ОГНЕСТОЙКИЕ ЛАМИНАТЫ И ИЗДЕЛИЯ, ИЗГОТОВЛЕННЫЕ ИЗ НИХ Российский патент 2012 года по МПК B32B27/00 

Область техники

Настоящее изобретение относится к ламинатам, подходящим для использования при изготовлении водонепроницаемых и воздухопроницаемых изделий, таких как защитная одежда, которые как являются комфортными, так и демонстрируют улучшенную огнестойкость.

Уровень техники

Военнослужащие, пожарные, сотрудники правоохранительных органов и другие специалисты, работающие в опасных условиях, зачастую подвергаются опасности воздействия огня. Для уменьшения травм, связанных с пожаром и воздействием пламени, такому сообществу пользователей желательно иметь защитную одежду. Обычную защитную одежду разрабатывают для защиты владельца от опасных воздействий окружающей среды, таких как мгновенное сгорание, сильный нагрев, излучение, химические и биологические агенты и жидкости организма. В зависимости от серьезности опасного воздействия защитная одежда различается по степени защиты. При тушении пожара максимальную защиту от воздействия пламени и нагрева обычно обеспечивает использование толстых изолирующих слоев из по сути негорючих арамидных тканей, обычно таких, как материалы, продаваемые под торговыми наименованиями KEVLAR® и NOMEX® (Е.I. du Pont de Nemours and Company), а непроницаемость для текучих сред создают в результате использования микропористой мембраны, обычно такой как материалы, продаваемые под торговым наименованием CROSSTECH® (W.L.Gore & Associates). Для специалистов, работающих в опасных условиях, где возможно кратковременное воздействие огня или взрывов, таких как военнослужащие, работники поисково-спасательных служб, полиция и тому подобное, правила поведения предполагают покидание места горения, так что требования к защите у них являются менее строгими, чем у пожарных. Назначение защитной экипировки в данных обстоятельствах заключается в обеспечении определенной улучшенной защиты, позволяющей владельцу быстро и безопасно удалиться от опасного воздействия, а не бороться с ним. Как представляется, защита от воздействия пламени требует наличия одежды, которая противодействует такому кратковременному воздействию опасности или не воспламеняется, не плавится или не дезинтегрируется или не разрывается при его наличии.

Традиционно предметы огнестойкой защитной одежды изготавливали имеющими наружный слой, содержащий несгораемую неплавящуюся ткань, обычно образованную из волокон типа KEVLAR®, NOMEX®, ПБИ и так далее. Данные волокна являются по сути огнестойкими, но им свойственно несколько ограничений. Говоря конкретно, данные волокна очень дорого стоят, трудно окрашиваются и подвергаются печати, являются менее абразивостойкими и демонстрируют неудовлетворительную осязательную комфортность в сопоставлении с тканями на основе найлона или сложного полиэфира.

Для получения оптимальных эксплуатационных характеристик для пользователя во многих опасных условиях защитная экипировка должна быть не только огнестойкой, но также и водонепроницаемой и комфортной. Владельцы защитной одежды предпочитают иметь ее легкой, воздухопроницаемой, водонепроницаемой и комфортной. Предметы обычной водонепроницаемой и воздухопроницаемой одежды изготавливают из монолитной или микропористой пленки (пленок), скрепленной с поверхностью ткани по способу нанесения покрытия или ламинирования. Для соединения подложек друг с другом обычно используемой методикой является клеевое ламинирование, и его широко используют для скрепления ткани с пленкой, пленки с пленкой и/или их комбинаций. Слои клея, нанесенные во время ламинирования, могут быть непрерывными или дискретными в зависимости от природы клея; покрытия обычно представляют собой непрерывные слои, нанесенные по способу нанесения покрытия.

Стоимость водонепроницаемой огнестойкой защитной одежды представляла собой важное соображение для большого числа областей применения, связанных с опасным воздействием, помимо защиты от пожара, что, таким образом, исключает использование обычных по сути огнестойких текстилей, таких как те, которые используются в сообществе пожарных. Для создания продуктов, демонстрирующих огнестойкость, использовали покрытия. Данные продукты обычно используют непрерывное толстое покрытие или слой негорючего полимера поверх поверхности неогнестойкой ткани, такой как найлон, сложный полиэфир и тому подобное. В дополнение к воспламеняемости данные неогнестойкие текстильные волокна в присутствии высокого нагрева или пламени обычно плавятся. Однако расплавленные текстильные волокна образуют дополнительную опасность в том смысле, что контакт с кожей может вызвать появление серьезных ожогов. В попытках свести данные опасности к минимуму производители текстиля сместились в направлении очень тяжелых огнестойких покрытий на таких плавких сгораемых текстилях. Например, матрасные противопожарные преграды обычно изготавливают при использовании толстого негорючего полимерного покрытия на нежаростокой текстильной подложке. Для придания данным полимерным покрытиям негорючести использовали добавки, такие как галогенированные антипирены, гидроксиды металлов, соединения фосфора и вспучивающиеся материалы или их комбинации. В документе US 2005/0287894, например, описывается такой негорючий продукт с нанесенным покрытием, который использует толстое полимерное покрытие для придания негорючести тканям, которые по сути не являются негорючими, таким как найлон, сложный полиэфир и хлопок. Тяжелое покрытие из негорючего полимера делает такие продукты с нанесенным покрытием тяжелыми, невоздухопроницаемыми, жесткими и в общем случае неподходящими для использования в областях применения защитной одежды.

