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Title:
ELASTIC MEMBRANE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/072757
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an elastic membrane comprising an elastomer having an elongation at tear of greater than 150%, measured in accordance with DIN 53504, wherein the thermoplastic elastomer (P1) comprises a polyurethane elastomer based on the following components: 11 to 79 wt% of a mixture of at least one diol (D1) and at least one isocyanate (I1), 21 to 89 wt% of at least one compound (C1) having at least two groups reactive with respect to isocyanate. The invention further relates to a method for producing such an elastic membrane comprising an elastomer having an elongation at tear of greater than 150%, measured in accordance with DIN 53504. The invention further relates to an elastic membrane comprising an elastomer having an elongation at tear of greater than 150%, measured in accordance with DIN 53504, obtained or obtainable by the method, to an elastic fabric comprising a fabric and at least one elastic membrane laminated on, having an overall elongation at tear of greater than 150%, measured in accordance with DIN 53504, and to the use of the elastic membrane or an elastic membrane obtained or obtainable by the method for coating fabrics.

Inventors:
PRISSOK FRANK (DE)
AHLERS JUERGEN (DE)
WEBER MARTIN (DE)
GRONWALD OLIVER (DE)
Application Number:
PCT/EP2018/077308
Publication Date:
April 18, 2019
Filing Date:
October 08, 2018
Export Citation:
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Assignee:
BASF SE (DE)
International Classes:
C08J5/18; B32B27/12; B32B27/40
Domestic Patent References:
WO2017178482A12017-10-19
Foreign References:
GB1210691A1970-10-28
US3953566A1976-04-27
US3962153A1976-06-08
US5562977A1996-10-08
US20150230563A12015-08-20
Other References:
DATABASE WPI Week 200530, Derwent World Patents Index; AN 2005-285963, XP002779369
"Kunststoffhandbuch, 7, Polyurethane", vol. 7, 1993, CARL HANSER VERLAG
"Kunststoffhandbuch''; 7, „Polyurethane", vol. 7, 1966, CARL HANSER VERLAG, pages: 103 - 113
"Kunststoffhandbuch", vol. 7, 1966, CARL HANSER VERLAG, pages: 103 - 113
"Kunststoffhandbuch''; 7, Polyurethane", vol. 7, 1966, CARL HANSER VERLAG, pages: 103 - 113
Attorney, Agent or Firm:
HERZOG FIESSER & PARTNER PATENTANWÄLTE PARTG MBB (DE)
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Claims:
Ansprüche

Elastische Membran umfassend ein Elastomer mit einer Reißdehnung größer 150% gemessen nach DIN 53504; wobei das Elastomer ein thermoplastisches Elastomer (P1 ) umfasst, wobei das thermoplastische Elastomer (P1 ) ein Polyurethan- Elastomer basierend auf den folgenden Komponenten umfasst:

- 1 1 bis 79 Gewichts-% einer Mischung aus mindestens einem Diol (D1 ) und mindestens einem Isocyanat (11 ),

- 21 bis 89 Gewichts-% mindestens einer Verbindung (C1 ) aufweisend mindestens zwei gegenüber Isocyanat reaktiven Gruppen.

Elastische Membran nach Anspruch 1 , wobei die elastische Membran Poren mit einem mittleren Porendurchmesser kleiner als 2000 nm, bestimmt mittels Hg- Porosimetrie gemäß DIN 66133, aufweist.

Elastische Membran nach Anspruch 1 oder 2, wobei die relative Wasserdampfdurchlässigkeit (WDDrei.) bei 38 °C und 90 % relativer Luftfeuchtigkeit entsprechend DIN 53122 größer als 50 [g*mm/m2*d] und die absolute Wasserdampfdurchlässigkeit (WDDabs.) bei 38 °C und 90 % relativer Luftfeuchtigkeit entsprechend DIN 53122 größer als 1000 [g/m2*d] beträgt.

Elastische Membranen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Wasserdichtigkeit (LEP) größer als 2 bar beträgt und bevorzugt im Bereich von 2 bis 5 bar, weiter bevorzugt im Bereich von 3 bis 4 bar, liegt, bestimmt nach DIN EN 2081 1 .

Elastische Membran nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das mindestens eine Diol (D1 ) ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Ethandiol, Butandiol und Hexandiol, bevorzugt mindestens 1 ,4-Butandiol umfasst.

Elastische Membran nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das mindestens eine Isocyanat (11 ) ein Polyisocyanat ist, ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Diphenylmethandiisocyanat (MDI), Toluoldiisocyanat (TDI), Hexamethylendiisocya- nat (HDI) und Dicyclohexylmethan-4,4'-diisocyanat (H12MDI), bevorzugt MDI.

Elastische Membran nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die mindestens eine Verbindung (C1 ) aufweisend mindestens zwei gegenüber Isocyanat reaktiven Gruppen ein Polyol ist, bevorzugt Polytetrahydrofuran (pTHF).

Verfahren zur Herstellung einer elastischen Membran umfassend ein Elastomer mit einer Reißdehnung größer 150% gemessen nach DIN 53504 umfassend:

(i) Bereitstellen einer Lösung (L1 ) umfassend zumindest ein thermoplastisches Elastomer (P1 ); (ii) Erzeugen einer Membran aus der Lösung (L1 ) mittels Phaseninversion; wobei das thermoplastische Elastomer (P1 ) bein Polyurethan-Elastomer basierend auf den folgenden Komponenten umfasst:

- 1 1 bis 79 Gewichts-% einer Mischung aus mindestens einem Diol (D1 ) und min- destens einem Isocyanat (11 ),

- 21 bis 89 Gewichts-% mindestens einer Verbindung (C1 ) aufweisend mindestens zwei gegenüber Isocyanat reaktiven Gruppen.

9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei die Lösung (L1 ) mindestens ein Additiv umfasst, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus mono-, di- und Trialkanolen, welche keine weiteren funktionalen Gruppen aufweisen, bevorzugt aus der Gruppe bestehend aus iso-Propanol, Ethylenglykol, Propylenglykol und Propylentriol (Glycerin), bevorzugt Glycerin. 10. Elastische Membran umfassend ein Elastomer mit einer Reißdehnung größer 150% gemessen nach DIN 53504 erhalten oder erhältlich nach dem Verfahren gemäß Anspruch 8 oder 9.

1 1 . Elastisches Gewebe umfassend ein Gewebe und mindestens eine auflaminierte elastische Membran gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 oder eine elastische

Membran erhalten oder erhältlich nach dem Verfahren gemäß Anspruch 8 oder 9, aufweisend eine Gesamt-Reißdehnung größer 150% gemessen nach DIN 53504.

12. Verwendung einer elastischen Membran gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 oder einer elastischen Membran erhalten oder erhältlich nach dem Verfahren gemäß Anspruch 8 oder 9 zur Beschichtung von Gewebe, bevorzugt zur Herstellung eines Artikels ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Bekleidung, Schuh, Stiefel, Schutzanzug, Zelt, Plane, Rucksack und Schirm.

Description:
Elastische Membran

Die vorliegende Erfindung betrifft eine elastische Membran umfassend ein Elastomer mit einer Reißdehnung größer 150% gemessen nach DIN 53504. Weiterhin betrifft die Erfin- dung ein Verfahren zur Herstellung der elastischen Membran und elastische Membranen, erhalten oder erhältlich nach diesem Verfahren, aufweisend eine Reißdehnung größer 150% gemessen nach DIN 53504. Die Erfindung betrifft weiterhin ein elastisches Gewebe umfassend ein Gewebe und mindestens eine auflaminierte elastische Membran, aufweisend eine Gesamt-Reißdehnung größer 150% gemessen nach DIN 53504, sowie die Verwendung einer elastischen Membran zur Beschichtung von Gewebe.

