DE3688000T2

DE3688000T2 - Ein Fluorpolymer enthaltende biegsame Verbundlaminate.

Info

Publication number: DE3688000T2
Application number: DE86400994T
Authority: DE
Inventors: Ronald A Sahatjian; Mark G Steckel
Original assignee: Chemfab Corp
Current assignee: Saint Gobain Performance Plastics Corp
Priority date: 1985-05-16
Filing date: 1986-05-09
Publication date: 1993-10-21
Anticipated expiration: 2006-05-10
Also published as: JPS6223751A; EP0202996A3; JP2619362B2; EP0202996A2; US4943473A; DE3688000D1; EP0202996B1

Description

Hintergrund der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf ein Fluorpolymer enthaltende flexible Schichtstoffe, ein Verfahren zur Herstellung solcher Schichtstoffe durch Filmlaminierungstechniken und auf Schutzbekleidungen oder sonstige Gegenstände, die aus solchen neuen Schichtstoffen hergestellt sind, sowie auf ein Verfahren zur Herstellung solcher Gegenstände. Die aus erfindungsgemäßen Schichtstoffen hergestellten Gegenstände sind chemisch resistent, und die Schichtstoffe sind so flexibel, daß sie die Herstellung von Schutzbekleidung ermöglichen. Ferner können auch flammhemmende Schichtstoffe hergestellt werden.
Die derzeit verfügbaren Schutzbekleidungen sorgen bereits für ein gewisses Ausmaß an chemischem Schutz. Diese Bekleidung kann aus nichtgewebtem spinngebundenem Polyethylen (Tyvek) oder Polyester (Sontara) oder aus Laminaten von Tyvek mit Polyethylen oder Saran hergestellt werden. Andere Materialien, wie Butylelastomere, Neoprenelastomere, Fluorelastomere und chloriertes Polyethylen, können ebenfalls für Schutzbekleidungen verwendet werden. Aus US-A 4 421 878 und US-A 4 423 183 ist beispielsweise bekannt, daß sich gehärtete Fluorelastomerfilme (Viton) als Beschichtung bei Schutz- und Sicherheitsbekleidung eignen. Jedes dieser Materialien ist jedoch für einige Klassen an Chemikalien permeabel oder durch diese abbaubar. Diese Materialien sind daher nicht beständig gegenüber dem vollständigen Spektrum an toxischen und gefährlichen Materialien, mit denen man es möglicherweise in aggressiven Umgebungen zu tun hat. Ferner braucht man bei Bekleidungsstücken aus diesen Materialien flammhemmende Überanzüge, falls sowohl ein Schutz vor Chemikalien als auch vor Flammen notwendig ist. Elastomere Materialien, wie Viton oder Butylkautschuk, werden durch einige gefährliche Materialien irreversibel kontaminiert, wie durch Nitrobenzol, und können nicht gereinigt werden. Weiter werden die Sperreigenschaften dieser Materialien durch eine Dekontaminierung beeinträchtigt, so daß sich aus diesen Materialien hergestellte Gegenstände nicht erneut verwenden lassen.
In US-A 4 165 404 wird ein Verfahren zur Herstellung beschichteter Laminate aus Gewirken oder Geweben mittels einer dicken Schicht aus fluoriertem Copolymer unter Verwendung einer Zwischenschicht aus einem Copolymer mit einer niedrigen Schmelzviskosität beschrieben. Die so hergestellten Schichtstoffe sind zur Verwendung als Bekleidungsstücke jedoch nicht ausreichend flexibel und sind so aufgebaut, daß sie sich speziell zum Formen starrer Gegenstände eignen.
Flammhemmende Bekleidungsstücke sind auch bereits aus bändchengeflochtenem Nomex hergestellt worden. Diese Materialien haben infolge ihrer offenen Gewebestruktur jedoch keine Chemikalienbeständigkeit. Versuche zum Beschichten von bändchengeflochtenen Geweben aus Nomex mit dem Ziel, hierbei ein Material zu erhalten, das sowohl chemikalienbeständig als auch flammfest ist, haben zu einem Verlust der für Bekleidung erforderlichen Flexibilität geführt.
Die CH-A 522 502 bezieht sich auf eine mehrschichtige Bahn, die sich nach Aufschneiden in einzelne Stücke zum Abdecken verschiedener Gegenstände eignet. Diese Bahn eignet sich vor allem als Schutzabdeckung für Automobile und Maschinen. Die mehrschichtige Bahn besteht aus mehreren dünnen Polyesterfilmen oder Polyesterartigen Filmen, wobei sich zwischen den einzelnen Filmen eine Innenschicht und ein Klebstoff befinden. Die Art der Innenschicht ermöglicht, daß diese vom Klebstoff durchdrungen werden kann, wodurch alle Komponenten miteinander verbunden werden.
Die BE-A 651 049 bezieht sich auf eine Verpackung, die eine Reihe an Komponenten unter Einschluß von Fluorpolymerkomponenten enthält, wobei alle Komponenten im Gegensatz zur vorliegenden Erfindung jedoch biaxial orientiert oder metallisiert sein müssen. Über irgendeine klebrige Eigenschaft des Fluorpolymers wird darin nichts berichtet.
Die GB-A 2 074 941 betrifft eine flexible Mattenstruktur, in der Metalldrähte oder Synthesegarne enthalten sind und die mit einem Plastikmaterial oder einem Elastomermaterial überzogen ist, das für Gase oder Flüssigkeiten undurchlässig ist. Darin wird jedoch keines der Materialien beschrieben, wie sie aus der vorliegenden Erfindung hervorgehen.
Die GB-A 977 367 bezieht sich besonders auf eine Technik zum Verbinden von Gewebestücken, welche thermoplastische Beschichtungen aufweisen.
Aufgabe der Erfindung ist nun die Schaffung flexibler Schichtstoffe, die sowohl flammfest als auch gegenüber aggressiven Materialien beständig sind, so daß sie sich für Schutzbekleidungen und andere Gegenstände, wie Schutzdecken oder Umhüllungen, verwenden lassen. Flammfeste Materialien lassen sich unter Verwendung eines flammfesten flexiblen Trägers erhalten.
Weitere Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens zum Säumen von Materialien, die an beiden Seiten einen Schmelzklebstoff aufweisen. Bei diesem Verfahren verwendet man heißversiegelte Säume oder eine Kombination aus Nähen und Heißversiegeln. Im letztgenannten Fall ist der genähte Saum zu keiner Zeit dem Mittel ausgesetzt, vor dem ein Schutz gebraucht wird.

