out by polymer-analogous reactions, for example by halogenation of the polymer.
  • the textile layer of the layer composite forms the
  • the layer composite is constructed in such a way that the textile layer and the first polymer layer are firmly connected to one another via a common interface.
  • the textile layer due to process engineering still contain additives or residual amounts of additives such as sizing or film-forming substances, in particular polyvinyl alcohol (PVA) or a polysaccharide, eg starch.
  • PVA polyvinyl alcohol
  • the textile layer and the first polymer layer are held together by a fiber-plastic composite. This allows a particularly good adhesion of the first polymer layer on the textile lining, or the textile layer
  • Adhesive in particular an adhesive can be dispensed with.
  • the textile properties of the textile lining are largely retained.
  • Polymer layer a fiber-plastic composite material, wherein the fibers of the textile layer are embedded in a matrix of the polymer of the first polymeric layer.
  • the fiber-plastic composite material is formed by dipping the textile lining or the textile layer into a solution of a synthetic rubber with isoprene monomer units. At the interface of the two layers, the polymer solution penetrates into the textile layer and envelops the fibers.
  • Polymer chains take place. This increases the contact surface between fibers and polymer chains and thus also the intramolecular and intramolecular forces of attraction
  • the textile lining preferably consists of a knitted fabric. It is advantageous if in addition to the first polymeric layer and the textile layer or the textile lining is elastic.
  • the knit is preferably a knit with double loops, more preferably is a
  • Interlock fabric This is for the formation of a fiber-plastic composite material while preserving the textile
  • Properties of the lining advantageous because the knit has a sufficient mesh density, which has a positive effect on the degree of penetration of the textile lining.
  • the knitted fabric of the textile lining contains cellulose-containing fibers. It is particularly advantageous if the knitted fabric consists of cotton or a cotton blended fabric, in particular with a cotton content greater than 50%. This is
  • the cotton knit has a density greater than 150 g / m 2 , in particular greater than 250 g / m 2 .
  • the thread thickness of the yarn used is preferably 30: 1. It has been found that the penetration of the textile lining over the density of the knitted fabric in
  • Combination with the thread strength can be influenced.
  • the first contains
  • Polymer layer is an elastomer with butyl monomer units.
  • elastomers with isoprene monomer units such as, for example, crosslinked butyl rubbers (HR), in particular elastomers with butyl Monomer units a good protection against polar
  • Gas permeability i. it is impermeable to a variety of gases such as hydrogen chloride or ammonia.
  • the first polymer layer contains an elastomer with halogenated butyl monomer units, in particular an elastomer with butyl monomer units, which is polymer-analogous
  • the first polymer layer particularly preferably comprises an elastomer having bromobutyl monomer units, bromobutyl monomer units being understood in the context of the invention to be, in particular, the repeat units II, III and IV.
  • Halogenated butyl rubbers are easier to crosslink than their pure hydrocarbon derivatives because of the lower binding energies. This effect is particularly pronounced for rubbers having bromobutyl monomer units. In addition, one increases
  • the first polymer layer is applied to the textile layer by a dipping process, in particular by a solution dip process
  • polymer-dipped layers have uniform layer thicknesses.
  • pin-holes i. Diffusion channels in the
  • Polymer layer can be avoided.
  • the first polymer layer consists of two
  • Polymer partial layer contains colorant and the second
  • Polymer partial layer is disposed over the first polymer sublayer. This embodiment of the first
  • Polymeric layer is particularly advantageous because typically uncolored for protective gloves, i. bright textile lining can be used. By using an undyed first polymer sublayer shimmers through the textile lining, without affecting the color impression of the feed. On the other hand, the user in particular such
  • At least a second one is above the first polymer layer
  • Polymer layer of another, different polymer applied is another preferred embodiment
  • the second polymer layer contains a fluorinated one
  • the comparatively high permeability of the elastomer with isoprene monomer units of the first polymer layer for fats, oils and fuels can be achieved by
  • Such a protective glove made of a composite material of different polymeric layers offers a broader protection by synergetic effects, i. high permeation times for a larger number of classes of compounds than corresponding protective gloves with only one polymer layer.
  • the second polymer layer contains an elastomer with 1,1-difluoroethene monomer units. Fluoroelastomers with 1,1-difluoroethene monomeric units are compared to many
  • Fluorororubbers with 1, 1-Difluorethen monomer units also leads to a high mechanical resistance of the polymeric composite material.
  • the second polymer layer contains a copolymer with the monomers 1, 1-difluoroethene and hexafluoropropene.
  • the second polymer layer contains a
  • Elastomer with acrylonitrile monomer units for example a crosslinked nitrile rubber (NBR).
  • NBR crosslinked nitrile rubber
  • the protective glove has a first
  • the manufacturing process provides at least the following steps:
  • a textile lining is applied in a step a) on a glove shape.
  • Lubricant in particular a silicone oil, which is previously applied to the glove shape, is included
  • a solution of a film-forming polymer is applied to the textile lining mounted on the glove form.
  • the temperature ⁇ during the dipping process is lower than that
  • Step d) Crosslinking temperature of the first rubber.
  • the dipped first polymer layer is dried (step e)).
  • the dipped first polymer layer is dried (step e)).
  • step f the first polymer layer is vulcanized by autoclaving the protective glove.
  • step g the protective glove is removed from the mold.
  • the glove form after step e) is immersed in a second solution of a second, other synthetic rubber. After a predefined immersion time t 2 , the glove shape is removed from the solution and dried. In particular, the first and second polymer layers are vulcanized together in step f).
  • the second solution comprises a rubber with the monomers 1, 1-difluoroethene and / or
  • film-forming polymers are in particular polar
  • Polymers with hydroxyl groups used Preferably, these polymers are water-soluble.
  • film-forming polymer is especially a PVA solution and / or a polysaccharide-containing solution, e.g. used a starchy solution.
  • a plasticizer in particular glycerol, is added to the solution of a film-forming polymer.
  • Soaked rag can prevent complete saturation with the rubber solution. This can be a
  • these fibers can be optimally pretreated for the subsequent dipping process.
  • Isoprene units are coated with the PVA solution until the application of PVA to the feed is 0.15 to 3 g, preferably 0.3 to 1.8 g, particularly preferably 0.6 to 0.9 g.
  • the degree of impregnation of the textile lining can be influenced by the rubber.
  • the textile lining is provided with a polysaccharide-containing, e.g.
  • This solution preferably acts as sizing.
  • Polysaccharide, especially starch as a film-forming polymer has the advantage that the protective glove does not adhere very strongly to the glove shape. As a result, the glove can be surprisingly removed after completion even without ever everting the glove shape, which significantly improves the production process.
  • the viscosity of the first rubber solution is 100 to 200 s (determined with a 6 mm Ford cup). This is advantageous because a rubber solution with high viscosity due to their flow behavior, the textile lining
  • Viscosities permeates there is another in the choice of viscosity of the first rubber solution
  • the textile in one embodiment of the invention, the textile
  • Partial layer formed which does not completely penetrate the textile layer and seals the outside of the surface of the textile lining.
  • steps c) and d) is immersed in a second solution of the first synthetic rubber of lower viscosity and built the first polymer layer so on. This is particularly advantageous in terms of process engineering, since rubber solutions with comparatively low viscosities are easier to process in the solution dip process.
  • the glove shape is at least once partially and subsequently completely immersed at least in one of the dives.
  • even layer thicknesses can be achieved in glove shapes of this type in which this would otherwise not be possible due to their geometry, for example in the case of
  • a preferred embodiment of the invention provides
  • an advantage of using starch as a film-forming polymer is that the use of detergent when peeling off the glove can be dispensed with. In addition, the strength without substantial impairment of the
  • Fig. 1 is a schematic drawing of
  • FIG. 2 is a schematic drawing of
  • Fig. 3 is a schematic drawing of
  • Fig. 5 is a schematic cross section through the
  • Fig. 8 is a light micrograph of the section A of the first imple mentation example. Detailed description of an embodiment
  • Fig. 1 shows schematically the manufacturing method of a protective glove 16 on the basis of the first
  • FIG. 2 shows a simplified form of the manufacturing process, which at a second
  • Fig. 3 shows another embodiment of the manufacturing method.
