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WO2011067005A1 - Protective headgear - Google Patents

Protective headgear Download PDF

Info

Publication number
WO2011067005A1
WO2011067005A1 PCT/EP2010/064505 EP2010064505W WO2011067005A1 WO 2011067005 A1 WO2011067005 A1 WO 2011067005A1 EP 2010064505 W EP2010064505 W EP 2010064505W WO 2011067005 A1 WO2011067005 A1 WO 2011067005A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
poly
shape memory
memory polymer
polyethylene
headgear
Prior art date
Application number
PCT/EP2010/064505
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Thorsten Pretsch
Original Assignee
Bundesanstalt für Materialforschung und -Prüfung (BAM)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bundesanstalt für Materialforschung und -Prüfung (BAM) filed Critical Bundesanstalt für Materialforschung und -Prüfung (BAM)
Publication of WO2011067005A1 publication Critical patent/WO2011067005A1/en

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A42HEADWEAR
    • A42BHATS; HEAD COVERINGS
    • A42B3/00Helmets; Helmet covers ; Other protective head coverings
    • A42B3/04Parts, details or accessories of helmets
    • A42B3/10Linings
    • A42B3/12Cushioning devices
    • A42B3/125Cushioning devices with a padded structure, e.g. foam
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A41WEARING APPAREL
    • A41DOUTERWEAR; PROTECTIVE GARMENTS; ACCESSORIES
    • A41D13/00Professional, industrial or sporting protective garments, e.g. surgeons' gowns or garments protecting against blows or punches
    • A41D13/05Professional, industrial or sporting protective garments, e.g. surgeons' gowns or garments protecting against blows or punches protecting only a particular body part
    • A41D13/11Protective face masks, e.g. for surgical use, or for use in foul atmospheres

Definitions

  • the present invention relates to a headgear for a human, and in particular the head-facing inner part of the headgear.
  • outer shell facing away from the outer shell made of a hard resistant material, usually glass fiber reinforced plastic such as acrylonitrile-butadiene-styrene polymer (ABS), nylon, a polycarbonate or polyester with integrated glass fibers on.
  • ABS acrylonitrile-butadiene-styrene polymer
  • nylon acrylonitrile-butadiene-styrene polymer
  • polyester polycarbonate
  • helmets Impacting solid body on the skull of the person wearing the helmet. Furthermore, the helmet should distribute the impact force caused by the impact on a larger area and thus weaken. Furthermore, helmets typically have one
  • safety helmets have a system of tapes attached to the inside of the helmet of a material of limited elasticity such as leather, linen, nylon or the like.
  • a shock absorbing insert such as a lining of resilient material, such as foamed or unfoamed rubber or plastic, is provided. This can for example be made of foamed polystyrene, known under the trade name Styrofoam.
  • all the linings mentioned have the purpose of destroying as far as possible the shock forces normally occurring only for a short time as a result of implementation in deformation work and thus ultimately in heat and to distribute the remaining residual forces spatially and temporally as far as possible.
  • the present invention proposes a head guard according to claim 1.
  • a head guard comprises a head facing away outer part and a head-facing inner part, wherein the head-facing inner part a
  • Shape memory polymer (FGP) has.
  • the specific head shape of the wearer can be programmed into the FGP.
  • the head protection is particularly well adapted to the respective wearer and provides a comfortable fit. If a deformation occurs, the FGP can be restored to its original shape by triggering the shape memory effect. Finally, in this way even traces of use, which can be caused by prolonged wearing of the head protection, be eliminated.
  • the headgear may be a helmet and that
  • head-facing inner part forms an inner lining of the helmet.
  • the individual head shape of the helmet wearer may be incorporated into the shape memory polymer
  • the helmet may also be a motorcycle helmet.
  • the headgear may be a face mask and the head-facing inner part forms an inner pad of the face mask.
  • Sports accidents in the facial area are often associated with fractures of the nose or cheekbone. Wearing an individual sports mask can be helpful in returning to training and competitions shortly after such an injury. Similarly, a sports mask is indispensable in many sports as prophylactic protection.
  • Sports masks are used in the following sports: football, basketball, baseball, handball, boxing, field hockey, skiing, mountain biking, cycling, equestrian sports, martial arts, snowboarding and polo. Beyond that
  • Sports masks also of animals e.g. of horses, worn in trotting or gallop racing.
  • the outside of the mask is typically formed of a hard, resistant material.
  • the outside of the mask can be made of polycarbonate.
  • the inner pad with a FGP allows a simple
  • the shape memory polymer is foamed.
  • Foaming increases the damping effect of the FGP and reduces its density. This brings weight advantages, which in turn increase the comfort of the head protection.
  • Exemplary embodiments of the present invention include a shape memory polymer which is selected from the group consisting of: linear block copolymers, in particular polyurethanes and polyurethanes with ionic or mesogenic components,
  • Methylendiphenyldiisocyanat (MDI) and a diol, in particular 1,4-butanediol, or a diamine and a switching segment based on an oligoether, in particular
  • Polytetrahydrofuran or an oligoester in particular polyethylene adipate,
  • Polypropylenadipat or Polybutylenadipat consists of materials having a hard segment-forming phase of toluene-2,4-diisocyanate, MDI, diisocyanates, in particular of MDI or hexamethylene diisocyanate in carbodiimide-modified form and from
  • Chain extenders in particular ethylene glycol, bis (2-hydroxyethyl) hydroquinone or a combination of 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane and ethylene oxide are constructed whose switching segment-determining blocks of oligoethers, especially polyethylene oxide,
  • Polypropylene oxide polytetrahydrofuran or from a combination of 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane and propylene oxide, or oligoesters, in particular
  • Polybutylene adipate consist of materials of polynorbornene, graft copolymers
  • Polysiloxane / POSS Polymethyl methacrylate / POSS, silicone based FGPs, and poly (cyclooctene) e-caprolactone materials.
  • a shape memory polymer selected from the group consisting of: polyvinyl chloride, polyethylene-polyvinyl acetate copolymers, covalently crosslinked copolymer systems
  • a headgear according to further embodiments of the present invention may comprise a shape memory polymer selected from the group consisting of: a poly (ester
  • the shape memory polymer is selected from the group consisting of: a poly (ester urethane), a chemically crosslinked semi-crystalline trans polyoctenamer, an ethylene oxide-ethylene terephthalate copolymer, a poly (ether urethane ), Polynorbornene, a norbornyl-POSS hybrid copolymer, a copolymer of polyethylene terephthalate) and polyethylene glycol), a polymer of the monomer tert-butyl acrylate and the
  • Methyl methacrylate and butyl methacrylate and crosslinked by tetraethylene glycol dimethacrylate a copolymer which is composed of methyl methacrylate and polyethylene glycol) dimethacrylate, a chemically crosslinked compound based on the monomers methacrylic acid, methyl methacrylate and polyethylene glycol), a copolymer of polyethylene or isotactic polypropylene and a cyclodiolefin, especially vinylcyclohexene, cyclopentadiene, 1,5-cyclooctadienes, 2,5-norbornadiene, 5-vinyl-2-norbornene, dicyclopentadiene or 5-ethylidene-2-norbornene, a cross-linked poly (vinyl chloride), a cross-linked ethylene vinyl acetate copolymer.
  • FIG. 1 shows a protective helmet according to an embodiment of the present invention.
  • Fig. 2 is a face mask according to another embodiment of the present invention.
  • Fig. 3 is a 3-D result of a cyclic thermo-mechanical measurement of a tensile bar of poly (ester urethane) after stretching below the
  • Transformation temperature. 4 shows a 3-D result log of a cyclic thermo-mechanical measurement of a tensile bar made of poly (ester urethane) after stretching above the
  • Fig. 1 shows a protective helmet 10 according to an embodiment of the present invention.
  • the protective helmet 10 has a head-facing outer part 12, which is formed of a hard, resistant material.
  • a hard, resistant material for example, this can be a
  • the helmet 10 has a head-facing inner part 14, which in the example shown, a plurality of bands 16, 18, 20, which are connected to a headband 22.
  • the width of the headband 22 is adjustable via an adjusting means 24, for example a screw mechanism.
  • the bands 16, 18, 20 and the headband 22 of the inner part 14 comprise a shape memory polymer and in particular may be formed entirely from such an FGP or a foamed FGP.
  • Fig. 2 shows a face mask 50 according to another embodiment of the present invention.
  • the face mask 50 has an outer facing away from the head 52, which is formed of a hard, resistant material.
  • a glass fiber reinforced plastic such as acrylonitrile-butadiene-styrene polymer (ABS), nylon, a polycarbonate or polyester with incorporated glass fibers can be used.
  • the face mask has a head-facing inner part, which in the present embodiment comprises the inner pads 54 and 56.
  • the entire inner surface of the outer part 52 may be covered with the inner liner.
  • the face mask 50 further comprises a band 58 by means of which the mask can be attached to the head of the wearer.
  • inner liner 54, 56 comprises a shape memory polymer.
  • the inner liner may be formed entirely of such a FGP or a foamed FGP.
  • plastics are generally referred to which, after a transformation, apparently "remember" their former external form and thus have a shape memory
  • the FGPs have two components, wherein a first component is an elastic polymer (hard segment) and the second component is a hardening wax (soft segment). If the FGP is deformed, the elastic polymer is "arrested" by the hardened wax in its deformed form, and if the FGP is subsequently heated, the wax softens and can no longer counteract a restoring spring force of the elastic component Shape.
  • FIGS. 3 and 4 each show a 3-D result log of a cyclic thermomechanical measurement of a tensile bar made of poly (ester urethane) in a stress-strain-temperature diagram.
  • Fig. 3 the drawing of the tensile bar at room temperature, ie below Ttrans, while in Fig. 4, the stretching at 60 ° C, ie above took place.
  • Fig. 4 the stretching at 60 ° C, ie above took place.
  • the poly (ester urethane) shape memory polymer can be used both with and without a stabilizer.
  • the stabilizer may be a carbodiimide.
  • the shape memory polymer has a stabilizer content of between 0.1% and 3% by weight, based on the ester content. A comparison of the mechanical characteristics for non-stabilized and stabilized poly (ester urethane) shape memory polymer is given in Table I.
  • thermo-mechanical characteristics of non-stabilized and stabilized poly (ester urethane) shape memory polymer was performed.
  • the non-stabilized poly (ester urethane) shape memory polymer and the stabilized poly (ester urethane) shape memory polymer have substantially similar thermo-mechanical properties.
  • the poly (ester urethane) may have between 50% by weight and 90% by weight of switching segments.
  • the poly (ester urethane) may comprise switching segment blocks of a poly (e-caprolactone) diol.
  • the poly (e-caprolactone) diol has an average molecular weight between 1500 and 8500.
  • Weight fraction of the switching segment and molecular weight of the poly (8-caprolactone) diols can be varied.
  • the crystallization temperature can also be adjusted in this way.
  • the hardness at room temperature can be increased by increasing
  • Soft segment length and growing soft segment content can be increased. This is due to an increased soft-segment crystallinity. At elevated temperature, the hardness decreases with increasing soft segment content and increases with increasing soft segment length. Furthermore, as the soft segment content increases, the tensile strength decreases and the elongation at break increases. In this case, the tensile strength with soft segments of poly (8- caprolactone) diols are set at between about 30 and 60 MPa, resulting in elongation at break values between 800 and 1150%. Decisive for the right material selection are the strength and rigidity of the FGP as well as its deformability and fixability. For poly (ester urethanes) many of these mechanical parameters can be adjusted via synthesis. This relates to the crystallinity of the soft segments and the associated mechanical parameters, in particular the material hardness and the extensibility, as well as the thermo-mechanical properties, in particular the Dehungsfixieriana, the
  • the poly (ester urethane) has between 10% and 55% by weight of hard segments.
  • the shape fixability decreases with increasing hard segment content, a small proportion of hard segment leads to poor extensibility. Below a lower limit of about 10 weight percent hard segment, the hard segment domains are typically no longer sufficiently strong and no longer perform their function as physical crosslinkers.
  • Shape memory polymer in particular from the group of linear block copolymers,
  • polyurethanes and polyurethanes with ionic or mesogenic components block copolymers of polyethylene terephthalate and polyethylene oxide, block copolymers of polystyrene and poly (1,4-butadiene), ABA triblock copolymers of poly (2-methyl-2-oxazoline) (A block) and polytetrahydrofuran (B block), multiblock copolymers
  • Methylendiphenyldiisocyanat (MDI) and a diol, in particular 1,4-butanediol, or a diamine and a switching segment based on an oligoether, in particular
  • Polytetrahydrofuran or an oligoester in particular polyethylene adipate,
  • Polypropylenadipat or Polybutylenadipat consists of materials having a hard segment-forming phase of toluene-2,4-diisocyanate, MDI, diisocyanates, in particular from MDI or hexamethylene diisocyanate in carbodiimide-modified form and from Chain extenders, in particular ethylene glycol, bis (2-hydroxyethyl) hydroquinone or a combination of 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane and ethylene oxide are constructed whose switching segment-determining blocks of oligoethers, in particular polyethylene oxide, polypropylene oxide, polytetrahydrofuran or from a combination from 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane and propylene oxide, or from oligoesters, in particular
  • Polybutylene adipate consist of materials of polynorbornene, graft copolymers
  • Polysiloxane / POSS Polymethyl methacrylate / POSS, silicone-based FGPs, and poly (cyclooctene) materials.
  • the FGP may be an elastomeric FGP, in particular from the group consisting of polyvinyl chloride, polyethylene-polyvinyl acetate copolymers, covalently crosslinked copolymer systems of stearyl acrylate and esters of methacrylic acid.
  • the FGP may be a nematic
  • Liquid crystal elastomer or photodeformation polymer. Such materials may have two-dimensional memory and two-way effect.
  • the FGP is formed as a shape memory polymer composite.
  • shape memory polymer and shape memory polymer composite are used interchangeably.
  • FGP composites are materials in which one or more fillers are embedded in the FGP matrix.
  • suitable fillers are magnetic nanoparticles, ferromagnetic particles, in particular NiZn particles, iron oxide particles and magnetite particles.
  • nanoclays can be used as fillers. The nanoclays can be based on silicon nitride, silicon carbide,
  • Silicon oxide, zirconium oxide and / or alumina may be formed.