Kurzzusammenfassung der Erfindung

Die Herstellung eines flexiblen und resistenten Schichtstoffs erfolgt durch Laminierung eines ein Fluorpolymer enthaltenden dünnen Films auf eine oder beide Seiten eines flexiblen Trägers, der sich als Bekleidung, Schutzdecke oder Umhüllung verwenden läßt. Die Filmkomponente oder die Komponenten, die beidseitig auf den Träger laminiert sind, sind vorzugsweise jeweils weniger als 127 Mikrometer (5 mil) dick. Die erfindungsgemäßen Komponenten eignen sich zur Schaffung der gewünschten sperrenden Eigenschaften unter einer nur minimalen Dicke. Ein Klebstoff, der zum Verbinden des Laminats verwendet wird, kann entweder auf den Träger oder auf den ein Fluorpolymer enthaltenden Film aufgebracht werden. Ein Aufbringen des Klebstoffs auf den Film vermeidet eine Durchdringung nichtgewebter Träger und führt somit zu einer Verbesserung der Flexibilität der gebildeten Schichtstoffe, ohne daß hierdurch die Chemikalienfestigkeit oder die Sperreigenschaften beeinträchtigt werden. Das erhaltenen Material verfügt über eine gute kohäsive Festigkeit und ist hochflexibel. Werden zwei Schichten an Fluorpolymer angewandt, nämlich jeweils eine Schicht an jeder Seite des Trägers, dann ergibt sich eine stark erhöhte Chemikalienbeständigkeit. Die erfindungsgemaß hergestellten Schichtstoffe sind gegenüber einem breiten Spektrum an gefährlichen Chemikalien beständig, wie gegenüber flüchtigen organischen Stoffen, organischen und anorganischen Säuren sowie Basen, flüchtigen Feststoffen sowie anorganischen und organischen Salzen in Lösung.
Das erfindungsgemäße Material eignet sich zur Herstellung von Schutzbekleidung, wie Kapuzen, Hauben, Overalls, mit Luft versorgten Anzügen, Handschuhen und Fußbekleidung. Das Material eignet sich auch zur Anwendung bei Respiratoren und anderen Einrichtungen, Zelten oder sonstigen Schutzdecken sowie bei irgendwelchen sonstigen Anwendungen, wo flexible, flammfeste und chemikalienbeständige Materialien benötigt werden.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