  • Fig. 4 shows a schematic representation of the protective glove 16 according to the invention.
  • the upper part of the protective glove 16 is the fingers 17 and the palm and the
  • Protective glove 16 is through the textile lining. 2
  • Manufacturing of the first embodiment involves the following steps: A ceramic glove mold 1 is filled with silicone oil
  • a textile cotton lining 2 is pulled over the glove mold 1. With a cloth soaked in PVA, the textile lining 2 is coated with the aqueous PVA solution 3 about 3 to 4 times.
  • PVA solution 3 initially 3.75 kg of PVA are dissolved at 90 ° C. in 25 l of deionized (VE) water.
  • VE deionized
  • Ready-to-use solution 3 11 ml of the stock solution are mixed with 500 ml of glycerol and 5 l of water.
  • the PVA solution 3 is in particular from the fingertips 20 to the
  • the glove mold 1 is immersed in a dip tank 5 of a first solution of a synthetic first rubber 6. The solution temperature of
  • the first solution of a synthetic first rubber 6 contains bromobutyl rubber and toluene as a solvent. No colorants were added to the first bromobutyl solution 6.
  • the viscosity of the first Bromobutylates 6 has a viscosity of 100 to 200 s during dipping
  • the glove form 1 is in the first dive of the fingertips 19 to the wrist 18 and in the subsequent dives
  • Fingertips 20 can be dipped. It is immersed so often or until the polymer immersion sub-layers formed in the individual dives together have a thickness of about 0.1 mm and thereby the first
  • Polymer partial layer 26 of the first polymer layer 25 form.
  • the plunge 5 is moved by the lifting device 7 up and down. After each dive, the glove mold 1 is dried under rotation for 30 minutes at 30 ° C.
  • the polymer partial layer 26 deposited in the first bromobutyl solution 6 and consisting of several polymer immersion sublayers (not shown individually in FIGS. 6 and 7) is white.
  • Glove Form 1 is dried at 25 to 30 ° C for at least 8 hours to remove the solvent.
  • Solution temperature of the second rubber solution is 10 30 ° C.
  • the second solution of the synthetic first rubber 10 thus also contains bromobutyl rubber dissolved in toluene.
  • the second bromobutyl solution 10 contains carbon as a colorant.
  • the viscosity of the second bromobutyl solution 10 is 50 to 120 s (measured with a 6 mm Ford cup).
  • the glove form 1 is in three
  • the second polymer sublayer 27 of the first polymer layer 25 result and have a thickness of about 0.05 mm.
  • synthetic third rubber 13 contains a rubber with the monomers 1, 1-difluoroethene, hexafluoropropene and tetrafluoroethene, e.g. Viton.
  • a solvent 1, 1-difluoroethene, hexafluoropropene and tetrafluoroethene, e.g. Viton.
  • the glove mold 1 is removed from the dip tank 12 and dried in the dive house 11 for 30 minutes at a temperature of 25 ° C with rotation.
  • Viton® solution 13 and the subsequent drying process are repeated 3 to 5 times until the layer thickness of the Viton® layer as the second polymer layer 27 is about 0.1 mm.
  • the glove mold 1 is dried for 12 hours at room temperature. Subsequently, the coated glove mold 1 is vulcanized in an autoclave 14 for 120 minutes at a pressure of 3 bar and a temperature of 150 ° C. Accordingly, the first polymer layer 25 and the second
  • FIG. 2 shows the production process of a second one
  • the second embodiment has only the first polymer layer 25 and thus provides a simplified form of the first described above
  • Embodiment represents.
  • the manufacturing process also sees the preparation of the glove mold 1, the
  • Embodiment Unlike the first
  • Example dipped After the last dive into the bromobutyl solution 10, the glove mold 1 is added to complete removal of the methyl ethyl ketone
  • FIG. 3 shows a third exemplary embodiment of the invention
  • Embodiment is the use of a starch-containing solution 15 in place of the PVA solution 3.
  • the starch-containing solution is for example a 1: 1 diluted with water commercial ironing or laundry solution.
  • the polar polymer having hydroxyl groups PVA and / or starch is preferably used.
  • the textile lining 2 is sprayed here before the first dive with the starch-containing solution and subsequently in an oven (30)
  • the layer structure of the first embodiment is shown schematically in Fig. 6, wherein
  • Composite material according to the invention consists of a textile layer or the textile lining 2 and the first
  • Composite material unlike, for example, the protective glove shown schematically in FIG. 5 with glued-in inner lining 2, no adhesion promoter layer 22.
  • the partial penetration of the textile lining 2 through the first polymer layer 25 results in a mechanical
  • the textile layer or the textile lining 2 forms the inside of the glove.
  • the arrow 23 symbolizes the action of chemicals from the outside on the protective glove 16.
  • the composite material of the protective glove 16 as shown in Fig. 6 schematically
  • Polymer partial layers 26 and 27, is formed, nor a second polymer layer 28th
  • the textile lining 2 of the embodiment contains
  • Cotton fibers The cotton content is> 50%, which may be a cotton blend or a pure cotton fabric.
  • the knit is an interlock knit
  • the first polymer layer 25 consists of bromobutyl rubber and has a layer thickness of 0.15 mm.
  • Brombutyl layer 25 not only exhibits a barrier effect against liquid media, but also has a very low gas permeability. Thus, the bromobutyl layer 25 protects against gases such as ammonia or
  • the second polymer layer 28 contains a fluoroelastomer with the monomers 1, 1-difluoroethene and
  • the Viton® layer 28 has a layer thickness of 0.1 mm.
  • the textile lining 2 ensures at the same time a high level of comfort without tactile sensitivity or
  • FIG. 8 shows a light micrograph of the
  • the textile lining 2 forms the
  • the bromobutyl layer 25 and the textile lining 2 form a composite material.
  • the white, i. not colored first Brombutylteil Anlagen 26 partially penetrates the textile layer 2 and seals the textile lining 2 on the outside.

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Schutzhandschuh, der ein textiles Futter und eine Polymerschicht mit einem Elastomer mit Isopreneinheiten umfasst. Erfindungsgemäß liegen textiles Futter bzw. textile Schicht und Polymerschicht als Schichtverbund vor. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Schutzhandschuhs.

Description

Schutzhandschuh mit textilern Innenfutter
Beschreibung
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft Schutzhandschuhe, insbesondere elastische, polymere Schutzhandschuhe mit textilem
Innenfutter, sowie ein Verfahren zu deren Herstellung. Hintergrund der Erfindung
Durch die Verfügbarkeit einer Vielzahl von geeigneten
Polymeren ist es möglich, Schutzhandschuhe für eine
Großzahl von chemischen Stoffklassen zu erhalten. So können je nach eingesetztem Polymer oder polymerem Verbundmaterial hohe Permeationszeiten für unterschiedliche Stoffklassen erzielt werden. Insbesondere Elastomere wie
Isoprenkautschuke zeigen dabei auch eine geringe
Gaspermeabilität, was unter Sicherheitsaspekten gewünscht ist. Demgemäß sind Schutzhandschuhe aus polymeren
Materialien jedoch nicht atmungsaktiv, d.h. die durch das Schwitzen gebildete Feuchtigkeit verbleibt im Handschuh. Dies beeinträchtigt den Tragekomfort, insbesondere bei langen Tragedauern, eines solchen Schutzhandschuhs
erheblich. Zur Verbesserung der Trageeigenschaf en, insbesondere zur Aufnahme der Feuchtigkeit, werden daher in der Praxis textile Innenhandschuhe eingesetzt. Die
Verwendung eines textilen Innenhandschuhs und eines
separaten polymeren Schutzhandschuhs ist jedoch aus
praktischen Gesichtspunkten unvorteilhaft. So dauert zum einen das Anziehen von Innen- und Schutzhandschuh relativ lange. Zum anderen ist durch die Verwendung zweier
Handschuhe die Gesamtdicke der Handschuhkombination relativ groß, was sich nachteilig auf die Tastempfindlichkeit
BESTÄTIGUNGSKOPIE auswirkt. Ebenfalls besteht zwischen textilem
Innenhandschuh und polymeren Handschuh meist Spiel, was sich ebenfalls nachteilig auf die Tastempfindlichkeit auswirkt .