  • Other possible fillers are oligomeric silsesquioxanes, graphite particles, carbon nanotubes, synthetic fibers, in particular carbon fibers, glass fibers or Kevlar fibers, but also
  • thermochromic materials in particular rutile, zinc oxide, 9,9'-bixanthylidene, ⁇ , ⁇ '-bianthronylidene or bis-diethylammonium tetrachloro-cuprate (II), and combinations of said fillers.
  • fillers are suitable for adjusting the mechanical, electrical, magnetic and / or optical properties of an FGP and adapting it to a particular application.
  • thermo-sensitive, UV or magneto-sensitive and electroactive FGPs can be used.
  • Optically controllable shape memory polymers are e.g. Butyl acrylates, which crosslink at their side chains via cinnamic acid groups under UV light of a certain wavelength and solve the bond when irradiated with a different wavelength again.
  • Magnetically controllable shape memory polymers can, for.
  • By incorporation of finely divided magnetic nanoparticles of e.g. Iron oxide can be obtained in the plastic. Such materials are then able to convert the energy of a magnetic field into heat. About the proportion of nanoparticles and the strength of the magnetic field, a desired temperature in the polymer can be adjusted specifically.
  • electroactive polymers e.g.
  • Shape memory polymer composites are used with carbon nanotubes.
  • thermoplastic elastomers are multiblock copolymers.
  • Typical multiblock copolymers are composed of the blocks (macrodiols) consisting of ⁇ -diol polymers of poly (e-caprolactone) (PCL), polyethylene glycol (PEG),
  • Two different macrodiols are made using a suitable bifunctional
  • Coupling reagent in particular an aliphatic or aromatic diisocyanate or diacid chloride or phosgene
  • a thermoplastic elastomer having molecular weights M n in the range of 500 to 50 000 000 g / mol linked.
  • a phase with at least one thermal transition glass transition or melt transition
  • multiblock copolymers of macrodiols based on pentadecalactone (PDL) and ⁇ -caprolactone (PCL) and a diisocyanate.
  • the switching temperature - here a melting temperature - can be adjusted over the block length of the PCL in the range between approx. 30 and 55 ° C.
  • the physical network points for fixing the permanent mold are formed by a second crystalline phase having a melting point in the range of 87-95 ° C.
  • Blends of multiblock copolymers are also suitable. Due to the mixing ratio, the transition temperatures can be adjusted specifically.
  • Suitable polymer networks are characterized by covalent network points and at least one switching segment with at least one transition temperature.
  • the covalent mesh points determine the permanent shape of the surface profile.
  • one of the macrodiols described in the above section is crosslinked by means of a multifunctional coupling reagent.
  • This coupling reagent may be an at least trifunctional, low molecular weight compound or a multifunctional polymer.
  • the polymer may be a
  • Star-shaped prepolymers such as 01igo [(rac-lactate) -co-glycolate] triol or -tetrol are prepared by the ring-opening copolymerization of rac-dilactide and diglycolide in the melt of the monomers with hydroxy-functional initiators with the addition of the catalyst dibutyltin (IV) oxide (DBTO).
  • initiators of the ring-opening polymerization ethylene glycol, l, l, l-tris (hydroxy-methyl) ethane or pentaerythritol are used.
  • 01igo lactate hydroxyethoxyacetate
  • tetrols as well as [01igo (propylene glycol) block oligo (raclactate) -co-glycolate)] triols.
  • diisocyanate e.g. B. a mixture of isomers of 2,2,4- and 2,4,4-trimethylhexane-l, 6-diisocyanate (TMDI), in solution, e.g. in dichloromethane, and
  • the macrodiols described in the above section can be functionalized to corresponding cc, C6 divinyl compounds which can be thermally or photochemically crosslinked.
  • the functionalization preferably allows covalent attachment of the macromonomers by reactions which do not give by-products.
  • this functionalization is provided by ethylenically unsaturated moieties, more preferably by acrylate groups and methacrylate groups, the latter being especially preferred.
  • the reaction to cc, Cö macrodimethacrylates, or macrodiacrylates can be carried out by the reaction with the corresponding acid chlorides in the presence of a suitable base.
  • the networks are obtained by crosslinking the end-group functionalized macromonomers.
  • This crosslinking can be achieved by irradiating the melt, comprising the end group-functionalized macromonomer component and optionally a low molecular weight comonomer, as explained below.
  • Suitable process conditions for this are the irradiation of the mixture in melt, preferably at temperatures in the range of 40 to 100 ° C, with light having a wavelength of preferably 308 nm.
  • a heat crosslinking is possible if a corresponding initiator system is used.
  • Macromonomers are copolymerized with suitable low molecular weight or oligomeric compounds. Are the macromonomers with acrylate groups or
  • Functionalized methacrylate groups so are suitable compounds which can be copolymerized low molecular weight acrylates, methacrylates, diacrylates or dimethacrylates.
  • Preferred compounds of this type are acrylates, such as butyl acrylate or hexyl acrylate, and methacrylates, such as methyl methacrylate and hydroxyethyl methacrylate.
  • These compounds, which may be copolymerized with the macromonomers may be present in an amount of from 5 to 70 parts by weight, based on the network of macromonomer and the low molecular weight compound, in particular in an amount of from 15 to 60 parts by weight.
  • the covalently-crosslinked macromonomers typically have a methacrylate group at both ends of the macromonomer chain.
  • the macromonomers are typically polyester macromonomers, in particular
  • Polyester macromonomers based on ⁇ -caprolactone Other possible
  • Polyester macromonomers are based on lactide units, glycolide units, p-dioxanone units and mixtures thereof and mixtures with ⁇ -caprolactone units, with polyester macromonomers having caprolactone units being particularly typical.
  • Typical polyester macromonomers are also poly (caprolactone-co-glycolide) and poly (caprolactone-co-lactide). About the ratio of comonomers, the transition temperature can be adjusted.
  • the macromonomers used may in particular be polyesters comprising the crosslinkable end groups.
  • a typical polyester to be used is a polyester based on ⁇ -caprolactone or pentadecalactone, for which the above-mentioned molecular weight data apply.
  • the preparation of such a polyester macromonomer, functionalized at the ends, preferably with methacrylate groups, can be prepared by simple syntheses known to those skilled in the art.
  • Polyester component (determinable by DSC measurements), which is dependent on the nature of the polyester component used and is therefore also controllable. As is known, this temperature (T m ) for segments based on caprolactone units is between 30 and 60 ° C., depending on the molecular weight of the macro monomer.
  • a network with a melting temperature as the switching temperature is based on the macromonomer poly (caprolactone-co-glycolide) dimethacrylate.
  • the macromonomer may be reacted as such or copolymerized with n-butyl acrylate to the AB network.
  • the permanent shape is determined by covalent mesh points.
  • the network is characterized by a crystalline phase whose melting temperature is determined by the
  • n-butyl acrylate as a comonomer can e.g. be used to optimize the mechanical properties of the tapes.
  • Switching temperature is obtained from an ABA triblock dimethacrylate as macromonomer with a middle block B of polypropylene oxide and end blocks A of poly (rac-lactide).
  • the amorphous networks have a very wide switching temperature range.
  • networks with two transition temperatures are suitable, such as interpenetrating networks (IPNs).
  • the covalent network is based on poly (caprolactone) dimethacrylate as macromonomer; the interpenetrating component is a multiblock copolymer of macrodiols based on pentadecalactone (PDL) and ⁇ -caprolactone (PCL) and a diisocyanate.
  • PDL pentadecalactone
  • PCL ⁇ -caprolactone
  • the permanent shape of the material is determined by the covalent network points.
  • Transition temperatures - melting temperatures of the crystalline phases - can be used as switching temperatures for each temporary shape.
  • the lower switching temperature Ttransi can be set over the block length of the PCL in the range between approx. 30 and 55 ° C.
  • the upper switching temperature lies in the range of 87-95 ° C.
  • photosensitive networks can be used to make the headgear.
  • Suitable photosensitive networks are amorphous and feature covalent network points that determine the permanent shape.
  • a further feature is a photoreactive component or a unit that can be reversibly switched by light, which determines the temporary shape.
  • a suitable network is used which photosensitve along the amorphous chain segments
  • Photomechanical cycle can be repeated as often as desired.
  • the basis of the photosensitive materials is a wide-meshed polymer network which, as stated above, is transparent with respect to the radiation intended to induce the change in shape, ie preferably forms a UV-transparent matrix.
  • Typical are networks based on low molecular weight acrylates and methacrylates that can be radically polymerized, in particular C 1 -C 6 (meth) acrylates and hydroxy derivatives, wherein hydroxyethyl acrylate, hydroxypropyl methacrylate, hydroxypropyl acrylate, poly (ethylene glycol) methacrylate and n-butyl acrylate and in particular n Butyl acrylate and hydroxyethyl methacrylate can be used.
  • a component is used which is responsible for the crosslinking of the segments.
  • crosslinkers are bifunctional acrylate compounds which are suitably reactive with the starting materials for the chain segments so that they can be reacted together.
  • crosslinkers include short, bifunctional crosslinkers such as ethylene diacrylate, low molecular weight bi- or
  • polyfunctional crosslinkers such as
  • the network comprises a photoreactive component (group), which is responsible for triggering the specifically controllable
  • This photoreactive group is a moiety capable of reversible reaction (with a second photoreactive group) by excitation with suitable light radiation, typically UV radiation, which results in the generation or dissolution of covalent bonds.
  • suitable light radiation typically UV radiation
  • Typical photoreactive groups are those capable of reversible photodimerization.
  • various cinnamic acid esters serve as photoreactive components in the photosensitive networks
  • Cinnamic acid and its derivatives dimerize under UV light at about 300 nm to form a cyclobutane.
  • the dimers can be split again when using UV light smaller wavelength of about 240 nm is irradiated.
  • the absorption maxima can be shifted by substituents on the phenyl ring, but always remain in the UV range.
  • photodimerizable derivatives are 1,3-diphenyl-2-propene-1-one (chalcone), cinnamylacylic acid, 4-methylcoumarin and various ortho-substituted cinnamic acids, cinammyloxysilanes (silyl ethers of cinnamyl alcohol).
  • the photodimerization of cinnamic acid and similar derivatives is a [2 + 2] cycloaddition of the double bonds to a cyclobutane derivative. Both the E and Z isomers are capable of undergoing this reaction. Under irradiation, the E / Z isomerization proceeds in competition with the cycloaddition. In the crystalline state, however, the E / Z isomerization is hindered. Due to the different arrangement possibilities of the isomers to each other theoretically 11 different stereoisomere products (Truxilleklaren, Truxinklaren) are possible. The required for the reaction distance of the double bonds of two cinnamic acid groups is about 4 A.
  • the shape memory polymer is a chemically cross-linked semi-crystalline trans polyoctenamer.
  • the shape memory polymer is a poly (ester urethane) prepared from 4,4'-diphenylmethane diisocyanate (MDI), poly (butylene adipate) glycol (PBAG) and trimethylol propane (TMP).
  • MDI 4,4'-diphenylmethane diisocyanate
  • PBAG poly (butylene adipate) glycol
  • TMP trimethylol propane
  • the shape memory polymer is a
  • cross-linked poly consisting of polycaprolactone diol (PCL), 1,4-butanediol (BD), dimethylol propionic acid (DMPA), triethylamine and 4,4'-diphenylmethane diisocyanate (MDI), to which an excess of MDI or glycerol given is formed.
  • PCL polycaprolactone diol
  • BD 1,4-butanediol
  • DMPA dimethylol propionic acid
  • MDI 4,4'-diphenylmethane diisocyanate
  • T m can be set in the range of 47 ° C to 56 ° C.
  • the shape memory polymer is an ethylene oxide-ethylene terephthalate copolymer.
  • the shape memory polymer is a poly (ether urethane), for example, composed of 4,4'-diphenylmethane diisocyanate (MDI), 1,4-butanediol (BD), and poly (tetramethyl oxide) glycol (PTMO).
  • MDI 4,4'-diphenylmethane diisocyanate
  • BD 1,4-butanediol
  • PTMO poly (tetramethyl oxide) glycol
  • the shape memory polymer is a
  • the shape memory polymer is a copolymer of polyethylene terephthalate (PET) and polyethylene glycol (PEG), wherein the
  • the shape memory polymer is a copolymer composed of the monomers methyl methacrylate (MMA) and butyl methacrylate (BMA) and cross-linked by tetraethylene glycol dimethacrylate (TEGDMA).
  • the shape memory polymer is a copolymer composed of methyl methacrylate (MMA) and polyethylene glycol dimethacrylate (PEGDMA).
  • the switching temperature T g can typically be set between 56 ° C and 92 ° C.
  • the shape memory polymer is a chemically crosslinked compound made from the monomers methacrylic acid (MAA), methyl methacrylate (MMA) and polyethylene glycol (PEG).
  • MAA methacrylic acid
  • MMA methyl methacrylate
  • PEG polyethylene glycol
  • the shape memory polymer is a
  • Embodiments are adopted in other embodiments or different embodiments are combined with each other, as long as the combined

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physical Education & Sports Medicine (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

The invention relates to an item of protective headgear, particularly for a person, said headgear comprising an outer part that faces away from the head and an inner part that faces towards the head, the inner part that faces towards the head comprising a shape memory polymer.

Description

Kopfschutz  head protection
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kopfschutz für einen Menschen, und insbesondere das kopfzugewandte Innenteil des Kopfschutzes. The present invention relates to a headgear for a human, and in particular the head-facing inner part of the headgear.