Устранение ограничений невоздухупроницаемых, плавких негорючих материалов с тяжелыми покрытиями затруднительно. При улучшении воздухопроницаемости и уменьшении массы для областей применения предметов одежды обычно используют огнестойкие ламинаты из по сути огнестойких текстилей, таких как ткань NOMEX®. Ламинаты, использующиеся в предметах огнестойкой воздухопроницаемой одежды, обычно создают в результате соединения друг с другом по сути негорючей ткани и легких воздухопроницаемых пленок. Примером такого огнестойкого ламината является гидроизолирующий слой CROSSTECH®, упомянутый ранее. Огнестойкую ткань NOMEX® ориентируют как наружный слой для огнезащиты. Как упоминалось ранее, использование по сути огнестойкого наружного текстиля значительно увеличивает стоимость такой огнестойкой защитной одежды.

В соответствии с этим в течение длительного времени существует потребность в ламинатах и получающихся в результате предметах одежды, а также другой защитной экипировке, изготовленных из данных ламинатов, для рабочих, работающих в опасных условиях, которые будут воздухопроницаемыми, водонепроницаемыми и огнестойкими, но, тем не менее, будут демонстрировать дополнительные преимущества, такие как легкость, комфортность для носки, гибкость, легкость окрашивания, быстрота высушивания и доступность, при этом данные признаки отсутствуют у обычных огнестойких ламинатов и предметов одежды.

Краткое раскрытие изобретения

Настоящее изобретение относится к конструкциям огнестойких ламинатов, включающим плавкий текстиль в качестве наружного слоя, ламинированного на промежуточный защитный слой, включающий водонепроницаемую пленку, ламинированную на внутренний слой ткани, включающий теплостойкий текстиль. Конструкции ламинатов настоящего изобретения характеризуются воздухопроницаемостью порядка, по меньшей мере, 1000 СПВП, давлением нагнетания воды, равным, по меньшей мере, 0,5 фунт/дюйм² (3,45 кПа), и демонстрируют время разрывания при горизонтальном расположении образца в пламени, равное, по меньшей мере, 10 секундам. В альтернативных вариантах реализации ламинаты могут демонстрировать время разрывания при горизонтальном расположении образца в пламени, равное, по меньшей мере, 15 секундам или даже, по меньшей мере, 20 секундам.

Плавкие текстильные слои настоящего изобретения включают те текстили, которые плавятся при воздействии условий испытания на плавление и теплостойкость, подробно описанных в настоящем документе. Подходящие для использования плавкие текстильные слои настоящего изобретения включают нижеследующее, но не ограничиваются только этим: материалы, такие как полиамид (включая нижеследующее, но не ограничиваясь только этими: найлон 6, найлон 6,6 и найлон 4,6), сложный полиэфир, полипропилен, полиэтилен, ПВХ, полиэтилен и ПВА.

Подходящие для использования клеи настоящего изобретения включают материалы, которые способны скреплять слои при использовании обычных методик ламинирования, включающие нижеследующее, но не ограничивающиеся только этим: такие материалы, как полиуретаны, силиконы, сложные полиэфиры, акриловые смолы, эпоксидные смолы и полиамиды. В одном варианте реализации клеи настоящего изобретения могут включать, по меньшей мере, один компонент или одну добавку, выбираемые из группы, состоящей из хлорированных соединений, бромированных соединений, оксида сурьмы, органических соединений на основе фосфора, бората цинка, полифосфата аммония, меламинцианурата, меламинполифосфата, соединений молибдена, тригидрата алюминия и гидроксида магния, которые могут улучшить огнестойкость ламинатов.

Защитные слои настоящего изобретения являются водонепроницаемыми, но, тем не менее, характеризуются воздухопроницаемостью, подходящей для использования при введении в ламинаты настоящего изобретения. Подходящие для использования защитные слои могут содержать любые, выбранные из полиуретана, сложного полиэфира, силикона, политетрафторэтилена (ПТФЭ) и тому подобного. В зависимости от выбора компонентов и свойств конечного изделия защитным слоем может являться одиночная пленка, или в альтернативном варианте защитный слой может включать композитную конструкцию. В одном варианте реализации защитный слой включает пленку из вспененного ПТФЭ. В одном альтернативном варианте реализации защитный слой может включать две и более пленки из вспененного ПТФЭ. В одном дополнительном альтернативном варианте реализации защитный слой может включать две и более пленки из вспененного ПТФЭ, скрепленные друг с другом при помощи полиуретанового клея. В одном дополнительном варианте реализации защитный слой может включать две и более пленки из вспененного ПТФЭ, скрепленные друг с другом при помощи одного представителя, выбираемого из силикона, эпоксидной смолы или сложного полиэфира. В еще одном дополнительном варианте реализации защитный слой может включать композит, где один или несколько компонентов защитного слоя приклеивают защитный слой к другим слоям ламината.