Daher besteht ein Interesse an polymeren Schutzhandschuhen mit einem fixierten Textilfutter . Aus dem Stand der Technik sind dabei Schutzhandschuhe bekannt, bei denen das
Textilfutter in den polymeren Schutzhandschuh eingeklebt wird, d.h. es wird ein Haftvermittler zur Fixierung des Futters im Handschuh verwendet. Textiles Futter und
polymeres Material weisen demnach keine gemeinsame
Phasengrenze auf und die Haftung erfolgt über die
Adhäsions- und ohäsionskräfte des Haftvermittlers,
beispielsweise eines Klebers. Nachteiliger Weise ist die
Verklebung aufwändig und es lassen sich textiles Futter und polymerer Handschuh relativ leicht voneinander lösen.
Letzteres gilt insbesondere dann, wenn der Haftvermittler im Laufe der Tragedauer ausgewaschen wird oder sonstigen äußeren Einflüssen unterliegt.
Ein Schutzhandschuh aus einem Verbundmaterial aus textilem Gewirk und polymerer Schicht weisen dagegen eine stärkere Haftung zwischen textilem Gewirk und polymerer Schicht auf.
Die Druckschrift DE 27 59 008 A 1 beschreibt einen
Schutzhandschuh, der aus einem Textil besteht, welches durch ein Dispersionstauchverfahren mit Polymeren wie beispielsweise Polyvinylchlorid (PVC) beschichtet wurde sowie dessen Herstellungsverfahren und die dafür
konzipierte Vorrichtung. Solch ein Schutzhandschuh weist auf Grund ungleichmäßiger Schichtdicken und das Auftreten von Diffusionskanälen, sog. pin-holes, eine vergleichsweise schlechte Schutzwirkung auf. Dies ist auch aus ökonomischer Sicht unvorteilhaft, da dies zu einem größeren Ausschuss führt. Zudem werden Zusatzstoffe wie Koagulationsreagenzien benötigt.
Allgemeine Beschreibung der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen polymeren Schutzhandschuh mit textilem Innenfutter bereitzustellen, welcher gleichmäßige Permeationszeiten über die gesamte
Handschuhfläche und damit eine verlässliche Schutzwirkung gegenüber verschiedenen chemischen Verbindungsklassen aufweist . Weiterhin besteht eine Aufgabe in der Bereitstellung eines derartigen Handschuhs, der zudem einen hohen Tragekomfort unter Beibehaltung von Flexibilität und Tastempfindlichkeit aufweist. Eine weitere Aufgabe ist die Bereitstellung eines effizienten Verfahrens zur Herstellung eines derartigen Schutzhandschuhs.
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und
Weiterbildungen sind in den jeweiligen Unteransprüchen angegeben .
Demgemäß sieht die Erfindung einen polymeren
Schutzhandschuh mit einem textilen Futter vor, bei dem das textile Futter und zumindest eine erste Polymerschicht als Schichtverbund vorliegen. Die erste Polymerschicht umfasst ein synthetisches Elastomer, welches als ein Copolymer mit Isopren als eine Monomereinheit ausgebildet ist, d.h. das Elastomer enthält Isopren-Monomereinheiten. Als Copolymere im Sinne der Erfindung werden dabei Polymere mit zumindest zwei verschiedenen Monomereinheiten verstanden. Als
Isopren-Monomereinheit wird insbesondere die
Wiederholungseinheit I verstanden. Als Polymere mit
Isopren-Monomereinheiten werden auch solche Polymere verstanden, bei denen Derivate der Isopren-Monomereinheiten vorliegen. Insbesondere werden auch solche Polymere als Polymere mit Isopren-Monomereinheiten verstanden, bei denen eine Derivatisierung durch polymeranaloge Reaktionen, beispielsweise durch Halogenierung des Polymers, erfolgte.
Figure imgf000006_0001
I
Die textile Schicht des Schichtverbundes bildet die
Innenseite des Handschuhs und wird als die unterste
(innerste) Schicht verstanden. Demnach ist die erste
Polymerschicht wie auch optional folgende weitere
Polymerschichten über ihr, d.h. bezogen auf den Handschuh, so wie er vom Benutzer getragen wird, außenseitig
angeordnet. Der Schichtverbund ist derart aufgebaut, dass die textile Schicht und erste Polymerschicht über eine gemeinsame Grenzfläche fest miteinander verbunden sind.
Dabei kann die textile Schicht verfahrenstechnisch bedingt noch Zusatzstoffe oder Restanteile von Zusatzstoffen wie Schlichten oder filmbildenden Substanzen, insbesondere Poylvinylalkohol (PVA) oder ein Polysaccharid, z.B. Stärke enthalten. In einer bevorzugten Ausführungs form der Erfindung werden die textile Schicht und die erste Polymerschicht durch einen Faser-Kunststoff-Verbund zusammengehalten. Dadurch kann eine besonders gute Haftung der ersten Polymerschicht auf dem textilen Futter, bzw. der textilen Schicht
erfolgen. Insbesondere kann so auf den Einsatz eines
Haftvermittlers, insbesondere eines Klebstoffes, verzichtet werden. Die textilen Eigenschaften des textilen Futters bleiben dabei weitgehend erhalten.
An der gemeinsamen Grenzfläche bilden Futter und
Polymerschicht ein Faser-Kunststoff-Verbundmaterial, bei dem die Fasern der textilen Schicht in eine Matrix des Polymers der ersten polymeren Schicht eingebettet sind. Das Faser-Kunststoff-Verbundmaterial entsteht beim Tauchen des textilen Futters, bzw. der textilen Schicht in eine Lösung eines synthetischen Kautschuks mit Isopren- Monomereinheiten. An der Grenzfläche der beiden Schichten dringt die Polymerlösung in die textile Schicht und umhüllt die Fasern. Somit wird die textile Schicht von der
polymeren Schicht zumindest teilweise durchdrungen. Es findet eine Verschlaufung der textilen Fasern mit den
Polymerketten statt. Dies vergrößert die Kontaktfläche zwischen Fasern und Polymerketten und somit auch die inter- und intramolekularen Anziehungskräfte, die auf
Wechselwirkungen wie beispielsweise van-der-Waals-Kräften oder Adhäsionseffekten beruhen können.
Bevorzugt besteht das textile Futter aus einem Gewirk. Es ist vorteilhaft, wenn neben der ersten polymeren Schicht auch die textile Schicht bzw. das textile Futter elastisch ist. Bei dem Gewirk handelt es sich bevorzugt um ein Gewirk mit Doppelschlingen, besonders bevorzugt ist ein
Interlockgewirk . Dies ist für die Bildung eines Faser- Kunststoff-Verbundmaterials unter Erhalt der textilen
Eigenschaften des Innenfutters vorteilhaft, da das Gewirk eine ausreichende Maschendichte aufweist, welche sich positiv auf den Durchtränkungsgrad des textilen Futters auswirkt .
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung enthält das Gewirk des textilen Futters cellulosehaltige Fasern. Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Gewirk aus Baumwolle oder einem Baumwollmischgewebe, insbesondere mit einem Baumwollanteil größer als 50% besteht. Dies ist
vorteilhaft, da Naturfasern, insbesondere cellulosehaltige Fasern auf Grund ihrer Quellfähigkeit besonders gut
Feuchtigkeit aufnehmen können. Es ist vorteilhaft, wenn das Baumwollgewirk eine Dichte größer als 150 g/m2, insbesondere größer als 250 g/m2 aufweist. Die Fadenstärke des verwendeten Garns beträgt bevorzugt 30:1. Es hat sich gezeigt, dass die Durchdringung des textilen Futters über die Dichte des Gewirks in
Kombination mit der Fadenstärke beeinflusst werden kann.