Wasserfeste, atmungsaktive Bekleidung und Schuhe enthalten normalerweise als funktionale Schicht expandiertes Polytetrafluorethylen (ePTFE) (US 3,953,566, US 3,962,153) oder Polyester (Sympatex) (US 5,562,977) in Form von Membranen oder dünnen Filmen. Der Einsatz von halogenhaltigen ePTFE ist bereits aus Gründen des Umweltschutzes bedenklich. Problematisch bei nicht-thermoplastischen Materialien ist weiterhin, dass meist ein Annähen der funktionalen Schicht auf das Trägermaterial erforderlich ist, wobei die Nahtstiche das Material der funktionalen Schicht wasserdurchlässig werden lassen (US 2015/0230563). Daher muss die Wasserbeständigkeit üblicherweise anschließend durch Versiegeln der Naht mit einem darüber liegenden Adhäsiv oder einem Dichtungsband hergestellt werden, wobei das Verschließen mittels Bindungs- oder Schweißprozess erfolgt. Alternativen zum Annähen sind bisher nicht bekannt bzw. Methoden wie beispielsweise eine flächige Verklebung bringen Nachteile mit sich, so verlieren die funktionalen Materialen durch eine flächige Verklebung ihre Atmungsfähigkeit und es kommt im Laufe der Zeit zu Ablösungserscheinungen etc.. Bei derzeit bekannten thermoplastischen Elastomerfolien, die auch im Bereich Bekleidung, Schuh oder Outdoor angewendet werden, ist zumeist nachteilig, dass diese Folien aufgrund ihrer hohen Wasserabsorption zwar eine relativ hohe Wasserdampfdurchlässigkeit zeigen, aber auch eine sehr hohe Quellung und sich bezüglich des Tragekomforts nicht mit porösen Membranen verglei- chen lassen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung war daher die Bereitstellung von thermoplastischen Materialien, welche die oben genannten Nachteile nicht aufweisen, insbesondere sollte ein thermoplastisches Material bereitgestellt werden, welches neben guter Wasserdichtig- keit (LEP) und Wasserdampfdurchlässigkeit (WDD) trotzdem gute mechanische Eigenschaften aufweist.

Erfindungsgemäß wurde diese Aufgabe gelöst mit einer elastischen Membran umfassend ein Elastomer mit einer Reißdehnung größer 150% gemessen nach DIN 53504.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die elastische Membran Membran Poren mit einem mittleren Porendurchmesser kleiner als 2000 nm, bestimmt mittels Hg- Porosimetrie gemäß DIN 66133, auf. Besonders bevorzugt weist die elastische Membran einen mittleren Porendurchmesser im Bereich von 0,001 μηη bis 0,8 μηη, bestimmt mittels Hg-Porosimetrie gemäß DIN 66133, und eine mittlere Dicke der Membran von kleiner als 200 μηη, bevorzugt im Bereich von 5 bis 100 μηη, auf.

Im Kontext der vorliegenden Erfindung wird unter einer Membran eine dünne, semiper- meable Struktur verstanden, welche in der Lage ist, zwei Flüssigkeiten oder molekulare und/oder ionische Komponenten oder Partikel von einer Flüssigkeit zu trennen. Eine Membran agiert als selektive Barriere, welche einigen Partikel, Substanzen oder Chemikalien den Durchtritt erlaubt, während andere zurückgehalten werden. Beispielsweise kann eine Membran eine Umkehrosmosemembran (reverse osmosis ( O)), eine Vor- wärtsosmosemembran (forward osmosis (FO)) Nanofiltrationsmembran (NF), Ultrafiltrationsmembran (UF), oder eine Mikrofiltrationsmembran (MF) sein.

Die erfindungsgemäßen elastischen Membranen weisen verbesserte mechanische Eigenschaften wie beispielsweise einen erhöhten E-Modul und eine erhöhte Reißdehnung auf. Gleichzeitig weisen sie vergleichbare Charakteristika hinsichtlich WDD und LEP wie Membranen des Standes der Technik auf. Zu den verbesserten mechanischen Eigenschaften der erfindungsgemäßen elastischen Membran zählt auch, dass deren Zugfestigkeit gemessen nach DIN 53504 größer als 5 MPa ist.

In einer bevorzugten Ausführungsform der elastischen Membran ist die relative Wasserdampfdurchlässigkeit (WDDrei.) bei 38 °C und 90 % relativer Luftfeuchtigkeit entsprechend DIN 53122 größer als 50 [g * mm/m 2* d] und die absolute Wasserdampfdurchlässigkeit (WDDabs.) bei 38 °C und 90 % relativer Luftfeuchtigkeit entsprechend DIN 53122 ist größer als 1000 [g/m 2* d].

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der elastischen Membran ist die Wasserdichtigkeit (LEP) größer als 2 bar und liegt weiter bevorzugt im Bereich von 2 bis 5 bar, weiter bevorzugt im Bereich von 3 bis 4 bar, bestimmt nach DIN EN 2081 1 . Die Porengrößenverteilung innerhalb der Membran ist vorzugsweise nicht homogen, die Membran umfasst bevorzugt Poren mit verschiedenen Porengrößen. Vorzugsweise weist die Porengrößenverteilung einen Gradienten über den Durchmesser der Membran auf, wobei ein Gradient im Kontext der Erfindung so verstanden wird, dass Poren auf einer ersten Oberfläche der Membran oder nahe an dieser Oberfläche einen mittleren Poren- durchmesser aufweisen, welche abweichend von mittleren Porendurchmesser einer zweiten Oberfläche oder nahe an dieser zweiten Oberfläche ist. Im Kontext der vorliegenden Erfindung ist es beispielsweise möglich, dass die Poren an oder nahe zur ersten Oberfläche einen mittleren Porendurchmesser im Bereich von 0,001 μηη bis 0,01 μηη aufweisen, bestimmt mittels Hg-Porosimetrie gemäß DIN 66133, und dass die Poren an oder nahe zur zweiten Oberfläche einen mittleren Porendurchmesser im Bereich von 0,1 μηη bis 0,8 μηη, stimmt mittels Hg-Porosimetrie gemäß DIN 66133, aufweisen. Der Grad des Gradienten des Porendurchmessers innerhalb der Membran kann in weiten Bereichen variieren. Das Verhältnis des Porendurchmessers von Poren an oder nahe zur ersten Oberfläche der Membran zu dem der Poren an oder nahe zur zweiten Oberfläche kann beispielswei- se im Bereich von 1 :5 bis 1 :10000, bevorzugt im Bereich von 1 :10 bis 1 :1000, weiter bevorzugt im Bereich von 1 : 100 bis 1 :500 liegen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die Porengrößenverteilung der elastischen Membran einen Gradienten über den Durchmesser der Membran auf.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der elastischen Membran umfasst das Elastomer ein thermoplastisches Elastomer (P1 ). Das thermoplastische Elastomer (P1 ) ist bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polyurethan-, Polyester-, Polyethe- rester-, Polyesterester-, Polyamid-, Polyetheramid-, Polystyrol- und Ethylenvinylacetat- Elastomer, bevorzugt Polyurethan-Elastomer.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist das thermoplastische Elastomer (P1 ) ein Polyurethan-Elastomer basierend auf den folgenden Komponenten:

- 1 1 bis 79 Gewichts-% einer Mischung aus mindestens einem Diol (D1 ) und mindestens einem Isocyanat (11 ),

- 21 bis 89 Gewichts-% mindestens einer Verbindung (C1 ) aufweisend mindestens zwei gegenüber Isocyanat reaktiven Gruppen.

Gemäß einer weiter bevorzugten Ausführungsform ist das thermoplastische Elastomer (P1 ) ein Polyurethan-Elastomer basierend auf den folgenden Komponenten:

- 15 bis 75 Gewichts-% einer Mischung aus mindestens einem Diol (D1 ) und mindestens einem Isocyanat (11 ),

- 25 bis 85 Gewichts-% mindestens einer Verbindung (C1 ) aufweisend mindestens zwei gegenüber Isocyanat reaktiven Gruppen.

Weiter bevorzugt ist das thermoplastische Elastomer (P1 ) ein Polyurethan-Elastomer basierend auf den folgenden Komponenten:

- 20 bis 75 Gewichts-% einer Mischung aus mindestens einem Diol (D1 ) und mindestens einem Isocyanat (11 ),

- 25 bis 80 Gewichts-% mindestens einer Verbindung (C1 ) aufweisend mindestens zwei gegenüber Isocyanat reaktiven Gruppen.

Weiter bevorzugt ist das thermoplastische Elastomer (P1 ) ein Polyurethan-Elastomer basierend auf den folgenden Komponenten:

- 55 bis 70 Gewichts-% einer Mischung aus mindestens einem Diol (D1 ) und mindestens einem Isocyanat (11 ),

- 30 bis 45 Gewichts-% mindestens einer Verbindung (C1 ) aufweisend mindestens zwei gegenüber Isocyanat reaktiven Gruppen. Das molare Verhältnis des mindestens einen Diols (D1 ) und des mindestens einen Poly- isocyanats (11 ) liegt üblicherweise im Bereich von 95:100 bis 100:95. Bevorzugt liegt das molare Verhältnis des mindestens einen Diols (D1 ) und des mindestens einen Polyiso- cyanats (11 ) im Bereich von 98:100 bis 100:98, weiter bevorzugt im Bereich von 99:100 bis 100:99. Die mindestens eine Verbindung (C1 ) kann jedwede Verbindung mit mindestens zwei gegenüber Isocyanat reaktiven Gruppen sein. Bevorzugt sind die gegenüber Isocyanat reaktiven Gruppen Hydroxy- oder Amino-Gruppen. Die mindestens eine Verbindung (C1 ) kann zur Modifikation der Eigenschaften des thermoplastischen Elastomers (P1 ) zugesetzt werden. Jedwede Verbindung kann verwendet werden, solange sie geeignet ist, ein thermoplastisches Elastomer (P1 ), insbesondere ein Polyurethan-Elastomer, mit der Mischung aus dem mindestens einen Diol (D1 ) und dem mindestens einen Polyisocyanat (11 ) zu ergeben. Beispielsweise kann Die mindestens eine Verbindung (C1 ) ein Polyol sein, aber auch ein Polymer mit mindestens zwei Hydroxygruppen oder mindestens zwei Aminogruppen anders als ein Polyol, beispielsweise ein hydrophobes Polymer oder Oli- gomer umfassend Silizium.