Alle bekannten Sicherheits- und Schutzhelme, vom einfachsten Arbeitsschutzhelm All known safety and protective helmets, from the simplest safety helmet
(Bauschutzhelm, Elektrikerschutzhelm, Industrieschutzhelm, Forstschutzhelm) bis hin zu Spezialhelmen im Sportbereich, wie etwa Motorradhelme oder Rugby-, Eishockey-, Baseball- , Feldhockey und American Football- oder Polohelme, bzw. Helme für Reiter, Kampfsportler, Skifahrer, Snowboarder, Radfahrer, Fußballer usw. weisen üblicherweise als (Hard hat, electrician's helmet, industrial helmet, forestry helmet) to special helmets in sports, such as motorcycle helmets or rugby, hockey, baseball, field hockey and American football or polo helmets, or helmets for riders, martial artists, skiers, snowboarders, cyclists , Footballers, etc. are commonly referred to as
kopfabgewandtes Außenteil eine Außenschale aus einem harten widerstandsfähigen Material, üblicherweise glasfaserverstärktem Kunststoff wie Acrylnitril-Butadien-Styrol-polymerisat (ABS), Nylon, einem Polycarbonat oder Polyester mit eingebundenen Glasfasern auf. Die Aufgabe dieser harten Außenschale besteht darin, eine direkte Einwirkung eines outer shell facing away from the outer shell made of a hard resistant material, usually glass fiber reinforced plastic such as acrylonitrile-butadiene-styrene polymer (ABS), nylon, a polycarbonate or polyester with integrated glass fibers on. The task of this hard outer shell is a direct action of a
aufprallenden festen Körpers auf den Schädel der den Helm tragenden Person zu verhindern. Weiterhin soll der Helm die vom Aufprall verursachte Stoßkraft auf eine größere Fläche verteilen und so abschwächen. Weiterhin weisen Helme typischerweise einen Impacting solid body on the skull of the person wearing the helmet. Furthermore, the helmet should distribute the impact force caused by the impact on a larger area and thus weaken. Furthermore, helmets typically have one
kopfzugewandtes Innenteil auf. Beispielsweise weisen Arbeitsschutzhelme ein System von an der Innenseite des Helmes befestigten Bändern aus einem Material begrenzter Elastizität wie Leder, Leinen, Nylon oder dergleichen auf. Für anspruchsvollere Sicherheits- und Schutzhelme wird eine stoßdämpfende Einlage, beispielsweise eine Auskleidung aus einem elastischen Material, wie etwa geschäumtem oder ungeschäumtem Gummi oder Kunststoff, vorgesehen. Diese kann beispielsweise aus geschäumtem Polystyrol, bekannter unter dem Handelsnamen Styropor, gebildet sein. Allgemein haben alle erwähnten Auskleidungen den Zweck, die normalerweise nur kurzzeitig auftretenden Stoßkräfte möglichst weitgehend durch Umsetzung in Verformungsarbeit und damit letztlich in Wärme zu vernichten und die verbleibenden Restkräfte räumlich und zeitlich so weit wie möglich zu verteilen. head-facing inner part on. For example, safety helmets have a system of tapes attached to the inside of the helmet of a material of limited elasticity such as leather, linen, nylon or the like. For more demanding safety and safety helmets, a shock absorbing insert, such as a lining of resilient material, such as foamed or unfoamed rubber or plastic, is provided. This can for example be made of foamed polystyrene, known under the trade name Styrofoam. In general, all the linings mentioned have the purpose of destroying as far as possible the shock forces normally occurring only for a short time as a result of implementation in deformation work and thus ultimately in heat and to distribute the remaining residual forces spatially and temporally as far as possible.
In der Vergangenheit hat sich gezeigt, daß sicherheitsrelevante Aspekte der Helmeinlagen oft auf Kosten des Tragekomforts gehen. Eine Steigerung des Tragekomforts für besagte Helme oder Helmsysteme wäre daher wünschenswert. Im Hinblick auf das oben Gesagte, schlägt die vorliegende Erfindung einen Kopfschutz gemäß Anspruch 1 vor. Weitere Aspekte, Vorteile und Einzelheiten der vorliegenden In the past, it has been shown that safety-related aspects of helmet inserts often go at the expense of wearing comfort. An increase in wearing comfort for said helmets or helmet systems would therefore be desirable. In view of the above, the present invention proposes a head guard according to claim 1. Other aspects, benefits and details of the present
Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung sowie den beigefügten Zeichnungen. Invention will become apparent from the dependent claims, the description and the accompanying drawings.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel umfaßt ein Kopfschutz ein kopfabgewandtes Außenteil und ein kopfzugewandtes Innenteil, wobei das kopfzugewandte Innenteil ein According to one embodiment, a head guard comprises a head facing away outer part and a head-facing inner part, wherein the head-facing inner part a
Formgedächtnispolymer (FGP) aufweist. Shape memory polymer (FGP) has.
Durch die Verwendung eines Formgedächtnispolymers für das kopfzugewandte Innenteil des Kopfschutzes kann die spezifische Kopfform des Trägers in das FGP einprogrammiert werden. Auf diese Weise ist der Kopfschutz besonders gut an den jeweiligen Träger angepaßt und vermittelt ein angenehmes Tragegefühl. Sollte eine Verformung auftreten, so kann das FGP durch Auslösen des Formgedächtniseffekts wieder in seine Ausgangsform gebracht werden. Schließlich können auf diese Weise auch Gebrauchs spuren, die durch langes Tragen des Kopfschutzes entstehen können, beseitigt werden. By using a shape memory polymer for the head facing interior of the headgear, the specific head shape of the wearer can be programmed into the FGP. In this way, the head protection is particularly well adapted to the respective wearer and provides a comfortable fit. If a deformation occurs, the FGP can be restored to its original shape by triggering the shape memory effect. Finally, in this way even traces of use, which can be caused by prolonged wearing of the head protection, be eliminated.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann der Kopfschutz ein Helm sein und das According to one embodiment, the headgear may be a helmet and that
kopfzugewandte Innenteil bildet eine Innenauskleidung des Helms. head-facing inner part forms an inner lining of the helmet.
Die individuelle Kopfform des Helmträgers kann in das Formgedächtnispolymer The individual head shape of the helmet wearer may be incorporated into the shape memory polymer
einprogrammiert werden. Somit ist durch den Einsatz von FGPen eine stufenlose be programmed. Thus, through the use of FGPen a stepless
Verstellbarkeit der Einlage und damit bessere Anpaßbarkeit gegenüber konventionellen Lösungen gegeben. Zudem wird ein effektiver Luftaustausch im Helm sichergestellt. Adjustability of the insert and thus better adaptability compared to conventional solutions. In addition, an effective air exchange in the helmet is ensured.
Insbesondere kann es sich bei dem Helm auch um einen Motorradhelm handeln. Bei In particular, the helmet may also be a motorcycle helmet. at
Motorradhelmen führt eine mit einem Unfall verbundene Verformung des Helms in der Regel dazu, daß der Helm danach nicht mehr in der Lage ist, die Schutzfunktion weiterhin zu übernehmen. Durch den Einsatz eines FGPs im Helminnern können in diesem Bereich Rückverformungen beispielsweise thermisch induziert werden. Auf diese Weise kann der Ausgangszustand der Helmauskleidung wiederhergestellt werden, was sich bei Motorcycle helmets leads usually resulting in an accident deformation of the helmet to the fact that the helmet is then no longer able to continue to perform the protective function. By using a FGP inside the helmet, deformations can be thermally induced in this area, for example. In this way, the initial state of the helmet lining can be restored, resulting in
unbeschädigter Außenschale lohnen kann. Weiterhin können auch Verschleißspuren durch langjähriges Tragen gemindert werden. Durch Auslösen des Formgedächtniseffekts findet das Material in seine Ausgangsform zurück. Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel kann der Kopfschutz eine Gesichtsmaske sein und das kopfzugewandte Innenteil bildet eine Innenauflage der Gesichtsmaske. undamaged outer shell may be worthwhile. Furthermore, wear marks can be reduced by long-term wear. By triggering the shape memory effect, the material returns to its original shape. According to another embodiment, the headgear may be a face mask and the head-facing inner part forms an inner pad of the face mask.
Sportunfälle im Gesichtsbereich gehen häufig mit Frakturen an Nase oder Jochbein einher. Das Tragen einer individuellen Sportmaske kann sich als hilfreich erweisen, um schon kurz nach einer solchen Verletzung wieder am Training und Wettkämpfen teilzunehmen. Ebenso ist eine Sportmaske in vielen Sportarten als prophylaktischer Schutz unentbehrlich. Sports accidents in the facial area are often associated with fractures of the nose or cheekbone. Wearing an individual sports mask can be helpful in returning to training and competitions shortly after such an injury. Similarly, a sports mask is indispensable in many sports as prophylactic protection.
Sportmasken finden beispielsweise in folgenden Sportarten Verwendung: Fußball, Basketball, Baseball, Handball, Boxen, Feldhockey, Skifahren, Mountainbiken, Radfahren, im Reitsport, in den Kampfsportarten, beim Snowboarden und beim Polo. Darüber hinaus werden Sports masks are used in the following sports: football, basketball, baseball, handball, boxing, field hockey, skiing, mountain biking, cycling, equestrian sports, martial arts, snowboarding and polo. Beyond that
Sportmasken auch von Tieren, z.B. von Pferden, im Trab- oder Galopprennsport getragen. Sports masks also of animals, e.g. of horses, worn in trotting or gallop racing.
Eine aktive, umfassenden Schutz versprechende Gesichtsmaske muß leicht aufsetzbar, tragbar und abnehmbar sein. Die Außenseite der Maske ist typischerweise aus einem harten widerstandsfähigen Material geformt. Beispielsweise kann die Außenseite der Maske aus Polycarbonat gefertigt sein. Die Innenauflage mit einem FGP erlaubt eine einfache An active, comprehensive protective face mask must be easy to place, portable and removable. The outside of the mask is typically formed of a hard, resistant material. For example, the outside of the mask can be made of polycarbonate. The inner pad with a FGP allows a simple
Anpassung der Maske an die Kopfform des Trägers sowie eine Wiederherstellung nach Verformung durch Auslösen des Formgedächtniseffekts. Adjustment of the mask to the head shape of the wearer and recovery from deformation by triggering the shape memory effect.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel ist das das Formgedächtnispolymer geschäumt ist. According to another embodiment, the shape memory polymer is foamed.
Durch das Schäumen läßt sich die Dämpfungswirkung des FGPs erhöhen sowie seine Dichte reduzieren. Dies bringt Gewichtsvorteile, die wiederum den Tragekomfort des Kopfschutzes erhöhen. Foaming increases the damping effect of the FGP and reduces its density. This brings weight advantages, which in turn increase the comfort of the head protection.
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung umfassen ein Formgedächtnispolymer, das ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus: lineare Blockcopolymere, insbesondere Polyurethane und Polyurethane mit ionischen oder mesogenen Komponenten, Exemplary embodiments of the present invention include a shape memory polymer which is selected from the group consisting of: linear block copolymers, in particular polyurethanes and polyurethanes with ionic or mesogenic components,
Blockcopolymere aus Polyethylenterephthalat und Polyethylenoxid, Blockcopolymere aus Polystyrol und Poly(l,4-butadien), ABA Triblock-Copolymere aus Poly-(2-methyl-2- oxazolin) (A-Block) und Polytetrahydrofuran (B-Block), Multiblockcopolymere aus Block copolymers of polyethylene terephthalate and polyethylene oxide, block copolymers of polystyrene and poly (l, 4-butadiene), ABA triblock copolymers of poly (2-methyl-2-oxazoline) (A block) and polytetrahydrofuran (B block), multiblock from
Polyurethanen mit Poly(e-caprolacton)-Schaltsegment, Blockcopolymere aus Polyurethanes with poly (e-caprolactone) switching segment, block copolymers from
Polyethylenterephthalat und Polyethylenoxid, Blockcopolymere aus Polystyrol und Poly(l,4- butadien), Polyurethansysteme, deren Hartsegment-bildende Phase aus Polyethylene terephthalate and polyethylene oxide, block copolymers of polystyrene and poly (l, 4- butadiene), polyurethane systems whose hard segment-forming phase
Methylendiphenyldiisocyanat (MDI) und einem Diol, insbesondere 1,4-Butandiol, oder einem Diamin und einem Schaltsegment auf der Basis eines Oligoethers, insbesondere  Methylendiphenyldiisocyanat (MDI) and a diol, in particular 1,4-butanediol, or a diamine and a switching segment based on an oligoether, in particular
Polytetrahydrofuran oder eines Oligoesters, insbesondere Polyethylenadipat, Polytetrahydrofuran or an oligoester, in particular polyethylene adipate,
Polypropylenadipat oder Polybutylenadipat, besteht, Materialien mit einer Hartsegmentbildenden Phase aus Toluol-2,4-diisocyanat, MDI, Diisocyanaten, die insbesondere aus MDI oder Hexamethylendiisocyanat in Carbodiimid-modifizierter Form und aus Polypropylenadipat or Polybutylenadipat, consists of materials having a hard segment-forming phase of toluene-2,4-diisocyanate, MDI, diisocyanates, in particular of MDI or hexamethylene diisocyanate in carbodiimide-modified form and from
Kettenverlängerern, insbesondere Ethylenglycol, Bis(2-hydroxyethyl)hydrochinon oder einer Kombination aus 2,2-Bis(4-hydroxyphenyl)propan und Ethylenoxid aufgebaut sind, deren Schaltsegment-bestimmende Blöcke aus Oligoethern, insbesondere Polyethylenoxid, Chain extenders, in particular ethylene glycol, bis (2-hydroxyethyl) hydroquinone or a combination of 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane and ethylene oxide are constructed whose switching segment-determining blocks of oligoethers, especially polyethylene oxide,
Polypropylenoxid, Polytetrahydrofuran oder aus einer Kombination aus 2,2-Bis(4- hydroxyphenyl)propan und Propylenoxid, oder aus Oligoestern, insbesondere Polypropylene oxide, polytetrahydrofuran or from a combination of 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane and propylene oxide, or oligoesters, in particular
Polybutylenadipat, bestehen, Materialien aus Polynorbornen, Graft-Copolymere aus Polybutylene adipate consist of materials of polynorbornene, graft copolymers
Polyethylen/Nylon-6, Blockcopolymere mit polyedrischen oligomeren Silsesquioxanen (POSS), einschließlich den Kombinationen Polyurethan/POS S, Epoxid/POSS, Polyethylene / nylon-6, block copolymers with polyhedral oligomeric silsesquioxanes (POSS), including the combinations polyurethane / POS S, epoxide / POSS,
Polysiloxan/POSS, Polymethylmethacrylat/POSS, silikonbasierte FGPe und Materialien aus Poly(cycloocten)e-caprolacton. Polysiloxane / POSS, polymethyl methacrylate / POSS, silicone based FGPs, and poly (cyclooctene) e-caprolactone materials.
Weitere Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung umfassen ein Other embodiments of the present invention include
Formgedächtnispolymer, das ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus: Polyvinylchlorid, Polyethylen-Polyvinylacetat-Copolymere, kovalent vernetzte Copolymersysteme aus A shape memory polymer selected from the group consisting of: polyvinyl chloride, polyethylene-polyvinyl acetate copolymers, covalently crosslinked copolymer systems
Stearylacrylat und Ester der Methacrylsäure. Stearyl acrylate and esters of methacrylic acid.