In einer Ausführung der Erfindung enthält die erste
Polymerschicht ein Elastomer mit Butyl-Monomereinheiten. Dadurch kann eine Schutzwirkung gegen eine Vielzahl an Verbindungsklassen erreicht werden. So bieten Elastomere mit Isopren-Monomereinheiten wie beispielsweise vernetzte Butylkautschuke (HR) , insbesondere Elastomere mit Butyl- Monomereinheiten eine gute Schutzwirkung gegen polare
Lösungsmittel sowie gegen Säuren- und Basen. Niedrige
Glas emperaturen Tg führen zu einer sehr guten Flexibilität auch bei tiefen Temperaturen. Des Weiteren weisen
Elastomere mit Isopreneinheiten eine geringe
Gaspermeabilität auf, d.h. es ist für eine Vielzahl von Gasen wie beispielsweise Chlorwasserstoff oder Ammoniak undurchlässig .
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält die erste Polymerschicht ein Elastomer mit halogenierten Butyl-Monomereinheiten, insbesondere ein Elastomer mit Butyl-Monomereinheiten, das in einer polymeranalogen
Reaktion halogeniert wurde. Besonders bevorzugt umfasst die erste Polymerschicht ein Elastomer mit Brombutyl- Monomereinheiten, wobei unter Brombutyl-Monomereinheiten im Sinne der Erfindung insbesondere die Wiederholungseinheiten II, III und IV verstanden werden.
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III IV
Halogenierte Butylkautschuke lassen sich verglichen mit ihren reinen Kohlenwasserstoffderivaten auf Grund der geringeren Bindungsenergien leichter vernetzen. Dieser Effekt ist insbesondere bei Kautschuken mit Brombutyl- Monomereinheiten ausgeprägt. Zudem erhöht eine
Halogenierung des Butylkautschuks dessen chemische
Inertheit und damit die Schutzwirkung des Handschuhs. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird die erste Polymerschicht durch ein Tauchverfahren, insbesondere durch ein Lösungstauchverfahren, auf die textile Schicht
aufgebracht. Dies ist vorteilhaft, da auf Hilfsstoffe wie beispielsweise Koagulationsreagenzien verzichtet werden kann. Zudem weisen aus Lösung getauchte Polymerschichten gleichmäßige Schichtdicken auf.
Dadurch können konstante Permeationszeiten über den
gesamten Handschuh und somit ein verlässlicher Schutz gewährleist werden. Ebenfalls kann so ein Auftreten
sogenannter pin-holes, d.h. Diffusionskanälen in der
Polymerschicht, vermieden werden.
Bevorzugt besteht die erste Polymerschicht aus zwei
Polymerteilschichten mit demselben Polymer, wobei die erste Polymerteilschicht keine Farbmittel und die zweite
Polymerteilschicht Farbmittel enthält und die zweite
Polymerteilschicht über der ersten Polymerteilschicht angeordnet ist. Diese Ausgestaltung der ersten
Polymerschicht ist besonders vorteilhaft, da typischerweise für Schutzhandschuhe ungefärbte, d.h. helle textile Futter verwendet werden. Durch die Verwendung einer ungefärbten ersten Polymerteilschicht schimmert diese durch das textile Futter, ohne den Farbeindruck des Futters zu beeinflussen. Andererseits werden vom Anwender insbesondere solche
Schutzhandschuhe bevorzugt und haben sich etabliert, bei denen der Polymerschicht Farbmittel zugesetzt wurden.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist über der ersten Polymerschicht zumindest eine zweite
Polymerschicht eines weiteren, unterschiedlichen Polymers aufgebracht. In einer weiteren bevorzugten Aus führungsform enthält die zweite Polymerschicht ein fluoriertes
Elastomer. Durch repulsive, d.h. abstoßende
Wechselwirkungen wird eine Adsorption von Molekülen an der Schichtoberfläche stark vermindert und die Beständigkeit gegenüber einer großen Anzahl an chemischen Stoffklassen erhöht. Somit kann die vergleichsweise hohe Permeabilität des Elastomers mit Isopren-Monomereinheiten der ersten Polymerschicht für Fette, Öle und Kraftstoffe durch
Kombination mit der zweiten Polymerschicht kompensiert werden.
Ein solcher Schutzhandschuh aus einem Verbundmaterial unterschiedlicher polymerer Schichten, insbesondere aus einem Schichtverbund aus einem Isoprenelastomer und einem Fluorelastomer, bietet durch synergetische Effekte einen breiteren Schutz, d.h. hohe Permeationszeiten für eine größere Anzahl an Verbindungsklassen als entsprechende Schutzhandschuhe mit nur einer Polymerschicht. In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung enthält die zweite Polymerschicht ein Elastomer mit 1,1- Difluorethen-Monomereinheiten . Fluorelastomere mit 1,1- Difluorethen-Monomerheiten sind gegenüber vielen
Chemikalien, Ölen, Kraftstoffen inert und hitzebeständig. Die hohe Reißfestigkeit von bis zu 20 MPa von
Fluorkautschuken mit 1 , 1-Difluorethen-Monomereinheiten führt überdies zu einer hohen mechanischen Beständigkeit des polymeren Verbundmaterials. In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der
Erfindung enthält die zweite Polymerschicht ein Copolymer mit den Monomeren 1 , 1-Difluorethen und Hexafluorpropen. In einer weiteren bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform enthält die zweite Polymerschicht ein
Elastomer mit Acrylnitril-Monomereinheiten, beispielsweise einen vernetzten Nitrilkautschuk (NBR) .
Bevorzugt weist der Schutzhandschuh eine erste
Polymerschicht mit einer Dicke von 0,05 mm bis 0,5 mm und/oder eine zweite Polymerschicht mit einer Dicke von 0,05 mm bis 0,15 mm auf. Dies wirkt sich besonders
vorteilhaft auf die Permeationszeiten, die Flexibilität und den Tragekomfort auf .
Das Herstellungsverfahren sieht zumindest die folgenden Schritte vor:
Ein textiles Futter wird in einem Schritt a) auf einer Handschuhform aufgebracht . Die Verwendung eines
Gleitmittels, insbesondere eines Silikonöls, welches vorher auf die Handschuhform aufgetragen wird, ist dabei
vorteilhaft. Im anschließenden Schritt b) wird eine Lösung eines filmbildenden Polymers auf das auf der Handschuhform aufgezogene textile Futter aufgebracht. Zur Erzeugung einer ersten Polymerschicht wird in einem Schritt c) eine
Handschuhform in eine erste Lösung eines synthetischen ersten Kautschuks getaucht. Um eine Vernetzung des
Kautschuks in der Lösung oder unmittelbar nach dem
Abscheiden der Form zu vermeiden, ist die Temperatur Τχ während des Tauchvorgangs kleiner als die
Vernetzungstemperatur des ersten Kautschuks. Nach einer vordefinierten Tauchzeit wird die Handschuhform aus der ersten Lösung entfernt (Schritt d) ) . Dabei werden die Schritte c) und d) ein- oder mehrfach nacheinander
durchgeführt. Die getauchte erste Polymerschicht wird getrocknet (Schritt e) ) . Bevorzugt beträgt die
Trocknungszeit mindestens 8 Stunden. Nachfolgend wird in Schritt f) die erste Polymerschicht durch Autoklavieren des Schutzhandschuhs vulkanisiert. Im nachfolgenden Schritt g) wird der Schutzhandschuh von der Form entfernt.
In einer vorteilhaften Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Handschuhform in Schritt c) in eine erste Lösung eines Butylkautschuks, bevorzugt in eine erste Lösung eines halogenierten Butylkautschuks und besonders bevorzugt in eine erste Lösung eines Kautschuks mit
Brombutyl-Monomereinheiten getaucht .
In einer Weiterbildung der Erfindung wird die Handschuhform nach dem Schritt e) in eine zweite Lösung eines zweiten, anderen synthetischen Kautschuks getaucht. Nach einer vordefinierten Tauchzeit t2 wird die Handschuhform aus der Lösung entfernt und getrocknet. Insbesondere werden die erste und die zweite Polymerschicht in dem Schritt f) gemeinsam vulkanisiert.
Es ist besonders vorteilhaft, wenn die zweite Lösung einen Kautschuk mit den Monomeren 1 , 1-Difluorethen und/oder
Hexafluorpropen enthält. Dies wirkt sich positiv auf die Eigenschaften des Handschuhs, beispielsweise auf die
Permeationszeiten für eine Vielzahl von chemischen
Verbindungsklassen aus.