Gemäß einer Ausführungsform ist die mindestens eine Verbindung (C1 ) ein Polyol. Hier sind alle geeigneten Polyole einsetzbar, beispielsweise Polyetherdiole oder Polyesterdio- le, oder Mischungen von zwei oder mehr davon. Geeignete Polyetherpolyole oder -diole sind beispielsweise Polyetherdiole basierend auf Ethylenoxid oder Propylenoxid oder deren Mischungen, beispielsweise Copolymere wie Blockcopolymere. Weiterhin kann jedes geeignete Polyesterdiol eingesetzt werden, wobei Polyesterdiol hier auch Polycarbonatdi- ole umfasst.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der elastischen Membran ist die mindestens eine Verbindung (C1 ) aufweisend mindestens zwei gegenüber Isocyanat reaktiven Gruppen ein Polyol, bevorzugt Polytetrahydrofuran (pTHF).

Das mindestens eine Isocyanat (11 ) ist bevorzugt mindestens ein Polyisocyanat (11 ). Als Polyisocyanat (11 ) können aliphatische, cycloaliphatische, araliphatische und/oder aromatische Diisocyanate eingesetzt werden. Beispielhaft zu nennen sind die folgenden aromatischen Isocyanate: 2,4-Toluol-diisocyanat, Mischungen aus 2,4- und 2,6- Toluoldiisocyanat, 4,4'-, 2,4'- und/oder 2,2'-Diphenylmethandiisocyanat (MDI), Mischungen aus 2,4'- und 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat, urethan-modifiziertes flüssiges 4,4 '- und/oder 2, 4-Diphenylmethandiisocyanat, 4,4'-Diisocyanatodiphenylethan, Mischungen aus monomeren Methandiphenyldiisocyanaten und weiteren hoch polycyclischen Homologen von Methandiphenyldiisocyanat (polymeres MDI), 1 ,2- und

1 ,5-Naphthylendiisocyanat.

Aliphatische Diisocyanate sind übliche aliphatische und/oder cycloaliphatische Diisocyanate, beispielsweise tri-, tetra-, penta-, hexa-, hepta- und/oder Octamethylendiisocyanat, 2-Methylpentamethylen-1 ,5-diisocyanat, 2-Ethylbutylen-1 ,4-diisocyanat, 1 -Isocyanato- 3,3,5-trimethyl-5-isocyanatomethylcyclohexan (Isophorondiisocyanat, IPDI), 1 ,4- und/oder 1 ,3-Bis(isocyanatomethyl)cyclohexan (HXDI), 1 ,4-Cyclohexandiisocyanat,

1 -Methyl-2,4- und/oder -2, 6-cyclohexandiisocyanat, 4,4'-, 2,4'- und/oder 2,2

'-Dicyclohexylmethandiisocyanat (H12MDI). Das mindestens eine Polyisocyanat (11 ) ist vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Diphenylmethandiisocyanat (MDI), Toluoldiisocyanat (TDI), Hexamethyl- endiisocyanat (HDI) und Dicyclohexylmethan-4,4'-diisocyanat (H 12MDI), weiter bevorzugt MDI.

Das Polyisocyanat kann rein oder in Form einer Zusammensetzung, beispielsweise als Isocyanatprepolymer eingesetzt werden. Weiterhin kann eine Mischung umfassend Polyisocyanat und mindestens ein Lösungsmittel, eingesetzt werden, wobei geeignete Lösungsmittel dem Fachmann bekannt sind.

Polyisocyanatprepolymere sind erhältlich mittels Reaktion der oben beschriebenen Poly- isocyanate im Überschuss, beispielsweise bei Temperaturen im Bereich von 30 bis 100° C, bevorzugt bei mehr als 80°C, mit Polyolen unter Erhalt des Prepolymers. Für die Herstellung des Prepolymers werden bevorzugt Polyisocyanate und kommerziell erhältliche Polyole basierend auf Polyestern eingesetzt, ausgehend beispielsweise von Adipinsäure, oder auf Polyethern, ausgehend beispielsweise von Tetrahydrofuran, Ethylenoxid und/oder Propylenoxid.

Polyole sind dem Fachmann bekannt und beispielsweise beschrieben in "Kunststoffhand- buch, 7, Polyurethane", Carl Hanser Verlag, 3. Auflage 1993, Sektion 3.1 . Polyole welche bevorzugt eingesetzt werden sind polymere Verbindungen die Wasserstoffatome aufweisen, welche reaktiv gegenüber Isocyanaten sind. Besonders bevorzugte Polyole sind Po- lyetherole. In der Herstellung der Polyisocyanatprepolymere können übliche Kettenverlängerer oder Vernetzungsmittel optional den Polyolen zugesetzt werden. Bevorzugte Kettenverlängerer sind 1 ,4-Butandiol, Dipropylenglykol und/oder Tripropylenglykol. In diesem Fall ist das Verhältnis der organischen Polyisocyanate zu Polyolen und Kettenverlängerer vorzugsweise so gewählt, dass das Isocyanatprepolymer einen NCO-Gehalt im Bereich von 2% bis 30%, weiter bevorzugt im Bereich von 6% bis 28%, weiter bevorzugt im Bereich von 10% bis 24%, aufweist.

Als Diol (D1 ) kann generell jedwedes Diol eingesetzt werden. Diol (D1 ) ist bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus aliphatischen, araliphatischen, aromatischen, und/oder cycloaliphatischen Verbindungen mit einem Molgewicht im Bereich von

0,05 kg/mol bis 0,499 kg/mol, bevorzugt difunktionale Verbindungen, beispielsweise Diamine und/oder Alkandiole mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen im Alkylenteil, di-, tri-, tetra-, penta-, hexa-, hepta-, octa-, nona-, und/oder Decaalkylenglykole aufweisend von 3 bis 8 Kohlenstoffatome, insbesondere Ethylen-1 ,2-glykol, 1 ,3-Propandiol, 1 ,4-Butandiol, 1 ,6- Hexandiol, und bevorzugt korrespondierende oligo- und/oder Polypropylenglykole wie Diethylenglykol, Dipropylenglykol, 1 ,4-Cyclohexandiol, 1 ,4-Dimethanolcyclohexan, und Neopentylglykol, und es ist also möglich Mischungen zu verwenden. Bevorzugt weisen die Diole nur primäre Hydroxygruppen auf, wobei besonders bevorzugt Ethandiol, Butan- diol und Hexandiol sind. Diol (D1 ) ist daher bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe beste- hend aus Ethandiol, Butandiol und Hexandiol und umfasst besonders bevorzugt mindestens 1 ,4-Butandiol.

In der Herstellung des thermoplastischen Elastomers (P1 ) können weitere Verbindungen wie beispielsweise Katalysatoren, und/oder übliche Hilfsstoffe und/oder Additive eingesetzt werden.

Übliche Hilfsstoffe sind beispielsweise oberflächenaktive Substanzen, Füllstoffe, Flammhemmer, Nukleirungsmittel, Oxidationsstabilisatoren, Schmiermittel und Mold-release- Hilfen, Farbstoffe, Pigmente und optional Stabilisatoren, z.B. zum Schutz gegen Hydrolyse, Licht, Hitze oder Entfärbung, anorganische und/oder organische Füllstoffe, Verstär- kungsmittel und Weichmacher. Übliche Hilfsstoffe und Additive können beispielhaft dem „Kunststoffhandbuch" entnommen werden („Kunststoffhandbuch"; 7,„Polyurethane", Carl Hanser Verlag, 1966, Seiten 103-1 13).

Erfindungsgemäß wurde gefunden, dass wenn mindestens ein thermoplastisches Elastomer (P1 ), insbesondere ein Polyurethan-Elastomer, wie oben beschrieben eingesetzt wird, stabile Filme oder Membranen aus einer geeigneten Lösung des thermoplastischen Elastomers (P1 ), insbesondere des Polyurethan-Elastomers mittels Phaseninversion er- zeugt werden können.

Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung daher auch ein Verfahren zur Herstellung einer elastischen Membran umfassend ein Elastomer mit einer Reißdehnung größer 150% gemessen nach DIN 53504 umfassend:

(i) Bereitstellen einer Lösung (L1 ) umfassend zumindest ein thermoplastisches

Elastomer (P1 );

(ii) Erzeugen einer Membran aus der Lösung (L1 ) mittels Phaseninversion.

Gemäß (i) wird eine Lösung (L1 ) umfassend zumindest ein thermoplastisches Elastomer (P1 ) bereitgestellt. Die Lösung (L1 ) umfasst das thermoplastische Elastomer (P1 ), insbesondere ein Polyurethan-Elastomer wie oben beschrieben, und mindestens ein geeignetes Lösungsmittel oder eine Lösungsmittelmischung. Geeignete Lösungsmittel sind beispielsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus organischen, insbesondere apro- tischen polaren organischen Lösungsmitteln. Geeignete Lösungsmittel weisen einen Sie- depunkt im Bereich von 80 bis 320°C, bevorzugt im Bereich von 100 bis 280°C, weiter bevorzugt im Bereich von 150 bis 250°C, auf. Geeignete aprotische polare organische Lösungsmittel sind beispielsweise hochsiedende Ether, Ester, Ketone, asymmetrisch ha- logenierte Kohlenwasserstoffe, Anisol, Ν,Ν-Dimethylformamid, N,N-Dimethylacetamid, Dimethylsulfoxid, Sulfolan, N,N-Dimethyl-2-hydroxypropansäureamid, N,N-Diethyl-2- hydroxypropansäureamid, N,N-Dimethyl-2-methoxypropansäureamid, N,N-Diethyl-2- methoxypropansäureamid, N-Formylpyrrolidin, N-Acetylpyrrolidin, N-Formylpiperidin, N- Acetylpiperidin, N-Formylmorpholin, N-Acetylmorpholin, N-Methyl-2-pyrrolidon und/oder N-Ethyl-2-pyrrolidon. Mischungen aus zwei oder mehr dieser Lösungsmittel können ebenfalls eingesetzt werden. Besonders bevorzugt im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist N-Methylpyrrolidon als Lösungsmittel für die Lösung (L1 ). Die Lösung (L1 ) kann thermoplastische Elastomer (P1 ), insbesondere das Polyurethan-Elastomer in einer Menge ausreichend für die Aus- bildung eines Films aus der Lösung aufweisen. Beispielsweise kann die Lösung (L1 ) 10 bis 35 Gewichts-% des thermoplastischen Elastomers (P1 ), insbesondere des Polyurethan-Elastomers, bevorzugt 15 bis 25 Gewichts-%, aufweisen.

Erfindungsgemäß kann die Lösung (L1 ) bei erhöhten Temperaturen hergestellt werden.

Die Lösung (L1 ) umfasst mindestens thermoplastisches Elastomer (P1 ), insbesondere ein Polyurethan-Elastomer, kann aber weitere Verbindungen oder Additive umfassen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Erfindung auf ein Verfahren gerichtet, wobei die Lösung (L1 ) mindestens ein Additiv umfasst, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus mono-, di- und Trialkanolen, welche keine weiteren funktionalen Gruppen aufweisen, bevorzugt aus der Gruppe bestehend aus iso-Propanol, Ethylenglykol, Propylenglykol und Propylentriol (Glycerin), bevorzugt Glycerin.

Gemäß (ii) wird aus der Lösung (L1 ) eine Membran mittels Phaseninversion erzeugt. Ge- eignete Verfahren sind dem Fachmann an sich bekannt. Erfindungsgemäß wird eine nicht-lösungsmittel induzierte Phaseninversion durchgeführt. Der Schritt (ii) kann daher beispielhaft die Schritte (ii-a) und (ii-b) umfassen.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Erfindung daher auf ein Verfahren gerich- tet, wobei (ii) (ii-a) und (ii-b) umfasst:

(ii-a) Ausbilden eines Films aus der Lösung (L1 );

(ii-b) Kontaktieren des Films gemäß (ii-a) mit einer Mischung (L2).

Gemäß Schritt p (ii-a) wird aus der Lösung (L1 ) ein Film ausgebildet, wobei dem Fach- mann bekannte Verfahren angewandt werden. Der Film wird anschließend gemäß (ii-b) mit einer Mischung (L2) in Kontakt gebracht. Der Schritt (ii) verursacht Koagulation, wobei Membranen erhalten werden. Die Mischung (L2) kann jedwede Verbindung enthalten, welche geeignet ist, Koagulation zu verursachen (Koagulanz). Die Mischung (L2) weist insbesondere eine geringere Löslichkeit für das thermoplastische Elastomer (P1 ), insbe- sondere für das Polyurethan-Elastomer, auf. Als das Lösungsmittel, dass für die Herstellung von (L1 ) eingesetzt wurde. Bevorzugt werden nicht-Lösemittel wie beispielsweise Wasser oder Wasser enthaltende Mischungen für (L2) eingesetzt. Geeignete Koagulan- tien umfassen daher flüssiges Wasser, Wasserdampf, Alkohole oder Mischungen von zwei oder mehr davon. Gemäß einer Ausführungsform umfasst (L2) ein Koagulanz aus- gewählt aus der Gruppe von flüssigem Wasser, Wasserdampf, Alkoholen oder Mischungen hiervon. Alkohole, welche als Koagulantien bevorzugt sind, sind Mono-, Di-, oder Tri- alkanole, welche keine weiteren funktionellen Gruppen aufweisen, beispielsweise iso- Propanol, Ethylenglykol oder Propylenglycol. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Erfindung auf ein Verfahren gerichtet, wobei die Mischung (L2) flüssiges Wasser umfasst.

Erfindungsgemäß kann Schritt (ii), insbesondere können die Schritte (ii-a) und/oder (ii-b) bei erhöhten Temperaturen erfolgen.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Erfindung daher auf ein Verfahren zur Herstellung einer elastischen Membran gerichtet, umfassend

(i) Bereitstellen einer Lösung (L1 ) umfassend zumindest ein thermoplastisches

Elastomer (P1 );

(ii) Erzeugen einer Membran aus der Lösung (L1 ) mittels Phaseninversion, umfassend (ii-a) Ausbilden eines Films aus der Lösung (L1 );

(ii-b) Kontaktieren des Films gemäß (ii-a) mit einer Mischung (L2). Das Verfahren kann weitere Schritte umfassen, beispielsweise Waschschritte oder eine Temperaturbehandlung.

Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung auf ein Verfahren gerichtet, wobei die erhaltene elastische Membran Poren mit einem mittleren Porendurchmesser kleiner als 2000 nm, bestimmt mit Hg-Porosimetrie nach DIN 66133, aufweist.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Erfindung auf ein Verfahren gerichtet, wobei der mittlere Porendurchmesser der erhaltenen elastischen Membran im Bereich von 0,001 μηη bis 0,8 μηη, bestimmt mittels Hg-Porosimetrie gemäß DIN 66133, und die mittle- re Dicke der Membrane kleiner 200 μηη, bevorzugt im Bereich von 5 bis 100 μηη, ist.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Erfindung auf ein Verfahren gerichtet, wobei die Zugfestigkeit der erhaltenen elastischen Membran gemessen nach DIN 53504 größer als 5 MPa ist.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Erfindung auf ein Verfahren gerichtet, wobei die relative Wasserdampfdurchlässigkeit (WDD re i.) der erhaltenen elastischen Membran bei 38 °C und 90 % relativer Luftfeuchtigkeit entsprechend DIN 53122 größer als 50 [g * mm/m 2* d] und die absolute Wasserdampfdurchlässigkeit (WDDabs.) bei 38 °C und 90 % relativer Luftfeuchtigkeit entsprechend DIN 53122 größer als 1000 [g/m 2* d] beträgt.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Erfindung auf ein Verfahren gerichtet, wobei die Wasserdichtigkeit (LEP) der erhaltenen elastischen Membran größer als 2 bar beträgt und bevorzugt im Bereich von 2 bis 5 bar, weiter bevorzugt im Bereich von 3 bis 4 bar, liegt, bestimmt nach DIN EN 2081 1.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Erfindung auf ein Verfahren gerichtet, wobei die Porengrößenverteilung einen Gradienten über den Durchmesser der elastischen Membran aufweist. Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Erfindung auf ein Verfahren gerichtet, wobei das thermoplastische Elastomer (P1 ) ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Polyurethan-, Polyester-, Polyetherester-, Polyesterester-, Polyamid-, Polyetheramid-, Polystyrol- und Ethylenvinylacetat-Elastomer, bevorzugt Polyurethan-Elastomer.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Erfindung auf ein Verfahren gerichtet, wobei das thermoplastische Elastomer (P1 ) ein Polyurethan-Elastomer basierend auf den folgenden Komponenten umfasst:

- 1 1 bis 79 Gewichts-% einer Mischung aus mindestens einem Diol (D1 ) und mindestens einem Isocyanat (11 ),

- 21 bis 89 Gewichts-% mindestens einer Verbindung (C1 ) aufweisend mindestens zwei gegenüber Isocyanat reaktiven Gruppen. Gemäß einer weiter bevorzugten Ausführungsform ist die Erfindung auf ein Verfahren gerichtet, wobei das thermoplastische Elastomer (P1 ) ein Polyurethan-Elastomer basierend auf den folgenden Komponenten umfasst:

- 15 bis 75 Gewichts-% einer Mischung aus mindestens einem Diol (D1 ) und mindestens einem Isocyanat (11 ),

- 25 bis 85 Gewichts-% mindestens einer Verbindung (C1 ) aufweisend mindestens zwei gegenüber Isocyanat reaktiven Gruppen.

