Permeationsdichter Reißverschluss

Die Erfindung betrifft einen permeationsdichten Reißverschluss, der insbesondere für die Herstellung von Schutzanzügen, flexiblen Behälter, Zelten, Rucksäcken, Outdoorjacken oder Tanks verwendet werden kann.

Ein fluiddichter Reißverschluss wird z. Bsp. In DE 199 24 539 AI beschrieben. Hierbei bestehen die Reißverschlusstragbänder aus einer Textilschicht auf der sich eine

Abdeckschicht aus einem synthetischen Gummi befindet.

Ein derartiger Reißverschluss mag zwar den Anforderungen an die Permeationsdichtigkeit und zumeist auch an die Medienbeständigkeit genügen, allerdings ist er mechanisch nicht ausreichend beständig. Insbesondere nach mehrmaligen Auf- und Zuziehen der

Reißverschlüsse zeigen sich erste Zerstörungserscheinungen an dem Reißverschluss selbst und / oder an dem den Reißverschluss umgebenden Material, dahingehend, dass sich bspw. auf der Abdeckschicht Risse zeigen oder diese durch die Reißverschlussglieder abgerieben wird.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen permeationsdichten Reißverschluss bereitzustellen, der sich nicht nur durch eine gute Permeationsbeständigkeit und

Medienbeständigkeit, insbesondere gegenüber aggressiven Chemikalien, auszeichnet, sondern der gleichzeitig eine lange Lebensdauer, eine gute Zugfestigkeit und eine gute Rißbeständigkeit aufweist. Das die Reißverschlussglieder umgebende Material, d.h. die Reißverschlusstragbänder, darf durch diese Reißverschlussglieder insbesondere bei mehrmaligen Auf- und Zuziehen des Reißverschlusses nicht zerstört werden. Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, dass der Reißverschluss aus Reißverschlussgliedern und Reißverschlusstragbändern besteht, wobei die Reißverschlusstragbänder folgenden Schichtaufbau enthalten:

- eine erste Außenschicht AI, welche aus wenigstens einem Elastomer aufgebaut ist, und

- eine Zwischenschicht Z mit niedriger Permeation, welche sich zwischen der ersten Außenschicht AI und einer zweiten Außenschicht A2 befindet und welche aus wenigstens einer Folie aufgebaut ist, und

- eine einlagige oder mehrlagige Festigkeitsträgerschicht F, welche sich zwischen der Zwischenschicht Z und der zweiten Außenschicht A2 befindet, und

- eine zweite Außenschicht A2, welche aus wenigstens einem Elastomer aufgebaut ist.

Überraschenderweise hat sich herausgestellt, dass ein derartiger Schichtenaufbau für die Reißverschlusstragbänder sich durch eine hervorragende Rißbeständigkeit und

Zugfestigkeit auszeichnet. Der Reißverschluss lässt sich ohne Schäden mehrmals auch unter großer Krafteinwirkung Auf- und Zuziehen.

Die beiden Außenschichten AI und A2 besteht aus einer vulkanisierten oder

un vulkaniserten Kautschukmischung. Als Kautschukkomponenten können alle der fachkundigen Person bekannten Kautschuktypen verwendet werden. Insbesondere Ethylen- Propylen- Kautschuk (EPM), Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk (EPDM), (teil)hydrierter Nitrilkautschuk (HNBR), Fluor- Kautschuk (FKM), Naturkautschuk (NR), Styrol- Butadien-Kautschuk (SBR) oder Butadien-Kautschuk (BR), Fluorkautschuk (FKM), Chlorsulfonyl-Polyethylen-Kautschuk (CSM), Silikonkautschuk, wie bspw.

Polydimethylsiloxankautschuk (MQ), Polydimethyl/vinylmethylsiloxankautschuk (VMQ), Polydimethyl/vinylmethyl-/diphenylsiloxankautschuk (PVMQ) und Poly-Y-trifluorpropyl- /vinyltriflourpropyl-siloxankautschuk (FVMQ), oder Chloroprenkautschuk (CR), die unverschnitten oder mit wenigstens einer weiteren Kautschukkomponente verschnitten werden, können eingesetzt werden.