Noch weitere Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung umfassen ein Still other embodiments of the present invention include
Formgedächtnispolymer, das als Formgedächtnispolymerkomposit ausgebildet ist, wobei in der Formgedächtnispolymermatrix mindestens ein Füllmaterial eingebettet ist, das ausgewählt ist aus der Gruppe umfassend: magnetische Nanoteilchen, ferromagnetische Partikel, insbesondere NiZn-Partikel, Eisenoxidpartikel, Magnetitpartikel, einen Nanoclay umfassend Siliziumnitrid, Siliziumcarbid, Siliziumoxid, Zirkonoxid und/oder Aluminiumoxid, oligomere Silsesquioxane, Graphit-Partikel, Kohlenstoffnanoröhrchen, Kunstfasern, insbesondere Kohlenstoffasern, Glasfasern oder Kevlarfasern, Metallpartikel, thermochrome Materialien, insbesondere Rutil, Zinkoxid, 9,9'-Bixanthyliden, ΙΟ,Κ -Bianthronyliden oder Bis- diethylammonium-tetrachloro-cuprat(II), und Kombinationen der genannten Füllmaterialien. Ein Kopfschutz gemäß weiteren Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung kann ein Formgedächtnispolymer umfassen, das ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus: ein Poly(ester urethan)-Copolymer, ein nematisches Flüssigkristallelastomer, ein A shape memory polymer formed as a shape memory polymer composite, wherein embedded in the shape memory polymer matrix is at least one filler selected from the group comprising: magnetic nanoparticles, ferromagnetic particles, especially NiZn particles, iron oxide particles, magnetite particles, a nanoclay comprising silicon nitride, silicon carbide, silicon oxide, Zirconium oxide and / or aluminum oxide, oligomeric silsesquioxanes, graphite particles, carbon nanotubes, synthetic fibers, in particular carbon fibers, glass fibers or Kevlar fibers, metal particles, thermochromic materials, in particular rutile, zinc oxide, 9,9'-bixanthylidene, ΙΟ, Κ-bianthronylidene or bis-diethylammonium tetrachloro-cuprate (II), and combinations of said fillers. A headgear according to further embodiments of the present invention may comprise a shape memory polymer selected from the group consisting of: a poly (ester urethane) copolymer, a nematic liquid crystal elastomer
Photodeformationspolymer. Photo deformation polymer.
Bei einem Kopfschutz gemäß noch einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist das Formgedächtnispolymer ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus: ein Poly(ester urethan), ein chemisch quervernetztes semi-kristallines trans-Polyoctenamer, ein Ethylenoxid-Ethylenterephthalat-Copolymer, ein Poly(ether urethan), Polynorbornen, ein Norbonyl-POSS-Hybrid-Copolymer, ein Copolymer aus Polyethylen terephthalat) und Polyethylen glycol), ein Polymer aus dem Monomer tert-Butylacrylat und dem In a headgear according to still another embodiment of the present invention, the shape memory polymer is selected from the group consisting of: a poly (ester urethane), a chemically crosslinked semi-crystalline trans polyoctenamer, an ethylene oxide-ethylene terephthalate copolymer, a poly (ether urethane ), Polynorbornene, a norbornyl-POSS hybrid copolymer, a copolymer of polyethylene terephthalate) and polyethylene glycol), a polymer of the monomer tert-butyl acrylate and the
Quervernetzer Diethylenglykol diacrylat, ein Copolymer, das aus den Monomeren Crosslinker Diethylene glycol diacrylate, a copolymer made from the monomers
Methylmethacrylat und Butylmethacrylat aufgebaut und durch Tetraethylen glykol dimethacrylat quervernetzt ist, ein Copolymer, das aus Methylmethacrylat und Polyethylen glykol)dimethacrylat aufgebaut ist, eine chemisch quervernetzte Verbindung auf Basis der Monomere Methacrylsäure, Methyl methacrylat und Polyethylen glykol), ein Copolymer aus Polyethylen oder isotaktischem Polypropylen und einem Cyclodiolefin, insbesondere Vinylcyclohexen, Cyclopentadien, 1,5-Cyclooctadiene, 2,5-Norbornadien, 5-Vinyl-2- norbornen, Dicyclopentadien oder 5-Ethyliden-2-norbornen, ein quervernetztes Poly(vinyl chlorid), ein quervernetztes Ethylen-vinyl acetat-Copolymer. Methyl methacrylate and butyl methacrylate and crosslinked by tetraethylene glycol dimethacrylate, a copolymer which is composed of methyl methacrylate and polyethylene glycol) dimethacrylate, a chemically crosslinked compound based on the monomers methacrylic acid, methyl methacrylate and polyethylene glycol), a copolymer of polyethylene or isotactic polypropylene and a cyclodiolefin, especially vinylcyclohexene, cyclopentadiene, 1,5-cyclooctadienes, 2,5-norbornadiene, 5-vinyl-2-norbornene, dicyclopentadiene or 5-ethylidene-2-norbornene, a cross-linked poly (vinyl chloride), a cross-linked ethylene vinyl acetate copolymer.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen, Einzelheiten, Aspekte und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung sowie den beigefügten Zeichnungen. Darin zeigt Further advantageous embodiments, details, aspects and features of the present invention will become apparent from the dependent claims, the description and the accompanying drawings. It shows
Fig. 1 einen Schutzhelm gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 1 shows a protective helmet according to an embodiment of the present invention.
Fig. 2 eine Gesichtsmaske gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Fig. 2 is a face mask according to another embodiment of the present invention.
Fig. 3 ein 3-D Ergebnisprotokoll einer zyklischen thermo-mechanischen Messung eines Zugstabs aus Poly(ester urethan) nach Verstrecken unterhalb der Fig. 3 is a 3-D result of a cyclic thermo-mechanical measurement of a tensile bar of poly (ester urethane) after stretching below the
Transformationstemperatur. Fig. 4 ein 3-D Ergebnisprotokoll einer zyklischen thermo-mechanischen Messung eines Zugstabs aus Poly(ester urethan) nach Verstrecken oberhalb der Transformation temperature. 4 shows a 3-D result log of a cyclic thermo-mechanical measurement of a tensile bar made of poly (ester urethane) after stretching above the
Transformationstemperatur.  Transformation temperature.
Fig. 1 zeigt einen Schutzhelm 10 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Der Schutzhelm 10 weist ein kopfabgewandtes Außenteil 12 auf, das aus einem harten, widerstandsfähigen Material gebildet ist. Beispielsweise kann hierfür ein Fig. 1 shows a protective helmet 10 according to an embodiment of the present invention. The protective helmet 10 has a head-facing outer part 12, which is formed of a hard, resistant material. For example, this can be a
glasfaserverstärkter Kunststoff wie Acrylnitril-Butadien-Styrol-polymerisat (ABS), Nylon, ein Polycarbonat oder Polyester mit eingebundenen Glasfasern verwendet werden. Darüber hinaus weist der Helm 10 ein kopfzugewandtes Innenteil 14 auf, das im gezeigten Beispiel mehrere Bänder 16, 18, 20 umfaßt, die mit einem Stirnband 22 verbunden sind. Die Weite des Stirnbandes 22 ist über ein Stellmittel 24, beispielsweise einen Schraub mechanismus, einstellbar. Die Bänder 16, 18, 20 sowie das Stirnband 22 des Innenteils 14 umfassen ein Formgedächtnispolymer und können insbesondere vollständig aus einem solchen FGP oder einem geschäumten FGP gebildet sein. glass fiber reinforced plastic such as acrylonitrile butadiene styrene polymer (ABS), nylon, a polycarbonate or polyester with embedded glass fibers. In addition, the helmet 10 has a head-facing inner part 14, which in the example shown, a plurality of bands 16, 18, 20, which are connected to a headband 22. The width of the headband 22 is adjustable via an adjusting means 24, for example a screw mechanism. The bands 16, 18, 20 and the headband 22 of the inner part 14 comprise a shape memory polymer and in particular may be formed entirely from such an FGP or a foamed FGP.
Fig. 2 zeigt eine Gesichtsmaske 50 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Gesichtsmaske 50 weist ein kopfabgewandtes Außenteil 52 auf, das aus einem harten, widerstandsfähigen Material gebildet ist. Beispielsweise kann hierfür ein glasfaserverstärkter Kunststoff wie Acrylnitril-Butadien-Styrol-polymerisat (ABS), Nylon, ein Polycarbonat oder Polyester mit eingebundenen Glasfasern verwendet werden. Darüber hinaus weist ein die Gesichtsmaske ein kopfzugewandtes Innenteil auf, das im vorliegenden Ausführungsbeispiel die Innenauflagen 54 und 56 umfaßt. Gemäß anderen Ausführungsbeispielen kann die gesamte Innenfläche des Außenteils 52 mit der Innenauflage belegt sein. Die Gesichtsmaske 50 weist weiterhin ein Band 58 auf, mit dessen Hilfe die Maske am Kopf des Trägers befestigt werden kann. Gemäß den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung umfaßt die Innenauflage 54, 56 ein Formgedächtnispolymer. Fig. 2 shows a face mask 50 according to another embodiment of the present invention. The face mask 50 has an outer facing away from the head 52, which is formed of a hard, resistant material. For example, for this purpose, a glass fiber reinforced plastic such as acrylonitrile-butadiene-styrene polymer (ABS), nylon, a polycarbonate or polyester with incorporated glass fibers can be used. In addition, the face mask has a head-facing inner part, which in the present embodiment comprises the inner pads 54 and 56. According to other embodiments, the entire inner surface of the outer part 52 may be covered with the inner liner. The face mask 50 further comprises a band 58 by means of which the mask can be attached to the head of the wearer. In accordance with embodiments of the present invention, inner liner 54, 56 comprises a shape memory polymer.
Insbesondere kann die Innenauflage vollständig aus einem solchen FGP oder einem geschäumten FGP gebildet sein. In particular, the inner liner may be formed entirely of such a FGP or a foamed FGP.
Als Formgedächtnispolymere werden im allgemeinen Kunststoffe bezeichnet, die sich nach einer Umformung an ihre frühere äußere Form scheinbar„erinnern" können und insofern ein Formgedächtnis besitzen. Für zahlreiche FGPe wird die Rückverformung durch das As shape memory polymers, plastics are generally referred to which, after a transformation, apparently "remember" their former external form and thus have a shape memory
Überschreiten einer sogenannten Schalttemperatur ausgelöst. Unter diesen thermosensitiven FGPen kann man allgemein unterscheiden zwischen FGPen, für die die Schalttemperatur einem Glasübergang entspricht (Ttrans = Tg), und FGPen, für die die Schalttemperatur der Schmelztemperatur kristalliner Weichsegmente entspricht (Ttrans = Tm). Im letzeren Fall weisen die FGPe zwei Komponenten auf, wobei eine erste Komponente ein elastisches Polymer (Hartsegment) und die zweite Komponente ein aushärtendes Wachs (Weichsegment) ist. Deformiert man das FGP, so wird das elastische Polymer durch das ausgehärtete Wachs in seiner deformierten Form„arretiert". Erwärmt man das FGP anschließend, so wird das Wachs weich und kann einer rückstellenden Federkraft der elastischen Komponente nicht mehr entgegenwirken. Das FGP nimmt seine ursprüngliche Form an. Exceeding a so-called switching temperature triggered. Among these thermosensitive Generally speaking, FGPen can be distinguished between FGPen, for which the switching temperature corresponds to a glass transition (Ttra ns = T g ), and FGPen, for which the switching temperature corresponds to the melting temperature of crystalline soft segments (Ttrans = T m ). In the latter case, the FGPs have two components, wherein a first component is an elastic polymer (hard segment) and the second component is a hardening wax (soft segment). If the FGP is deformed, the elastic polymer is "arrested" by the hardened wax in its deformed form, and if the FGP is subsequently heated, the wax softens and can no longer counteract a restoring spring force of the elastic component Shape.
Der Formgedächtniseffekt wird nun beispielhaft anhand von Poly(ester urethan) erläutert. Dazu ist in den Fign. 3 und 4 jeweils ein 3-D Ergebnisprotokoll einer zyklischen thermo- mechanischen Messung eines Zugstabs aus Poly(ester urethan) in einem Spannungs- Dehnungs-Temperatur-Diagramm dargestellt. In Fig. 3 erfolgte die Verstreckung des Zugstabes bei Raumtemperatur, also unterhalb von Ttrans, während in Fig. 4 die Verstreckung bei 60°C, also oberhalb von
Figure imgf000008_0001
erfolgte. Es ist in beiden Fällen deutlich erkennbar, wie der Stab immer wieder derselben Trajektorie im Zustandsraum folgt, d.h. wie der Stab von einer deformierten Form immer wieder in seine Ausgangsform zurückkehrt.
The shape memory effect will now be exemplified by means of poly (ester urethane). For this purpose, in FIGS. 3 and 4 each show a 3-D result log of a cyclic thermomechanical measurement of a tensile bar made of poly (ester urethane) in a stress-strain-temperature diagram. In Fig. 3, the drawing of the tensile bar at room temperature, ie below Ttrans, while in Fig. 4, the stretching at 60 ° C, ie above
Figure imgf000008_0001
took place. In both cases it is clearly recognizable how the staff always follows the same trajectory in the state space, ie how the staff always returns from a deformed form to its original form.
Weiterhin kann das Poly(ester urethan)-Formgedächtnispolymer sowohl mit als auch ohne Stabilisator verwendet werden. Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann der Stabilisator ein Carbodiimid sein. Typischerweise weist das Formgedächtnispolymer einen Stabilisatoranteil zwischen 0,1 Gew.- und 3 Gew.- , bezogen auf den Esteranteil, auf. Ein Vergleich der mechanischen Kenndaten für nicht- stabilisiertes und stabilisiertes Poly(ester urethan)- Formgedächtnispolymer ist in Tabelle I angegeben. Furthermore, the poly (ester urethane) shape memory polymer can be used both with and without a stabilizer. In one embodiment, the stabilizer may be a carbodiimide. Typically, the shape memory polymer has a stabilizer content of between 0.1% and 3% by weight, based on the ester content. A comparison of the mechanical characteristics for non-stabilized and stabilized poly (ester urethane) shape memory polymer is given in Table I.