Теплостойкие подклеенные (нижние) текстили настоящего изобретения включают текстили, которые являются теплостойкими при воздействии условий испытания на плавление и теплостойкость.

Условия проведения испытаний описываются в настоящем документе. Текстили могут иметь форму тканых материалов, нетканых материалов, трикотажных материалов, ткани из флока (то есть волокна флока, флокированные на подложке) и тому подобное. Примеры подходящих для использования теплостойких подклеечных текстильных композиций включают арамиды, разновидности хлопка, ПБИ, ПБО, вискозу, шерсть, модакриловые смеси, полиамины, углерод, стекловолокно, ПАН, ПТФЭ и их смеси и комбинации.

Неожиданно заявители установили, что данные уникальные конструкции являются подходящими для использования при получении предметов огнестойкой, водонепроницаемой, воздухопроницаемой, легкой защитной одежды. Хотя настоящее изобретение не ограничивается конкретной массой, в конструкциях настоящего изобретения возможными являются конструкции ламинатов порядка 20 унция/ярд² (0,678 кг/м²) и менее. В одном альтернативном варианте реализации в конструкциях настоящего изобретения возможными являются конструкции ламинатов порядка 10 унция/ярд² (0,339 кг/м²) и менее. В одном дополнительном альтернативном варианте реализации в конструкциях настоящего изобретения возможными являются конструкции ламинатов порядка 7 унция/ярд² (0,237 кг/м²) и менее. В отличие от предметов обычной огнестойкой одежды изделия настоящего изобретения не требуют наличия по сути огнестойких наружных слоев, которые обычно используют в таких предметах одежды. Предметы одежды, полученные из таких ламинатов, являются легкими по массе, легкими для окрашивания, быстро высыхающими, воздухопроницаемыми, водонепроницаемыми и огнестойкими. Кроме того, в объем настоящего изобретения попадает и другая огнестойкая защитная экипировка, включающая, например, чехлы для палаток, палатки и другую подходящую защитную экипировку.

Описание чертежей

Вышеизложенное краткое раскрытие изобретения, а также последующее подробное раскрытие изобретения будет лучше понято при их прочтении в сочетании с прилагаемыми чертежами. Для целей иллюстрации изобретения на чертежах продемонстрированы варианты реализации, которые в настоящее время являются предпочтительными. Однако необходимо понимать, что изобретение не ограничивается точными продемонстрированными компоновками и инструментариями. На чертежах: фигура 1 представляет собой вид в поперечном разрезе для одного варианта реализации конструкции ламината настоящего изобретения; фигура 2 представляет собой вид в поперечном разрезе для альтернативного варианта реализации конструкции ламината настоящего изобретения; фигура 3 представляет собой вид в поперечном разрезе для дополнительного альтернативного варианта реализации конструкции ламината настоящего изобретения; фигура 4 представляет собой вид в перспективе для ориентации пламени по отношению к ламинату в испытании на воздействие пламени при горизонтальном расположении образца.

Подробное раскрытие изобретения

Обращаясь к фигуре 1, можно сказать, что конструкция ламината 60 настоящего изобретения включает плавкий наружный текстильный слой 10, ламинированный при помощи непрерывного слоя клея 20 на защитный слой 30, который дополнительно ламинируют при помощи непрерывного слоя клея 40 на теплостойкий подклеечный текстильный слой 50. Следует отметить то, что выбор клея и методики нанесения могут варьироваться в зависимости от конкретных вариантов выбора материалов и свойств конструкции конечного ламината. Например, фигура 2 демонстрирует альтернативную конструкцию конструкции ламината 60 настоящего изобретения, где слои друг с другом скрепляют дискретные слои клея 21 и 41.

Обращаясь к фигуре 3, можно сказать, что на ней продемонстрирована дополнительная альтернативная конструкция ламината 60 изобретения, где плавкий наружный текстильный слой 10 ламинируют при помощи дискретного слоя клея 21 на защитный слой 30, В данном варианте реализации защитный слой 30 включает два слоя вспененного ПТФЭ 31, 33, скрепленные друг с другом при помощи непрерывного слоя клея 32. После этого защитный слой 30 скрепляют при помощи дискретного слоя клея 41 с теплостойким подклеечным текстильным слоем 50.

