DE19623965A1 - Sonnenschutz mit aufgespanntem Zeugstück - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Sonnenschutz - insbesondere einen Sonnenschirm oder ein Sonnensegel - mit in Ge­ brauchsstellung aufgespanntem membranartigen Zeugstück.

Derartige Sonnenschirme und Sonnensegel sind seit langem zur Beschattung von Flächen, vor allem aber von sonnenba­ denden Menschen, bekannt, beispielsweise aus der GB-PS 159,743. Da sich das Freizeitverhalten der Menschen durch immer kürzer werdende Arbeitszeiten extrem ändert, nimmt auch der Einsatz derartiger Sonnenschutzflächen erheblich zu, dies vor allem um Menschen vor hautschädigender UV-Strahlung zu schützen.

Die UV-Strahlung läßt sich in drei Bereiche einteilen:

UV-A: 320-400 nm Wellenlänge, bewirkt die direkte Bräu­ nung der Haut ohne Erythem (Sonnenbrand). Dieser Vorgang beschleunigt bei ständiger Einwirkung die Hautalterung.

UV-B: 280-320 nm Wellenlänge, bewirkt die Bildung eines Erythems und - damit verbunden - die indirekte Hautbräunung. Bei häufiger, intensiver Bestrahlung kann es zu Hautkarzinomen kommen.

UV-C: 100-280 nm Wellenlänge, wird in künstlichen UV-Strahlern erzeugt. Dieser Teil des Sonnenspektrums (< 290 nm) wird von der Ozonschicht in der Atmosphäre absorbiert und erreicht unter normalen Umständen nicht die Erde. Die bisher noch nicht im einzelnen erforschten Effekte scheinen aufgrund des Energiereichtums dieser Strahlung hochgradig ge­ fährlich für die menschliche Haut zu sein.

Von Bedeutung ist in diesem Zusammenhang zudem, daß die Ozonschutzschicht in der Erdatmosphäre - auch auf der nördlichen Halbkugel - immer dünner wird, so daß UV-Licht der Sonne mit einer Wellenlänge kleiner 290 nm, welches sonst von dieser Ozonschicht absorbiert wird, zur Erdober­ fläche gelangen kann. Auch UV-B-Licht im Bereich 290-320 nm dringt durch die Verschiebung der Atmosphärenabsorptions­ kante in den kurzwelligen Bereich verstärkt bis zur Erd­ oberfläche durch. Es ist bekannt, daß besonders diese An­ teile des Sonnenlichtes extrem schädlich für organisches Leben auf der Erde sind, wobei ohne deren Filterung organi­ sches Leben gegebenenfalls sogar bedroht wäre.

Die genannten Tatsachen vermehren zum einen die Gefahr von Hautkrebs und anderen Hautschäden beim Sonnenbaden. Zum an­ deren aber benötigt der menschliche Organismus UV-Licht, um Vitamin D aufbauen zu können; es ist also ungesund, das Sonnenlicht total zu meiden. Schließlich verzichtet der Mensch ungern auf einen mehr oder minder optischen Effekt; in unserer Gesellschaft repräsentiert eine gebräunte Haut Gesundheit und Erfolg, weshalb das Verlangen der Menschen nach brauner Haut - trotz der genannten Gefahren - unge­ brochen ist.

In Kenntnis dieser Gegebenheiten hat sich der Erfinder das Ziel gesetzt, einen flächigen flexiblen Werkstoff für den Sonnenschutz zu entwickeln, der für Licht mit α < 290 nm gedämpft durchlässig ist, schädliches Licht mit α < 290 nm jedoch absorbiert. Ein mit dem Zeugstück bespannter Schirm od. dgl. Vorrichtung soll soviel UV-A- und B-Licht hindurch­ lassen, daß die Haut ohne Sonnenbrand braun wird, also im Prinzip die gleiche Wirkung wie eine Sonnenschutzcreme hat. Zusätzlich soll er sichtbares und infrarotes Licht dämpfen, was den Badekomfort für den Urlauber erhöht.