Figure imgf000008_0002
Figure imgf000008_0002
Tabelle I Weiterhin wurde ein Vergleich der thermo-mechanischen Kenndaten für nicht- stabilisiertes und stabilisiertes Poly(ester urethan)-Formgedächtnispolymer durchgeführt. Dabei wurden Table I Furthermore, a comparison of the thermo-mechanical characteristics of non-stabilized and stabilized poly (ester urethane) shape memory polymer was performed. Were
Figure imgf000009_0001
Figure imgf000009_0001
dargestellt.  shown.
Tabelle II  Table II
Daraus ergibt sich, daß das nicht- stabilisierte Poly(ester urethan)-Formgedächtnispolymer und das stabilisierte Poly(ester urethan)-Formgedächtnispolymer im wesentlichen ähnliche thermo-mechanische Eigenschaften aufweisen.  As a result, the non-stabilized poly (ester urethane) shape memory polymer and the stabilized poly (ester urethane) shape memory polymer have substantially similar thermo-mechanical properties.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel kann das Poly(ester urethan) zwischen 50 Gew.- % und 90 Gew.- an Schaltsegmenten aufweisen. Beispielsweise kann das Poly(ester urethan) Schaltsegmentblöcke aus einem Poly(e-caprolacton)diol umfassen. Gemäß einer Weiterbildung weist das Poly(e-caprolacton)diol ein mittleres Molekulargewicht zwischen 1500 und 8500 auf. According to a further embodiment, the poly (ester urethane) may have between 50% by weight and 90% by weight of switching segments. For example, the poly (ester urethane) may comprise switching segment blocks of a poly (e-caprolactone) diol. According to a development, the poly (e-caprolactone) diol has an average molecular weight between 1500 and 8500.
Auf diese Weise kann die Schalttemperatur für den Formgedächtniseffekt je nach In this way, the switching temperature for the shape memory effect depending on
Gewichtsanteil des Schaltsegments und Molekulargewicht der Poly(8-caprolacton)diole variiert werden. Die Kristallisationstemperatur kann auf diese Weise ebenfalls angepaßt werden. Darüber hinaus kann die Härte bei Raumtemperatur durch zunehmende  Weight fraction of the switching segment and molecular weight of the poly (8-caprolactone) diols can be varied. The crystallization temperature can also be adjusted in this way. In addition, the hardness at room temperature can be increased by increasing
Weichsegmentlänge und wachsenden Weichsegmentgehalt erhöht werden. Dies beruht auf einer erhöhten Weichsegmentkristallinität. Bei erhöhter Temperatur nimmt die Härte mit steigendem Weichsegmentanteil ab und steigt mit zunehmender Weichsegmentlänge an. Weiterhin nimmt mit zunehmendem Weichsegmentgehalt die Zugfestigkeit ab und die Bruchdehnung zu. Dabei läßt sich die Zugfestigkeit mit Weichsegmenten aus Poly(8- caprolacton)diolen in etwa zwischen 30 und 60 MPa einstellen, was zu Bruchdehnung s werten zwischen 800 und 1150 % führt. Maßgeblich für die richtige Materialauswahl sind die Stärke und Steifigkeit des FGPs sowie dessen Verformbarkeit und Fixierbarkeit. Bei Poly(ester urethanen) können viele dieser mechanischen Parameter über die Synthese eingestellt werden. Dies betrifft die Kristallinität der Weichsegmente und die damit verbundenen mechanischen Parameter, insbesondere die Werkstoffhärte und die Dehnbarkeit, sowie die thermo- mechanischen Eigenschaften, insbesondere die Dehungsfixierbarkeit, die Soft segment length and growing soft segment content can be increased. This is due to an increased soft-segment crystallinity. At elevated temperature, the hardness decreases with increasing soft segment content and increases with increasing soft segment length. Furthermore, as the soft segment content increases, the tensile strength decreases and the elongation at break increases. In this case, the tensile strength with soft segments of poly (8- caprolactone) diols are set at between about 30 and 60 MPa, resulting in elongation at break values between 800 and 1150%. Decisive for the right material selection are the strength and rigidity of the FGP as well as its deformability and fixability. For poly (ester urethanes) many of these mechanical parameters can be adjusted via synthesis. This relates to the crystallinity of the soft segments and the associated mechanical parameters, in particular the material hardness and the extensibility, as well as the thermo-mechanical properties, in particular the Dehungsfixierbarkeit, the
Dehnungsrückstellbarkeit und die Transformationstemperatur, oberhalb der sich das Material verformen läßt. Stretch recoverability and the transformation temperature, above which the material can be deformed.
Gemäß noch einem Ausführungsbeispiel weist das Poly(ester urethan) zwischen 10 Gew.- und 55 Gew.- an Hartsegmenten auf. According to another embodiment, the poly (ester urethane) has between 10% and 55% by weight of hard segments.
Zwar nimmt die Formfixierbarkeit mit zunehmendem Hartsegmentanteil ab, jedoch führt ein geringer Hartsegmentanteil zu schlechter Dehnungsrückstellbarkeit. Unterhalb einer unteren Grenze von ungefähr 10 Gew.- Hartsegmentanteil sind die Hartsegmentdomänen typischerweise nicht mehr ausreichend ausgeprägt und erfüllen nicht mehr ihre Funktion als physikalische Vernetzer. Although the shape fixability decreases with increasing hard segment content, a small proportion of hard segment leads to poor extensibility. Below a lower limit of about 10 weight percent hard segment, the hard segment domains are typically no longer sufficiently strong and no longer perform their function as physical crosslinkers.
Ein Kopfschutz gemäß einem Ausführungsbeispiel kann ein thermoplastisches A head guard according to one embodiment may be a thermoplastic
Formgedächtnispolymer, insbesondere aus der Gruppe linearer Blockcopolymere, Shape memory polymer, in particular from the group of linear block copolymers,
insbesondere Polyurethane und Polyurethane mit ionischen oder mesogenen Komponenten, Blockcopolymere aus Polyethylenterephthalat und Polyethylenoxid, Blockcopolymere aus Polystyrol und Poly(l,4-butadien), ABA Triblock-Copolymere aus Poly-(2-methyl-2- oxazolin) (A-Block) und Polytetrahydrofuran (B-Block), Multiblockcopolymere aus in particular polyurethanes and polyurethanes with ionic or mesogenic components, block copolymers of polyethylene terephthalate and polyethylene oxide, block copolymers of polystyrene and poly (1,4-butadiene), ABA triblock copolymers of poly (2-methyl-2-oxazoline) (A block) and polytetrahydrofuran (B block), multiblock copolymers
Polyurethanen mit Poly(8-caprolacton)-Schaltsegment, Blockcopolymere aus Polyurethanes with poly (8-caprolactone) switching segment, block copolymers from
Polyethylenterephthalat und Polyethylenoxid, Blockcopolymere aus Polystyrol und Poly(l,4- butadien), Polyurethansysteme, deren Hartsegment-bildende Phase aus Polyethylene terephthalate and polyethylene oxide, block copolymers of polystyrene and poly (l, 4-butadiene), polyurethane systems, the hard segment-forming phase of
Methylendiphenyldiisocyanat (MDI) und einem Diol, insbesondere 1,4-Butandiol, oder einem Diamin und einem Schaltsegment auf der Basis eines Oligoethers, insbesondere  Methylendiphenyldiisocyanat (MDI) and a diol, in particular 1,4-butanediol, or a diamine and a switching segment based on an oligoether, in particular
Polytetrahydrofuran oder eines Oligoesters, insbesondere Polyethylenadipat, Polytetrahydrofuran or an oligoester, in particular polyethylene adipate,
Polypropylenadipat oder Polybutylenadipat, besteht, Materialien mit einer Hartsegmentbildenden Phase aus Toluol-2,4-diisocyanat, MDI, Diisocyanaten, die insbesondere aus MDI oder Hexamethylendiisocyanat in Carbodiimid-modifizierter Form und aus Kettenverlängerern, insbesondere Ethylenglycol, Bis(2-hydroxyethyl)hydrochinon oder einer Kombination aus 2,2-Bis(4-hydroxyphenyl)propan und Ethylenoxid aufgebaut sind, deren Schaltsegment-bestimmende Blöcke aus Oligoethern, insbesondere Polyethylenoxid, Polypropylenoxid, Polytetrahydrofuran oder aus einer Kombination aus 2,2-Bis(4- hydroxyphenyl)propan und Propylenoxid, oder aus Oligoestern, insbesondere Polypropylenadipat or Polybutylenadipat, consists of materials having a hard segment-forming phase of toluene-2,4-diisocyanate, MDI, diisocyanates, in particular from MDI or hexamethylene diisocyanate in carbodiimide-modified form and from Chain extenders, in particular ethylene glycol, bis (2-hydroxyethyl) hydroquinone or a combination of 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane and ethylene oxide are constructed whose switching segment-determining blocks of oligoethers, in particular polyethylene oxide, polypropylene oxide, polytetrahydrofuran or from a combination from 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane and propylene oxide, or from oligoesters, in particular
Polybutylenadipat, bestehen, Materialien aus Polynorbornen, Graft-Copolymere aus Polybutylene adipate consist of materials of polynorbornene, graft copolymers
Polyethylen/Nylon-6, Blockcopolymere mit polyedrischen oligomeren Silsesquioxanen (POSS), einschließlich den Kombinationen Polyurethan/POS S, Epoxid/POSS, Polyethylene / nylon-6, block copolymers with polyhedral oligomeric silsesquioxanes (POSS), including the combinations polyurethane / POS S, epoxide / POSS,
Polysiloxan/POSS, Polymethylmethacrylat/POSS, silikonbasierte FGPe und Materialien aus Poly(cycloocten) umfassen. Polysiloxane / POSS, polymethyl methacrylate / POSS, silicone-based FGPs, and poly (cyclooctene) materials.
Gemäß anderen Ausführungsbeispielen kann das FGP ein elastomeres FGP, insbesondere aus der Gruppe Polyvinylchlorid, Polyethylen-Polyvinylacetat-Copolymere, kovalent vernetzte Copolymersysteme aus Stearylacrylat und Ester der Methacrylsäure sein. According to other embodiments, the FGP may be an elastomeric FGP, in particular from the group consisting of polyvinyl chloride, polyethylene-polyvinyl acetate copolymers, covalently crosslinked copolymer systems of stearyl acrylate and esters of methacrylic acid.
Gemäß weiteren Ausführungsbeispielen kann das FGP ein nematisches According to further embodiments, the FGP may be a nematic
Flüssigkristallelastomer sein, oder auch Fotodeformations-Polymer. Derartige Materialien können über Zweiformgedächtnis und Zweiwegeeffekt verfügen. Liquid crystal elastomer, or photodeformation polymer. Such materials may have two-dimensional memory and two-way effect.
Gemäß noch anderen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung ist das FGP als Formgedächtnispolymer- Komposit ausgebildet. In diesem Zusammenhang wird darauf hingewiesen, dass die Begriffe Formgedächtnispolymer und Formgedächtnispolymer- Komposit austauschbar verwendet werden. Mit anderen Worten kann anstelle eines FGPs auch ein entsprechend geeignetes FGP-Komposit oder umgekehrt verwendet werden. Als FGP-Komposite werden Materialien bezeichnet, bei denen ein oder mehrere Füllstoffe in die FGP-Matrix eingebettet sind. Als Füllstoffe kommen beispielsweise in Betracht magnetische Nanoteilchen, ferromagnetische Partikel, insbesondere NiZn-Partikel, Eisenoxidpartikel und Magnetitpartikel. Ebenfalls können sogenannte Nanoclays als Füllstoffe verwendet werden. Die Nanoclays können beispielsweise auf Basis von Siliziumnitrid, Siliziumcarbid, According to still other embodiments of the present invention, the FGP is formed as a shape memory polymer composite. In this connection, it should be noted that the terms shape memory polymer and shape memory polymer composite are used interchangeably. In other words, instead of an FGP, a correspondingly suitable FGP composite or vice versa can also be used. FGP composites are materials in which one or more fillers are embedded in the FGP matrix. Examples of suitable fillers are magnetic nanoparticles, ferromagnetic particles, in particular NiZn particles, iron oxide particles and magnetite particles. Likewise, so-called nanoclays can be used as fillers. The nanoclays can be based on silicon nitride, silicon carbide,
Siliziumoxid, Zirkonoxid und/oder Aluminiumoxid gebildet sein. Andere mögliche Füllstoffe sind oligomere Silsesquioxane, Graphit-Partikel, Kohlenstoffnanoröhrchen, Kunstfasern, dabei insbesondere Kohlenstofffasern, Glasfasern oder Kevlarfasern, aber auch Silicon oxide, zirconium oxide and / or alumina may be formed. Other possible fillers are oligomeric silsesquioxanes, graphite particles, carbon nanotubes, synthetic fibers, in particular carbon fibers, glass fibers or Kevlar fibers, but also
Metallpartikel, thermochrome Materialien, insbesondere Rutil, Zinkoxid, 9,9'-Bixanthyliden, ΙΟ,ΙΟ'-Bianthronyliden oder Bis-diethylammonium-tetrachloro-cuprat(II), und Kombinationen der genannten Füllmaterialien. Metal particles, thermochromic materials, in particular rutile, zinc oxide, 9,9'-bixanthylidene, ΙΟ, ΙΟ'-bianthronylidene or bis-diethylammonium tetrachloro-cuprate (II), and combinations of said fillers.
Selbstverständlich können auch Kombinationen solcher Füllmaterialien verwendet werden. Die Füllstoffe sind geeignet, um die mechanischen, elektrischen, magnetischen und/oder optischen Eigenschaften eines FGPs einzustellen und an einen jeweiligen Anwendungszweck anzupassen. Of course, combinations of such fillers can be used. The fillers are suitable for adjusting the mechanical, electrical, magnetic and / or optical properties of an FGP and adapting it to a particular application.