Измерение и методы испытаний

Испытание на плавление и теплостойкость

Испытание в своей основе имеет испытание на теплостойкость, описанное в документе section 8.3 of NFPA 1975, 2004 Edition. Печью для испытаний являлась печь с циркуляцией горячего воздуха, указанная в документе ISO 17493. Испытание проводили в соответствии с документом ASTM D 751, Standard Test Methods for Coated Fabrics при использовании методик Procedures for Blocking Resistance at Elevated Temperatures (Sections 89 to 93) при следующих модификациях:

- Использовали пластинки из боросиликатного стекла с размерами 100 мм × 100 мм × 3 мм (4 дюйма × 4 дюйма × 1/8 дюйма).

- Использовали температуру испытания 265°С, +3/-0°С (510°F, +5/-0°F).

- После удаления стеклянных пластинок из печи образцам давали возможность охладиться в течение, как минимум, 1 часа.

Любое прилипание стороны образца к стеклянной пластинке, прилипание ее к самой себе при расстилании или демонстрация признаков плавления или скалывания считались плавкостью. Любая сторона образца, демонстрирующая отсутствие признаков плавкой стороны, считалась теплостойкой.

Методика испытания на воздействие пламени при горизонтальном расположении образца

Данное испытание в общем случае смоделировано в соответствии с документом MIL-C 83429В. Образец ламината 75 мм на 250 мм (3 дюйма на 10 дюймов) зажимали в стальном фиксаторе (400 мм в длину на 75 мм в ширину при наличии окна по центру приблизительно при 350 мм длины и 50 мм ширины) при использовании крепежных зажимов. Образец зажимали таким образом, чтобы зафиксировать кромки ламината, не закрывая площадь поверхности ламината, присутствующую в окне стального зажимного фиксатора. Образец в фиксаторе размещали горизонтально на высоте, равной приблизительно 40 мм, в 90-миллиметровом пламени (на основе бутана при 2 фунт/дюйм² (13,79 кПа) с использованием горелки Meeker). Фигура 4 демонстрирует ориентацию конструкции ламината 60, где плавкий наружный текстильный слой 10 во время проведения испытания ориентируют примыкающим к пламени 70. Образец подвергают воздействию пламени и регистрируют время вплоть до разрывания пленки в результате либо растрескивания, либо образования отверстия, когда при взгляде через трещину или отверстие в материале станет виден свет от пламени. После этого образец из пламени удаляют. Зарегистрированное время называют временем разрывания при горизонтальном расположении образца в пламени.

Испытание на самозатухание

После удаление образца материала из пламени в вышеупомянутом испытании на воздействие пламени при горизонтальном расположении образца наблюдают за существованием для материала какого-либо остаточного пламени. В случае отсутствия остаточного пламени или в случае наличия остаточного пламени при удалении, но самозатухании в течение пяти (5) секунд после удаления из пламени материал считается самозатухающим.

Скорость прохождения водяных паров (СПВП)

Описание испытания, использованного для измерения скорости прохождения водяных паров (СПВП), приводится далее. Методика была признана подходящей для использования при проведении испытания для пленок, покрытий и продуктов с нанесенным покрытием.

В методике приблизительно 70 мл раствора, состоящего из 35 массовых частей ацетата калия и 15 массовых частей дистиллированной воды, помещали в полипропиленовую чашу объемом в 133 мл, имеющую внутренний диаметр 6,5 см в своей горловине. К краю чаши по способу термосварки прикрепляли мембрану из вспененного политетрафторэтилена (ПТФЭ), характеризующегося минимальным значением СПВП, равным приблизительно 85000 г/м²/24 часа согласно испытанию по методу, описанному в патенте США 4862730 (автора Crosby), получая туго натянутую, непроницаемую для жидкости, микропористую преграду, удерживающую раствор.

Подобную мембрану из вспененного ПТФЭ размещали на поверхности водяной бани. Блок водяной бани контролируемо выдерживали при 23°С плюс 0,2°С, используя помещение с температурным контролем и баню с циркулирующей водой.

Перед реализацией методики испытания образцу, подвергаемому испытанию, давали возможность кондиционироваться при температуре 23°С и относительной влажности 50%. Образцы размещали таким образом, чтобы микропористая полимерная мембрана находились в контакте с мембраной из вспененного политетрафторэтилена, размещенной на поверхности водяной бани, и перед введением в блок чаши им давали возможность прийти в равновесие в течение, по меньшей мере, 15 минут.

Блок чаши взвешивали до ближайшей величины 1/1000 г и помещали перевернутым образом в центр образца для испытаний.

Транспортирование воды создавали, используя движущую силу между водой в водяной бане и насыщенным раствором соли, формирующую поток воды в результате диффундирования в данном направлении. Образец подвергали испытанию в течение 15 минут, а после этого блок чаши удаляли и еще раз взвешивали с точностью 1/1000 г.