Zur Lösung dieser Aufgabe führt die Lehre des unabhängigen Anspruches; die Unteransprüche geben günstige Weiterbildun­ gen an.

Erfindungsgemäß besteht das membranartige und aufspannbare Zeugstück aus einem UV-durchlässigen Werkstoff, der mit einer dünnen Schicht aus Metalloxid, einem Dielektrikum, versehen ist. Dazu wird eine Polytetrafluorethylen (H.TF) ET-Folie bevorzugt, die mit wenigstens einem Metalloxid be­ dampft ist. Eine solche ist unter dem Handelsnamen Hostaflon (Firma Hoechst) bekannt als ein als Thermoplast verarbeitbares Copolymerisat aus Ethylen und Tetra­ fluorethylen.

Als günstig hat sich eine Beschichtung des Zeugstücks aus einem Siliziummonoxid einer Dicke von etwa 100 nm und weni­ ger erwiesen.

Die genannte Hostaflon ET-Folie ist mechanisch hochbelast­ bar, schwer entflammbar, witterungsbeständig, hochtranspa­ rent und UV-strahlenbeständig.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung wird das Zeug­ stück mit etwa 100 nm Siox und etwa 20 nm Cu oder etwa 10 nm Al bedampft.

Eine andere Möglichkeit, einen Sonnenschirm od. dgl. mit den beschriebenen Eigenschaften herzustellen, ergibt sich durch das Einbringen geeigneter Stoffe in die Folie. Wird bei­ spielsweise ein UV-A-B-Breitbandfilter, wie er in der Kos­ metikbranche Verwendung findet, in die ET-Folie einge­ bracht, wird die Lichtdurchlässigkeit in diesem Bereich ebenfalls gedämpft. Um im sichtbaren und infraroten Bereich eine dämpfende, und im UV-C-Bereich eine absorbierende Wir­ kung zu erreichen, könnte beispielsweise auch ein buntes Dielektrikum - etwa feingemahlenes Glas, welches Vana­ diumoxid enthält - in die Folie eingemischt werden.

Im Rahmen der Erfindung liegt auch ein flächiger flexibler Sonnenschutz der beschriebenen Art unter Verwendung einer anderen - als der erwähnten - Trägerfolie, beispielsweise einer aus Polymethylmetacrylat.

Im übrigen wird zum einen für das Zeugstück selbständiger Schutz begehrt, zum anderen für Beschattungsvorrichtungen, die mit dem Zeugstück versehen sind.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt jeweils ein Diagramm in

Fig. 1 zur Lichtdurchlässigkeit der unbehandelten Folie (Transmission von Hostaflon ET-Fo­ lie);

Fig. 2 zur ET-Folie nach Bedampfung mit 100 nm Sio_x;

Fig. 3 zu der mit Siox und Metall bedampften ET-Folie (UV-, VIS-Bereich);

Fig. 4: zu der mit Siox und Metall bedampften ET-Folie (UV-, VIS-, IR-Bereich).

Fig. 1 zeigt, daß die unbehandelte Folie sowohl im haut­ bräunenden UV-Bereich als auch im schädlichen UV-Bereich transparent ist. Im UV-A-Bereich ist sie zu etwa 55-70% durchlässig, im UV-B-Bereich zu etwa 35-55%. Beide Werte sind zu hoch, um einen Sonnenbrand zu verhindern; denn be­ sonders bei 308 nm erzeugt das Sonnenlicht bevorzugt Son­ nenbrand. Im UV-C-Bereich ist die Folie zu etwa 0-35% durchlässig, ein viel zu hoher Wert, wie oben bereits er­ läutert wurde.

Um die besonders gefährliche UV-C-Strahlung zu absorbieren, wurde die Folie mit 100 nm Siliziummonoxid bedampft; Fig. 2 gibt die Lichtdurchlässigkeit der so behandelten Folie wie­ der.