Gegenstand der Erfindung ist die Schaffung eines aus einem Schichtstoff hergestellten flexiblen Schutzgegenstands, bei dem auf eine oder beide Seiten eines flexiblen Trägermaterials eine Schutzschicht laminiert ist, wobei diese Schichten weniger als 127 Mikrometer (5 mil) dick sind und zwischen den Schutzschichten und dem flexiblen Träger ein Klebstoff angeordnet ist, der dadurch gekennzeichnet ist, daß die Schutzschicht eine ein Fluorpolymer enthaltende Schicht ist und der Klebstoff ein Schmelzklebstoff ist, dessen Schmelztemperatur niedriger als die des Trägers und der ein Fluorpolymer enthaltenden Schichten ist, und der ausgewählt ist aus der aus FEP, FEP im Gemisch mit PTFE, TFB, PTFE und PFA bestehenden Gruppe.
Nach einem weiteren Merkmal ist der Schmelzklebstoff zwischen 0,00253 mm (0,1 mil) und 0,0381 mm (1,5 mil) dick.
Gemäß einem weiteren Merkmal umfaßt das gleiche Fluorpolymer sowohl die Schutzschicht als auch den Klebstoff.
Nach einem weiteren Merkmal umfaßt das FEP sowohl die Schutzschicht als auch den Klebstoff.
Diese Materialien behalten ihre Flexibilität oder Geschmeidigkeit und zeigen eine verbesserte Beständigkeit gegenüber einer Durchdringung oder einem Abbau durch Chemikalien. Die Chemikalienbeständigkeit ist besonders dann unerwartet ausgeprägt, wenn doppelseitige Laminate verwendet werden. Die Sperreigenschaften der doppelseitigen Schichtstoffe sind gegenüber den einseitigen Schichtstoffen mit der gleichen gesamten Filmdicke wesentlich verbessert. Die erfindungsgemäßen Materialien werden ferner durch Chemikalien, wie Nitrobenzol, im Vergleich zu einigen elastomeren Materialien, wie Butylkautschuk und Viton, nicht irreversibel kontaminiert und können gereinigt werden. Nach einer Dekontaminierung zeigen die erfindungsgemäßen Materialien keinen Verlust ihrer Sperreigenschaften.
Der erfindungsgemäß zu verwendende und ein Fluorpolymer enthaltende Film enthält ein Fluorelastomer, ein Perfluorelastomer, einen Fluorplasten, einen Perfluorplasten oder ein Gemisch aus Fluor- oder Perfluorelastomeren und Fluor- oder Perfluorplasten. Das bevorzugte Fluorpolymer ist ein Fluorplast, vorzugsweise Polytetrafluorethylen (PTFE). Ferner kann der Film auch ein Gemisch aus einem Fluorpolymer und einem Polyimid, einem Polyamidimid oder einem Polyphenylensulfid enthalten.
Unter einem Fluorplasten werden sowohl wasserstoffhaltige Fluorplaste als auch wasserstofffreie Fluorplaste verstanden, sofern nichts anderes gesagt ist. Fluorplaste sind Polymere mit im allgemeinen paraffinischer Struktur, bei denen einige oder alle Wasserstoffatome durch Fluor ersetzt sind, und hierzu gehören unter anderem Polytetrafluorethylen (PTFE), fluoriertes Ethylen- Propylen-Copolymer (FEP), Perfluoralkoxyharz (PFA), Homopolymere von Polychlortrifluorethylen (PCTFE) und dessen Copolymere mit TFE oder VF&sub2;, Ethylenchlortrifluorethylencopolymer (ECTFE) und dessen Modifikationen, Ethylentetrafluorethylencopolymer (ETFE) und dessen Modifikationen, Copolymere von TFE mit Pentafluorpropylen, Polyvinylidenfluorid (PVDF) und Polyvinylfluorid (PVF).
Ähnlich werden unter einem Fluorelastomer sowohl wasserstoffhaltige Fluorelastomere als auch wasserstofffreie Perfluorelastomere verstanden, sofern nichts anderes gesagt ist. Ein Fluorelastomer ist irgendein Polymer mit elastomerem Verhalten oder einem hohen Nachgiebigkeitsgrad, das ein oder mehr fluorierte Monomere mit ethylenischer Ungesättigtkeit, wie Vinylidenfluorid, und ein oder mehr Comonomere mit ethylenischer Ungesättigtkeit enthält. Das fluorierte Monomer kann ein perfluoriertes Monoolefin sein, beispielsweise ein Hexafluorpropylen, Pentafluorpropylen, Tetrafluorethylen und Perfluoralkylvinylether, wie Perfluor(methylvinylether) oder Perfluor(propylvinylether). Das fluorierte Monomer kann ein teilweise fluoriertes Monoolefin sein, das auch andere Substituenten enthalten kann, wie Chlor oder Wasserstoff. Das Monoolefin ist vorzugsweise eine geradkettige oder verzweigtkettige Verbindung mit einer endständigen ethylenischen Doppelbindung. Das Elastomer besteht vorzugsweise aus von fluorhaltigen Monomeren abgeleiteten Einheiten. Zu solchen weiteren Monomeren gehören beispielsweise Olefine mit einer endständigen ethylenischen Doppelbindung, insbesondere Ethylen und Propylen. Das Elastomer besteht normalerweise aus Kohlenstoff-, Wasserstoff-, Sauerstoff- und Fluoratomen.
Jede Fluorpolymerkomponente kann eine funktionelle Gruppe, wie eine Carbonsäuregruppe oder eine Sulfonsäuregruppe oder ein Salz hiervon, ein Halogen oder auch ein reaktives Wasserstoffatom an einer Seitenkette enthalten.
Bevorzugte Elastomere sind Copolymere von Vinylidenfluorid und wenigstens einem anderen fluorierten Monomer, insbesondere ein oder mehr Monomeren aus der Gruppe Hexafluorpropylen, Pentafluorpropylen, Tetrafluorethylen und Chlortrifluorethylen. Zu im Handel erhältlichen Fluorelastomeren gehören Copolymer von Vinylidenfluorid und Hexafluorpropylen, wie Viton A, das von DuPont erhältlich ist, Terpolymere von Vinylidenfluorid, Hexafluorpropylen und Tetrafluorethylen, wie Viton B, das ebenfalls von DuPont erhältlich ist (und ähnliche Copolymere wie FLUOREL von 3M, DAIEL von Daiken und TECHNIFLON von Montefluous), und Copolymere von Vinylidenfluorid und Chlortrifluorethylen, wie Kel-F von 3M. Die Verwendung von AFLAS, bei dem es sich um ein Copolymer von TFE und Propylen handelt, wie es von Asahi erhältlich ist, ist ebenfalls möglich.
Zu bevorzugten Perfluorelastomeren gehören elastomere Copolymere von Tetrafluorethylen mit Perfluor(alkylvinyl)comonomeren, wie Hexafluorpropylen, oder Perfluor(alkylvinylether)comonomere der Formel
worin Rf ein Perfluoralkylrest oder ein Perfluor(cyclooxaalkyl)rest ist. Besonders bevorzugt sind die Perfluorvinylether, worin Rf ausgewählt ist aus den Gruppen -CF&sub3;, -C&sub3;F&sub7;,
worin N für 1 bis 4 und X für H, Na, K oder F steht. Ein besonders brauchbares Fluorelastomer ist KALREZ, bei dem es sich um ein Copolymer von TFE und Perfluormethylvinylether (PMVE), oder eine Modifikation hiervon handelt.
Der hierin verwendete Ausdruck Polyimid umfaßt
-N-R&sub1;-N = R&sub2; =
worin R&sub1; ein Diamid ist und R&sub2; ein Dianhydrid bedeutet.
Der hierin verwendete Ausdruck Polyamidimid umfaßt
-R&sub1;-N = R&sub2; H
worin R&sub1; und R&sub2; die gleichen Bedeutungen wie oben haben.
