-
1. Technisches Gebiet
-
Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Sporthandschuh, insbesondere
einen Torwarthandschuh.
-
2. Stand der Technik
-
Funktionshandschuhe
im Sportbereich, insbesondere Torwarthandschuhe müssen mehrere
wichtige Funktionen gleichzeitig erfüllen. Zum einen dürfen sie
die Bewegungen der Hand und der Finger nicht einschränken; dies
bedeutet, dass der Handschuh sich eng an die Hand und die Finger
anschmiegen und leicht beweglich sein muss. Zum zweiten sollten
insbesondere Torwarthandschuhe auf ihrer Handinnenseite eine dämpfende
Eigenschaft aufweisen, damit ein scharf geschossener Ball nicht
zu einer Verletzung der Finger oder der Hand des Trägers führt. Als
dritte wichtige Funktion müssen
die Handschuhe zumindest auf der Außenseite ihrer Handinnenseite
eine Oberfläche
aufweisen, die ein hohes Maß an
Griffigkeit bereitstellt. Beispielsweise sollte ein Torwarthandschuh
das Fangen eines Balles bei allen auftretenden Witterungsbedingungen
unterstützen.
Dazu benötigt
er eine entsprechende Beschichtung auf der Außenseite der Handinnenseite des
Handschuhs und gegebenenfalls auch auf der Handrückenseite. Die letztgenannte
Beschichtung ermöglicht
beispielsweise ein kontrolliertes Wegfausten eines glitschigen Balles.
Eine gute Griffigkeit ist schwer zu realisieren, insbesondere dann,
wenn die Handschuhe eine adäquate
Lebensdauer aufweisen sollen. Eine lange Lebensdauer lässt sich
mit einer sehr abriebfesten Beschichtung erzielen; diese Materialeigenschaft
steht der Griffigkeit häufig
direkt entgegen.
-
Gegenwärtig wird
die äußere Beschichtung
von Torwarthandschuhen auf der Basis von Polyurethan und Latex-Schaummaterialien
hergestellt.
-
Das
Dokument
DE 26 54 578
A1 offenbart einen Torwarthandschuh mit einer Beschichtung
aus Polyurethan auf der Außenseite
der Handrückenseite
und mit Latex-Schaummaterial auf der Handinnenseite. Dabei werden
beide Beschichtungsmaterialien auf ein textiles Grundmaterial aufgebracht.
-
Die
Offenlegungsschrift
DE
100 39 887 A1 beschreibt die Verwendung von Latex-Schaummaterial
zur Erhöhung
der Griffigkeit von Torwarthandschuhen, wobei die Beschichtung durch
einen Prägevorgang
mit reliefartiger Struktur auf das Trägermaterial aufgebracht wird.
Die rutschhemmende Wirkung des Latex-Schaummaterials wird durch warmes Wasser
aktiviert und durch die Körpertemperatur
des Trägers
aufrechterhalten.
-
Das
US Patent 4,555,813 erläutert den
Einsatz von Schaummaterial auf der Basis von natürlichem oder synthetischem
Latex zur Erzeugung von offenporigen Beschichtungen von Arbeitshandschuhen.
-
Wie
in den oben zitierten Dokumenten ausgeführt ergibt die Beschichtung
der Außenseite
der Handinnenseite mit Latex-Schaummaterial Handschuhe mit guten
Greifeigenschaften, insbesondere nachdem die Klebrigkeit der Oberfläche durch
die Behandlung der Beschichtung mit warmem Wasser aktiviert wurde.
-
Die
Anwendung von Latex-Schaummaterial zur Beschichtung von Handschuhen
bringt jedoch gravierende Nachteile mit sich. Die gute Griffigkeit
der Oberflächen
von Latex-Schaummaterial wird durch eine sehr geringe Lebensdauer
der Beschichtung erkauft, da die Abriebfestigkeit derartiger Beschichtungen
sehr gering ist. Ferner ist Latex gegenüber UV-Strahlung empfindlich,
die das Material porös
werden lässt.
Der schwerwiegendste Nachteil von Beschichtungen von Hand schuhen
mit Latex-Schaummaterial liegt jedoch in den gesundheitlichen Beeinträchtigungen,
die bei dem Träger
der Handschuhe auftreten können.
Latex-Schaummaterial
kann zu Hautreizungen führen
und sogar Allergien auslösen.
Deshalb wird seit einiger Zeit an der Entwicklung von Materialien
gearbeitet, die Latex-Schaummaterial-Beschichtungen ersetzen können.
-
Die
Offenlegungsschrift
DE
195 30 282 A1 beschreibt eine Beschichtung auf der Handinnenseite
mit einem klebrigen Kunststoff; dieser besteht aus Polyurethan,
dessen Klebrigkeit durch das Mischungsverhältnis der Ausgangsverbindungen,
eines Polyols und eines Polyisocyanats, eingestellt wird.