Im UV-C-Bereich ist die Transmission auf 0-7% gesunken, im UV-B auf 7-25% und im UV-A auf 25-65%. Im sichtba­ ren und infraroten Bereich ist die Durchlässigkeit noch zu hoch, man wird unter dem Schirm geblendet, und es wird zu warm.

Siliziummonoxid steht hier nur als Beispiel für andere Me­ talloxide (Dielektrikum), die alle mehr oder weniger trans­ parent im sichtbaren Bereich sind, aus physikalischen Grün­ den im UV-Bereich jedoch eine Absorptionskante haben. Die Lage der Absorptionskante ist nicht nur von dem verwendeten Dielektrikum abhängig, sondern auch von den Aufdampfbedin­ gungen und besonders der Schichtdicke.

Metalle sind im sichtbaren Bereich Reflektoren und werden im UV-Bereich durchsichtig. Als dünne Schicht (kleiner 100 nm) sind sie im sichtbaren und infraroten Bereich starkt gedämpft durchsichtig, also deshalb geeignet, die Lichtdurchlässigkeit des Sonnenschirmes im sichtbaren und infraroten Bereich zu dämpfen.

Die Fig. 3, 4 verdeutlichen eine Folie, die mit 100 nm Siox und 20 nm Kupfer oder 10 nm Aluminium bedampft worden ist.

Die Lichtdurchlässigkeit des Schichtverbundes zeigt jetzt den gewünschten Verlauf:

• (a) Starke Absorption im UV-C-Bereich verhin­ dert Hautkrebs.
• (b) Gedämpfte Transmission im UV-B- und UV-A-Bereich, nötig für Hautbräunung ohne Son­ nenbrand.
• (c) Gedämpfte Transmission im sichtbaren Be­ reich, verhindert übermäßige Blendung.
• (d) Stark gedämpfte Transmission im infraroten Bereich (Wärmestrahlung), so daß es unter dem Schirm nicht all zu warm wird.

Durch Variation der Schichtdicken des Dielektrikumes und des Metalles kann die Transmission angepaßt werden, so daß eine Sonnenschutzfläche mit definiertem Lichtschutzfaktor hergestellt werden kann.

Werden die dünnen Schichten anschließend mit einer zweiten Folienschicht übergossen, entsteht ein fester Verbund, in dem die Schichten vor Korrosion und Beschädigung geschützt sind.

Weitere Möglichkeiten, dünne Schichten auf die Folie aufzu­ bringen, sind der DE 43 21 564 AI zu entnehmen.

Claims (6)

1. Sonnenschutz, insbesondere Sonnenschirm oder -segel, mit in Gebrauchsstellung aufgespanntem membranartigem Zeugstück, dadurch gekennzeichnet, daß das Zeugstück aus einem UV- durchlässigen Werkstoff besteht, der mit einer dünnen Schicht aus Metalloxid (Dielektrikum) versehen ist.

2. Sonnenschutz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zeugstück eine Polytetrafluorethylen ET-Folie ist, ein Copolymerisat aus Ethylen und Tetrafluorethy­ len, die mit wenigstens einem Metalloxid bedampft ist.

3. Sonnenschutz nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Beschichtung des Zeugstückes aus einem Sili­ ziummonoxid einer Dicke von etwa 100 nm und weniger.

4. Sonnenschutz, dadurch gekennzeichnet, daß das Zeugstück mit etwa 100 nm Sio_x und etwa 20 nm Cu oder etwa 10 nm Al bedampft ist.

5. Sonnenschutz, insbesondere Sonnenschirm oder -segel, mit in Gebrauchsstellung aufgespanntem membranartigem Zeugstück, dadurch gekennzeichnet, daß das Zeugstück aus einem UV-durchlässigen Werkstoff besteht, in den ein Dielektrikum eingelegt ist.

6. Sonnenschutz nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch ein Granulat aus feinstgemahlenem, Vanadiumoxid enthalten­ dem Glas als Dielektrikum.