In der Filmzusammensetzung können gewünschtenfalls und wie in der Technik allgemein bekannt Füllstoffe oder Additive vorhanden sein, wie Pigmente, Weichmacher, Stabilisatoren, weichmachende Mittel, Streckmittel und dergleichen. So können beispielsweise Substanzen vorhanden sein, wie Graphit, Ruß, Titandioxid, Aluminiumoxid, Aluminiumoxidtrihydrat, Glasfasern, Glasperlen, Glasmikroballone, Kohlefasern, Magnesiumoxid, Siliciumdioxid, Asbest, Wallastonit, Glimmer und dergleichen.
Der ein Fluorpolymer enthaltende Film, welcher ein oder mehr Schichten mit unterschiedlichem Gehalt enthalten kann, wird vorzugsweise getrennt hergestellt. Die unabhängige Bildung des Films erlaubt die Entwicklung einer gleichförmigen, unter niedriger Spannung stehenden und feindosierten sowie abgemessenen Schicht in spezieller Zubereitung für die anschließende Anwendung auf den Träger. Die bevorzugteste Technik zur Herstellung des Films erfolgt durch Gießen zur Zubereitung für eine Abziehübertragungslaminierung oder eine Fusionswalzenlaminierung. Bei einer solchen Technik wird der Film auf einem Träger gebildet, bei dem es sich um irgendeine dimensionsstabile Membran, wie eine Metallfolie, insbesondere eine Aluminiumfolie, oder um einen kompatiblen polymeren Film, wie einen gespaltenen beziehungsweise geschliffenen PTFE oder KAPTON Polyimidfilm, handelt. Zu anderen Techniken für eine Filmbildung gehören eine Schmelzextrusion oder Coextrusion und ein Kalandern. Es ist auch die Laminierung eines Schmelzklebers auf den Träger unter anschließender Beschichtung mit dem Fluorpolymerfilm in Betracht zu ziehen.
Die ein Fluorpolymer enthaltenden Filmkomponenten sollen vorzugsweise weniger als 127 Mikrometer (5 mil) dick sein, damit sich Schichtstoffe mit einer zur Verwendung bei Bekleidung ausreichender Flexibilität ergeben. Solche Filme sind vorzugsweise 25,4 bis 101,6 Mikrometer (1 bis 4 mil) dick, damit sich ein guter Schutz und eine gute Flexibilität ergibt, und diese Filme sind insbesondere 25,4 bis 50,8 Mikrometer (1 bis 2 mil) dick. Für auf beiden Seiten laminierte Träger, wo beim fertigen Gegenstand keine hohe Flexibilität erforderlich ist, kann der verwendete Film natürlich irgendeine geeignete Dicke haben.
Bei den erfindungsgemäßen Trägern kann es sich um jedes geeignete flexible Material handeln, das die zur Bildung des Laminats angewandten Bedingungen aushalten kann. Zu Beispielen für geeignete Träger gehören unter anderem Glas, Glasfasern, Keramiken, Graphit (Kohlenstoff), PBI (Polybenzimidazol), PTFE, Polyarylamide, wie Kevlar und Nomex, Metalle, wie Kupfer- oder Stahldrähte, Polyolefine, wie Tyvek, Polyester, wie Reemay, Polyamide, Polyimide, Thermoplasten, wie Kynar und Tefzel, Polyphenylensulfid, Polyetheroxide, Polyethersulfone, Polyetherketone, Novoloidphenolfasern, wie Kynol, Baumwolle, Asbest und andere natürliche und synthetische Textilien. Beim Träger kann es sich um ein Garn, ein Filament, ein Monofilament oder ein sonstiges faserartiges Material entweder als solchem oder als ein Textil oder als irgendein gewobenes, nichtgewobenes, wie spinngeflochtenes, spinngebundenes oder stichgebundenes, oder gewirktes Material handeln. Der Träger kann auch ein Film oder Papier sein. Das Gewebe soll nicht behandelt sein, obwohl gewünschtenfalls auch beschichtete Gewebe verwendet werden können.
Zur Herstellung der erfindungsgemäßen widerstandsfähigen Materialien wird erforderlichenfalls ein Klebstoff verwendet, um den Träger auf den gewünschten Film zu binden. Bei Filmen, die schmelzbindbar sind, wie FEP oder PFA, muß keine getrennte Klebstoffschicht verwendet werden. Der Klebstoff kann auf die Filmschicht vor der Laminierung aufgebracht werden, oder man kann zwischen dem Film und dem Träger eine diskrete Klebstoffschicht anordnen und das Ganze dann laminieren. Klebstoffschichten mit einer Dicke von 2,54 bis 38,1 Mikrometer (0,1 bis 1,5 mil) sind erfindungsgemäß geeignet. Im Falle eines gewobenen oder gewirkten Materials kann der Träger vor der Laminierung mit dem Klebstoff beschichtet werden. Im Falle nichtgewobener Träger können Klebstoffbeschichtungen infolge einer Imprägnierung des Trägers zu einem Verlust an Flexibilität führen. Bei den erfindungsgemäßen Schichtstoffen wird diese Schwierigkeit vermieden, da diese flexibel bleiben.
Wird ein Schmelzkleber verwendet, dann kann es sich hierbei um eine Fluorpolymer oder um ein Nicht-Fluorpolymer handeln, solange die zum Schmelzen erforderliche Temperatur mit dem zur Laminierung verwendeten Film und dem als Träger dienenden Gewebe kompatibel ist. Ein FEP/Viton-Kleber ist besonders geeignet. Materialien, die bei niedrigen Temperaturen schmelzen, wie TFB (Hoechst), können als Filme und als Kleber verwendet werden. Dies ermöglicht die Anwendung von Trägern mit niedriger Schmelztemperatur, wie von Polyolefinen, Polyestern und Polyamiden. Als Schmelzkleber können auch PFA und PTFE verwendet werden.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird ein Schmelzkleber, vorzugsweise FEP/Viton, auf einen 50,8 Mikrometer (2 mil) dicken PTFE-Film aufgebracht, um diesen Film dann auf einen flammfesten Träger, wie Nomex SL, zu laminieren. Der Film wird durch Heißversiegelung mit dem Träger verbunden, wodurch sich ein nichtverbrennbarer und chemisch resistenter Schichtstoff ergibt.
Auf die Außenseite des Films kann wahlweise auch eine Schicht an PFA, FEP oder einem sonstigen niedrigschmelzenden fluorierten Polymer oder Gemisch hiervon aufgebracht werden.
Das erfindungsgemäß hergestellte Material eignet sich zur Herstellung von Schutzbekleidung, wie Kapuzen, Hauben, Overalls, mit Luft versorgten Anzügen, Handschuhen und Fußbekleidung. Das Material eignet sich auch zur Anwendung bei Schutzdecken, wie Zelten, Abdeckungen und bei Ausrüstungsteilen, wo ein flexibles, flammfestes und chemikalienbeständiges Material benötigt wird.
Für die Herstellung solcher Gegenstände können entsprechende Stücke unter Anwendung irgendwelcher Säumtechniken, die sich für die Endverwendung des Gegenstands eignen, miteinander verbunden werden. Eine bevorzugte Säumtechnik für doppelseitige Laminate mit schmelzbindbaren äußeren Oberflächen gemäß der Erfindung besteht in einem Zusammenheften oder einer Heißversiegelung der miteinander zu verbindenden Ränder und einer anschließenden Heißversiegelung des Saums mit der Innenseite des jeweiligen Kleidungsstücks.