Üblicherweise werden beim Tauchverfahren aus Lösung jedoch längere Tauchzeiten als beim entsprechenden Dispersionsverfahren benötigt. Bei einem Übertauchen eines textilen Futters führt dies typischerweise zu einer teils sogar vollständigen Durchtränkung des textilen Futters und damit zu einem Verlust der gewünschten textilen
Eigenschaften des Futters. Durch die Vorbehandlung des Futters mit einem filmbildenden Polymer kann eine
vollständige Durchtränkung des textilen Futters auch bei längeren Tauchzeiten vermieden werden. Dadurch ist es möglich, polymere Schichten aus Lösung unter Erhalt der gewünschten textilen Eigenschaften des Futters zu tauchen.
Als filmbildende Polymere werden insbesondere polare
Polymere mit Hydroxylgruppen verwendet. Bevorzugt sind diese Polymere wasserlöslich. Als Lösung eines
filmbildenden Polymers wird insbesondere eine PVA-Lösung und/oder eine polysaccharidhaltige Lösung, z.B. eine stärkehaltige Lösung verwendet. Bevorzugt wird der Lösung eines filmbildenden Polymers ein Weichmacher, insbesondere Glycerin, zugesetzt.
Es hat sich überraschenderweise gezeigt, dass gemäß einer Ausführungsform ein Besprühen oder ein ein- oder
mehrmaliges Bestreichen oder Betupfen des textilen Futters mit einem mit der Lösung des filmbildenden Polymers
getränkten Lappen eine vollständige Durchtränkung mit der Kautschuklösung verhindern kann. Hiermit kann eine
vollständige Durchtränkung beim Übertauchen des textilen Futters verhindert werden. Dieser Effekt tritt insbesondere bei cellulosehaltigen Textilien auf. Cellulosehaltige
Fasern wie beispielsweise Baumwollfasern quellen bei
Feuchtigkeit stark und nehmen die Feuchtigkeit auf. Durch den Auftrag des filmbildenden Polymers können diese Fasern so optimal für das nachfolgende Tauchverfahren vorbehandelt werden .
In einer Ausführung wird das textile Futter vor dem
Eintauchen in die erste Lösung eines Kautschuks mit
Isopreneinheiten so lange mit der PVA-Lösung bestrichen, bis der Auftrag an PVA auf das Futter 0,15 bis 3 g, bevorzugt 0,3 bis 1,8 g, besonders bevorzugt 0,6 bis 0,9 g beträgt. Damit kann der Grad der Durchtränkung des textilen Futters durch den Kautschuk beeinflusst werden.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform wird das textile Futter mit einer polysaccharidhaltigen, z.B.
stärkehaltigen, Lösung besprüht. Diese Lösung fungiert vorzugsweise als Schlichte. Die Verwendung eines
Polysaccharids, insbesondere von Stärke als filmbildendes Polymer hat den Vorteil, dass der Schutzhandschuh nicht sehr stark auf der Handschuhform haftet. Dadurch kann der Handschuh nach der Fertigstellung überraschenderweise sogar ohne Umstülpen von der Handschuhform abgezogen werden, was den Produktionsablauf erheblich verbessert.
In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens beträgt die Viskosität der ersten Kautschuklösung 100 bis 200 s (bestimmt mit einem 6 mm Fordbecher) . Dies ist vorteilhaft, da eine Kautschuklösung mit hoher Viskosität auf Grund ihres Fließverhaltens das textile Futter
langsamer als entsprechende Lösungen mit niedrigeren
Viskositäten durchdringt. Somit besteht in der Wahl der Viskosität der ersten Kautschuklösung ein weiterer
Parameter mit welchen in Zusammenwirkung mit dem filmbildenden Polymer der Grad der Durchtränkung
beeinflusst werden kann.
In einer Weiterbildung der Erfindung wird das textile
Futter in zwei verschiedene Lösungen desselben ersten synthetischen Kautschuks getaucht, die sich hinsichtlich ihrer Viskositäten unterscheiden. Zunächst wird das textile Futter gemäß den Verfahrensschritten c) und d) in eine Lösung des ersten synthetischen Kautschuks mit hoher
Viskosität getaucht. Dadurch wird eine erste polymere
Teilschicht gebildet, welche die textile Schicht nicht völlig durchdringt und die Oberfläche des textilen Futters außenseitig versiegelt. Beim anschließenden Tauchen gemäß den Schritten c) und d) wird in eine zweite Lösung des ersten synthetischen Kautschuks mit niedrigerer Viskosität getaucht und die erste Polymerschicht so weiter aufgebaut. Dies ist insbesondere unter verfahrenstechnischen Aspekten vorteilhaft, da Kautschuklösungen mit vergleichsweise niedrigen Viskositäten sich im Lösungstauchverfahren leichter verarbeiten lassen.
Bevorzugt wird die Handschuhform zumindest bei einem der Tauchgänge mindestens einmal partiell und nachfolgend vollständig getaucht. Damit können insbesondere auch gleichmäßige Schichtdicken bei solchen Handschuhformen erreicht werden, bei denen dies ansonsten auf Grund ihrer Geometrie nicht möglich wäre, beispielsweise bei
Handschuhformen mit sich in Richtung der Handschuhöffnung verbreiternden Schäften. Des Weiteren ist das partielle Tauchen vorteilhaft bezüglich des Grades der Durchdringung der textilen Schicht. In dem zunächst nur der Handbereich vorgetaucht wird, kann eine niedrigere Tauchtiefe gewählt werden. Dadurch ist der hydrostatische Druck beim ersten Tauchgang geringer, so dass die Durchdringung verringert wird. Dieser Effekt ist insbesondere an den Fingerspitzen beobachtbar. Mit jedem Tauchgang der Handschuhform in dieselbe Kautschuklösung wird eine weitere Schicht des Kautschuks abgeschieden, die als Polymertauchteilschicht bezeichnet wird. Nachdem beim ersten partiellen Tauchgang eine Polymertauchteilschicht abgeschieden wurde, die das textile Futter bis etwa zum Handgelenk versiegelt, kann dann nachfolgend vollständig, d.h. mit einem größeren hydrostatischen Druck an den Fingern getaucht werden, ohne dass sich dies nachteilig auf die Durchdringungstiefe des textilen Futters auswirkt. Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht ein
Verfahren vor, bei dem die Polymerschichten so oft bzw. so lange getaucht wird, bis die erste Polymerschicht eine 0,05 bis 0,5 mm und/oder die zweite Polymerschicht eine Dicke von 0,05 bis 0,2 mm erhalten haben.
Die Vulkanisation der ersten Polymerschicht erfolgt
bevorzugt durch Autoklavieren bei einem Druck von 3 bis 5 bar und/oder einer Temperatur von 60 bis 170°C,
insbesondere bei einer Temperatur von 90 bis 150°C. Eine Vernetzung von Kautschuken zu Elastomeren erhöht deren mechanische Widerstandsfähigkeit erheblich. Zusätzlich werden durch die Vernetzung die
Permeationsgeschwindigkeiten innerhalb der vernetzten
Polymerschichten verringert.
Es ist vorteilhaft, die abgezogenen Schutzhandschuhe mit Wasser, welchem bevorzugt Tenside zugegeben wurden, zu waschen. Dadurch kann nicht von der ersten Polymerschicht eingeschlossene Reste an PVA und/oder Stärke zumindest teilweise aus dem textilen Futter entfernt werden.
Allerdings liegt ein Vorteil in der Verwendung von Stärke als filmbildendem Polymer darin, dass auf den Einsatz von Spülmittel beim Abziehen des Schutzhandschuhs von der Handschuhform verzichtet werden kann. Darüber hinaus kann die Stärke ohne wesentliche Beeinträchtigung des
Tragekomforts in dem textilen Futter verbleiben, so dass auf einen zusätzlichen Schritt des Auswaschens des fertigen Schutzhandschuhs verzichtet werden kann, wodurch die
Produktivität erhöht werden kann.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines
Ausführungsbeispiels und unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert, wobei gleiche und ähnliche Elemente teilweise mit gleichen Bezugszeichen versehen sind.