Значение СПВП для образца рассчитывали по приросту массы блока чаши и выражали в граммах воды на один квадратный метр площади поверхности образца за 24 часа.

Давление нагнетания воды

Давление нагнетания воды в общем случае определяли в соответствии с документом «Option 2 - Hydrostatic Head Tester» стандартной методики испытаний ААТСС 127-2003, озаглавленной «Water Resistance: Hydrostatic Pressure Test». В частности, испытание на давление нагнетания воды по существу заключается в нагнетании воды на одну сторону образца для испытания и наблюдении на другой стороне образца для испытаний признаков проникновения воды через него.

Образец для испытаний зажимали и герметизировали между резиновыми уплотнениями в фиксаторе, который удерживает образец для испытаний. Поверхность ткани образца для испытаний находилась в контакте с водой, а другая сторона была обращена кверху, будучи открытой в атмосферу для целей тщательного наблюдения. Из фиксатора удаляли воздух и к внутренней поверхности образца для испытаний прикладывали давление по площади диаметром 7,62 см (3,0 дюйма) при продавливании воды через нее. Давление воды на образце для испытаний увеличивали до приблизительно 3,4 кПа (0,05 фунт/дюйм²) при помощи насоса, присоединенного к резервуару с водой, используя показания соответствующего датчика и регулируя встроенный клапан.

Поверхность ткани образца для испытаний внимательно рассматривали для выявления признаков какого-либо продавливания воды через материал. Вода, наблюдаемая на поверхности, интерпретировалась как протечка. Поверхность образца при давлении испытания наблюдают в течение одной минуты, в течение которой подсчитывают и регистрируют количество протечек. Материал считается водонепроницаемым в случае отсутствия наблюдаемых протечек при 0,5 фунт/дюйм² (3,4 кПа) в течение одной минуты.

Воздухопроницаемость - метод числа Gurlev

Сопротивление образцов потоку воздуха измеряли при помощи плотномера Gurley, изготовленного в компании W. & L. Е. Gurley & Sons, в соответствии с методикой, описанной в документе ASTM Test Method D726-58. Результаты приводят в виде числа Gurley или секунд по Gurley, которые представляют собой время в секундах, необходимое для прохождения 100 кубических сантиметров воздуха через 1 квадратный дюйм (25,4 квадратного миллиметра) образца для испытаний при падении давления 4,88 дюйма (124 мм) водяного столба.

Образец определяют как воздухопроницаемый в случае числа Gurley, меньшего, чем 45 секунд.

Толщина

Толщину мембраны измеряли в результате размещения мембраны между двумя пластинами калиберной скобы толщиномера Kafer FZ 1000/30 (Käfer Messuhrenfabrik GmbH, Филлинген-Швеннинген, Германия). Использовали среднее значение для трех результатов измерений.

Плотность

Измеряли образцы, высеченные из прямоугольных секций 2,54 см на 15,24 см, определяя их массу (используя аналитические весы Mettler-Toledo Model AG204) и их толщину (используя калиберную скобу Kafer FZ1000/30). При использовании этих данных плотность рассчитывали по следующей формуле:

в которой: ρ = плотность (г/куб. см); m = масса (г); w = ширина (см); l = длина (см); и t = толщина (см). Использовали среднее значение для трех результатов измерений.

Не предполагая ограничения объема настоящего изобретения, следующие далее примеры иллюстрируют то, как настоящее изобретение может быть реализовано и использовано:

ПРИМЕРЫ

Получение защитных слоев для введения в ламинаты:

Защитный слой 1

Защитный слой, включающий два слоя пленки из вспененного ПТФЭ и предназначенный для использования в ламинатах данного изобретения, создавали следующим образом:

На одну мембрану из вспененного ПТФЭ, характеризующуюся массой, равной приблизительно 18 граммам на один квадратный метр (г/кв. м), средним размером пор 0,3 микрон и толщиной, равной приблизительно 0,001 дюйма (0,0254 мм), наносили покрытие из непрерывного, частично проницаемого слоя с 15 г/кв. м, воздухопроницаемого, отверждаемого влагой полиуретана в соответствии с положениями патента США №4194041. Вторую мембрану из вспененного ПТФЭ, обладающую теми же самыми свойствами, что и первая мембрана, вводили в контакт с имеющей покрытие из полиуретана стороной вышеупомянутого вспененного ПТФЭ с нанесенным покрытием и объединяли в зазоре зоны прессования до получения трехкомпонентной конструкции. Пленку частично отверждали в печи, а после этого оставляли до полного отверждения в рулоне при > 50 %-ной относительной влажности в течение 7 дней.

Защитный слой 2

Защитный слой 2 получали в результате обработки частей из вспененного ПТФЭ защитного слоя 1 функциональным покрытием, содержащим фторакрилатный полимер, как это описывается в примере 3 публикации патентной заявки США №/2007/0009679 за исключением того, что количество использованного технического углерода составляло приблизительно 0,75 % (масс.).