In Kopfschutzen gemäß den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung können thermo- sensitive, UV- oder magnetosensitive und elektroaktive FGPe verwendet werden. Optisch steuerbare Formgedächtnispolymere sind z.B. Butylacrylate, die an ihren Seitenketten über Zimtsäure-Gruppen unter UV-Licht einer bestimmten Wellenlänge vernetzen und die Bindung bei Bestrahlung mit einer anderen Wellenlänge wieder lösen. Magnetisch steuerbare Formgedächtnispolymere können z. B. durch Einarbeitung fein verteilter magnetischer Nanoteilchen aus z.B. Eisenoxid in den Kunststoff erhalten werden. Solche Materialien sind dann in der Lage, die Energie eines magnetischen Feldes in Wärme umzuwandeln. Über den Anteil an Nanoteilchen und die Stärke des Magnetfeldes kann eine gewünschte Temperatur im Polymer gezielt eingestellt werden. Als elektroaktive Polymere (EAP) können z.B. In head protectors according to the embodiments of the present invention, thermo-sensitive, UV or magneto-sensitive and electroactive FGPs can be used. Optically controllable shape memory polymers are e.g. Butyl acrylates, which crosslink at their side chains via cinnamic acid groups under UV light of a certain wavelength and solve the bond when irradiated with a different wavelength again. Magnetically controllable shape memory polymers can, for. By incorporation of finely divided magnetic nanoparticles of e.g. Iron oxide can be obtained in the plastic. Such materials are then able to convert the energy of a magnetic field into heat. About the proportion of nanoparticles and the strength of the magnetic field, a desired temperature in the polymer can be adjusted specifically. As electroactive polymers (EAP), e.g.
Formgedächtnispolymer- Komposite mit Kohlenstoffnanoröhrchen eingesetzt werden. Shape memory polymer composites are used with carbon nanotubes.
Weitere Beispiele für thermoplastische Elastomere sind Multiblockcopolymere. Typische Multiblockcopolymere sind zusammengesetzt aus den Blöcken (Makrodiolen) bestehend aus ,ω-Diol-Polymeren von Poly(e-caprolacton) (PCL), Polyethylen glycol) (PEG), Other examples of thermoplastic elastomers are multiblock copolymers. Typical multiblock copolymers are composed of the blocks (macrodiols) consisting of ω-diol polymers of poly (e-caprolactone) (PCL), polyethylene glycol (PEG),
Poly(pentadecalacton), Poly(ethylenoxid), Poly(propylenoxid), Poly(propylenglycol), Poly(tetrahydrofuran), Poly(dioxanon), Poly(lactid), Poly(glycolid) und Poly(lactid-ran- glycolid) oder aus ,ω-Diol-Copolymeren der Monomere, auf denen die oben genannten Verbindungen basieren, in einem Molekulargewichtsbereich Mn von 250 bis 500 000 g/mol. Zwei unterschiedliche Makrodiole werden mit Hilfe eines geeigneten bifunktionellen Poly (pentadecalactone), poly (ethylene oxide), poly (propylene oxide), poly (propylene glycol), poly (tetrahydrofuran), poly (dioxanone), poly (lactide), poly (glycolide) and poly (lactide-ran- glycolid) or from , ω-Diol copolymers of the monomers on which the above-mentioned compounds are based, in a molecular weight range M n of 250 to 500 000 g / mol. Two different macrodiols are made using a suitable bifunctional
Kopplungsreagenz (im speziellen ein aliphatisches oder aromatisches Diisocyanat oder Disäurechlorid oder Phosgen) zu einem thermoplastischen Elastomer mit Molekulargewichten Mn im Bereich von 500 bis 50 000 000 g/mol verknüpft. In einem phasensegregierten Polymer kann bei jedem der Blöcke des o.g. Polymers unabhängig vom anderen Block eine Phase mit mindestens einem thermischen Übergang (Glas- oder Schmelzübergang) zugeordnet werden. Anwendbar sind auch Multiblockcopolymere aus Makrodiolen basierend auf Pentadecalacton (PDL) und ε-Caprolacton (PCL) und einem Diisocyanat. Die Schalttemperatur - hier eine Schmelztemperatur - kann über die Blocklänge des PCLs im Bereich zwischen ca. 30 und 55°C eingestellt werden. Die physikalischen Netzpunkte zur Fixierung der permanenten Form werden von einer zweiten kristallinen Phase mit einem Schmelzpunkt im Bereich von 87-95°C gebildet. Auch Blends aus Multiblockcopolymeren sind geeignet. Durch das Mischungsverhältnis lassen sich die Übergangstemperaturen gezielt einstellen. Coupling reagent (in particular an aliphatic or aromatic diisocyanate or diacid chloride or phosgene) to a thermoplastic elastomer having molecular weights M n in the range of 500 to 50 000 000 g / mol linked. In a phase-segregated polymer, a phase with at least one thermal transition (glass transition or melt transition) can be assigned to each of the blocks of the abovementioned polymer independently of the other block. Also applicable are multiblock copolymers of macrodiols based on pentadecalactone (PDL) and ε-caprolactone (PCL) and a diisocyanate. The switching temperature - here a melting temperature - can be adjusted over the block length of the PCL in the range between approx. 30 and 55 ° C. The physical network points for fixing the permanent mold are formed by a second crystalline phase having a melting point in the range of 87-95 ° C. Blends of multiblock copolymers are also suitable. Due to the mixing ratio, the transition temperatures can be adjusted specifically.
Zur Herstellung des Innenteils des Kopfschutzes können auch Polymernetzwerke verwendet werden. Geeignete Polymernetzwerke zeichnen sich durch kovalente Netzpunkte und mindestens einem Schaltsegment mit mindestens einer Übergangstemperatur aus. Die kovalenten Netzpunkte bestimmen die permanente Form des Oberflächenprofils. Zur Herstellung eines kovalenten Polymernetzwerks wird eines der im obigen Abschnitt beschriebenen Makrodiole mit Hilfe eines multifunktionellen Kopplungsreagenz vernetzt. Dieses Kopplungsreagenz kann eine mindestens trifunktionelle, niedermolekulare Verbindung oder ein multifunktionales Polymer sein. Im Falle des Polymers kann es sich um ein For the production of the inner part of the head protection and polymer networks can be used. Suitable polymer networks are characterized by covalent network points and at least one switching segment with at least one transition temperature. The covalent mesh points determine the permanent shape of the surface profile. To produce a covalent polymer network, one of the macrodiols described in the above section is crosslinked by means of a multifunctional coupling reagent. This coupling reagent may be an at least trifunctional, low molecular weight compound or a multifunctional polymer. In the case of the polymer may be a
Sternpolymer mit mindestens drei Armen, ein graft-Polymer mit mindestens zwei Star polymer with at least three arms, a graft polymer with at least two
Seitenketten, ein hyperverzweigtes Polymer oder um eine dendritische Struktur handeln. Sowohl im Falle der niedermolekularen als auch der polymeren Verbindungen sollten die Endgruppen zur Reaktion mit den Diolen befähigt sein. Im speziellen können hierfür Isocyanatgruppen verwendet werden (Polyurethan-Netzwerke). Insbesondere können amorphe Polyurethannetzwerke aus Triolen und/oder Tetrolen und Diisocyanat verwendet werden. Die Darstellung sternförmiger Präpolymere wie 01igo[(rac-lactat)-co-glykolat]triol oder -tetrol erfolgt durch die ringöffnende Copolymerisation von rac-Dilactid und Diglykolid in der Schmelze der Monomere mit hydroxyfunktionellen Initiatoren unter Zusatz des Katalysators Dibutylzinn(IV)oxid (DBTO). Als Initiatoren der ringöffnenden Polymerisation werden Ethylenglykol, l,l,l-Tris(hydroxy-methyl)ethan bzw. Pentaerythrit eingesetzt. Side chains, a hyperbranched polymer or act on a dendritic structure. Both in the case of the low molecular weight and the polymeric compounds, the end groups should be capable of reacting with the diols. In particular, isocyanate groups can be used for this purpose (polyurethane networks). In particular, amorphous polyurethane networks of triols and / or tetrols and diisocyanate can be used. Star-shaped prepolymers such as 01igo [(rac-lactate) -co-glycolate] triol or -tetrol are prepared by the ring-opening copolymerization of rac-dilactide and diglycolide in the melt of the monomers with hydroxy-functional initiators with the addition of the catalyst dibutyltin (IV) oxide ( DBTO). As initiators of the ring-opening polymerization ethylene glycol, l, l, l-tris (hydroxy-methyl) ethane or pentaerythritol are used.
Analog werden 01igo(lactat-co-hydroxycaproat)tetrole und Analogously, 01igo (lactate-co-hydroxycaproate) tetrols and
01igo(lactathydroxyethoxyacetat)tetrole sowie [01igo(propylengiycol)-block-oligo(rac- lactat)-co-glycolat)]triole hergestellt. Solche Netzwerke können einfach durch Umsetzung der Präpolymere mit Diisocyanat, z. B. einem Isomerengemisch aus 2,2,4- und 2,4,4- Trimethylhexan-l,6-diisocyanat (TMDI), in Lösung, z.B. in Dichloromethan, und  01igo (lactate hydroxyethoxyacetate) tetrols as well as [01igo (propylene glycol) block oligo (raclactate) -co-glycolate)] triols. Such networks can be easily prepared by reacting the prepolymers with diisocyanate, e.g. B. a mixture of isomers of 2,2,4- and 2,4,4-trimethylhexane-l, 6-diisocyanate (TMDI), in solution, e.g. in dichloromethane, and
anschließender Trocknung erhalten werden. Weiterhin können die im obigen Abschnitt beschriebenen Makrodiole zu entsprechenden cc,Cö- Divinylverbindungen funktionalisiert werden, die thermisch oder photochemisch vernetzt werden können. Die Funktionalisierung erlaubt bevorzugt eine kovalente Verknüpfung der Makromonomere durch Reaktionen, die keine Nebenprodukte ergeben. Bevorzugt wird diese Funktionalisierung durch ethylenisch ungesättigte Einheiten zur Verfügung gestellt, insbesondere bevorzugt durch Acrylatgruppen und Methacrylatgruppen, wobei letztere insbesondere bevorzugt sind. Hierbei kann im speziellen die Umsetzung zu cc,Cö- Makrodimethacrylaten, bzw. Makrodiacrylaten durch die Reaktion mit den entsprechenden Säurechloriden in Gegenwart einer geeigneten Base durchgeführt werden. Die Netzwerke werden erhalten durch das Vernetzen der endgruppenfunktionalisierten Makromonomere. Diese Vernetzung kann erreicht werden durch das Bestrahlen der Schmelze, umfassend die endgruppenfunktionalisierte Makromonomerkomponente und ggf. ein niedermolekulares Comonomer, wie nachfolgend erläutert wird. Geeignete Verfahrensbedingungen dafür sind das Bestrahlen der Mischung in Schmelze, vorzugsweise bei Temperaturen im Bereich von 40 bis 100°C, mit Licht einer Wellenlänge von vorzugsweise 308 nm. Alternativ ist eine Wärmevernetzung möglich wenn ein entsprechendes Initiatorsystem eingesetzt wird. subsequent drying can be obtained. Furthermore, the macrodiols described in the above section can be functionalized to corresponding cc, C6 divinyl compounds which can be thermally or photochemically crosslinked. The functionalization preferably allows covalent attachment of the macromonomers by reactions which do not give by-products. Preferably, this functionalization is provided by ethylenically unsaturated moieties, more preferably by acrylate groups and methacrylate groups, the latter being especially preferred. In this case, in particular, the reaction to cc, Cö macrodimethacrylates, or macrodiacrylates can be carried out by the reaction with the corresponding acid chlorides in the presence of a suitable base. The networks are obtained by crosslinking the end-group functionalized macromonomers. This crosslinking can be achieved by irradiating the melt, comprising the end group-functionalized macromonomer component and optionally a low molecular weight comonomer, as explained below. Suitable process conditions for this are the irradiation of the mixture in melt, preferably at temperatures in the range of 40 to 100 ° C, with light having a wavelength of preferably 308 nm. Alternatively, a heat crosslinking is possible if a corresponding initiator system is used.
Werden die oben beschriebenen Makromonomere vernetzt, so entstehen Netzwerke mit einer einheitlichen Struktur, wenn lediglich eine Art an Makromonomer eingesetzt wird. Werden zwei Arten an Monomeren eingesetzt, so werden Netzwerke vom AB-Typ erhalten. Solche Netzwerke vom AB-Typ können auch erhalten werden, wenn die funktionalisierten When the above-described macromonomers are crosslinked, networks with a uniform structure are formed when only one type of macromonomer is used. When two types of monomers are used, AB type networks are obtained. Such AB type networks can also be obtained if the functionalized
Makromonomere mit geeigneten niedermolekularen oder oligomeren Verbindungen copolymerisiert werden. Sind die Makromonomere mit Acrylatgruppen oder Macromonomers are copolymerized with suitable low molecular weight or oligomeric compounds. Are the macromonomers with acrylate groups or
Methacrylatgruppen funktionalisiert, so sind geeignete Verbindungen, die copolymersisiert werden können, niedermolekulare Acrylate, Methacrylate, Diacrylate oder Dimethacrylate. Bevorzugte Verbindungen dieser Art sind Acrylate, wie Butylacrylat oder Hexylacrylat, und Methacrylate, wie Methylmethacrylat und Hydroxyethylmethacrylat. Diese Verbindungen, die mit den Makromonomeren copolymerisiert werden können, können in einer Menge von 5 bis 70 Gew.- , bezogen auf das Netzwerk aus Makromonomer und der niedermolekularen Verbindung vorliegen, insbesondere in einer Menge von 15 bis 60 Gew.- . Der Einbau von variierenden Mengen der niedermolekularen Verbindung erfolgt durch Zugabe Functionalized methacrylate groups, so are suitable compounds which can be copolymerized low molecular weight acrylates, methacrylates, diacrylates or dimethacrylates. Preferred compounds of this type are acrylates, such as butyl acrylate or hexyl acrylate, and methacrylates, such as methyl methacrylate and hydroxyethyl methacrylate. These compounds, which may be copolymerized with the macromonomers, may be present in an amount of from 5 to 70 parts by weight, based on the network of macromonomer and the low molecular weight compound, in particular in an amount of from 15 to 60 parts by weight. The incorporation of varying amounts of the low molecular weight compound by addition
entsprechender Mengen an Verbindung zur zu vernetzenden Mischung. Der Einbau der niedermolekularen Verbindung in das Netzwerk erfolgt in einer Menge, die der in der Vernetzungsmischung enthaltenen Menge entspricht. appropriate amounts of compound to be crosslinked mixture. The installation of the low molecular weight compound in the network is in an amount corresponding to the amount contained in the cross-linking mixture.