Kurzbeschreibung der Figuren
Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Zeichnung des
Herstellungsverfahrens des ersten Ausführungsbeispiels , Fig. 2 eine schematische Zeichnung des
Herstellungsverfahrens des zweiten Ausführungsbeispiels ,
Fig. 3 eine schematische Zeichnung des
Herstellungsverfahrens des dritten Ausführungsbeispiels,
Fig. 4 eine schematische Zeichnung des erfindungsgemäßen Schutzhandschuhs , Fig. 5 einen schematischen Querschnitt durch das
Verbundmaterial eines Schutzhandschuhs mit eingeklebtem textilen Futter,
Fig. 6 den schematischen Querschnitt durch den Ausschnitt A des ersten Ausführungsbeispiels ,
Fig. 7 den schematischen Querschnitt durch den Ausschnitt A des zweiten Ausführungsbeispiels ,
Fig. 8 eine lichtmikroskopische Aufnahme des Ausschnitts A des ersten Aus führungsbeispiels . Detaillierte Beschreibung eines Ausführungsbeispiels
Fig. 1 zeigt schematisch das Herstellungsverfahren eines Schutzhandschuhs 16 an Hand des ersten
Aus führungsbeispiels . Fig. 2 zeigt eine vereinfachte Form des Herstellungsverfahrens, welches an einem zweiten
Ausführungsbeispiel näher erläutert wird. Fig. 3 zeigt eine weitere Aus führungsform des Herstellungsverfahrens. Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Schutzhandschuhs 16. Der obere Teil des Schutzhandschuhs 16 wird von den Fingern 17 sowie der Handfläche und dem
Handrücken gebildet und geht am Handgelenk 18 in den
Handschuhschaft 19 über. Die Innenseite des
Schutzhandschuhs 16 wird durch das textile Futter 2
gebildet. Der Schichtaufbau des Verbundmaterials der beiden Ausführungsbeispiele wird anhand des Ausschnitts A in den Figuren 5 und 7 näher beschrieben. Das in Fig. 1 schematisch dargestellte Verfahren zur
Herstellung des ersten Ausführungsbeispiels beinhaltet folgende Schritte: Eine Handschuhform 1 aus Keramik wird mit Silikonöl
bestrichen. Anschließend wird ein textiles Baumwollfutter 2 über die Handschuhform 1 gezogen. Mit einem PVA-getränkten Lappen wird das textile Futter 2 mit der wässrigen PVA- Lösung 3 etwa 3 bis 4 mal bestrichen. Zur Herstellung der PVA-Lösung 3 werden zunächst 3 , 75 kg PVA bei 90 °C in 25 1 vollentsalzenem (VE) Wasser gelöst. Für die
gebrauchsfertige Lösung 3 werden 11 der Stammlösung mit 500 ml Glycerin und 5 1 VE Wasser versetzt. Die PVA-Lösung 3 wird insbesondere von den Fingerspitzen 20 bis zum
Handgelenk 18 durch Aufstreichen mit einem Lappen
aufgetragen, wobei der Handschuhschaft 19 ausgelassen wird. Nachfolgend wird das Futter bei Raumtemperatur getrocknet. In einem beheizten Tauchhaus 4 wird die Handschuhform 1 in ein Tauchbecken 5 einer ersten Lösung eines synthetischen ersten Kautschuks 6 getaucht. Die Lösungstemperatur der
Lösung des synthetischen ersten Kautschuks 6 beträgt beim Tauchen Ti= 30 °C .
Die erste Lösung eines synthetischen ersten Kautschuks 6 enthält Brombutylkautsch.uk und als Lösungsmittel Toluol . Der ersten Brombutyllösung 6 wurden keine Farbmittel zugesetzt. Die Viskosität der ersten Brombutyllösung 6 weist beim Tauchen eine Viskosität von 100 bis 200 s
(gemessen mit einem 6 mm Fordbecher) auf. Die Handschuhform 1 wird im ersten Tauchgang von den Fingerspitzen 19 bis zum Handgelenk 18 und in den nachfolgenden Tauchgängen
vollständig, d.h. inklusive des Schafts 19 , in die erste Brombutyllösung 6 getaucht. Durch das partielle Tauchen wirkt im ersten Tauchgang ein geringerer hydrostatischer Druck auf das textile Futter, insbesondere auf die Finger 17 und die Fingerspitzen 20 als bei einem Volltauchen.
Somit kann die Durchdringung des textilen Futters 2 durch die erste Brombutyllösung 6 verringert werden. Nach
Trocknen der so entstandenen ersten Polymertauchteilschicht ist die Oberfläche des textilen Futters 2 versiegelt, so dass in den nachfolgenden Tauchgängen mit höherem
hydrostatischen Druck an den Fingern 17 und den
Fingerspitzen 20 getaucht werden kann. Es wird so oft bzw. so lange getaucht, bis die bei den einzelnen Tauchgängen gebildeten Polymertauchteilschichten zusammen eine Dicke von etwa 0,1 mm aufweisen und dabei die erste
Polymerteilschicht 26 der ersten Polymerschicht 25 bilden. Zum Tauchen der Handschuhform 1 aus der Brombutyllösung 6 wird das Tauchbecken 5 durch die Hebevorrichtung 7 auf und ab bewegt. Nach jedem Tauchgang wird die Handschuhform 1 für einen Zeitraum von 30 Minuten bei 30 °C unter Rotation getrocknet.
Die in der ersten Brombutyllösung 6 abgeschiedene, aus mehreren Polymertauchteilschichten (in Fig. 6 und Fig. 7 nicht einzeln dargestellt) aufgebaute, Polymerteilschicht 26 ist weiß. Die Handschuhform 1 wird zur Entfernung des Lösungsmittels für mindestens 8 Stunden bei 25 bis 30°C getrocknet .
Nachfolgend wird in einem zweiten beheizbaren Tauchhaus 8 in eine zweite Lösung 10 des synthetischen ersten
Kautschuks in einem Tauchbecken 9 getaucht. Die
Lösungstemperatur der zweiten Kautschuklösung 10 beträgt 30°C. Die zweite Lösung des synthetischen ersten Kautschuks 10 enthält demnach ebenfalls Brombutylkautschuk gelöst in Toluol . Zusätzlich enthält die zweite Brombutyllösung 10 als Farbmittel Kohlenstoff. Die Viskosität der zweiten Brombutyllösung 10 beträgt 50 bis 120 s (gemessen mit einem 6 mm Fordbecher) . Die Handschuhform 1 wird in drei
Volltauchgängen in die zweite Brombutyllösung 10 getaucht, bis die so abgeschiedenen Polymertauchteilschichten (in Fig. 6 und 7 nicht einzeln dargestellt) zusammen die zweite Polymerteilschicht 27 der ersten Polymerschicht 25 ergeben und eine Dicke von etwa 0,05 mm aufweisen. Nach jedem
Tauchgang wird die Handschuhform 1 unter Rotation
getrocknet. Nach dem letzten Tauchgang in die zweite
Brombutyllösung 10 wird die Handschuhform 1 für 12 Stunden bei Raumtemperatur getrocknet.
Nachfolgend wird die Handschuhform 1 in einem beheizbaren Tauchhaus 11 in ein Tauchbecken 12 mit einer dritten
Kautschuklösung 13 getaucht. Dazu wird ebenfalls nicht die Handschuhform 1, sondern die Tauchwanne 12 mit Hilfe der Hebevorrichtung 7 bewegt. Die dritte Lösung eines
synthetischen dritten Kautschuks 13 enthält einen Kautschuk mit den Monomeren 1 , 1-Difluorethen, Hexafluorpropen und Tetrafluorethen, z.B. Viton®. Als Lösungsmittel wird
Methylethylketon verwendet. Die Temperatur T2 der Viton®- Lösung 13 beträgt während des Tauchvorgangs T2= 25°C.