Kurzbeschreibung der Zeichnung

Die Fig. 1 zeigt eine geschnittene Ansicht eines Saums für einen erfindungsgemäßen Schichtstoff während dessen Herstellung.
Die Fig. 2 zeigt eine geschnittene Ansicht eines fertigen Saums, wie er als Konstruktion in der Fig. 1 gezeigt ist.
Gemäß Fig. 1 werden zwei Stücke (10) und (12) eines miteinander zu verbindenden Schichtstoffmaterials mit ihren äußeren Oberflächen (14) und (16) zusammengegeben und die Schnittkanten (18) und (20) übereinander gelegt. Hierauf wird parallel zu den Schnittkanten durch Heißversiegelung oder durch Heften ein Saum gebildet. Sodann wird die gewünschte Saumbreite (22) gegen das Innere des Materials (24) gefaltet, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist, und der Saum schließlich heißversiegelt. Die im Saum vorhandene Heftnaht und der Rand des Schichtstoffs befinden sich dann im Inneren und sind somit von außen einwirkenden Agenzien nicht ausgesetzt. Die Permeationsfestigkeit und Penetrationsfestigkeit und die Zugfestigkeit der Saumfläche sind gleich wie beim Schichtstoff selbst.

Beispiel 1

Man beschichtet eine Seite eines gegossenen PTFE Films mit einer Dicke von 50,8 Mikrometer (2 mil) mit einem Klebstoff, bei dem es sich um ein 50 : 50-Gemisch einer Dispersion aus einem Fluorelastomer (DuPont VTR 5307) und FEP (DuPont TE 9503) handelt. Die Klebstoffschicht hat eine Dicke von 12,7 Mikrometer (0,5 mil). Der Film wird in einem kontinuierlichen Laminator, der über vier Heizzonen und fünf Presswalzen verfügt, auf jede Seite einer Rolle von nichtgewebtem Nomex Spunlace (2,7 oz/yd² = 0,09 kg/m²) laminiert. Die hierbei angewandten Temperaturen und Drücke sind wie folgt: Zone Temperatur Druck
Die physikalischen Eigenschaften der so hergestellten Schichtstoffe gehen aus der folgenden Tabelle 1 hervor. Tabelle 1 Physikalische Eigenschaften der Schichtstoffe Eigenschaft Prüfmethode Beispiel Gewicht Dicke Zugfestigkeit Reißfestigkeit Berstfestigkeit Abriebfestigkeit keine losen Fasern Niedertemperaturbiegefestigkeit bestanden Entflammbarkeit kein Brennen