-
Die
WO 99/02325 diskutiert
das Aufbringen einer Polyurethan-Schutzschicht aus einer aufgeschäumten wässrigen
Lösung
auf ein textiles Trägermaterial
eines Handschuhs unter Einsatz von wässrigem Kaliumnitrat als Haftvermittler.
-
Die
bisherigen Ersatzlösungen
erreichen jedoch nicht die Griffigkeit von Latex-Schaummaterial-Beschichtungen und haben
sich daher bislang am Markt nicht durchsetzen können.
-
Die
Offenlegungsschrift
DE
10 2004 060 139 A1 beschreibt eine bimodale festkörperreiche
Polyurethan-Polyharnstoff (PUR) Dispersion. Durch das Einhalten
eines bestimmten Verhältnisses
der kleinen und der großen
Polymerteilchen ist es gelungen, PUR Dispersionen mit hohem Feststoffgehalt
bei gleichzeitig niedriger Viskosität herzustellen. Die
DE 10 2004 060 139
A1 nennt einige Anwendungsmöglichkeiten, ohne jedoch irgendeinen
Hinweis auf eine Verwendung des neuen Materials im Sportbereich
zu geben.
-
Die
Gebrauchsmusterschrift
DE
20 2004 000 588 U1 beschreibt einen Trainings-Handschwamm, der aus
elastischem Material besteht. Die Oberseite des Trainings-Handschwamms
ist mit einer Handballenmulde und mehrere Fingermulden und die gegenüberliegende
Rückseite
ist mit einer Haftbeschichtung versehen.
-
Die
DE 101 22 444 A1 offenbart
ionische und/oder nicht ionische hydrophilierte, wässrige Polyurethan-Polyharnstoff-Dispersionen
(PUR-Dispersionen) auf Basis von Polycarbonatpolyolen und Polytetramethylenglykolpolyole,
ein Verfahren zu deren Herstellung sowie deren Verwendung als Beschichtungsmittel,
insbesondere zur Herstellung sehr stabiler hoher Schaumauflagen
in nur einem Strich.
-
Der
vorliegenden Erfindung liegt deshalb das Problem zugrunde, einen
Sporthandschuh mit einem hohen Maß an Griffigkeit bereitzustellen,
der die Nachteile der Verwendung von Latex-Schaummaterial zumindest
zum Teil überwindet.
-
3. Zusammenfassung der Erfindung
-
Dieses
Problem wird gemäß einem
ersten Aspekt der Erfindung durch einen Sporthandschuh nach Anspruch
1 gelöst.
In einer Ausführungsform
umfasst ein Sporthandschuh ein Schichtsystem, das zumindest eine
Schicht aus aufgeschäumtem
Polyurethan-Polyharnstoff (PUR) aufweist.
-
Ein
Sporthandschuh, der gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung ausgebildet ist, weist eine Griffigkeit auf, die vergleichbar
ist mit der Griffigkeit von Latex-Schaummaterial-Beschichtungen. Insbesondere
in feuchtem oder nassem Zustand übersteigt
die Griffigkeit einer erfindungsgemäß ausgeführten Beschichtung sogar die
Griffigkeit vergleichbarer Latex-Schaummaterial-Beschichtungen.
-
Der
Tragekomfort von Handschuhen mit PUR Beschichtung ist vergleichbar
mit Handschuhen, die eine Beschichtung aus Latex-Schaummaterial
aufweisen. Allerdings zeigen mit aufgeschäumtem PUR beschichtete Torwarthandschuhe
eine signifikant längere
Lebensdauer als vergleichbare Torwarthandschuhe mit Latex-Schaummaterial-Beschichtung.
Die Ursache hierfür
liegt in der guten Abrieb- und Reißfestigkeit des neuen Materials,
die zu einer – verglichen
mit entsprechenden Latex-Schaummaterial-Beschichtungen – deutlich
verbesserten Verschleißfestigkeit
führt.
Ein weiterer wichtiger Vorteil der erfindungsgemäßen Beschichtungen liegt in
deren Hautverträglichkeit.
Die oben angesprochenen Probleme, die bei Beschichtungen auf Basis von
Latex-Schaummaterial auftreten können,
werden somit vermieden.
-
In
einer bevorzugten Ausführungsform
ist die zumindest eine Schicht aus aufgeschäumten PUR an der Außenseite
des Sporthandschuhs angeordnet. Das aufgeschäumte PUR Material absorbiert
Aufprallkräfte und
weist dabei aufgrund einer stabilen Schaummatrix eine wirtschaftliche
Lebensdauer auf. Zudem verbindet sich das aufgeschäumte PUR
Material gut mit der Trägerschicht,
auf der die Schicht aufgebracht wird.