Пример 1:

Ламинат настоящего изобретения получали при использовании тканого текстиля из мета-арамидного волокна с 60 г/кв. м (Nomex® Synergy Lite part number 25050, доступного в компании Springfield, LLC, Рок-Хилл, Южная Каролина), защитного слоя 1 и наружной ткани с миткалевым переплетением из найлона 6,6 с 95 г/кв.м (доступной в компании Milliken под обозначением Part Number 131967). Ламинат получали в результате проведения сначала печати из дискретных точек термоплавкого отверждаемого влагой полиуретанового клея (полученного в соответствии с патентом США №4532316), содержащего добавку на основе фосфора (Antiblaze PR82, продаваемую в компании Albemarle Corporation, Батон-Руж, Луизиана) в количестве, равном приблизительно 20% (масс.), на защитном слое и последующего приклеивания к пленке найлоновой ткани с 95 г/кв. м при использовании зазора зоны прессования. Получающийся в результате ламинат представлял собой двухслойный ламинат, включающий защитный слой и найлоновый тканый плавкий наружный текстильный слой. Данный двухслойный ламинат подавали через дополнительную технологическую стадию, где наносили тот же самый клей в виде рисунка из дискретных точек на обнаженную поверхность защитного слоя (на сторону, противоположную найлоновому тканому текстилю). После этого к двухслойному ламинату приклеивали арамидный тканый теплостойкий текстильный слой с 60 г/кв. м в результате подачи двухслойного ламината с отпечатанным клеем и подклеечного арамида через дополнительный зазор зоны прессования. Затем сборную конструкцию наматывали на стальной барабан под натяжением и оставляли отверждаться в течение 48 часов при >50%-ной относительной влажности.

После этого на сторону найлонового тканого текстиля трехслойного ламината наносили покрытие из обычной аппретуры долговременного водоотталкивания (ДВО) на фторакрилатной основе.

Пример 2:

Ламинат настоящего изобретения получали по существу в соответствии с примером 1 за исключением использования в качестве защитного слоя описанного ранее защитного слоя 2.

Пример 3:

Ламинат настоящего изобретения получали по существу в соответствии с примером 2 за исключением использования наружного плавкого текстильного слоя из тканого материала из найлона 6,6 с 85 г/кв. м (Milliken Industries Part Number 131861).

Пример 4:

Ламинат настоящего изобретения получали по существу в соответствии с примером 2 за исключением того, что теплостойкий подклеенный текстильный слой представлял собой тканый материал с 85 г/кв.м, состоящий из нитей, имеющих стекловолоконную сердцевину, обернутую оболочкой из модакрилового сложного полиэфира, поставляемый от компании Inman Mills, Inc., Инман, Южная Каролина (Part Number A-2986).

Сравнительный пример А:

Сравнительный трехслойный ламинат на основе вспененного ПТФЭ получали в результате ламинирования тканого текстиля из найлона 6,6 с 95 г/кв.м (Milliken Industries. Inc, Part Number 131967), описанного в примере 1, в результате печати сначала дискретных точек термоплавкого отверждаемого влагой полиуретанового клея (полученного в соответствии с патентом США №4532316) на стороне вспененного ПТФЭ двухкомпонентной пленки вспененный ПТФЭ/полиуретан (полученной в соответствии с патентом США №4194041). После этого данную конструкцию ламинировали на трикотажный текстиль из найлона 6,6 с 50 г/кв. м (Gleim Raven, Inc. Part Number A 13 89) на полиуретановой стороне двухкомпонентной пленки вспененный ПТФЭ/полиуретан при использовании термоплавкого отверждаемого влагой полиуретанового клея (без использования добавки) по способу, подобному тому, что описывается в примере 1.

После этого по способу, подобному примеру 1, ламинат подвергали обработке аппретурой долговременного водоотталкивания (ДВО).

Сравнительный пример В:

Второй сравнительный трехслойный ламинат на основе вспененного ПТФЭ получали по способу, подобному примеру 1, за исключением того, что наружный текстиль представлял собой тканый текстиль Nomex® с 120 г/кв. м от компании Springfield, LLC (Style Number 25030).

Сравнительный пример С:

Третий сравнительный ламинат получали при использовании только наружного текстиля с миткалевым переплетением из найлона 6,6 с 95 г/кв. м от компании Milliken (part number 131967) и защитного слоя 1. Ламинат получали в результате печати сначала дискретных точек клея, описанного в примере 1, на защитном слое 1, после этого приклеивания к пленке найлонового тканого текстиля с 95 г/кв. м при использовании зазора зоны прессования. Затем сборную конструкцию наматывали на стальной барабан под натяжением и оставляли отверждаться в течение 48 часов при >50%-ной относительной влажности. После этого по способу, подобному примеру 1, получающийся в результате двухслойный ламинат подвергали обработке аппретурой долговременного водоотталкивания (ДВО).