Durch Variation des Molgewichtes der Makrodiole lassen sich Netzwerke mit By varying the molecular weight of the macrodiols can be networks with
unterschiedlichen Vernetzungsdichten (bzw. Segmentlängen) und mechanischen different crosslinking densities (or segment lengths) and mechanical
Eigenschaften erzielen. Die kovalent zu vernetzenden Makromonomere weisen Achieve properties. The covalently to be crosslinked macromonomers have
typischerweise ein Zahlenmittel des Molgewichts, bestimmt durch GPC-Analyse von 2000 bis 30000 g/mol, bevorzugt von 5000 bis 20000 g/mol und insbesondere bevorzugt von 7500 bis 15000 g/mol auf. Die kovalent zu vernetzenden Makromonomere weisen typischerweise an beiden Enden der Makromonomerkette eine Methacrylatgruppe auf. Eine derartige typically a number average molecular weight determined by GPC analysis of 2,000 to 30,000 g / mol, preferably from 5,000 to 20,000 g / mol, and more preferably from 7,500 to 15,000 g / mol. The covalently-crosslinked macromonomers typically have a methacrylate group at both ends of the macromonomer chain. Such
Funktionalisierung erlaubt die Vernetzung der Makromonomere durch einfache Functionalization allows the crosslinking of the macromonomers by simple
Photoinitiation (Bestrahlung). Photoinitiation (irradiation).
Die Makromonomere sind typischerweise Polyestermakromonomere, insbesondere The macromonomers are typically polyester macromonomers, in particular
Polyestermakromonomere auf der Basis von ε-Caprolacton. Andere mögliche Polyester macromonomers based on ε-caprolactone. Other possible
Polyestermakromonomere basieren auf Lactideinheiten, Glycolideinheiten, p- Dioxanoneinheiten und deren Mischungen und Mischungen mit ε-Caprolactoneinheiten, wobei Polyestermakromonomere mit Caprolactoneinheiten insbesondere typisch sind. Polyester macromonomers are based on lactide units, glycolide units, p-dioxanone units and mixtures thereof and mixtures with ε-caprolactone units, with polyester macromonomers having caprolactone units being particularly typical.
Typische Polyestermakromonomere sind weiterhin Poly(caprolacton-co-glycolid) und Poly(caprolacton-co-lactid). Über das Mengenverhältnis der Comonomere lässt sich die Übergangstemperatur einstellen. Typical polyester macromonomers are also poly (caprolactone-co-glycolide) and poly (caprolactone-co-lactide). About the ratio of comonomers, the transition temperature can be adjusted.
Die verwendeten Makromonomere können insbesondere Polyester sein, umfassend die vernetzbaren Endgruppen. Ein typischer einzusetzender Polyester ist ein Polyester auf der Basis von ε-Caprolacton oder Pentadecalacton, für den die oben aufgeführten Angaben über das Molgewicht gelten. Die Herstellung eines solchen Polyestermakromonomeren, an den Enden funktionalisiert, bevorzugt mit Methacrylatgruppen, kann durch einfache Synthesen, die dem Fachmann bekannt sind, hergestellt werden. Diese Netzwerke, ohne The macromonomers used may in particular be polyesters comprising the crosslinkable end groups. A typical polyester to be used is a polyester based on ε-caprolactone or pentadecalactone, for which the above-mentioned molecular weight data apply. The preparation of such a polyester macromonomer, functionalized at the ends, preferably with methacrylate groups, can be prepared by simple syntheses known to those skilled in the art. These networks without
Berücksichtigung der weiteren wesentlichen polymeren Komponente der vorliegenden Erfindung, zeigen semikristalline Eigenschaften und weisen einen Schmelzpunkt der Considering the other essential polymeric component of the present invention show semicrystalline properties and have a melting point of
Polyesterkomponente auf (bestimmbar durch DSC-Messungen), der abhängig von der Art der eingesetzten Polyesterkomponente ist und darüber somit auch steuerbar ist. Bekanntermaßen liegt diese Temperatur (Tm) für Segmente basierend auf Caprolactoneinheiten zwischen 30 und 60°C in Abhängigkeit von der Molmasse des Makro monomers. Ein Netzwerk mit einer Schmelztemperatur als Schalttemperatur basiert auf dem Makromonomer Poly(caprolacton-co-glycolid)-dimethacrylat. Das Makromonomer kann als solches umgesetzt oder mit n-Butylacrylat zum AB-Netzwerk copolymerisiert werden. Die permanente Form wird durch kovalente Netzpunkte bestimmt. Das Netzwerk zeichnet sich durch eine kristalline Phase aus, deren Schmelztemperatur z.B. durch das Polyester component (determinable by DSC measurements), which is dependent on the nature of the polyester component used and is therefore also controllable. As is known, this temperature (T m ) for segments based on caprolactone units is between 30 and 60 ° C., depending on the molecular weight of the macro monomer. A network with a melting temperature as the switching temperature is based on the macromonomer poly (caprolactone-co-glycolide) dimethacrylate. The macromonomer may be reacted as such or copolymerized with n-butyl acrylate to the AB network. The permanent shape is determined by covalent mesh points. The network is characterized by a crystalline phase whose melting temperature is determined by the
Comonomerverhältnis von Caprolacton zu Glycolid gezielt eingestellt werden kann, n- Butylacrylat als Comonomer kann z.B. zur Optimierung der mechanischen Eigenschaften der Bänder verwendet werden. Ein weiteres Netzwerk mit einer Glastemperatur als Comonomer ratio of caprolactone to glycolide can be adjusted in a targeted manner, n-butyl acrylate as a comonomer can e.g. be used to optimize the mechanical properties of the tapes. Another network with a glass transition temperature as
Schalttemperatur wird erhalten aus einem ABA Triblockdimethacrylat als Makromonomer mit einem Mittelblock B aus Polypropylenoxid und Endblöcken A aus Poly(rac-lactid). Die amorphen Netzwerke weisen einen sehr breiten Schalttemperaturbereich auf. Switching temperature is obtained from an ABA triblock dimethacrylate as macromonomer with a middle block B of polypropylene oxide and end blocks A of poly (rac-lactide). The amorphous networks have a very wide switching temperature range.
Zur Herstellung von Kopfschutzen mit zwei Formen im Gedächtnis sind Netzwerke mit zwei Übergangstemperaturen geeignet, wie beispielsweise interpenetrierende Netzwerke (IPNs). Das kovalente Netzwerk basiert auf Poly(caprolacton)-dimethacrylat als Makromonomer; die interpenetrierende Komponente ist ein Multiblockcopolymer aus Makrodiolen basierend auf Pentadecalacton (PDL) und ε-Caprolacton (PCL) und einem Diisocyanat. Die permanente Form des Materials wird durch die kovalenten Netzpunkte bestimmt. Die beiden To fabricate headguards with two shapes in mind, networks with two transition temperatures are suitable, such as interpenetrating networks (IPNs). The covalent network is based on poly (caprolactone) dimethacrylate as macromonomer; the interpenetrating component is a multiblock copolymer of macrodiols based on pentadecalactone (PDL) and ε-caprolactone (PCL) and a diisocyanate. The permanent shape of the material is determined by the covalent network points. The two
Übergangstemperaturen - Schmelztemperaturen der kristallinen Phasen - lassen sich als Schalttemperaturen für jeweils eine temporäre Form nutzen. Die untere Schalttemperatur Ttransi kann über die Blocklänge des PCLs im Bereich zwischen ca. 30 und 55°C eingestellt werden. Die obere Schalttemperatur
Figure imgf000016_0001
liegt im Bereich von 87-95°C.
Transition temperatures - melting temperatures of the crystalline phases - can be used as switching temperatures for each temporary shape. The lower switching temperature Ttransi can be set over the block length of the PCL in the range between approx. 30 and 55 ° C. The upper switching temperature
Figure imgf000016_0001
lies in the range of 87-95 ° C.
Weiterhin können zur Herstellung des Kopfschutzes photosensitive Netzwerke verwendet werden. Geeignete photosensitive Netzwerke sind amorph und zeichnen sich durch kovalente Netzpunkte aus, die die permanente Form bestimmen. Ein weiteres Merkmal ist eine photoreaktive Komponente bzw. eine durch Licht reversibel schaltbare Einheit, die die temporäre Form bestimmt. Im Falle der photosensitiven Polymere wird ein geeignetes Netzwerk verwendet, welches entlang der amorphen Kettensegmente photosensitve Furthermore, photosensitive networks can be used to make the headgear. Suitable photosensitive networks are amorphous and feature covalent network points that determine the permanent shape. A further feature is a photoreactive component or a unit that can be reversibly switched by light, which determines the temporary shape. In the case of the photosensitive polymers, a suitable network is used which photosensitve along the amorphous chain segments
Substituenten enthält. Bei UV-Bestrahlung sind diese Gruppen fähig, kovalente Bindungen miteinander einzugehen. Deformiert man das Material und bestrahlt es mit Licht einer geeigneten Wellenlänge λ1; wird das ursprüngliche Netzwerk zusätzlich quervernetzt. Contains substituents. Upon UV irradiation, these groups are able to form covalent bonds with each other. Deforming the material and irradiating it with light of a suitable wavelength λ 1; In addition, the original network is cross-linked.
Aufgrund der Vernetzung erreicht man eine temporäre Fixierung des Materials im deformierten Zustand (Programmierung). Da die Photo Vernetzung reversibel ist, läßt sich durch erneutes Bestrahlen mit Licht einer anderen Wellenlänge λ2 die Vernetzung wieder lösen und somit die ursprüngliche Form des Materials wieder abrufen. Ein solcher Due to the networking one reaches a temporary fixation of the material in deformed state (programming). Since the photo-crosslinking is reversible, can be solved by re-irradiation with light of a different wavelength λ 2, the networking again and thus retrieve the original shape of the material again. Such a
photomechanischer Zyklus läßt sich beliebig oft wiederholen. Die Basis der photosensitiven Materialien ist ein weitmaschiges Polymernetzwerk, das, wie vorstehend ausgeführt, transparent im Hinblick auf die zur Auslösung der Formveränderung gedachten Strahlung ist, d.h. bevorzugt eine UV-transparente Matrix bildet. Typisch sind sind Netzwerke basierend auf niedermolekularen Acrylaten und Methacrylaten, die sich radikalisch polymerisieren lassen, insbesondere C1-Cö-(Meth)Acrylate und Hydroxyderivate, wobei Hydroxyethylacrylat, Hydroxypropylmethacrylat, Hydroxypropylacrylat, Poly(ethylenglycol)methacrylat und n- Butylacrylat und insbesondere n-Butylacrylat und Hydroxyethylmethacrylat verwendet werden können. Photomechanical cycle can be repeated as often as desired. The basis of the photosensitive materials is a wide-meshed polymer network which, as stated above, is transparent with respect to the radiation intended to induce the change in shape, ie preferably forms a UV-transparent matrix. Typical are networks based on low molecular weight acrylates and methacrylates that can be radically polymerized, in particular C 1 -C 6 (meth) acrylates and hydroxy derivatives, wherein hydroxyethyl acrylate, hydroxypropyl methacrylate, hydroxypropyl acrylate, poly (ethylene glycol) methacrylate and n-butyl acrylate and in particular n Butyl acrylate and hydroxyethyl methacrylate can be used.
Als Comonomer zur Herstellung der polymeren Netzwerke wird eine Komponente eingesetzt, die für die Vernetzung der Segmente verantwortlich ist. Die chemische Natur dieser As a comonomer for the preparation of the polymeric networks, a component is used which is responsible for the crosslinking of the segments. The chemical nature of this
Komponente hängt natürlich von der Natur der Monomere ab. Für die Netzwerke auf der Basis der oben beschriebenen Acrylatmonomere sind geeignete Vernetzer bifunktionelle Acrylatverbindungen, die mit den Ausgangsmaterialien für die Kettensegmente geeignet reaktiv sind, so daß sie gemeinsam umgesetzt werden können. Derartige Vernetzer umfassen kurze, bifunktionelle Vernetzer, wie Ethylendiacrylat, niedermolekulare bi- oder Of course, component depends on the nature of the monomers. For the networks based on the acrylate monomers described above, suitable crosslinkers are bifunctional acrylate compounds which are suitably reactive with the starting materials for the chain segments so that they can be reacted together. Such crosslinkers include short, bifunctional crosslinkers such as ethylene diacrylate, low molecular weight bi- or
polyfunktionelle Vernetzer, oligomere, lineare Diacrylatvernetzer, wie polyfunctional crosslinkers, oligomeric, linear diacrylate crosslinkers, such as
Poly(oxyethylen)diacrylaten oder Poly(oxypropylen)diacrylaten, und verzweigte Oligomere oder Polymere mit Acrylatendgruppen. Als weitere Komponente umfaßt das Netzwerk eine photoreaktive Komponente (Gruppe), die für die Auslösung der gezielt steuerbaren Poly (oxyethylene) diacrylates or poly (oxypropylene) diacrylates, and branched oligomers or acrylate terminated polymers. As a further component, the network comprises a photoreactive component (group), which is responsible for triggering the specifically controllable
Formveränderung mitverantwortlich ist. Diese photoreaktive Gruppe ist eine Einheit, die durch Anregung mit einer geeigneten Lichtstrahlung, typischerweise UV-Strahlung zu einer reversiblen Reaktion fähig ist (mit einer zweiten photoreaktiven Gruppe), die zur Erzeugung oder Lösung von kovalenten Bindungen führt. Typische photoreaktive Gruppen sind solche, die zu einer reversiblen Photodimerisierung fähig sind. Als photoreaktive Komponenten in den photosensitiven Netzwerken dienen typischerweise verschiedene Zimtsäureester Is responsible for change of form. This photoreactive group is a moiety capable of reversible reaction (with a second photoreactive group) by excitation with suitable light radiation, typically UV radiation, which results in the generation or dissolution of covalent bonds. Typical photoreactive groups are those capable of reversible photodimerization. Typically, various cinnamic acid esters serve as photoreactive components in the photosensitive networks
(Cinnamate, CA) und Cinnamylacylsäureester (Cinnamylacylate, CAA). (Cinnamate, CA) and cinnamyl acyl esters (cinnamyl acylates, CAA).
Zimtsäure und ihre Derivate dimerisieren unter UV-Licht von etwa 300 nm unter Ausbildung eines Cyclobutans. Die Dimere lassen sich wieder spalten, wenn mit UV-Licht einer kleineren Wellenlänge von etwa 240 nm bestrahlt wird. Die Absorptionsmaxima lassen sich durch Substituenten am Phenylring verschieben, verbleiben aber stets im UV-Bereich. Cinnamic acid and its derivatives dimerize under UV light at about 300 nm to form a cyclobutane. The dimers can be split again when using UV light smaller wavelength of about 240 nm is irradiated. The absorption maxima can be shifted by substituents on the phenyl ring, but always remain in the UV range.