-
Das
aufgeschäumte
PUR Material kann durch eine entsprechende Prozessführung während seines Herstellungsprozesses
mit einer im Wesentlichen offenporigen äußeren Oberfläche gefertigt
werden, so dass es Wasser absorbiert. Diese Eigenschaft ist eine
wichtige Vorraussetzung für
die Anwendung des neuen Materialsystems in Torwarthandschuhen, da
viele Torhüter
gewöhnt
sind, ihre Handschuhe vor dem Einsatz in Wasser zu tauchen. Für andere
Anwendungsbereiche kann das aufgeschäumte PUR Material wiederum
durch eine entsprechende Prozessführung während seiner Herstellung mit
im Wesentlichen geschlossenen Poren an seiner äußeren Oberfläche erzeugt
werden, so dass die Beschichtung wasserabstoßend wirkt.
-
In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
weist das Schichtsystem zumindest eine Deckschicht aus aufgeschäumtem PUR
auf, die auf der zumindest einen Schicht angeordnet ist. Durch die
Verteilung der beiden Eigenschaften Dämpfung und Griffigkeit auf
mehrere Schichten kann – unter
Beibehaltung einer akzeptablen Lebensdauer – ein optimaler Kompromiss
zwischen diesen beiden Funktionen eingestellt werden. In einem Ausführungsbeispiel
weist zumindest eine, unterhalb der Deckschicht liegende Schicht
eine größere Porengröße als die
Deckschicht auf, wodurch das Dämpfungsverhalten
der unterhalb der Deckschicht liegenden Schicht besser als das Dämpfungsverhalten
der Deckschicht ist. Andererseits weist das aufgeschäumte PUR Material
der Deckschicht eine höhere
Abriebfestigkeit als die großporigere
unterhalb der Deckschicht liegenden Schicht auf. Mit der Porengröße des PUR
Schaummaterials wird ferner das Absorptionsvermögen von Wasser in der Schicht
eingestellt. Die Porengröße und damit
die Dichte einer Schicht des Schichtsystems kann durch die Menge
der zugegebenen Stabilisatoren, Vernetzungsmittel, Dickungsmittel,
Schaumbildner, Treibmittel sowie der Menge an während des Verschäumungsprozesses
zugeführter
Luft eingestellt werden.
-
Weiterhin
weist eine besonders bevorzugte Ausführungsform zumindest eine weitere
Schicht aus aufgeschäumtem
PUR auf. Diese Schicht kann vorzugsweise zwischen der Deckschicht
und der unterhalb der Deckschicht liegenden Schicht angeordnet sein.
Diese mittlere Schicht des Schichtsystems kann eine Porengröße aufweisen,
die kleiner ist als die der unterhalb der Deckschicht liegenden
Schicht. Sie absorbiert in ausreichendem Maße Wasser und weist eine große Verschleißfestigkeit
auf. Mit der Anzahl der Schichten, der Porengröße der einzelnen Schichten
und deren Dicke lässt
sich ein Optimum der widerstreitenden Eigenschaften Griffigkeit,
Abrieb- und Reißfestigkeit
und damit Verschleißfestigkeit
erzielen. Es ist denkbar weitere Schichten aufzubringen, insbesondere
für sehr
hochwertige Sporthandschuhe.
-
Ferner
weist eine bevorzugte Ausführungsform
an ihrer äußeren Oberfläche eine
dreidimensional geformte Textur auf, insbesondere eine Leder imitierende
Textur. Neben einer Leder imitierenden Textur kann die äußere Oberfläche jede
andere Struktur aufweisen, beispielsweise eine Riffelung, eine diamantförmige und/oder
eine sandgestrahlte Struktur. Eine Struktur auf der äußeren Oberfläche bietet
eine weitere Möglichkeit
die Griffigkeit des Handschuhs einzustellen.
-
Für die Herstellung
einer Textur stehen zwei Möglichkeiten
zur Verfügung.
Falls das PUR Material auf eine entsprechende Trägerschicht aufgetragen wird,
kann die Textur in die äußere Oberfläche des
PUR Material eingeprägt
werden. Bei einem alternativen Herstellungsverfahren wird das PUR
Material kopfüber
auf ein Trägerpapier
aufgebracht, das die inverse Struktur der gewünschten Textur der PUR Oberfläche aufweist.
Die fertige PUR Schicht wird dann mit der dem Trägerpapier gegenüberliegenden
Seite auf die Trägerschicht
des Sporthandschuhs angebracht, beispielsweise durch Aufkleben und
danach wird das Trägerpapier
von der texturierten Oberfläche
abgezogen.