Gemäß einer weiter bevorzugten Ausführungsform ist die Erfindung auf ein Verfahren gerichtet, wobei das thermoplastische Elastomer (P1 ) ein Polyurethan-Elastomer basie- rend auf den folgenden Komponenten umfasst:

- 20 bis 75 Gewichts-% einer Mischung aus mindestens einem Diol (D1 ) und mindestens einem Isocyanat (11 ),

- 25 bis 80 Gewichts-% mindestens einer Verbindung (C1 ) aufweisend mindestens zwei gegenüber Isocyanat reaktiven Gruppen.

Gemäß einer weiter bevorzugten Ausführungsform ist die Erfindung auf ein Verfahren gerichtet, wobei das thermoplastische Elastomer (P1 ) ein Polyurethan-Elastomer basierend auf den folgenden Komponenten umfasst:

- 55 bis 70 Gewichts-% einer Mischung aus mindestens einem Diol (D1 ) und mindestens einem Isocyanat (11 ),

- 30 bis 45 Gewichts-% mindestens einer Verbindung (C1 ) aufweisend mindestens zwei gegenüber Isocyanat reaktiven Gruppen.

Die mindestens eine Verbindung (C1 ) kann jedwede Verbindung mit mindestens zwei gegenüber Isocyanat reaktiven Gruppen sein. Bevorzugt sind die gegenüber Isocyanat reaktiven Gruppen Hydroxy- oder Amino-Gruppen. Die mindestens eine Verbindung (C1 ) kann zur Modifikation der Eigenschaften des thermoplastischen Elastomers (P1 ) zugesetzt werden. Jedwede Verbindung kann verwendet werden, solange sie geeignet ist, ein thermoplastisches Elastomer (P1 ), insbesondere ein Polyurethan-Elastomer, mit der Mi- schung aus dem mindestens einen Diol (D1 ) und dem mindestens einen Polyisocyanat (11 ) zu ergeben. Beispielsweise kann die mindestens eine Verbindung (C1 ) ein Polyol sein, aber auch ein Polymer mit mindestens zwei Hydroxygruppen oder mindestens zwei Aminogruppen anders als ein Polyol, beispielsweise ein hydrophobes Polymer oder Oli- gomer umfassend Silizium.

Gemäß einer Ausführungsform ist die mindestens eine Verbindung (C1 ) ein Polyol. Hier sind alle geeigneten Polyole einsetzbar, beispielsweise Polyetherdiole oder Polyesterdio- le, oder Mischungen von zwei oder mehr davon. Geeignete Polyetherpolyole oder -diole sind beispielsweise Polyetherdiole basierend auf Ethylenoxid oder Propylenoxid oder deren Mischungen, beispielsweise Copolymere wie Blockcopolymere. Weiterhin kann jedes geeignete Polyesterdiol eingesetzt werden, wobei Polyesterdiol hier auch Polycarbonatdi- ole umfasst. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der elastischen Membran ist die mindestens eine Verbindung (C1 ) aufweisend mindestens zwei gegenüber Isocyanat reaktiven Gruppen ein Polyol, bevorzugt pTHF.

Das mindestens eine Isocyanat (11 ) ist bevorzugt mindestens ein Polyisocyanat (11 ). Als Polyisocyanat (11 ) können aliphatische, cycloaliphatische, araliphatische und/oder aromatische Diisocyanate eingesetzt werden. Beispielhaft zu nennen sind die folgenden aromatischen Isocyanate: 2,4-Toluol-diisocyanat, Mischungen aus 2,4- und 2,6-Toluoldiiso- cyanat, 4,4'-, 2,4'- und/oder 2,2'-Diphenylmethandiisocyanat (MDI), Mischungen aus 2,4 '- und 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat, urethan-modifiziertes flüssiges 4,4'- und/oder 2,4-Diphenylmethandiisocyanat, 4,4'-Diisocyanatodiphenylethan, Mischungen aus monomeren Methandiphenyldiisocyanaten und weiteren hoch polycyclischen Homologen von Methandiphenyldiisocyanat (polymeres MDI), 1 ,2- und 1 ,5-Naphthylendiisocyanat.

Aliphatische Diisocyanate sind übliche aliphatische und/oder cycloaliphatische Diisocya- nate, beispielsweise tri-, tetra-, penta-, hexa-, hepta- und/oder Octamethylendiisocyanat, 2-Methylpentamethylen-1 ,5-diisocyanat, 2-Ethylbutylen-1 ,4-diisocyanat, 1 -Isocyanato- 3,3,5-trimethyl-5-isocyanatomethylcyclohexan (Isophorondiisocyanat, IPDI), 1 ,4- und/oder 1 ,3-Bis(isocyanatomethyl)cyclohexan (HXDI), 1 ,4-Cyclohexandiisocyanat,

1 -Methyl-2,4- und/oder -2, 6-cyclohexandiisocyanat, 4,4'-, 2,4'- und/oder 2, 2'-Dicyclohexyl- methandiisocyanat.

Das mindestens eine Polyisocyanat (11 ) ist vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Diphenylmethandiisocyanat (MDI), Toluoldiisocyanat (TDI), Hexamethyl- endiisocyanat (HDI) und Dicyclohexylmethan-4,4'-diisocyanat (H 12MDI), weiter bevorzugt MDI. Das Polyisocyanat kann rein oder in Form einer Zusammensetzung, beispielsweise als Isocyanatprepolymer eingesetzt werden. Weiterhin kann eine Mischung umfassend Polyisocyanat und mindestens ein Lösungsmittel, eingesetzt werden, wobei geeignete Lösungsmittel dem Fachmann bekannt sind. Polyisocyanatprepolymere sind erhältlich mittels Reaktion der oben beschriebenen Poly- isocyanate im Überschuss, beispielsweise bei Temperaturen im Bereich von 30 bis 100° C, bevorzugt bei mehr als 80°C, mit Polyolen unter Erhalt des Prepolymers. Für die Herstellung des Prepolymers werden bevorzugt Polyisocyanate und kommerziell erhältliche Polyole basierend auf Polyestern eingesetzt, ausgehend beispielsweise von Adipinsäure, oder auf Polyethern, ausgehend beispielsweise von Tetrahydrofuran, Ethylenoxid und/oder Propylenoxid.

Polyole sind dem Fachmann bekannt und beispielsweise beschrieben in "Kunststoffhand- buch, 7, Polyurethane", Carl Hanser Verlag, 3. Auflage 1993, Sektion 3.1 . Polyole welche bevorzugt eingesetzt werden sind polymere Verbindungen die Wasserstoffatome aufweisen, welche reaktiv gegenüber Isocyanaten sind. Besonders bevorzugte Polyole sind Po- lyetherole. In der Herstellung der Polyisocyanatprepolymere können übliche Kettenverlängerer oder Vernetzungsmittel optional den Polyolen zugesetzt werden. Bevorzugte Kettenverlängerer sind 1 ,4-Butandiol, Dipropylenglykol und/oder Tripropylenglykol. In diesem Fall ist das Verhältnis der organischen Polyisocyanate zu Polyolen und Kettenverlängerer vorzugsweise so gewählt, dass das Isocyanatprepolymer einen NCO-Gehalt im Bereich von 2% bis 30%, weiter bevorzugt im Bereich von 6% bis 28%, weiter bevorzugt im Bereich von 10% bis 24%, aufweist.