Zur Verwendung in Schutzanzügen hat sich bevorzugt CR- Kautschuk, aufgrund seiner besonders guten Chemikalien- und Hitzebeständigkeit als vorteilhaft erwiesen. Soll eine besonders gute Flammwidrigkeit erreicht werden, so wird bevorzugt CSM eingesetzt. Zusätzlich bietet CSM den Vorteil, dass der Reißverschluss an den Anzug direkt zumeist durch Hitze- und / oder Druckeinwirkung verschweißt werden kann.

Dadurch entfällt das mit großem, insbesondere zeitlichem, Aufwand verbundene Einkleben des Reißverschlusses.

Des Weiteren können die beiden Außenschichten AI und A2 auch thermoplastische Elastomere enthalten. Als thermoplastische Elastomere (TPE) können prinzipiell alle der fachkundigen Person bekannte TPE verwendet werden. Hervorzuheben sind hierbei thermoplastische Elastomere auf Olefin-Basis (TPO), Styrol-Triblock-Copolymere (SBS, SIS, SBC), thermoplastischer Nitrilkautschuk (TP-NBR), thermoplastischer

Naturkautschuk (TP-NR), thermoplastischer Fluorkautschuk (TP-FKM), thermoplastischer Silikonkautschuk (TP-Q), thermoplastische Polyurethane (TPU), copolymere

Polyetherester (CPE, CPA), Polyether-Blockamide (PEBA), chlorsulfoniertes Polyethylen (CSM) oder Melt Processible Rubber (MPR). Die TPE können auch im Verschnitt mit einem oder mehreren Elastomeren eingesetzt werden.

Es ist auch möglich, einen Verschnitt aus einem Kautschuk und wenigstens einem

Thermoplasten zu verwenden. So zeigt sich z. Bsp. ein Verschnitt aus CSM und

Polyvinylchlorid (PVC) als besonders gut geeignet, da sich hierbei gute Verschweißbarkeit und Chemikalienresistenz optimal verbinden lassen.

Die beiden Außenschichten AI und A2 enthalten zusätzlich in der Regel weitere

Mischungsingredienzien. Die weiteren Mischungsingredienzien umfassen wenigstens einen Vernetzer oder ein Vernetzersystem (Vernetzungsmittel und Beschleuniger). Weitere Mischungsingredienzien sind zumeist noch ein Füllstoff und/oder ein Verarbeitungsmittel und/oder ein Weichmacher und/oder ein Alterungsschutzmittel sowie gegebenenfalls weitere Zusatzstoffe (z.B. Farbpigmente). Diesbezüglich wird auf den allgemeinen Stand der Mischungstechnologie verwiesen.

Den Kautschukmischungen der beiden Außenschichten AI und A2 kann jeweils ein hitze- und chemikalienbeständiger Füllstoff in Pulverform beigemischt sein. Zu nennen ist hier insbesondere ein fluorhaltiger Kunststoff, insbesondere wiederum Polytetrafluorethylen (PTFE). Auch ist es vorteilhaft, wenn die beiden Außenschichten AI und A2 jeweils noch wenigstens ein Flammschutzmittel enthalten. Hierbei können alle der fachkundigen Person bekannten Flammschutzmittel verwendet werden. Verstärkt werden dabei

Flammschutzmittel verwendet, welche frei sind von Halogenen bzw. Holgen Verbindungen und frei von Antimon bzw. Antimonverbindungen sind, und somit gesundheitliche Risiken minimieren können.

Die Zusammensetzung der beiden Außenschichten AI und A2 kann dabei gleich oder verschieden voneinander sein. Sofern sie verschieden voneinander sind, kann sich dieses auf die qualitative und / oder auf die quantitative Zusammensetzung beziehen.