-
In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
umfasst die Trägerschicht
für die
zumindest eine Schicht Kunststoff, insbesondere Polyurethan (PU),
ein Latex- Schaummaterial,
ein dreidimensionales Gewirke, ein Gewebe, und/oder Leder. Das aufgeschäumte PUR
Material verbindet sich gut mit den Materialien, die in Sporthandschuhen
Verwendung finden. Damit kann ein Teil der den Aufprall dämpfenden
Funktion auf die Trägerschicht übertragen
werden.
-
In
einer besonders bevorzugten Ausführungsform
wird die zumindest eine Schicht auf der Handinnenseite und/oder
der Handrückenseite
der Außenseite
des Handschuhs angeordnet. Insbesondere die Anordnung auf der Handinnenseite
ist vorteilhaft, da damit eine gute Griffigkeit zum Fangen des Balles
erzielt werden kann, wobei gleichzeitig von dem PUR Material der
einen oder mehreren Schicht(en) die Aufprallkräfte des Balles aufgenommen
werden. Die Anordnung eines entsprechenden PUR Schichtsystems auf
der Handrückenseite
beispielsweise eines Torwarthandschuhs ermöglicht ein kontrolliertes Fausten
eines glitschigen Balles.
-
Weitere
vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in weiteren abhängigen Patentansprüchen definiert.
-
4. Kurze Beschreibung der Zeichnungen
-
Im
Folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitenden
Figuren erläutert:
-
1:
Schematische Darstellung eines Schichtaufbaus eines Sporthandschuhs
gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
-
2a,
b: Vergrößerter Schnitt
und Draufsicht eines Schichtaufbaus bestehend aus einem PUR Schichtsystem
mit drei Schichten einschließlich
einer Leder imitierenden Oberfläche
und gehörigen
Trägerschichten
gemäß eines
weiteren Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung; und
-
3a,
b: Vergrößerter Schnitt
und Draufsicht eines Schichtaufbaus bestehend aus einem PUR Schichtsystem,
das eine Schicht mit glatter Oberfläche aufweist und zugehörigen Trägerschichten
gemäß eines
weiteren Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung.
-
5. Detaillierte Beschreibung von bevorzugten
Ausführungsformen
-
Im
Folgenden werden gegenwärtig
bevorzugte Ausführungsbeispiele
eines erfindungsgemäßen Sporthandschuhs
genauer erläutert.
Dabei handelt es sich vorzugsweise um einen Torwarthandschuh. Allerdings
kann die Erfindung auch für
andere Arten von Sporthandschuhen, wie beispielsweise Football-Handschuhen,
Golfhandschuhen, Snowboardhandschuhen, Radhandschuhen, etc. eingesetzt
werden.
-
Ferner
können
die nachfolgend erläuterten
Schichtsysteme für
weitere Bekleidungsstücke
im Sportbereich eingesetzt werden. Zum einen können die Dämpfungseigenschaften des neuen
Materialsystems für Schienbeinschützer, Schutzausrüstung für verschiedene
Sportarten, wie beispielsweise Eishockey, American Football, usw.
genutzt werden. Zum anderen kann ein Schichtsystem des neuen Materials,
das beispielsweise auf der Außenseite
von Motorrad- oder Skibekleidung aufgetragen wird, durch die Dämpfungseigenschaft Stürze abmildern
und die daran anschließende
Rutschbewegung eines gestürzten
Sportlers durch seine gute Griffigkeit wirkungsvoll bremsen.
-
Schließlich ist
es auch denkbar das neue Materialsystem zur Beschichtung von anderen
Sportgegenständen,
zum Beispiel für
Bälle für die verschiedensten
Ballspiele einzusetzen.
-
Durch
mechanisches Aufschäumen
des PUR Materials wird eine Beschichtung hergestellt, deren äußere Schaumstruktur
zumindest an deren äußeren Oberfläche offenporig
ist und damit Wasser absorbiert. Für Torwarthandschuhe ist diese
Eigenschaft, wie bereits oben beschrieben, sehr wichtig. Indem das
Aufschäumen
des PUR Materials nicht mechanisch sondern mit Hilfe von chemischen
Treibmitteln oder Schaumbildnern erfolgt, bildet die aufgeschäumte PUR
Schicht zumindest an ihrer äußeren Oberfläche geschlossene
Poren, wodurch die Beschichtung wasserabweisend wirkt. Diese Eigenschaft
ist für
die Beschichtung von Bällen und/oder
Sportbekleidung wichtig.