Als das mindestens eine Diol (D1 ) kann generell jedwedes Diol eingesetzt werden. Diol (D1 ) ist bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus aliphatischen, araliphati- sehen, aromatischen, und/oder cycloaliphatischen Verbindungen mit einem Molgewicht im Bereich von 0,05 kg/mol bis 0,499 kg/mol, bevorzugt difunktionale Verbindungen, beispielsweise Diamine und/oder Alkandiole mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen im Alkylenteil, di-, tri-, tetra-, penta-, hexa-, hepta-, octa-, nona-, und/oder Decaalkylenglykole aufweisend von 3 bis 8 Kohlenstoffatome, insbesondere Ethylen-1 ,2-glykol, 1 ,3-Propandiol, 1 ,4- Butandiol, 1 ,6-Hexandiol, und bevorzugt korrespondierende oligo- und/oder Polypropy- lenglykole wie Diethylenglykol, Dipropylenglykol, 1 ,4-Cyclohexandiol, 1 ,4-Dimethanol- cyclohexan, und Neopentylglykol, und es ist also möglich Mischungen zu verwenden. Bevorzugt weisen die Diole nur primäre Hydroxygruppen auf, wobei besonders bevorzugt Ethandiol, Butandiol und Hexandiol sind. Das mindestens eine Diol (D1 ) ist daher bevor- zugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Ethandiol, Butandiol und Hexandiol und umfasst besonders bevorzugt mindestens 1 ,4-Butandiol.

In der Herstellung des thermoplastischen Elastomers (P1 ) können weitere Verbindungen wie beispielsweise Katalysatoren, und/oder übliche Hilfsstoffe und/oder Additive einge- setzt werden.

Übliche Hilfsstoffe sind beispielsweise oberflächenaktive Substanzen, Füllstoffe, Flammhemmer, Nukleirungsmittel, Oxidationsstabilisatoren, Schmiermittel und Mold-release- Hilfen, Farbstoffe, Pigmente und optional Stabilisatoren, z.B. zum Schutz gegen Hydroly- se, Licht, Hitze oder Entfärbung, anorganische und/oder organische Füllstoffe, Verstär- kungsmittel und Weichmacher. Übliche Hilfsstoffe und Additive können beispielhaft dem „Kunststoffhandbuch" entnommen werden, Volumen 7, herausgegeben von Vieweg und Höchtlen, Carl Hanser Verlag, München 1966 (Seiten 103-1 13).

Die elastische Membran umfassend ein Elastomer erhalten oder erhältlich nach dem Verfahren weist eine Reißdehnung größer 150% gemessen nach DIN 53504 auf. Die Membran erhalten oder erhältlich nach dem Verfahren hat vorteilhafte Eigenschaften wie eine hohe Wasserdichtigkeit a (LEP, gemessen nach DIN EN 2081 1 ) und gute Wasser- dampfdurchlässigkeitswerte (WDD, gemessen nach DIN 53122) auf. So beträgt die Wasserdichtigkeit (LEP) der nach dem Verfahren erhaltenen oder erhältlichen elastische Membran mehr als 2 bar und liegt bevorzugt im Bereich von 2 bis 5 bar, weiter bevorzugt im Bereich von 3 bis 4 bar, bestimmt nach DIN EN 2081 1. Die relative Wasserdampfdurchlässigkeit (WDDrei.) bei 38 °C und 90 % relativer Luftfeuchtigkeit entsprechend DIN 53122 der nach dem Verfahren erhaltenen oder erhältlichen elastische Membran ist größer als 50 [g * mm/m 2* d] und die absolute Wasserdampfdurchlässigkeit (WDDabs.) bei 38 °C und 90 % relativer Luftfeuchtigkeit ist entsprechend DIN 53122 größer als 1000 [g/m 2* d]. Dementsprechend ist die nach dem Verfahren erhaltene oder erhältliche elastische Membran gut geeignet für Anwendungen, welche eine hohe Wasserdampfdurchläs- sigkeit erfordern, beispielsweise in Funktionsbekleidung.

Wie oben bereits dargelegt weist die elastische Membran, erhalten oder erhältlich nach dem Verfahren, Poren mit einem mittleren Porendurchmesser kleiner als 2000 nm, bestimmt mit Hg-Porosimetrie nach DIN 66133, auf. Der mittlere Porendurchmesser liegt bevorzugt im Bereich von 0,001 μηη bis 0,8 μηη, bestimmt mittels Hg-Porosimetrie gemäß DIN 66133, und die mittlere Dicke der Membrane ist kleiner 200 μηη, bevorzugt im Bereich von 5 bis 100 μηη. Die Zugfestigkeit gemessen nach DIN 53504 ist größer als 5 MPa.

Wie oben bereits dargelegt weist die elastische Membran, erhalten oder erhältlich nach dem Verfahren, bezüglich der Porengrößenverteilung einen Gradienten über den Durchmesser der elastischen Membran auf.

Die vorliegende Erfindung betrifft in einem weiteren Aspekt ein elastisches Gewebe umfassend ein Gewebe und mindestens eine auflaminierte elastische Membran wie ein- gangs beschrieben oder eine elastische Membran erhalten oder erhältlich nach dem vorangehend beschriebenen Verfahren, wobei das elastische Gewebe eine Gesamt- Reißdehnung größer 150%, gemessen nach DIN 53504, aufweist.

In einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung weiterhin die Verwendung ei- ner elastischen Membran wie eingangs beschrieben oder einer elastischen Membran erhalten oder erhältlich nach dem vorangehend beschriebenen Verfahren zur Beschichtung von Gewebe, bevorzugt zur Herstellung eines Artikels ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Bekleidung, Schuh, Stiefel, Schutzanzug, Zelt, Plane, Rucksack und Schirm. Im Rahmen der Bekleidung ist insbesondere Funktionalbekleidung bevorzugt, so wird die elastische Membran bevorzugt für die Herstellung von Outdoorbekleidung, Sportbekleidung, beispielsweise Segel-, Kletter- oder Skibekleidung, Regenbekleidung, wobei Bekleidung Hosen, Jacken, Handschuhe, Hüte und Mützen umfasst. Im Rahmen von Schuh und Stiefel sind ebenfalls Schuhe und Stiefel für den Funktionalbereich bevorzugt, d.h. Outdoorschuhe/-stiefel, Sportschuhe/-stiefel, beispielsweise Segel-, Kletter- oder Ski- schuhe/-stiefel, oder Regenschuhe/-stiefel.

Die vorliegende Erfindung wird weiter illustriert durch die folgenden Ausführungsformen und Kombinationen von Ausführungsformen wie angezeigt durch die entsprechenden

Bezüge und Rückbezüge. Insbesondere ist zu betonen, dass jede Instanz, wo ein Bereich von Ausführungsformen angegeben ist, beispielsweise im Kontext eines Ausdrucks wie„ Das Verfahren nach einer der Ausführungsformen 1 bis 4", jede Ausführungsform im Bereich als explizit für den Fachmann offenbart gemeint ist, d.h. die Bedeutung dieses Aus- drucks ist vom Fachmann als synonym zu„Das Verfahren nach einer der Ausführungsformen 1 , 2, 3 und 4" zu verstehen.

Elastische Membran umfassend ein Elastomer mit einer Reißdehnung größer 150% gemessen nach DIN 53504.

Elastische Membran nach Ausführungsform 1 , wobei die elastische Membran Poren mit einem mittleren Porendurchmesser kleiner als 2000 nm, bestimmt mittels Hg- Porosimetrie gemäß DIN 66133, aufweist.

Elastische Membran nach Ausführungsform 1 oder 2, wobei der mittlere Porendurchmesser im Bereich von 0,001 μηη bis 0,8 μηη, bestimmt mittels Hg-Porosimetrie gemäß DIN 66133, und die mittlere Dicke der Membrane kleiner 200 μηη, bevorzugt im Bereich von 5 bis 100 μηη, ist.

Elastische Membran nach einer der Ausführungsformen 1 bis 3, wobei die Zugfestigkeit gemessen nach DIN 53504 größer als 5 MPa ist.

Elastische Membran nach einer der Ausführungsformen 1 bis 4, wobei die relative Wasserdampfdurchlässigkeit (WDD re i.) bei 38 °C und 90 % relativer Luftfeuchtigkeit entsprechend DIN 53122 größer als 50 [g * mm/m 2* d] und die absolute Wasserdampfdurchlässigkeit (WDDabs.) bei 38 °C und 90 % relativer Luftfeuchtigkeit entsprechend DIN 53122 größer als 1000 [g/m 2* d] beträgt.

Elastische Membranen nach einer der Ausführungsformen 1 bis 5, wobei die Wasserdichtigkeit (LEP) größer als 2 bar beträgt und bevorzugt im Bereich von 2 bis 5 bar, weiter bevorzugt im Bereich von 3 bis 4 bar, liegt, bestimmt nach DIN EN 2081 1 . Elastische Membranen nach einer der Ausführungsformen 1 bis 6, wobei die Poren- größenverteilung einen Gradienten über den Durchmesser der Membran aufweist.

Elastische Membran nach einer der Ausführungsformen 1 bis 7, wobei das Elastomer ein thermoplastisches Elastomer (P1 ) umfasst.