Beispiel 2

Das nach Beispiel 1 hergestellte Material wird unter Anwendung des Prüfverfahrens ASTM F739-81 für eine Permeation und Penetration korrosiven und gefährlichen Chemikalien ausgesetzt. Zum Vergleich werden dabei auch andere Materialien geprüft. Die bei diesen Versuchen erhaltenen Ergebnisse gehen aus der folgenden Tabelle 2 hervor.
Hierbei zeigt der erfindungsgemäße Schichtstoff jeweils eine verbesserte Chemikalienbeständigkeit. Ferner zeigt der Nitrobenzol ausgesetzte Schichtstoff eine wesentliche Verbesserung in seiner Reinigbarkeit im Vergleich zu Butylkautschuk. Nach der Reinigung kann beim Butylkautschuk Nitrobenzol festgestellt werden, während sich beim erfindungsgemäßen Schichtstoff kein Nitrobenzol ermitteln läßt. Tabelle 2 Chemikalie Material Durchbrechzeit Thionylchlorid Beispiel 1 16 Stunden - kein Durchbrechen 53 Minuten - Durchbrechen 90%ige rauchende Salpetersäure Beispiel 1 16 Stunden - kein Durchbrechen 2 Stunden - Durchbrechen Nitrobenzol Beispiel 1 16 Stunden - kein Durchbrechen 16 Stunden - kein Durchbrechen

Beispiel 3

Das gleiche Verfahren wie im Beispiel 1 wird auch auf einen Film angewandt, der nur auf eine Seite von Nomex SL laminiert ist. Die physikalischen Eigenschaften des dabei erhaltenen Schichtstoffs gehen aus der obigen Tabelle 1 hervor.

Beispiel 4

Ein Glasgewebe der Sorte 116 (Rohgewicht 0,10 kg/m² (3,2 oz/yd²)) wird mit zwei Durchläufen an VTR 5307 (Viton) derart beschichtet, daß sich ein beschichtetes Gewicht von 0,18 kg/m² (5,35 oz/yd²) ergibt. Hierauf wird auf das Gewebe eine Beschichtung aus einem 50 : 50-Gemisch von FEP und Viton aufgebracht und dann eine Schicht an TE 9503 FEP (1,3 g/cm³) angeordnet, so daß sich ein Gesamtgewicht von 0,215 kg/m² (6,36 oz/yd²) ergibt. Dieses Material wird dann auf eine 25,4 Mikrometer (1 mil) dicke Schicht an gegossenem PTFE laminiert, die mit einer etwa 2,54 Mikrometer (0,1 mil) dicken Schicht an FEP versehen ist. Die statische Laminierung wird bei 510ºF während 10 Minuten bei einem Druck von 70 psi durchgeführt, wobei die Abkühlung unter Druck erfolgt.
Der erhaltene Schichtstoff wird unter Anwendung des Prüfverfahrens ASTM F739-81 bezüglich der Permeation und Penetration durch flüssige und gasförmige Chemikalien untersucht. Die dabei erhaltenen Ergebnisse gehen aus der folgenden Tabelle 3 hervor. Tabelle 3 Chemikalie Material Durchbrechzeit Brom Beispiel 4 16 Stunden - kein Durchbrechen 5 Minuten - Durchbrechen 5 MInuten - Durchbrechen 65%ige rauchde Schwefelsäure Beispiel 4 16 Stunden - kein Durchbrechen 6 Stunden - Durchbrechen Nitrobenzol Beispiel 4 16 Stunden - kein Durchbrechen 16 Stunden - kein Durchbrechen

Beispiel 5

Ein Schichtstoff wird durch Laminierung eines gegossenen Fluorpolymerfilms mit einer Dicke von 60 Mikrometer (0,0024'') auf beide Seiten eines Trägers aus gewobenen Polyarylamid (Nomex 0,20 kg/m², 6,0 oz/yd²) hergestellt. Der gegossene Fluorpolymerfilm besteht aus einem 50,8 Mikrometer (2 mil) dicken Film von PTFE, der auf einer Seite eine 7,6 Mikrometer (0,3 mil) dicke Schicht eines Schmelzklebers in Form eines 50 : 50-Gemisches von FEP und Viton aufweist und der auf der anderen Seite mit einer etwa 2,45 Mikrometer (0,1 mil) dicken Schicht von PFA versehen ist. Bei der Laminierung befindet sich die mit dem Schmelzkleber FEP/Viton beschichtete Seite mit dem Trager in Kontakt.
Die Verarbeitungsbedingungen im kontinuierlich arbeitenden Laminator sind identisch zu den auch beim Beispiel 1 angewandten Bedingungen. Die physikalischen Eigenschaften des dabei erhaltenen Schichtstoffs gehen aus der obigen Tabelle 1 hervor.
Die Prüfung der Permeation wird nach einem unabhängigen Prüfverfahren gemäß ASTM F731-79 auf einer Batterie aus 16 Prüfagenzien vorgenommen, die einen extrem breiten Bereich an Chemikalienfamilien darstellen. Die zur Prüfung verwendeten Agenzien gehen aus der folgenden Tabelle 4 hervor. Für keines der geprüften Agenzien zeigt der erfindungsgemäße Schichtstoff einen Durchbrechen am Ende der Prüfdauer von 8 Stunden.
Zum Vergleich sind in der Tabelle 4 auch Literaturwerte für die Prüfung derzeit verwendeter beständiger Materialien angegeben, die während der Prüfdauer gegenüber einigen Chemikalien ein Durchbrechen zeigen. Tabelle 4 Durchbrechzeiten (Minuten) bei Bekleidungsmaterialien zum Schutz vor Chemikalien (ASTM F739-81) Chemikalie Chemfab Beispiel 5 Saran/Tyrek CPE Viton/Neopren Butyl/Neopren Essigsäure Acetonitril Schwefelkohlenstoff Diethylamin Diethylether Dimethylformamid Ethylacrylat Freon TF Hexan Methanol Methylethylketon Nitrobenzol Natriumhydroxid Schwefelsäure (rauchend) Tetrahydrofuran Toluol -: keine Information verfügbar

Beispiel 6

Ein 25,4 Mikrometer (0,001'') dicker Film aus einem extrudierten thermoplastischen Fluorpolymer (FEP) wird auf eine Seite eines nichtgewebten spinngeflochtenen Polyarylamidgewebes laminiert. Das FEP dient sowohl als Schmelzkleber als auch als Film. Die Laminierung wird in einem kontinuierlichen Laminator unter Anwendung der folgenden Bedingungen durchgeführt: Zone Temperatur Druck
Es wird ein flexibler Schichtstoff hergestellt, der sich zur Verwendung bei Schutzbekleidung eignet.