-
1 zeigt
schematisch einen Schnitt durch einen beispielhaften Schichtaufbau 10 eines
Sporthandschuhs (nicht dargestellt). Der beispielhafte Sporthandschuh
weist insgesamt sechs Schichten auf. In anderen Ausführungsbeispielen
kann der Schichtaufbau 10 mehr oder weniger als sechs Schichten
umfassen. An der Hand des Trägers
liegt eine Trägerschicht 15 aus
Gewebe an. Diese besteht aus strapazierfähigem Material, das auf einer
oder beiden Oberflächen
ganzflächig
oder an ausgewählten
Stellen aufgeraut sein kann. Auf der der Hand zugewandten Seite
der Trägerschicht 15 verhindert
diese aufgeraute innere Oberfläche
eine Relativbewegung von Handschuh und Hand. Zudem begünstigt eine
aufgeraute innere Oberfläche
der Trägerschicht 15 die
Aufnahme von Schweiß durch
das Material der Trägerschicht 15.
Eine aufgeraute Oberfläche an
der der Hand abgewandten Seite der Trägerschicht 15 führt zu einer
vergrößerten Oberfläche und
erleichtert daher das Verbinden mit der darüberliegenden Trägerschicht 20.
-
Das
Material der Trägerschicht 20 kann
beispielsweise aus aufgeschäumtem
PU hergestellt werden und haftet aufgrund seiner klebenden Eigenschaft
während
der Herstellung an der Trägerschicht 15,
oder wird alternativ mit ihr verklebt. Das Material der Trägerschicht 20 sollte
vorzugsweise einer hohen Beanspruchung standhalten können, die
Bewegung der Hand und der Finger nicht behindern und schließlich in
der Lage sein, Stoßenergie
zu absorbieren. Ebenso wie die Trägerschicht 15 muss
das Material der Trägerschicht 20 nicht über den
gesamten Handschuh ausgeführt
werden. Es kann über
den Verlauf des Handschuhs verschiedene Dicken aufweisen und an
bestimmten Stellen, beispielsweise im Bereich der Gelenke ganz fehlen.
-
Eine
dritte Trägerschicht 25,
wiederum bestehend aus strapazierfähigem Gewebe, wird auf der
Oberseite des Materials der zweiten Trägerschicht 20 angebracht.
Die Verbindung der beiden Schichten 20 und 25 erfolgt
wie oben für
die Verbindung zwischen der ersten Trägerschicht 15 und
dem Material der Trägerschicht 20 beschrieben.
-
Für eine besonders
gute Haltbarkeit sind drei Trägerschichten 15, 20, 25 zu
empfehlen. Von diesen drei Trägerschichten 15, 20 und 25 ist
jedoch eine für
eine erfindungsgemäße Ausführung des
Schichtsystems 50 ausreichend. Das nachfolgend erläuterte PUR
Schaummaterial kann direkt auf die Trägerschichten 15 (Ausführung nicht
dargestellt), 20 (Ausführung
nicht dargestellt) und/oder 25 (vgl. 2a und 3a)
aufgebracht werden. Es wäre
auch denkbar ganz ohne Trägerschicht 15, 20 oder 25 auszukommen.
-
In 1 setzt
sich der Schichtaufbau 10 aus drei Schichten 30, 35 und 40 des
erfindungsgemäßen Schichtsystems 50 und
aus drei Trägerschichten 15, 20 und 25 zusammen.
Alle drei erfindungsgemäßen Schichten 30, 35 und 40 umfassen
im Wesentlichen das gleiche Polyurethan-Polyharnstoff System. Die
einzelnen Schichten 30, 35 und 40 können sich
jedoch in ihrer Zusammensetzung hinsichtlich der Mengen der darin
enthaltenen Stabilisatoren, Dispersionsmittel, Dickungsmittel und
Schaumbildner und auch in dem Aufschäumprozess unterscheiden. Die
Zusammensetzung und die Herstellung beispielhafter PUR Schichtsysteme 50 wird
weiter unten detailliert beschrieben.
-
Die
erste Schicht 30 des Schichtsystems 50 sollte
sich gut mit dem Material der jeweiligen Trägerschicht 15, 20 oder 25 verbinden.
Dafür ist
es günstig,
wenn das Material der Trägerschicht 15, 20, 25 großporig bzw.
offenporig ist; es entsteht dadurch eine wirksame Vergrößerung der
Oberfläche,
die eine wirksame Vernet zung des PUR Schaummaterials der Schicht 30 mit
dem Material der Trägerschicht 15, 20 oder 25 erleichtert.
-
Die
zweite Schicht 35 aus aufgeschäumtem PUR des Schichtsystems 50 der 1 wird
nach Trocknung der ersten Schicht 30 aufgebracht. In einer
alternativen vorteilhafteren Ausführung des Herstellungsprozesses
wird die erste Schicht 30 nicht vollständig getrocknet, sondern in
einem Ofen in einem ersten Trocknungsschritt bei einer Temperatur
von etwa 75°C
in einen feuchten, Gel-artigen Zustand überführt. In diesem Zustand wird
auf die erste Schicht 30 die zweite Schicht 35 aufgebracht.