Сравнительный пример D:

Сравнительный ламинат получали при использовании тканого текстиля из мета-арамидного волокна (Nomex®) с 60 г/кв. м от компании Springfield, LLC (Style Number 25050) и защитного слоя 1. Ламинат получали по тому же самому способу, что и описанный для сравнительного примера С.

Приведенная далее таблица сопоставляет ламинаты из примеров 1-4 и сравнительных примеров A-D по огнестойкости. Образцы подвергали испытанию на воздействие пламени при горизонтальном расположении образца и регистрировали время, необходимое для появления разрывания пленки (в пламени), а также тенденцию к самозатуханию.

Таблица 1 Результаты испытания на воздействие пламени при горизонтальном расположении образца для примеров 4-8 и сравнительных примеров А и В Пример Время разрывания (сек) Самозатухание ДНВ СПВП(г/м² часа) Масса ламината (унция/ярд² (кг/м²)) 1 35 Да Успешно 7233 6,5 (0,220) 2 35 Да Успешно 6000 6,8(0,231) 3 25 Да Успешно 5220 6,5 (0,220) 4 20 Да Успешно 6093 7,6 (0.258) Сравнительный А 12 Нет Успешно 5900 5,4(0,1831) Сравнительный В 16 Да Успешно 4100 8,4 (0,285) Сравнительный С 6 Нет Успешно 10751 4,8 (0,1627) Сравнительный D 4 Да Успешно 11490 3,6 (0,1221)

Изобретение относится к текстильной промышленности и касается огнестойких ламинатов и изделий, изготовленных из них. Ламинаты включают плавкий текстиль в качестве наружного слоя, ламинированного на промежуточный защитный слой, включающий водонепроницаемую пленку, ламинированную на самый нижний слой ткани, включающий теплостойкий текстиль. Конструкции ламинатов характеризуются воздухопроницаемостью порядка, по меньшей мере, 1000 СПВП, давлением нагнетания воды, равным, по меньшей мере, 0,5 фунт/дюйм² (3,45 кПа), и демонстрируют время разрывания при горизонтальном расположении образца в пламени, равное, по меньшей мере, 10 секундам. Изобретение обеспечивает воздухопроницаемость, водонепроницаемость, огнестойкость изделий и комфортность эксплуатации. 2 н. и 34 з.п. ф-лы, 4 ил., 1 табл., 4 пр.

1. Ламинат, включающий:
плавкий наружный текстильный слой;
первый материал клея, скрепляющий упомянутый наружный текстильный слой с защитным слоем, включающим водонепроницаемую пленку;
второй материал клея, скрепляющий упомянутый защитный слой с теплостойким подклеечным текстильным слоем,
где упомянутый ламинат характеризуется воздухопроницаемостью >1000 СПВП, давлением нагнетания воды, равным, по меньшей мере, 0,5 фунт/дюйм² (3,45 кПа), и демонстрирует время разрывания при горизонтальном расположении образца в пламени, равное, по меньшей мере, 10 с.

2. Ламинат по п.1, где упомянутый первый материал клея включает, по меньшей мере, один материал, выбранный из группы, состоящей из хлорированных соединений, бромированных соединений, оксида сурьмы, органических соединений на основе фосфора, бората цинка, полифосфата аммония, меламинцианурата, меламинполифосфата, соединений молибдена, тригидрата алюминия и гидроксида магния.

3. Ламинат по п.1, где упомянутый второй материал клея включает, по меньшей мере, один материал, выбранный из группы, состоящей из хлорированных соединений, бромированных соединений, оксида сурьмы, органических соединений на основе фосфора, бората цинка, полифосфата аммония, меламинцианурата, меламинполифосфата, соединений молибдена, тригидрата алюминия и гидроксида магния.

4. Ламинат по п.1, где упомянутый ламинат характеризуется давлением нагнетания воды, равным, по меньшей мере, 0,7 фунт/дюйм² (4,83 кПа).

5. Ламинат по п.1, где упомянутый ламинат имеет время разрывания при горизонтальном расположении образца в пламени, равное, по меньшей мере, 15 с.

6. Ламинат по п.1, где упомянутый ламинат имеет время разрывания при горизонтальном расположении образца в пламени, равное, по меньшей мере, 20 с.

7. Ламинат по п.1, где упомянутый защитный слой включает, по меньшей мере, один слой вспененного ПТФЭ.

8. Ламинат по п.1, где упомянутый защитный слой включает, по меньшей мере, один слой вспененного ПТФЭ, имеющий нанесенное на него покрытие.

9. Ламинат по п.1, где упомянутый наружный плавкий текстильный слой включает, по меньшей мере, один материал, выбранный из группы, состоящей из найлона, сложного полиэфира, полипропилена, модакриловой смолы, ПВХ, полиэтилена и ПВА.