Beispiel 7

Ein 25,4 Mikrometer (0,001'') dicker Film aus einem extrudierten thermoplastischen Fluorpolymer (FEP) wird auf beide Seiten eines nichtgewobenen spinngeflochtenen Polyaramidgewebes laminiert. Das FEP dient sowohl als Schmelzkleber als auch als Film. Die Laminierung wird in einem kontinuierlichen Laminator unter Anwendung der folgenden Bedingungen durchgeführt: Zone Temperatur Druck
Es wird ein flexibler Schichtstoff hergestellt, der sich zur Verwendung bei Schutzbekleidung eignet.

Beispiel 8

Es werden heißversiegelte Säume durch Verbinden getrennter Stücke des Schichtstoffs aus Fluorpolymer und Polyaramid von Beispiel 1 hergestellt und geprüft. Die Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch den Saum.
Zur Bildung des Saums werden die zu verbindenden Ränder des Schichtstoffs so zusammengelegt, daß sich die Oberflächen an ihren Enden berühren. Die Ränder werden dann unter Bildung eines T-Saums heißversiegelt. Die Saumbreite wird dann so gefaltet, daß sie ins Innere des Schichtstoffs zu liegen kommt, und an Ort und Stelle heißversiegelt.
Der gebildete Schaum zeigt eine Chemikalienbeständigkeit und eine Zugfestigkeit, die gleich sind wie bei den Grundschichtstoffen. Die Ergebnisse der Prüfung des Saums auf seine Zugfestigkeit und Chemikalienbeständigkeit gehen aus der folgenden Tabelle 5 hervor. Tabelle 5 Prüfung der Eigenschaften des Saums Eigenschaft Prüfmethode Saum Grundschichtstoff Festigkeit des Saums Durchbrechzeit (Minuten) für die Penetration von Chemikalien in rauchender Salpetersäure

Beispiel 9

Aus dem im Beispiel 1 beschriebenen Schichtstoff aus Fluorpolymer und Polyaramid wird ein Bekleidungsstück hergestellt. Unter Anwendung eines quantitativen Eignungstests in einem Respirator wird ein Schutzfaktor von 60 000 bestimmt. Bei diesem Prüfverfahren wird eine das Bekleidungsstück tragende Person unter einer Luftzufuhr von außen in eine Prüfkammer gegeben, in welcher die atmosphärische Umgebung gesteuert und überwacht werden kann. In die andere Kammer wird eine bekannte Konzentration eines kontaminierenden Mittels (ein Aerosol aus Maisöl) eingespritzt. Mittels einer Sonde im Inneren des Bekleidungsstücks im Gesichtsbereich wird die Konzentration an Maisöl gemessen, die das Bekleidungsstück permeiert oder penetriert hat. Die Konzentration an der Sonde wird aufgezeichnet, sobald die Person mehrere spezielle Übungen durchgeführt hat. Der quantitative Eignungsfaktor wird als das Verhältnis aus der Konzentration an kontaminierendem Stoffin der äußeren Umgebung und der Konzentration an kontaminierendem Stoff im Inneren der Sonde berechnet. Der dabei erhaltene hohe Wert zeigt, daß sich die erfindungsgemäßen Schichtstoffe zur Verwendung bei Schutzbekleidung eignen.

Beispiel 10

Zur Herstellung eines Schichtstoffs wird ein 50,6 Mikrometer (0,002'') dicker Film aus gegossenem Teflon auf eine Seite eines Jersey-Gewebes aus gewirktem Polyaramid (Kevlar) laminiert. Die Verfahrensbedingungen sind identisch wie beim Beispiel l. Der gebildete Schichtstoff eignet sich zur Verwendung bei Schutzbekleidung und ergibt eine bessere Drapierung, eine niedrigere Deformationsfestigkeit und eine verbesserte Elastizität im Vergleich zu gewobenen und nichtgewobenen Laminaten mit vergleichbarer Dicke.

Beispiel 11

Zur Herstellung eines Schichtstoffs wird Teflon FEP (Typ C) auf eine Seite eines Polyaramids Nomex SL laminiert. Als Klebstoff wird eine 33 Mikrometer (1,3 mil) dicke Zwischenschicht aus Acrylamid auf Lösemittelbasis verwendet. Die Bildung des Laminats erfolgt in einer statischen Presse unter einem schwachen Druck (10 kg/m² · 703 = psi) und bei Umgebungstemperatur. Der Schichtstoff wird zu einer haubenartigen Anordnung vernäht, die sich für einen die jeweilige Person umschließenden und als Atmungsvorrichtung dienenden (SCBA) Rettungsrespirator eignet. Die Säume dieses Gegenstands werden mit einem 3,68 mm (1,5'') Streifen des gleichen Schichtstoffs gebunden.