Diese alternative Prozessführung
hat den Vorteil, dass die Vernetzung der beiden Schichten 30 und 35 an
der Schichtgrenze bei der gemeinsamen vollständigen Trocknung der beiden
Schichten 30 und 35 besser und einheitlicher erfolgt
als in separaten Trocknungsprozessen der ersten Schicht 30 und
der zweiten Schicht 35.
-
Die
beiden Schichten 30 und 35 können die gleiche Dicke aufweisen,
wie dies in 2a dargestellt ist oder sie
können
unterschiedlich dick sein. Die Schicht 35 wird in der Regel
eine kleinere Porengröße als die erste
Schicht 30 aufweisen. Damit kann die Verschleißfestigkeit
der zweiten Schicht 35 gegenüber der ersten Schicht 30 gesteigert
werden. Auf der anderen Seite ergibt die größere Porengröße der ersten
Schicht 30 eine bessere Dämpfungswirkung. Durch die Wahl
von entsprechenden Porengrößen und
der Dicken der Schichten 30 und 35 und gegebenenfalls
weiterer, in 1 nicht dargestellter Schichten
kann für
jeden Einsatzzweck das Optimum zwischen Verschleißfestigkeit
und Dämpfung
eingestellt werden.
-
In
dem beispielhaften Schichtsystem 50 der 1 schließt eine
Deckschicht 40 den Schichtaufbau 10 des Sporthandschuhs
ab. Die in der Regel im Vergleich zu den Schichten 30 und 35 des
Schichtsystems 50 dünnere
Deckschicht 40 hat vorzugsweise eine gegenüber der
Schicht 35 nochmals verringerte Porengröße, um die Abriebfestigkeit
noch weiter zu steigern. Wie bereits oben beschrieben können die
beiden Schichten 30 und 35 vor dem Aufbringen
der Deckschicht 40 vollständig ausgetrocknet werden oder
die erste Schicht 30 kann ausgetrocknet sein und die zweite
Schicht 35 kann in einem feuchten, Gel-artigen Zustand
sein. Es ist ferner möglich,
dass beide Schichten 30 und 35 einen feuchten,
Gel-artigen Zustand aufweisen nach der zweimaligen Anwendung des
oben beschriebenen ersten Trocknungsschritts nach dem Aufbringen
von jeweils einer Schicht 30 bzw. 35. Die weiteren
Schritte zur vollständigen
Trocknung des Schichtsystems 50 erfolgen in einer bevorzugten
Ausführungsform
gemeinsam, um eine optimale Vernetzung der Schichten untereinander während des
Trocknungsprozesses und des Vernetzungsprozesses herbeizuführen.
-
Die
Deckschicht 40 soll ferner die Ausbildung einer Textur
an der äußeren Oberfläche 45 ermöglichen. In
den 2b und 3b werden
verschiedene Texturen an der äußeren Oberfläche 45 vorgestellt.
Mit Hilfe der Struktur der äußeren Oberfläche 45 der
Deckschicht 40 des Schichtsystems 50 kann die
Griffigkeit der Beschichtung optimiert werden.
-
Die 2a zeigt
ein aufgeschäumtes
PUR Schichtsystem 50, das sich aus drei Schichten 30, 35 und 40 zusammensetzt,
wie oben im Zusammenhang mit 1 diskutiert.
Das Schichtsystem 50 der 2a ist auf
ein dreischichtiges Trägersystem 15, 20 und 25 aufgebracht,
analog zu der in 1 gezeigten Ausführungsform.
Das Material der Trägerschicht 20,
das aus aufgeschäumtem
PU besteht, weist auf seiner Ober- und Unterseite jeweils eine weitere
dünne Trägerschicht 15 bzw. 25 aus
strapazierfähigem
Gewebe auf. Die Dicke des gesamten Schichtsystems 50 beträgt im Wesentlichen
3 mm, wobei auf die Deckschicht 40 ein Anteil von 0,4 mm
entfällt.
Die beiden Schichten 30 und 35 weisen jeweils
im Wesentlichen die gleiche Dicke von 1,3 mm auf. Der hier und an
diversen anderen Stellen der vorliegenden Beschreibung benutzte
Ausdruck „im Wesentlichen” spiegelt
die bei verschiedenen Herstellungsschritten auftretenden Fertigungstoleranzen und/oder
Messungenauigkeiten wider.
-
Die 2b gibt
die äußere Oberfläche 45 des
Schichtsystems 50 der 2a wieder.
Die äußere Oberfläche 45 weist
eine lederartige Textur auf.