Elastische Membran nach Ausführungsform 8, wobei das thermoplastische Elastomer (P1 ) ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Polyurethan-, Polyester-, Polyetherester-, Polyesterester-, Polyamid-, Polyetheramid-, Polystyrol- und Ethyl- envinylacetat-Elastomer, bevorzugt Polyurethan-Elastomer.

Elastische Membran nach Ausführungsform 8 oder 9, wobei das thermoplastische Elastomer (P1 ) ein Polyurethan-Elastomer basierend auf den folgenden Komponenten umfasst:

- 1 1 bis 79 Gewichts-% einer Mischung aus mindestens einem Diol (D1 ) und mindestens einem Isocyanat (11 ),

- 21 bis 89 Gewichts-% mindestens einer Verbindung (C1 ) aufweisend mindestens zwei gegenüber Isocyanat reaktiven Gruppen. Elastische Membran nach einer der Ausführungsformen 8 bis 10, wobei das thermoplastische Elastomer (P1 ) ein Polyurethan-Elastomer basierend auf den folgenden Komponenten umfasst:

- 15 bis 75 Gewichts-% einer Mischung aus mindestens einem Diol (D1 ) und mindestens einem Isocyanat (11 ),

- 25 bis 85 Gewichts-% mindestens einer Verbindung (C1 ) aufweisend mindestens zwei gegenüber Isocyanat reaktiven Gruppen. Elastische Membran nach einer der Ausführungsformen 8 bis 1 1 , wobei das thermoplastische Elastomer (P1 ) ein Polyurethan-Elastomer basierend auf den folgen- den Komponenten umfasst

- 20 bis 75 Gewichts-% einer Mischung aus mindestens einem Diol (D1 ) und mindestens einem Isocyanat (11 ),

- 25 bis 80 Gewichts-% mindestens einer Verbindung (C1 ) aufweisend mindestens zwei gegenüber Isocyanat reaktiven Gruppen. Elastische Membran nach einer der Ausführungsformen 8 bis 12, wobei das thermoplastische Elastomer (P1 ) ein Polyurethan-Elastomer basierend auf den folgenden Komponenten umfasst:

- 55 bis 70 Gewichts-% einer Mischung aus mindestens einem Diol (D1 ) und min- destens einem Isocyanat (11 ),

- 30 bis 45 Gewichts-% mindestens einer Verbindung (C1 ) aufweisend mindestens zwei gegenüber Isocyanat reaktiven Gruppen. 14. Elastische Membran nach einer der Ausführungsformen 10 bis 13, wobei das mindestens eine Diol (D1 ) ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Ethandiol, Bu- tandiol und Hexandiol, bevorzugt mindestens 1 ,4-Butandiol umfasst.

15. Elastische Membran nach einer der Ausführungsformen 10 bis 14, wobei das mindestens eine Isocyanat (11 ) ein Polyisocyanat ist, ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Diphenylmethandiisocyanat (MDI), Toluoldiisocyanat (TDI), Hexame- thylendiisocyanat (HDI) und Dicyclohexylmethan-4,4'-diisocyanat (H12MDI), bevorzugt MDI.

16. Elastische Membran nach einer der Ausführungsformen 10 bis 15, wobei die mindestens eine Verbindung (C1 ) aufweisend mindestens zwei gegenüber Isocyanat reaktiven Gruppen ein Polyol ist, bevorzugt pTHF. 17. Verfahren zur Herstellung einer elastischen Membran umfassend ein Elastomer mit einer Reißdehnung größer 150% gemessen nach DIN 53504 umfassend:

(i) Bereitstellen einer Lösung (L1 ) umfassend zumindest ein thermoplastisches Elastomer (P1 );

(ii) Erzeugen einer Membran aus der Lösung (L1 ) mittels Phaseninversion.

18. Verfahren nach Ausführungsform 17, wobei die elastische Membran Poren mit einem mittleren Porendurchmesser kleiner als 2000 nm, bestimmt mit Hg- Porosimetrie nach DIN 66133, aufweist. 19. Verfahren nach Ausführungsform 17 oder 18, wobei der mittlere Porendurchmesser der erhaltenen elastischen Membran im Bereich von 0,001 μηη bis 0,8 μηη, bestimmt mittels Hg-Porosimetrie gemäß DIN 66133, und die mittlere Dicke der Membran kleiner 200 μηη, bevorzugt im Bereich von 5 bis 100 μηη, ist. 20. Verfahren nach einer der Ausführungsformen 17 bis 19, wobei die Zugfestigkeit der erhaltenen elastischen Membran gemessen nach DIN 53504 größer als 5 MPa ist.

21 . Verfahren nach einer der Ausführungsformen 17 bis 20, wobei die relative Wasserdampfdurchlässigkeit (WDDrei.) der erhaltenen elastischen Membran bei 38 °C und 90 % relativer Luftfeuchtigkeit entsprechend DIN 53122 größer als 50 [g * mm/m 2* d] und die absolute Wasserdampfdurchlässigkeit (WDDabs.) bei 38 °C und 90 % relativer Luftfeuchtigkeit entsprechend DIN 53122 größer als 1000 [g/m 2* d] beträgt.

22. Verfahren nach einer der Ausführungsformen 17 bis 21 , wobei die Wasserdichtigkeit (LEP) der erhaltenen elastischen Membran größer als 2 bar beträgt und bevorzugt im Bereich von 2 bis 5 bar, weiter bevorzugt im Bereich von 3 bis 4 bar, liegt, bestimmt nach DIN EN 2081 1 . 23. Verfahren nach einer der Ausführungsformen 17 bis 22, wobei die Porengrößenver- teilung der erhaltenen elastischen Membran einen Gradienten über den Durchmesser der elastischen Membran aufweist. 24. Verfahren nach einer der Ausführungsformen 17 bis 23, wobei die Lösung (L1 ) mindestens ein Additiv umfasst, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus mono-, di- und Trialkanolen, welche keine weiteren funktionalen Gruppen aufweisen, bevorzugt aus der Gruppe bestehend aus iso-Propanol, Ethylenglykol, Propylenglykol und Propylentriol (Glycerin), bevorzugt Glycerin.

25. Verfahren nach einer der Ausführungsformen 17 bis 24, wobei (ii) (ii-a) und

(ii-b) umfasst:

(ii-a) Ausbilden eines Films aus der Lösung (L1 );

(ii-b) Kontaktieren des Films gemäß (ii-a) mit einer Mischung (L2).

26. Verfahren nach Ausführungsform 25, wobei die Mischung (L2) Wasser umfasst.

27. Verfahren nach einer der Ausführungsformen 17 bis 26, wobei das thermoplastische Elastomer (P1 ) ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Polyurethan-, Polyes- ter-, Polyetherester-, Polyesterester-, Polyamid-, Polyetheramid-, Polystyrol- und

Ethylenvinylacetat-Elastomer, bevorzugt Polyurethan-Elastomer.

28. Verfahren nach einer der Ausführungsformen 17 bis 27, wobei das thermoplastische Elastomer (P1 ) ein Polyurethan-Elastomer basierend auf den folgenden Komponen- ten umfasst:

- 1 1 bis 79 Gewichts-% einer Mischung aus mindestens einem Diol (D1 ) und mindestens einem Isocyanat (11 ),

- 21 bis 89 Gewichts-% mindestens einer Verbindung (C1 ) aufweisend mindestens zwei gegenüber Isocyanat reaktiven Gruppen.

29. Verfahren nach einer der Ausführungsformen 17 bis 28, wobei das thermoplastische Elastomer (P1 ) ein Polyurethan-Elastomer basierend auf den folgenden Komponenten umfasst:

- 15 bis 75 Gewichts-% einer Mischung aus mindestens einem Diol (D1 ) und min- destens einem Isocyanat (11 ),

- 25 bis 85 Gewichts-% mindestens einer Verbindung (C1 ) aufweisend mindestens zwei gegenüber Isocyanat reaktiven Gruppen.

30. Verfahren nach einer der Ausführungsformen 17 bis 29, wobei das thermoplastische Elastomer (P1 ) ein Polyurethan-Elastomer basierend auf den folgenden Komponenten umfasst:

- 20 bis 75 Gewichts-% einer Mischung aus mindestens einem Diol (D1 ) und mindestens einem Isocyanat (11 ), - 25 bis 80 Gewichts-% mindestens einer Verbindung (C1 ) aufweisend mindestens zwei gegenüber Isocyanat reaktiven Gruppen.

31 . Verfahren nach einer der Ausführungsformen 17 bis 30, wobei das thermoplastische Elastomer (P1 ) ein Polyurethan-Elastomer basierend auf den folgenden Komponenten umfasst:

- 55 bis 70 Gewichts-% einer Mischung aus mindestens einem Diol (D1 ) und mindestens einem Isocyanat (11 ),

- 30 bis 45 Gewichts-% mindestens einer Verbindung (C1 ) aufweisend mindestens zwei gegenüber Isocyanat reaktiven Gruppen.