Bevorzugt ist es zudem, wenn wenigstens eine Außenseite, bevorzugt beide Außenseiten, vulkanisiert ist bzw. sind. Hierdurch ist es möglich, dass der gesamte Artikel nicht nochmals geheizt werden muss und gleichzeitig der Reißverschluss trotzdem mit dem Artikel verschweißt werden kann und nicht verklebt werden muss. Es wird somit ein trotzdem besonders guter Haftverbund gebildet.

Die Kautschukmischungen sind gut verarbeitbar und zudem kalandrierbar.

Die Zwischenschicht Z ist zwischen den beiden Außenschichten AI und A2 angeordnet. Sie muss sich durch eine niedrige Permeation auszeichnen, um zuverlässig gegenüber

Chemikalien abdichten zu können. Die Zwischenschicht Z umfasst dabei wenigstens eine Folie, kann aber auch aus mehreren, bevorzugt zwei, Folien aufgebaut sein. Als

Folienwerkstoffe kommen insbesondere Polyamid (PA), Polyimid (PI),

Ethylenvinylalkohol (EVOH), Polyvinylalkohol (PVOH), Polyvinylchlorid (PVC), Polypropylen (PP), Polyethylen (PE), Fluorpolymere (FEP, PTFE) oder

Polyetheretherketon (PEEK) zum Einsatz. Von besonderer Bedeutung ist Polyamid, insbesondere Polyamid 6, Polyamid 6.6, Polyamid 11, Polyamid 12, Polyamid 6.10, Polyamid 6.12 oder Copolyamide. Die genannten Werkstoffe können hierbei einzeln oder in Kombination verwendet werden.

Handelt es sich um eine mehrlagige Folie, insbesondere um eine zweilagige Folie, so ist wenigstens eine Lage aus einem Polyamid (PA) der oben genannten Typen, einem Polyimid (PI), einem Polymer auf Basis von Ethylenvinylalkohol (EVOH), einem

Polyvinylalkohol (PVOH) oder einem Polyetheretherketon (PEEK) aufgebaut.

Insbesondere die Kombination von PA/EVOH oder PI/EVOH zeigt eine besonders niedrige Permeation.

Die Zwischenschicht Z kann ein- oder beidseitig haftfreundlich präpariert sein,

insbesondere unter dem Aspekt der Oberflächenaktivierung, wobei hier insbesondere wiederum das Anätzen oder Aufrauen zu nennen sind. Von besonderer Bedeutung ist dabei das Anätzen. Die Oberflächenveränderung bzw. Oberflächenbehandlung durch Anätzen erfolgt nach bekannten chemischen oder physikalischen Methoden, beispielsweise mittels Flammenbehandlung, Corona-Entladung, Sputtering, Plasmabehandlung, Natrium- Ammoniak- Verfahren oder Natrium-Naphthalin- Verfahren.

Erfindungsgemäß befindet sich zwischen der Zwischenschicht Z und der Außenschicht A2 noch eine Festigkeitsträgerschicht. Diese Festigkeitsträgerschicht, die vorzugsweise aus einem textilen Werkstoff besteht, kann ein- oder mehrlagig ausgebildet sein, wobei zumeist die einlagige Ausführung unter dem Aspekt der Gewichtsreduzierung zum Einsatz gelangt. Die Festigkeitsträgerschicht kann als Gewebe, Gewirke oder Gestrick ausgebildet sein, wobei das Vorliegen als Gewebe bevorzugt ist. Für den textilen Werkstoff können alle der fachkundigen Person bekannten natürlichen und synthetischen Materialien verwendet werden.

Als synthetische Materialien kommen insbesondere synthetische Polymere, wie bspw. Polyacrylnitril, Polypropylen, Polyester, Polyamid, Polyurethan, Polyphenylensulfid, Polyoxadiazol, Aramide, wie p-Aramid, m-Aramid oder co-poly para Aramid, Polyimid, Polyetherimid, Polyetheretherketon, Polyethylen-2,6-naphthalat, Polyphenylen,

Polyphenylenoxid, Polyphenylensulfid, Polyphenylenether, Polybenzoxazole,

Polyvenylalkohol in Frage. Bei den natürlichen Materialien kann es sich um Steinwolle oder Asbest oder um Baumwolle, Flachs oder Hanf, oder um Wolle oder Seide, handeln. Anorganische Materialien wie Glas, Keramik, Kohlenstoff (Carbon), Metall oder Gestein, wie bspw. Basalt, sind ebenso denkbar.