-
Die 3a stellt
ein PUR Schichtsystem 50 mit einer einzigen PUR Schicht 30 dar,
die auf das oben im Kontext der 2a erläuterte dreischichtige
Trägersystem 15, 20 und 25 aufgebracht
ist. Die Dicke der PUR Schicht beträgt im Wesentlichen 2 mm. Die
Dichte der drei Schichten 30, 35 und 40 der 2a und
die Dichte der einzigen Schicht 30 der 3a sind
vergleichbar. Wie die 3b zeigt, ist die Oberfläche 45 der
einzigen PUR Schicht 30 glatt, im Gegensatz zu der texturierten
Oberfläche 45 der
Deckschicht 40 der 2b. Wie bereits
erwähnt
lässt sich
durch die Art der Textur der Oberfläche 45 die Griffigkeit
des Sporthandschuhs verändern.
-
In
einem Ausführungsbeispiel
wird die zumindest eine Schicht 30, 35, 40 des
PUR Schichtsystems 50 nicht über den gesamten Bereich der
Handinnenseite und/oder der Handrückenseite der Außenseite
des Handschuhs angeordnet, sondern in einzelnen Stücken. So
kann beispielsweise durch Aussparen der Fingergelenke die Beweglichkeit
der Finger beim Tragen eines erfindungsgemäßen Handschuhs verbessert werden. Zusätzlich kann
durch das Einsetzen eines Belüftungsgitters
oder eines leichten Gewebes an Flächen ohne Beschichtungssystem,
die Belüftung
der Hand verbessert werden. Des Weiteren kann ein Schichtsystem durch
Anpassen der Anzahl der Schichten und deren Dicke auf die Belastungen
der Hand und/oder der Finger angepasst werden. Durch verschiedene
Texturen an verschiedenen Bereichen der Hand- bzw. der Fingerinnenseiten
ist es möglich
die Greifeigenschaften des Sporthandschuhs zu optimieren. Es ist
ferner denkbar, das Schichtsystem 50 individuell an die
Wünsche
und Bedürfnisse
eines einzelnen Trägers
anzupassen.
-
In
einem weiteren Ausführungsbeispiel
kann das aufgeschäumte
PUR Material und Latex-Schaummaterial in einer Beschichtung oder
an einem Handschuh kombiniert werden. So kann beispielsweise ein
Sporthandschuh hergestellt werden, der auf der Handinnenseite der
Außenseite
des Handschuhs eine Beschichtung auf Basis von Latex-Schaummaterial
aufweist auf der Handrückenseite
jedoch nicht. Hier kann das Schichtsystem 50 angeordnet
werden. Diese Ausführungsform
ist vorteilhaft, da die Handrückenseite
häufig empfindlicher
auf Latex-Schaummaterial
reagiert als die Handinnenseite.
-
Im
Folgenden wird die Zusammensetzung und Herstellung eines dreischichtigen
Ausführungsbeispiels
eines erfindungsgemäßen Schichtsystems 50 für einen
Sporthandschuh beschrieben.
-
In
einem ersten Schritt werden für
die drei Schichten 30, 35 und 40 PUR
Systeme vorbereitet. Um für die
erste Schicht 30 ein Schaummaterial einer Dichte von 0,3
g/cm3 herzustellen, werden die folgenden
Materialien in den angegebenen Massenverhältnissen eingesetzt: PUR Dispersion
(z. B. Impranil® der
Bayer AG) 1000 g, Stabilisatoren (z. B. Stokal® der
Evonik Stockhausen GmbH) 35 g, Vernetzungsmittel 10 g, Dickungsmittel
23 g, Schaumbildner (z. B. Ammoniaklösung) 5 g und Farbpigmente
(z. B. Euderm® der
Bayer AG) 53 g.
-
Das
PUR System der zweiten Schicht 35, das zu einem PUR Schaummaterial
mit einer Dichte von 0,5 g/cm3 verschäumt wird,
unterscheidet sich von dem PUR System der ersten Schicht 30 nur
dadurch, dass zwei Ausgangsmaterialien (z. B. Impranil® der
Bayer AG und Impraperm der Bayer AG im Verhältnis 3:2) für die PUR
Dispersion verwendet werden.
-
Für das PUR
System der Deckschicht 40, das zu einem PUR Schaummaterial
mit einer Dichte größer als
0,5 g/cm3 verschäumt wird, werden die folgenden
Materialien in den angegebenen Massenverhältnissen eingesetzt: PUR Dispersion
1000 g, Dickungsmittel 15 g und Schaumbilder 5 g.
-
Im
zweiten Schritt werden die drei PUR Systeme separat unter Einleitung
von Luft mechanisch verschäumt.
Durch die Menge der eingeleiteten Luft kann die Porengröße der einzelnen
Schichten sowie deren Dichte eingestellt werden. Alternativ kann,
wie bereits oben beschrieben, die Deckschicht 40 chemisch
verschäumt
werden, wodurch deren Oberfläche 45 im
Wesentlichen geschlossene Poren aufweist.