10. Ламинат по п.1, где упомянутый наружный плавкий текстильный слой включает, по меньшей мере, один материал, выбранный из группы, состоящей из найлона 6, найлона 6,6 и найлона 4,6.

11. Ламинат по п.1, где упомянутый защитный слой включает, по меньшей мере, один материал, выбранный из группы, состоящей из сложного полиэфира, полиуретана и силикона.

12. Ламинат по п.1, где упомянутый теплостойкий подклеечный текстиль включает, по меньшей мере, один материал, выбранный из группы, состоящей из тканых материалов, трикотажных материалов, нетканых материалов и волокон флока, приклеенных к подложке.

13. Ламинат по п.1, где упомянутый теплостойкий подклеечный текстиль включает, по меньшей мере, один материал, выбранный из группы, состоящей из арамидов, разновидностей хлопка, ПБИ, ПБО, вискозы, шерсти, модакриловых смол и их смесей и комбинаций.

14. Ламинат по п.1 в форме предмета одежды.

15. Ламинат по п.1 в форме чехла для палатки.

16. Ламинат по п.1 в форме палатки.

17. Ламинат по п.1, где упомянутый ламинат характеризуется совокупной массой ламината, равной приблизительно 20 унций/ярд² (0,678 кг/м²) и менее.

18. Ламинат по п.1, где упомянутый ламинат характеризуется совокупной массой ламината, равной приблизительно 10 унций/ярд² (0,339 кг/м²) и менее.

19. Ламинат по п.1, где упомянутый ламинат характеризуется совокупной массой ламината, равной приблизительно 7 унций/ярд² (0,237 кг/м²) и менее.

20. Ламинат по п.1, где упомянутый ламинат характеризуется воздухопроницаемостью >4000 СПВП.

21. Ламинат, включающий:
слой плавкого наружного текстиля;
первый материал огнестойкого клея, скрепляющий упомянутый наружный текстиль с защитным слоем, включающим, по меньшей мере, 2 слоя вспененного ПТФЭ, скрепленных друг с другом;
второй материал огнестойкого клея, скрепляющий упомянутый защитный слой с огнестойким подклеечным текстилем,
где упомянутый ламинат имеет время разрывания при горизонтальном расположении образца в пламени, равное, по меньшей мере, 10 с.

22. Ламинат по п.21, где упомянутые, по меньшей мере, 2 слоя вспененного ПТФЭ скреплены друг с другом при помощи полиуретанового клея.

23. Ламинат по п.21, где упомянутый ламинат имеет время разрывания при горизонтальном расположении образца в пламени, равное, по меньшей мере, 15 с.

24. Ламинат по п.21, где упомянутый ламинат имеет время разрывания при горизонтальном расположении образца в пламени, равное, по меньшей мере, 20 с.

25. Ламинат по п.21, где упомянутый наружный плавкий текстильный слой включает, по меньшей мере, один материал, выбранный из группы, состоящей из найлона, сложного полиэфира, полипропилена, модакриловой смолы, ПВХ, полиэтилена и ПВА.

26. Ламинат по п.21, где упомянутый наружный плавкий текстильный слой включает, по меньшей мере, один материал, выбранный из группы, состоящей из найлона 6, найлона 6,6 и найлона 4,6.

27. Ламинат по п.21, где упомянутые, по меньшей мере, 2 слоя вспененного ПТФЭ скреплены друг с другом при помощи, по меньшей мере, одного материала, выбранного из группы, состоящей из сложного полиэфира и силикона.

28. Ламинат по п.21, где упомянутый теплостойкий подклеечный текстиль включает, по меньшей мере, один материал, выбранный из группы, состоящей из тканых материалов, трикотажных материалов, нетканых материалов и волокон флока, приклеенных к подложке.

29. Ламинат по п.21, где упомянутый теплостойкий подклеечный текстиль включает, по меньшей мере, один материал, выбранный из группы, состоящей из арамидов, разновидностей хлопка, ПБИ, ПБО, вискозы, шерсти, модакриловых смесей и их смесей и комбинаций.

30. Ламинат по п.21 в форме предмета одежды.

31. Ламинат по п.21 в форме чехла для палатки.

32. Ламинат по п.21 в форме палатки.

33. Ламинат по п.21, где упомянутый ламинат характеризуется совокупной массой ламината, равной приблизительно 20 унций/ярд² (0,678 кг/м²) и менее.

34. Ламинат по п.21, где упомянутый ламинат характеризуется совокупной массой ламината, равной приблизительно 10 унций/ярд² (0,339 кг/м²) и менее.

35. Ламинат по п.21, где упомянутый ламинат характеризуется совокупной массой ламината, равной приблизительно 7 унций/ярд² (0,237 кг/м²) и менее.

36. Ламинат по п.21, где упомянутый ламинат характеризуется воздухопроницаемостью >4000 СПВП.