Die genannten Werkstoffe können hierbei alleine oder in Kombination verwendet werden. Die Festigkeitsträgerschicht kann zudem haftfreundlich präpariert sein.

Die einzelnen Schichten können jeweils über ein Haftsystem H miteinander verbunden werden. Bevorzugt handelt es sich hierbei um ein mehrschichtiges Haftsystem, welches aus zwei oder mehr Schichten bestehen kann. Bevorzugt besteht das mehrschichtige Haftsystem H aus den zwei Einzelschichten H' und H".

Die Schichten des mehrschichtigen Haftsystems H sind aus wenigstens einer

Kautschukmischung aufgebaut und enthalten somit jeweils wenigstens einen Kautschuk, weitere Mischungsbestandteile und jeweils wenigstens einen Haftvermittler. Als

Kautschuke können aller der fachkundigen Person bekannten Kautschuktypen verwendet werden, wobei Chloropren-Kautschuk (CR) und / oder Chlorsulfonyl-Polyethylen- Kautschuk (CSM) ganz besonders bevorzugt ist.

Besteht das mehrschichtige Haftsystem H aus zwei Schichten, so enthält H' als

Kautschukkomponente bevorzugt CR und H" als Kautschukkomponente einen Verschnitt aus CR und CSM.

Weitere Mischungsbestandteile können Füllstoffe, wie bspw. Ruß, Alterungsschutzmittel, Vulkanisationssysteme, etc. sein.

Als Haftvermittler können alle der fachkundigen Person bekannten Haftvermittler verwendet werden. Als besonders gut geeignet haben sich Haftvermittler auf der Basis von Isocyanaten und / oder Harzen, insbesondere Klebharzen, und / oder Haftvermittler, welche unter den Handelsnamen Chemo sil® / Chemlok® / Parlock™ erhältlich sind, gezeigt.

Der erfindungsgemäße Reißverschluss kann insbesondere für die Herstellung von Schutzanzügen, flexiblen Behälter, Zelten, Rucksäcken, Outdoorjacken oder Tanks verwendet werden.

Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf zwei schematische Zeichnungen erläutert. Figur 1 zeigt eine schematische Ansicht des Reißverschlusses 10 in geschlossenem Zustand. Zu sehen sind die Reißverschlussglieder 1 und die Reißverschlusstragbänder 4. Die Reißverschlusstragbänder sind aus zwei Außenschichten AI und A2, einer

Zwischenschicht Z und einer Festigkeitsträgerschicht F aufgebaut. Die

Reißverschlusstragbänder 4 sind in einer bevorzugten Ausführungsform mit Hilfe eines Abdichtbandes 3 mit einem Schutzanzugstoff 2 verschweißt.

Figur 2 zeigt den Schichtenaufbau 20 der Reißverschlusstragbänder. Das

Reißverschlusstragband enthält zwei Außenschichten AI und A2 aus jeweils einer hitze- und chemikalienbeständigen vulkanisierten Kautschukmischung jeweils auf der Basis von CSM und / oder einem Verschnitt von CSM und PVC. Des Weiteren umfasst das

Reißverschlusstragband eine Zwischenschicht Z aus wenigstens einer Folie, beispielsweise aufgebaut aus PA, und eine einlagige Festigkeitsträgerschicht F aus Polyester oder Polyamid, welche sich zwischen der Zwischenschicht Z und der Außenschicht A2 befindet.

Bezugszeichenliste

(Teil der Beschreibung)

10 Reißverschluss 20 Schichtenaufbau

AI Außenschicht

A2 Außen schicht

F Festigkeitsträgerschicht

Z Zwischenschicht 1 Reißverschlussglieder

2 Schutzanzugstoff

3 Abdichtband

4 Reißverschlusstragband