-
Im
nächsten
Schritt wird zunächst
die Schicht 30 auf die Trägerschicht 25 mittels
einer Rakel aufgebracht. Der Rakelspalt bestimmt den Massenbelag
des aufgetragenen PUR Schaummaterials. Anschließend wird die PUR Schaummaterialauflage
getrocknet, d. h. der in dem PUR Schaummaterial enthaltene Wasseranteil
wird verdampft. Dabei ist es wie oben beschrieben möglich, den
Wassergehalt der Schicht 30 nach einem ersten Trocknungsschritt
mit einer Temperatur im Bereich von etwa 75°C durch einen zweiten Trocknungsschritt
bei einer Temperatur im Bereich von 95°C zu verringern. In einem dritten
Trocknungsschritt, der im Bereich von etwa 150°C erfolgt, wird das PUR Schaummaterial
der Schicht 30 in einer chemischen Reaktion zu einer festen
Schicht 30 vernetzt. Auf die fertige Schicht 30 wird
anschließend
das PUR Schaummaterial der zweiten Schicht 35 aufgetragen.
Deren Trocknung geschieht nach dem oben für die Schicht 30 beschriebenen
Schema.
-
In
einer alternativen Prozessführung
wird die Trocknung nach dem ersten Trocknungsschritt unterbrochen
und auf die feuchte Gel-artige Schicht 30, die zweite Schicht 35 wiederum
mit einer Rakel aufgetragen.
-
In
einer weiteren alternativen Ausführungsform
wird der Trocknungsprozess nach dem zweiten Trocknungsschritt unterbrochen
und die zweite Schicht 35 wird auf die trockene erste Schicht 30 aufgebracht.
Die Trocknung der zweiten Schicht 35 kann nach dem oben
im Zusammenhang mit der Trocknung der Schicht 30 beschriebenen
Verfahren erfolgen.
-
Das
Aufbringen, das Trocknen und das Vernetzen der Deckschicht 40 erfolgt
analog zu den oben für das
Aufbringen und Trocknen der Schichten 30 und 35 erläu terten
Verfahren. Die Vernetzungsreaktion der Schichten 30, 35 und 40,
die während
des dritten Temperaturschritts erfolgt, findet dabei vorzugsweise
für alle Schichten 30, 35 und 40 gemeinsam
statt, um die Vernetzung der Schichten untereinander optimal zu
gestalten.
-
Die
nachfolgende Tabelle zeigt die Ergebnisse von Martindale-Scheuerversuchen,
die an einem Schichtsystem
50 durchgeführt wurden, das sich aus drei
Schichten
30,
35 und
40 zusammensetzt.
Die Ergebnisse einer vergleichbaren Latex-Schaummaterial-Beschichtung sind in
der dritten Spalte der Tabelle angegeben. Beide Beschichtungen waren
gleich dick und wiesen eine glatte äußere Oberfläche
45 auf. Bei dem
ersten Abriebtest wurde als Gegenstück ein SM 25 Standardgewebe
verwendet und bei dem zweiten Abriebtest wurde ein flexibles Sandpapier
mit der Körnung
400 eingesetzt.
| | PUR
Schichtsystem 50 | Latex-Schaummaterial |
| Dicke
des Schichtsystems | 2,6
mm | 2,6
mm |
| Anzahl
der Schichten | 3 | 1 |
| Dichte | 0,28
g/cm3 | 0,24
g/cm3 |
| Oberflächenstruktur | glatt | glatt |
| Martindale-Scheuerversuche | | |
| Textil – SM 25 | 800
Zyklen: wenig Abrieb | 200
Zyklen; starker Abrieb |
| Sandpapier – P 400 | 800
Zyklen: wenig Abrieb | 200
Zyklen; starker Abrieb |
-
Bei
beiden Versuchen zeigte die Latex-Schaummaterial-Beschichtung nach
200 Zyklen einen signifikant größeren Abrieb
als das PUR Schichtsystem 50 nach 800 Zyklen. Die Ergebnisse
dieser Messungen zeigen die große
Verbesserung der Verschleißfestigkeit
von Sporthandschuhen, die ein PUR Schichtsystem 50 aufweisen
im Vergleich zu Handschuhen mit einer Beschichtung auf Basis von
Latex-Schaummaterial. Dabei ist – wie bereits erwähnt – die Griffigkeit
der beiden Beschichtungen vergleichbar. Insbesondere bei nassen Handschuhen
weist ein PUR Schichtsystem 50 eine im Vergleich zu einer
Latex-Schaummaterial-Beschichtung
signifikant verbesserte Griffigkeit auf.