Nach einer vordefinierten Tauchzeit wird die Handschuhform 1 aus der Tauchwanne 12 entfernt und im Tauchhaus 11 für 30 Minuten bei einer Temperatur von 25°C unter Rotation getrocknet. Der oben beschriebene Tauchprozess in die
Viton®-Lösung 13 und der nachfolgende Trocknungsvorgang werden 3 bis 5 mal wiederholt, bis die Schichtdicke der Viton®-Schicht als zweite Polymerschicht 27 etwa 0,1 mm beträgt. Zur vollständigen Entfernung des Methylethylketons wird die Handschuhform 1 für 12 Stunden bei Raumtemperatur getrocknet. Nachfolgend wird die beschichtete Handschuhform 1 in einem Autoklav 14 für 120 Minuten bei einem Druck von 3 bar und einer Temperatur von 150°C vulkanisiert. Demnach werden die erste Polymerschicht 25 und die zweite
Polymerschicht 28 als ein Schichtverbund 29 aus
unterschiedlichen Polymeren gemeinsam vulkanisiert.
Figur 2 zeigt das Herstellungsverfahren eines zweiten
Ausführungsbeispiels. Das zweite Ausführungsbeispiel weist nur die erste Polymerschicht 25 auf und stellt somit eine vereinfachte Form des vorstehend beschriebenen ersten
Ausführungsbeispiels dar. Das Herstellungsverfahren sieht auch hier das Vorbereiten der Handschuhform 1, das
Aufziehen des textilen Futters 2 sowie dessen Bestreichen mit einer PVA-Lösung 3 vor. Diese Schritte erfolgen
entsprechend dem Herstellungsverfahren des ersten
Ausführungsbeispiels . Im Unterschied zum ersten
Ausführungsbeispiel wird aber nur in die Brombutyllösungen 6 und 10 gemäß des Herstellungsverfahrens des ersten
Ausführungsbeispiels getaucht. Nach dem letzten Tauchgang in die Brombutyllösung 10 wird die Handschuhform 1 zur vollständigen Entfernung des Methylethylketons bei
Raumtemperatur getrocknet. Nachfolgend wird die
beschichtete Handschuhform 1 in einem Autoklav 14 für 120 Minuten bei einem Druck von 3 bar und einer Temperatur von 150°C vulkanisiert . Figur 3 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel des
Herstellungsverfahren. Der Unterschied zum ersten
Ausführungsbeispiel (Fig. 1) liegt in der Verwendung einer stärkehaltigen Lösung 15 an Stelle der PVA-Lösung 3. Die stärkehaltige Lösung ist beispielsweise eine 1:1 mit Wasser verdünnte handelsübliche Bügel- bzw. Wäschestärkelösung.
Demgemäß wird als polares Polymer mit Hydroxylgruppen bevorzugt PVA und/oder Stärke verwendet. Das textile Futter 2 wird hier vor dem ersten Tauchgang mit der stärkehaltigen Lösung besprüht und nachfolgend in einem Ofen (30)
getrocknet, bis das Wasser der stärkehaltigen Lösung im Wesentlichen vollständig verdunstet ist, in dem Beispiel 20 min bei 80° Celsius. Die nachfolgenden
Verfahrensschritte erfolgen analog zum ersten
Ausführungsbeispiel .
Der Schichtaufbau des ersten Ausführungsbeispiels ist in Fig. 6 schematisch dargestellt, wobei
Polymertauchteilschichten nicht einzeln dargestellt sind. Der erfindungsgemäße Schutzhandschuh 16 bzw. das
erfindungsgemäße Verbundmaterial besteht aus einer textilen Schicht bzw. dem textilen Futter 2 und der ersten
Polymerschicht 25, welche die textile Schicht 2 teilweise durchdringt. Somit enthält das erfindungsgemäße
Verbundmaterial, anders als beispielsweise der in Fig. 5 schematisch dargestellte Schutzhandschuh mit eingeklebten Innenfutter 2, keine Haftvermittlerschicht 22. Durch die teilweise Durchdringung des textilen Futters 2 durch die erste Polymerschicht 25 erfolgt eine mechanische
Verschlaufung von Fasern und Kautschuk, welche durch die Vulkanisation des Kautschuks fixiert wird. Dabei findet die Durchdringung nur soweit statt, dass die textilen
Eigenschaften des Futters 2 zumindest teilweise erhalten bleiben. Die textile Schicht bzw. das textile Futter 2 bildet die Innenseite des Handschuhs. Der Pfeil 23 symbolisiert die Chemikalieneinwirkung von außen auf den Schutzhandschuh 16.
Im ersten Ausführungsbeispiel besteht das Verbundmaterial des Schutzhandschuhs 16, wie in Fig. 6 schematisch
dargestellt ist, neben der textilen Schicht 2 und der ersten Polymerschicht 25, die von den beiden
Polymerteilschichten 26 und 27, gebildet wird, noch aus einer zweiten Polymerschicht 28.
Das textile Futter 2 des Ausführungsbeispiels enthält
Baumwollfasern. Der Baumwollanteil ist > 50%, wobei es sich um ein Baumwollmischgewirk oder ein reines Baumwollgewirk handeln kann. Das Gewirk ist als Interlockgewirk
ausgebildet und weist ein Gewicht von 265 g/m2 bei einer 30er Garnstärke auf.
Die erste Polymerschicht 25 besteht aus Brombutylkautschuk und weist eine Schichtdicke von 0,15 mm auf. Diese
Brombutylschicht 25 zeigt nicht nur gegen flüssige Medien eine Barrierewirkung, sondern weist zudem eine sehr geringe Gaspermeabilität auf. Somit schützt die Brombutylschicht 25 vor Gasen wie beispielsweise Ammoniak oder
Chlorwassers off. Die zweite Polymerschicht 28 enthält ein Fluorelastomer mit den Monomeren 1 , 1-Difluorethen und
Hexafluorpropen und gegebenenfalls Tetrafluorethen, z.B. Viton®. Die Viton®-Schicht 28 hat eine Schichtdicke von 0,1 mm. Durch die Kombination von Brombutylschicht 25 und Viton®-Schicht 28 im Schichtverbund 29 kann eine
SchutzWirkung erreicht werden, die über die kumulative Wirkung der beiden Einzelschichten hinausgeht. Das
Ausführungsbeispiel weist hohe Permeationszeiten für eine Vielzahl an Verbindungsklassen wie aliphatischen
Kohlenwasserstoffen, Säuren, Laugen und polare organische Verbindungen wie Amine, polare Lösungsmittel auf. Das textile Innenfutter 2 gewährleistet gleichzeitig einen hohen Tragekomfort ohne Tastempfindlichkeit oder
Flexibilität des Schutzhandschuhs 16 zu beeinträchtigen.
Figur 8 zeigt eine lichtmikroskopische Aufnahme des
Querschnittes A des oben beschriebenen zweiten
Ausführungsbeispiels . Das textile Futter 2 bildet die
Innenseite des Handschuhs. Die Brombutylschicht 25 und das textile Futter 2 bilden dabei ein Verbundmaterial. Die weiße, d.h. nicht eingefärbte erste Brombutylteilschicht 26 durchdringt dabei teilweise die textile Schicht 2 und versiegelt das textile Futter 2 außenseitig. Über der ersten Brombutylteilschicht 26 ist die mit Kohlenstoff eingefärbte zweite Butylteilschicht 27 erkennbar.
Es ist dem Fachmann ersichtlich, dass die vorstehend beschriebenen Ausführungsform beispielhaft zu verstehen ist, und die Erfindung nicht auf diese beschränkt ist, sondern in vielfältiger Weise variiert werden kann, ohne die Erfindung zu verlassen. Ferner ist ersichtlich, dass die Merkmale unabhängig davon, ob sie in der Beschreibung, den Ansprüchen, den Figuren oder anderweitig offenbart sind auch einzelnen wesentliche Bestandteile der Erfindung definieren, selbst wenn sie zusammen mit anderen Merkmalen gemeinsam beschrieben sind .

Claims

Patentansprüche
1. Polymerer Schutzhandschuh (16) mit einem textilen Futter (2) , dadurch gekennzeichnet, dass der Schutzhandschuh (16) eine textile Schicht als textiles Futter (2) und zumindest eine erste Polymerschicht (25) eines synthetischen
Elastomers mit Isopreneinheiten umfasst, und wobei die textile Schicht (2) und die erste Polymerschicht (25) als Schichtverbund (29) vorliegen und die Innenseite des
Schutzhandschuhs (21) durch die textile Schicht (2) gebildet wird.