32. Verfahren nach einer der Ausführungsformen 28 bis 31 , wobei das Diol (D1 ) ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Ethandiol, Butandiol und Hexandiol, bevorzugt 1 ,4-Butandiol.

33. Verfahren nach einer der Ausführungsformen 28 bis 31 , wobei das mindestens eine Isocyanat (11 ) ein Polyisocyanat ist, ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Diphenylmethandiisocyanat (MDI), Toluoldiisocyanat (TDI) Hexamethylendiisocya- nat (HDI) und Dicyclohexylmethan-diisocyanat (H12MDI), bevorzugt MDI.

34. Verfahren nach einer der Ausführungsformen 28 bis 33, wobei die mindestens eine Verbindung (C1 ) aufweisend mindestens zwei gegenüber Isocyanat reaktiven Gruppen ein Polyol ist, bevorzugt pTHF. 35. Elastische Membran umfassend ein Elastomer mit einer Reißdehnung größer 150% gemessen nach DIN 53504 erhalten oder erhältlich nach dem Verfahren gemäß einer der Ausführungsformen 17 bis 34.

36. Elastisches Gewebe umfassend ein Gewebe und mindestens eine auflaminierte elastische Membran gemäß einer der Ausführungsformen 1 bis 16 oder eine elastische Membran erhalten oder erhältlich nach dem Verfahren gemäß einer der Ausführungsformen 17 bis 34, aufweisend eine Gesamt-Reißdehnung größer 150% gemessen nach DIN 53504. 37. Verwendung einer elastischen Membran gemäß einer der Ausführungsformen 1 bis 16 oder einer elastischen Membran erhalten oder erhältlich nach dem Verfahren gemäß einer der Ausführungsformen 17 bis 34 zur Beschichtung von Gewebe, bevorzugt zur Herstellung eines Artikels ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Bekleidung, Schuh, Stiefel, Schutzanzug, Zelt, Plane, Rucksack und Schirm.

Angeführte Literatur

US 3,953,566

US 3,962,153 US 5,562,977

Kunststoffhandbuch, 7,„Polyurethane", Carl Hanser Verlag, 1993, Sektion 3.1

„Kunststoffhandbuch"; 7,„Polyurethane", Carl Hanser Verlag, 1966, Seiten 103-1 13 Die nachfolgenden Beispiele dienen der Veranschaulichung der Erfindung, sind aber nicht beschränkend im Hinblick auf den Gegenstand der Erfindung.

[Beispiele

Chemikalien und Rezepturen

Tabelle 1 : Chemikalien

Tabelle 2: TPU-Rezepturen

TPU

TPU 1 TPU 2 TPU 3

Vergleich 1

Menge Menge Menge

Name Menge [g]

[g] [g] [g]

PolyoM 4133 3714 3098 —

lso1 4547 4828 5143 7365

KV1 1265 1403 1569 2655

A01 50 50 50 —

GL1 5 5 — —

LS1 — — 60 —

LS2 — — 60 — Testmethoden

Der Flüssigkeitseintrittsdruck (LEP) der Membranen wurde gemäß DIN EN 2081 1 unter Verwendung einer Druckzelle mit einem Durchmesser von 60 mm mit ultrareinem Wasser (salzfreies Wasser, gefiltert durch ein Millipore UF-System) bis zu 4,0 bar (40 000 mm Wassersäule) bestimmt. Der Flüssigkeitseintrittsdruck LEP ist definiert als der Druck, bei welchem das flüssige Wasser beginnt, die Membran zu permeieren. Ein hoher LEP erlaubt es der Membran, einer hohen Wassersäule (flüssig) standzuhalten.

Die Wasserdampfpermeabilitäten ( water vapour permeability, WDD) wurde mit einem Cup-Verfahren bei 38 °C und 90 % relativer Feuchtigkeit gemäß DIN 53122 bestimmt. Für eine bestimmte Membrandicke wurden absolute WDD-Werte bestimmt. Hohe WDD-Werte waren erwünscht und erlaubten hohe Flussraten des Wasserdampfes.

Zugversuche für E-Modul und Reißdehnung wurden gemäß DIN 53455/ISO 527 durchgeführt.

Herstellung der Polymere im Handgussverfahren

Die einzelnen Komponenten wurden gemäß Tabelle 2 eingesetzt. Die Polyole und Kettenverlängerer wurden bei 80 °C in einem Behälter vorgelegt und mit den Komponenten gemäß der oben genannten Rezepturen bei einer Ansatzgröße von 2 kg unter starkem Rühren vermischt. Die Reaktionsmischung erhitzte sich auf über 1 10 °C und wurde dann auf einen auf ca. 1 10 °C aufgeheizten, teflonbeschichteten Tisch ausgegossen. Die erhaltene Gießschwarte wurde 15 Stunden bei 80 °C getempert. Das so hergestellte Material wurde in einer Mühle zu einem schüttfähigen Granulat zerkleinert, erneut getrocknet und in Aluminium beschichtete PE-Beutel zur weiteren Verwendung gefüllt.

Die Extrusion erfolgte auf einem Doppelschneckenextruder der einen Strangdurchmesser von ca. 2 mm lieferte.

Extruder: gleichläufiger Doppelschneckenextruder, APV MP19

Temperaturprofil: HZ1 170 °C bis 220 °C

HZ2 180 °C bis 230 °C

HZ3 190 °C bis 230 °C

HZ4 210 °C bis 240 °C

HZ5 (Düse) 200 °C bis 240 °C

Schneckendrehzahl: 100 U/min

Druck: ca. 10 bis 30 bar

Strangkühlung: Wasserbad (10 °C) Das Temperaturprofil wurde abhängig von der Erweichungstemperatur des Polymeren gewählt.

Herstellung poröser Membranen mit N-Methylpyrrolidon als Polymer-Lösungsmittel

In einem Dreihalskolben mit einem Magnetrührer wurden 71 ml N-Methylpyrrolidon 1 , 10 g Glycerin als zweites Additiv und 19 g TPU-Polymer gemäß 3., jeweils für die TPUs 1 , 2 und 3 sowie für das Vergleichsbeispiel 1 , zusammengegeben. Die Mischung wurde unter leichtem Rühren auf 60°C erwärmt, bis seine homogene klare viskose Lösung vorlag. Die Lösung wurde über Nacht bei Raumtemperatur entgast. Es wurden klare und transparente Polymerlösungen erhalten.

Anschließend wurde die Polymerlösung wieder für 2h auf 60°C erwärmt und dann auf einer Glasplatte mit einem Gußmesser (150 microns) bei 60°C verteilt, unter Verwendung einer Erichsen Beschichtungsmaschine bei einer Geschwindigkeit von 0,2 m/min. Der Membranfilm wurde für 30 Sekunden ruhen gelassen, anschließend folgte Immersion in einem Wasserbad bei 25°C für 10 Minuten. Nach Ablösung der Membran von der Glasplatte wurde die Membran für 12 Stunden in ein Wasserbad überführt. Nach mehreren Waschschritten mit Wasser wurde die Membran bis zur Charakterisierung bzgl. LEP und WDD feucht gelagert. A Als Vergleich 2 wurde eine kommerziell verfügbare, poröse PTFE Folie mit einer Dicke von 25μηη ohne Stützgewebe eingesetzt. Tabelle 3 fasst die Membraneigenschaften zusammen.

Tabelle 3: Zusammensetzungen und Eigenschaften der erzeugten Membranen; Di-

Die erhaltenen porösen Membranen wiesen verbesserte mechanische Eigenschaften wie beispielsweise einen erhöhten E-Modul und eine erhöhte Reißdehnung auf. Gleichzeitig wiesen sie vergleichbare Charakteristika hinsichtlich WDD und LEP wie Membranen des Standes der Technik auf.

Porengrößenverteilung

Die Porengrößenverteilung der Membranen gemäß Sektion 4. wurde für Beispiel 1 mit Hg- Porosimetrie nach DIN 66133 bestimmt, die Ergebnisse sind in Tabelle 4 zusammengefasst: Tabelle 4: Porengrößenverteilung der Membranen gemäß Beispiel 1 aus Sektion 4

Der mittlere Porendurchmesser betrug 0,23307 μηη und der mittlere Porendurch- messer (Fläche) bei 1018,74 psi und 19,968 m 2 /g betrug 0,21 158 m.

Die Membranen aus Sektion 4. wurden ebenfalls mit Rasterelektronenmikroskopie (SEM) untersucht. Beide Oberflächen (unten und oben) der Membranen sowie die Querschnittsfläche wurden untersucht. Die Messungen ergaben, dass die Membra- nen einen Porengrößegradienten mit kleinen Poren in der obersten Schicht (Haut) und größeren Poren hin zum Boden der Membranen aufwiesen.