Beispiel 12

Unter Anwendung der im Beispiel 1 beschriebenen Bedingungen wird unter Verwendung eines 25,3 Mikrometer (1 mil) dicken PTFE Films ein doppelseitiges Laminat hergestellt. Dieses Laminat wird mit dem einseitigen 50,6 Mikrometer (2 mil) Schichtstoff von Beispiel 3 bezüglich seiner Beständigkeit gegenüber rauchender Salpetersäure verglichen. Das doppelseitige Laminat zeigt dabei bei Prüfzeiten bis zu 24 Stunden kein Durchbrechen. Das einseitige Laminat zeigt nach 180 bis 200 Minuten ein Durchbrechen. Die gleiche Gesamtdicke an Sperrfilm ist beim doppelseitigen Schichtstoff daher wesentlich wirksamer als bei einem einseitigen Schichtstoff.

Claims

1. Aus einem Schichtstoff hergestellter flexibler Schutzgegenstand, bei dem auf eine oder beide Seiten eines flexiblen Trägermaterials eine Schutzschicht laminiert ist, wobei diese Schichten weniger als 127 Mm (5 mil) dick sind und zwischen den Schutz schichten und dem flexiblen Träger ein Klebstoff angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzschicht eine ein Fluorpolymer enthaltende Schicht ist und der Klebstoff ein Schmelzklebstoff ist, dessen Schmelztemperatur niedriger als die des Trägers und der ein

Fluorpolymer enthaltenden Schichten ist und der ausgewählt ist aus der aus FEP, FEP im Gemisch mit PTFE, TFB, PTFE und PFA bestehenden Gruppe.

2. Gegenstand nach Anspruch 1, worin der Schmelzklebstoff zwischen etwa 2,54 um (0,1 mil) und 38,1 um (1,5 mil) dick ist.

3. Gegenstand nach Anspruch 1 oder 2, worin der Schmelzklebstoff FEP, insbesondere FEP/VITON ist.

4. Gegenstand nach einem der Ansprüche 1 bis 3, worin das gleiche Fluorpolymer, das aus der Gruppe FEP und PFA ausgewählt ist, sowohl als Schutzschicht als auch als Klebstoffschicht wirkt.

5. Gegenstand nach Anspruch 4, worin FEP die Schutzschicht und auch den Klebstoff bildet.

6. Gegenstand nach einem der Ansprüche 1 bis 5, worin die ein Fluorpolymer enthaltende Schutzschicht ein Fluorpolymer umfaßt, das ausgewählt ist aus der Gruppe, die besteht aus Polytetrafluorethylen, fluorierten Copolymerisaten von Ethylen und Propylen, Perfluoralkoxyharz, Homopolymerisaten von Polychlortrifluorethylen, Copolymerisaten von Polychlortrifluorethylen und Trifluorethylen oder Vinylidenfluorid, Copolymerisaten von Ethylen und Chlortrifluorethylen, Copolymerisaten aus Ethylen und Tetrafluorethylen, Polyvinylidenfluorid und Polyvinylfluorid.

7. Gegenstand nach einem der Ansprüche 1 bis 6, worin das Trägermaterial ein flexibles Material umfaßt, das ausgewählt ist aus der Gruppe, die besteht aus Glas, Glasfasern, Keramik, Graphit, Polybenzimidazol, Polytetrafluorethylen, Polyaramiden, Metallen, Polyolefinen, Polyestern, Polyamiden, Polyimiden, Thermoplasten, Polyphenylensulfid, Polyetheroxiden, Polyethersulfonen, Polyetherketonen, Novoloid-Phenolfasern, Baumwolle und Asbest, wobei dieses flexible Material gewoben, nicht gewoben oder gewirkt ist.

8. Gegenstand nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß er zusätzlich eine Schicht aus einem Schmelzklebstoff enthält, die auf die äußere Oberfläche der ein Fluorpolymer enthaltenden Schicht aufgebracht ist.

9. Gegenstand nach Anspruch 8, worin die ein Fluorpolymer enthaltenden Schichten 25,4 bis 50,8 um (1 bis 2 mil) dick sind.

10. Gegenstand nach Anspruch 9, worin der äußere Schmelzklebstoff ein Polyfluoralkoxyharz ist.

11. Verwendung eines Gegenstands nach einem der vorhergehenden Ansprüche als Bekleidung, Schutzdecke oder Umhüllung.

12. Verfahren zur Herstellung eines aus einem Schichtstoff hergestellten flexiblen Schutzgegenstands durch Gießen eines Films aus einem ein Schutzmittel enthaltenden Material, wobei dieser Film etwa 127 um (5 mil) oder weniger dick ist, und Laminieren des Films auf eine oder beide Seiten eines flexiblen Trägermaterials, nachdem zwischen dem Schutzfilm und dem flexiblen Trägermaterial ein Klebstoff angeordnet worden ist, dadurch gekennzeichnet, daß als Schutzschicht eine ein Fluorpolymer enthaltende Schicht ausgewählt wird, der Klebstoff als Klebstoffschicht aufgetragen wird und ein Schmelzklebstoff ist, dessen Schmelztemperatur niedriger als die des Trägermaterials und der ein Fluorpolymer enthaltenden Schichten ist und der ausgewählt ist aus der aus FEP, FEP im Gemisch mit PTFE, TFB, PTFE und PFA bestehenden Gruppe.

13. Verfahren nach Anspruch 12, worin die Klebstoffschicht vor der Laminierung auf den ein Fluorpolymer enthaltenden Film gegossen wird.

14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, worin die Laminierung unter Anwendung von Druck und Hitze vorgenommen wird.