2. Schutzhandschuh (16) gemäß dem vorherigen Anspruch, wobei das textile Futter (2) und die erste Polymerschicht (25) an ihrer Grenzfläche ein Faser-Kunststoff- Verbundmaterial bilden.
3. Schutzhandschuh (16) gemäß einem der vorherigen
Ansprüche, wobei das textile Futter (2) und die erste
Polymerschicht (25) haftvermittlerfrei zusammengehalten werden .
4. Schutzhandschuh (16) gemäß einem der vorherigen
Ansprüche, wobei das textile Futter (2) ein Gewirk,
bevorzugt ein Gewirk mit Doppelschlingen, besonders
bevorzugt ein Interlockgewirk ist.
5. Schutzhandschuh (16) gemäß einem der vorherigen
Ansprüche, wobei das Gewirk cellulosehaltige Fasern
enthält.
6. Schutzhandschuh (16) gemäß einem der vorherigen
Ansprüche, wobei das Gewirk ein Textilfutter (2) aus
Baumwollgewirk oder einem Baumwollmischgewirk, insbesondere ein Baumwollmischgewirk mit einem Baumwollanteil > 50%, bildet.
7. Schutzhandschuh (16) gemäß einem der vorherigen
Ansprüche, wobei die textile Schicht (2) eine Dichte von
> 150 g/m2, bevorzugt > 250 g/m2 aufweist.
8. Schutzhandschuh (16) gemäß einem der vorherigen
Ansprüche, wobei die erste Polymerschicht (25) ein
Elastomer mit Butyl-Monomereinheiten enthält.
9. Schutzhandschuh (16) gemäß einem der vorherigen
Ansprüche, wobei die erste Polymerschicht (25) ein
Elastomer mit halogenierten Butyl-Monomereinheiten,
insbesondere Brombutyl-Monomereinheiten, enthält.
10. Schutzhandschuh (16) gemäß einem der vorherigen
Ansprüche, wobei die erste Polymerschicht (25) aus einem Schichtverbund aus zumindest zwei Teilschichten (26, 27) desselben Polymers besteht.
11. Schutzhandschuh (16) gemäß Anspruch 10, wobei die erste Teilschicht (26) der ersten Polymerschicht (25) kein
Farbmittel und die zweite Teilschicht (27) Farbmittel enthält .
12. Schutzhandschuh (16) gemäß einem der vorherigen
Ansprüche, wobei die erste Polymerschicht (25) mittels Tauchverfahren, insbesondere mittels Lösungstauchverfahren, aufgebracht worden ist.
13. Schutzhandschuh (16) gemäß einem der vorherigen
Ansprüche, wobei über der ersten Polymerschicht (25)
zumindest eine zweite Polymerschicht (28) eines zweiten synthetischen Elastomers aufgebracht ist.
14. Schutzhandschuh (16) gemäß einem der vorherigen
Ansprüche, wobei die zweite Polymerschicht ein Elastomer mit i) 1 , 1-Difluorethen- und/oder Hexafluorpropen- Monomereinheiten oder ii) Acrylnitri1 -Monomereinheiten enthält . 15. Schutzhandschuh (16) gemäß einem der vorherigen
Ansprüche, wobei die erste Polymerschicht (25) eine Dicke von 0,05 mm bis 0,5 mm und/oder die zweite Polymerschicht (28) eine Dicke von 0,05 mm bis 0,
15 mm aufweist.
16. Schutzhandschuh (16) gemäß einem der vorherigen
Ansprüche, wobei die textile Schicht (2) zumindest Reste eines filmbildenden Polymers, insbesondere Polyvinylalkohol und/oder ein Polysaccharid, vorzugsweise Stärke enthält.
17. Verfahren zur Herstellung eines Schutzhandschuhs (16) zumindest mit den Schritten: a) Aufbringen eines textilen Futters (2) auf eine
Handschuhform (1), b) Aufbringen einer Lösung (3) eines filmbildenden Polymers auf das textile Futter (2) und Trocknen des textilen
Futters (2) , c) Tauchen der Handschuhform (1) in eine erste Lösung (6) eines synthetischen ersten Kautschuks bei einer Temperatur Ti, wobei Ti kleiner als die Vernetzungstemperatur des ersten Kautschuks ist, zur Erzeugung einer ersten
synthetischen Polymerschicht (25) , d) Entfernen der Handschuhform (1) nach einer
vordefinierten Tauchzeit aus der ersten Kautschuklösung
(6) , wobei die Schritte c) und d) ein- oder mehrfach
nacheinander ausgeführt werden, e) Trocknen der getauchten ersten synthetischen
Polymerschicht (25) bis das Lösungsmittel zumindest
weitgehend verdunstet ist, f) Vulkanisieren der ersten synthetischen Polymerschicht (25) durch Autoklavieren des Schutzhandschuhs (16) , g) Abziehen des Schutzhandschuhs (16) von der Handschuhform
(1) ·
18. Verfahren gemäß dem vorherigen Anspruch, wobei der synthetische Kautschuk der ersten Lösung (6) ein
Butylkautschuk, bevorzugt ein halogenierter Butylkautschuk und besonders bevorzugt ein Brombutylkautschuk ist.
19. Verfahren gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Handschuhform (1) nach dem Schritt e) in eine zweite Lösung (13) eines zweiten synthetischen Kautschuks getaucht wird und nach einer vordefinierten Tauchzeit ta aus der Lösung (13) entfernt und getrocknet wird.
20. Verfahren gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei der zweite synthetische Kautschuk der zweiten Lösung (13) halogeniert ist.
21. Verfahren gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei der zweite synthetische Kautschuk der zweiten Lösung (13) die Monomere 1 , 1-Difluorethen und/oder Hexafluorpropen enthält .
22. Verfahren gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei das in der Lösung (3) enthaltene filmbildende Polymer ein polares, bevorzugt wasserlösliches Polymer mit
Hydroxylgruppen ist.
23. Verfahren gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Lösung (3) des filmbildenden Polymers Polyvinylalkohol und/oder ein Polysaccharid, insbesondere Stärke enthält.
24. Verfahren gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Lösung eines filmbildenden Polymers (3) ein
Weichmacher, bevorzugt Glycerin, zugesetzt wird.
25. Verfahren gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei das textile Futter (2) solange mit der PVA-Lösung (3)
bestrichen wird, bis der Auftrag an PVA 0,15 bis 3 g, bevorzugt 0,3 bis 1,8 g und besonders bevorzugt 0,6 bis 0,9 g beträgt .
26. Verfahren gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Viskosität der ersten Kautschuklösung (6) 100 bis
200 s, bestimmt mit einem 6mm-Fordbecher , beträgt.
27. Verfahren gemäß einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet dadurch, dass die Handschuhform (1) zunächst in die erste Lösung (6) des ersten synthetischen Kautschuks und anschließend in eine zweite Lösung (10) des ersten synthetischen Kautschuks getaucht wird und wobei die
Viskosität der ersten Lösung (6) größer ist als die
Viskosität der zweiten Lösung (10) .
28. Verfahren gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Handschuhform (1) zumindest in einem der Tauchvorgänge mindestens einmal partiell bis zum Handgelenk (18)
vorgetaucht und nachfolgend vollständig getaucht wird.
29. Verfahren gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Handschuhform (1) jeweils so lange beziehungsweise so oft in die entsprechenden Kautschuklösungen getaucht werden, bis die erste Polymerschicht (25) eine Dicke von 0,05 bis 0,5 mm und/oder die zweite Polymerschicht (28) eine Dicke von 0,05 bis 0,2 mm erhalten haben.
30. Verfahren gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Schutzhandschuh (16) nach den Tauchgängen in der ersten Kautschuklösung (6) bzw. in den verschiedenen
Kautschuklösungen (6, 10, 13) in dem Schritt f) bei einem Druck von 3 bis 5 bar und/oder einer Temperatur von 60 bis 170°C, bevorzugt von 90 bis 150°C vulkanisiert wird.
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