Weitere Derivate, die sich photodimerisieren lassen, sind l,3-Diphenyl-2-propen-l-on (Chalkon), Cinnamylacylsäure, 4-Methylcoumarin und verschiedene ortho-substituierte Zimtsäuren, Cinammyloxysilane (Silylether des Zimtalkohols). Other photodimerizable derivatives are 1,3-diphenyl-2-propene-1-one (chalcone), cinnamylacylic acid, 4-methylcoumarin and various ortho-substituted cinnamic acids, cinammyloxysilanes (silyl ethers of cinnamyl alcohol).
Bei der Photodimerisierung von Zimtsäure und ähnlichen Derivaten handelt es sich um eine [2+2] Cycloaddition der Doppelbindungen zu einem Cyclobutanderivat. Sowohl die E- als auch Z-Isomere sind in der Lage, diese Reaktion einzugehen. Unter Bestrahlung läuft die E/Z-Isomerisierung in Konkurrenz zur Cycloaddition ab. Im kristallinen Zustand ist die E/Z- Isomerisierung jedoch gehindert. Aufgrund der verschiedenen Anordnungsmöglichkeiten der Isomere zueinander sind theoretisch 11 verschiedene stereoisomere Produkte (Truxillsäuren, Truxinsäuren) möglich. Der für die Reaktion erforderliche Abstand der Doppelbindungen zweier Zimtsäuregruppen beträgt etwa 4 A. The photodimerization of cinnamic acid and similar derivatives is a [2 + 2] cycloaddition of the double bonds to a cyclobutane derivative. Both the E and Z isomers are capable of undergoing this reaction. Under irradiation, the E / Z isomerization proceeds in competition with the cycloaddition. In the crystalline state, however, the E / Z isomerization is hindered. Due to the different arrangement possibilities of the isomers to each other theoretically 11 different stereoisomere products (Truxillesäuren, Truxinsäuren) are possible. The required for the reaction distance of the double bonds of two cinnamic acid groups is about 4 A.
Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel ist das Formgedächtnispolymer ein chemisch quervernetztes semi-kristallines trans-Polyoctenamer. Bei diesem FGP läßt sich
Figure imgf000018_0001
= Tm über die Zugabe von Dicumyl peroxid einstellen. Typische Werte sind etwa Ttrans = Tm = 58°C und Ttrans = Tc = 24°C.
In another embodiment, the shape memory polymer is a chemically cross-linked semi-crystalline trans polyoctenamer. With this FGP can be
Figure imgf000018_0001
= T m via the addition of dicumyl peroxide set. Typical values are Ttra ns = T m = 58 ° C and T trans = T c = 24 ° C.
Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel ist das Formgedächtnispolymer ein Poly(ester urethan), das aus 4,4'-Diphenylmethandiisocyanate (MDI), Poly(butylene adipat) glycol (PBAG) und Trimethylol propan (TMP) hergestellt wurde. Hierfür können Werte von Ttrans > 40°C eingestellt werden. In another embodiment, the shape memory polymer is a poly (ester urethane) prepared from 4,4'-diphenylmethane diisocyanate (MDI), poly (butylene adipate) glycol (PBAG) and trimethylol propane (TMP). For this, values of Ttrans> 40 ° C can be set.
Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel ist das Formgedächtnispolymer ein In another embodiment, the shape memory polymer is a
quervernetztes Poly(ester urethan), das aus Polycaprolactondiol (PCL), 1,4-Butandiol (BD), Dimethylol Propionsäure (DMPA), Triethylamin und 4, 4'-Diphenylmethane diisocyanat (MDI), zu dem ein Überschuss an MDI oder Glycerin gegeben wird, gebildet. Hierfür können Werte von
Figure imgf000018_0002
= Tm im Bereich von 47°C bis 56°C eingestellt werden.
cross-linked poly (ester urethane) consisting of polycaprolactone diol (PCL), 1,4-butanediol (BD), dimethylol propionic acid (DMPA), triethylamine and 4,4'-diphenylmethane diisocyanate (MDI), to which an excess of MDI or glycerol given is formed. Values of
Figure imgf000018_0002
= T m can be set in the range of 47 ° C to 56 ° C.
Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel ist das Formgedächtnispolymer ein Ethylen oxid- Ethylen terephthalat-Copolymer. Die Schalttemperaturen lassen sich über die Synthese zwischen
Figure imgf000019_0001
= Tm im Bereich von 52 °C bis 62 °C und = Tc im Bereich von 20 °C bis 31 °C einstellen.
In another embodiment, the shape memory polymer is an ethylene oxide-ethylene terephthalate copolymer. The switching temperatures can be reached via the synthesis between
Figure imgf000019_0001
= Set T m in the range of 52 ° C to 62 ° C and = T c in the range of 20 ° C to 31 ° C.
Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel ist das Formgedächtnispolymer ein Poly(ether urethan), das beispielsweise aufgebaut ist aus 4,4'-Diphenylmethandiisocyanate (MDI), 1,4- Butandiol (BD) und Poly(tetramethyl oxid)glycol (PTMO). Die Schalttemperatur Ttrans = Tg liegt bei etwa 54 °C. In another embodiment, the shape memory polymer is a poly (ether urethane), for example, composed of 4,4'-diphenylmethane diisocyanate (MDI), 1,4-butanediol (BD), and poly (tetramethyl oxide) glycol (PTMO). The switching temperature Ttrans = T g is about 54 ° C.
Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel ist das Formgedächtnispolymer ein In another embodiment, the shape memory polymer is a
Polynorbornen mit einer Schalttemperatur Ttrans = Tg = 40 °C. Polynorbornen with a switching temperature Ttrans = T g = 40 ° C.
Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel ist das Formgedächtnispolymer ein Norbornyl- POSS-Hybrid-Copolymer mit einer Schalttemperatur
Figure imgf000019_0002
= Tg im Bereich von 47°C bis 73°C.
In another embodiment, the shape memory polymer is a norbornyl-POSS hybrid copolymer having a switching temperature
Figure imgf000019_0002
= T g in the range of 47 ° C to 73 ° C.
Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel ist das Formgedächtnispolymer ein Copolymer aus Polyethylen terephthalat) (PET) und Polyethylen glycol) (PEG), wobei die In another embodiment, the shape memory polymer is a copolymer of polyethylene terephthalate (PET) and polyethylene glycol (PEG), wherein the
Schalttemperatur Ttrans = Tg > 34 °C ist. Switching temperature Ttrans = T g > 34 ° C is.
Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel ist das Formgedächtnispolymer ein Polymer bestehend aus dem Monomer tert-Butyl acrylat (tBa) und dem Quervernetzer Diethylen glykol diacrylat (DEGDA), wobei das Formgedächtnispolymer typischerweise eine Schalttemperatur von ungefähr Ttrans = Tg = 65 °C aufweist. According to another embodiment, the shape memory polymer is a polymer comprising the monomer tert-butyl acrylate (TBA) and the crosslinker diethylene glycol diacrylate (DEGDA), wherein the shape memory polymer typically has a switching temperature of about Ttrans = = comprising 65 ° C T g.
Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel ist das Formgedächtnispolymer ein Copolymer, das aus den Monomeren Methylmethacrylat (MMA) und Butylmethacrylat (BMA) aufgebaut und durch Tetraethylen glykol dimethacrylat (TEGDMA) quervernetzt ist. Dabei hängt die Schalttemperatur
Figure imgf000019_0003
= Tg ) vom Monomerverhältnis ab und kann typischerweise zwischen 27°C und 66°C eingestellt werden.
In another embodiment, the shape memory polymer is a copolymer composed of the monomers methyl methacrylate (MMA) and butyl methacrylate (BMA) and cross-linked by tetraethylene glycol dimethacrylate (TEGDMA). The switching temperature depends on this
Figure imgf000019_0003
= T g ) from the monomer ratio and can typically be set between 27 ° C and 66 ° C.
Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel ist das Formgedächtnispolymer ein Copolymer, das aus Methylmethacrylat (MMA) und Polyethylen glykol)dimethacrylat (PEGDMA) aufgebaut ist. Dabei kann die Schalttemperatur = Tg typischerweise zwischen 56 °C und 92 °C eingestellt werden. Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel ist das Formgedächtnispolymer eine chemisch quervernetzte Verbindung, hergestellt aus den Monomeren Methacrylsäure (MAA), Methyl methacrylat (MMA) und Polyethylen glykol) (PEG). Hier kann beispielweise die In another embodiment, the shape memory polymer is a copolymer composed of methyl methacrylate (MMA) and polyethylene glycol dimethacrylate (PEGDMA). The switching temperature = T g can typically be set between 56 ° C and 92 ° C. In another embodiment, the shape memory polymer is a chemically crosslinked compound made from the monomers methacrylic acid (MAA), methyl methacrylate (MMA) and polyethylene glycol (PEG). Here, for example, the
Schalttemperatur im Bereich von
Figure imgf000020_0001
= Tg = 75°C liegen.
Switching temperature in the range of
Figure imgf000020_0001
= T g = 75 ° C.
Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel ist das Formgedächtnispolymer ein Copolymer aus Polyethylen oder isotaktischem Polypropylen und Cyclodiolefinen wie Vinylcyclohexen, Cyclopentadien, 1,5-Cyclooctadien, 2,5-Norbornadien, 5-Vinyl-2-norbornen (VNB), Dicyclopentadien (DCPD) oder 5-Ethyliden-2-norbornen (ENB), für die die Schalttemperatur trans = Tg in einem weiten Temperaturbereich eingestellt werden kann. In another embodiment, the shape memory polymer is a copolymer of polyethylene or isotactic polypropylene and cyclodiolefins such as vinylcyclohexene, cyclopentadiene, 1,5-cyclooctadiene, 2,5-norbornadiene, 5-vinyl-2-norbornene (VNB), dicyclopentadiene (DCPD) or 5 -Ethylidene-2-norbornene (ENB), for which the switching temperature trans = T g can be set in a wide temperature range.
Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel ist das Formgedächtnispolymer ein In another embodiment, the shape memory polymer is a
quervernetztes Poly(vinyl chlorid) (PVC), wobei die Schalttemperatur allerdings im Bereich von Ttrans = Tg = 83 °C liegen kann. cross-linked poly (vinyl chloride) (PVC), although the switching temperature can be in the range of Ttrans = T g = 83 ° C.
Die vorliegende Erfindung wurde anhand von Ausführungsbeispielen erläutert. Diese Ausführungsbeispiele sollen keinesfalls als einschränkend für die vorliegende Erfindung verstanden werden. Insbesondere können einzelne Merkmale der verschiedenen The present invention has been explained with reference to exemplary embodiments. These embodiments should by no means be understood as limiting the present invention. In particular, individual characteristics of the various
Ausführungsbeispiele in andere Ausführungsformen übernommen werden oder verschiedene Ausführungsbeispiele miteinander kombiniert werden, solange sich die kombinierten Embodiments are adopted in other embodiments or different embodiments are combined with each other, as long as the combined
Merkmale nicht technisch bedingt gegenseitig ausschließen. Do not mutually exclude features for technical reasons.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Kopfschutz, umfassend ein kopfabgewandtes Außenteil und ein kopfzugewandtes Innenteil, wobei das kopfzugewandte Innenteil ein Formgedächtnispolymer umfaßt. A head guard comprising an outer facing away from the head and a head facing inner part, the head facing inner part comprising a shape memory polymer.
2. Kopfschutz nach Anspruch 1, wobei der Kopfschutz ein Helm ist und das 2. The headgear of claim 1, wherein the headgear is a helmet and the
kopfzugewandte Innenteil eine Innenauskleidung des Helms ist.  head-facing inner part is an inner lining of the helmet.
3. Kopfschutz nach Anspruch 1, wobei der Kopfschutz eine Gesichtsmaske ist und das kopfzugewandte Innenteil eine Innenauflage der Gesichtsmaske ist. 3. The headgear of claim 1, wherein the headgear is a face mask and the head-facing inner part is an inner pad of the face mask.
4. Kopfschutz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das 4. Head protection according to one of the preceding claims, wherein the
Formgedächtnispolymer geschäumt ist.  Shape memory polymer is foamed.
5. Kopfschutz nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Formgedächtnispolymer ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus: lineare Blockcopolymere, insbesondere Polyurethane und Polyurethane mit ionischen oder mesogenen Komponenten, Blockcopolymere aus Polyethylenterephthalat und Polyethylenoxid, Blockcopolymere aus Polystyrol und Poly(l,4-butadien), ABA Triblock-Copolymere aus Poly-(2- methyl-2-oxazolin) (A-Block) und Polytetrahydrofuran (B-Block), The headgear of any one of claims 1 to 4, wherein the shape memory polymer is selected from the group consisting of: linear block copolymers, especially polyurethanes and polyurethanes with ionic or mesogenic components, block copolymers of polyethylene terephthalate and polyethylene oxide, block copolymers of polystyrene and poly (1,4 -butadiene), ABA triblock copolymers of poly (2-methyl-2-oxazoline) (A block) and polytetrahydrofuran (B block),
Multiblockcopolymere aus Polyurethanen mit Poly(e-caprolacton)-Schaltsegment, Blockcopolymere aus Polyethylenterephthalat und Polyethylenoxid, Blockcopolymere aus Polystyrol und Poly(l,4-butadien), Polyurethansysteme, deren Hartsegmentbildende Phase aus Methylendiphenyldiisocyanat (MDI) und einem Diol, insbesondere 1,4-Butandiol, oder einem Diamin und einem Schaltsegment auf der Basis eines Oligoethers, insbesondere Polytetrahydrofuran oder eines Oligoesters, insbesondere Polyethylenadipat, Polypropylenadipat oder Polybutylenadipat, besteht, Materialien mit einer Hartsegment-bildenden Phase aus Toluol-2,4-diisocyanat, MDI,  Multiblock copolymers of polyurethanes with poly (e-caprolactone) switching segment, block copolymers of polyethylene terephthalate and polyethylene oxide, block copolymers of polystyrene and poly (l, 4-butadiene), polyurethane systems whose hard segment-forming phase of methylene diphenyl diisocyanate (MDI) and a diol, in particular 1.4 Butanediol, or a diamine and a switching segment based on an oligoether, in particular polytetrahydrofuran or an oligoester, in particular polyethylene adipate, polypropylene adipate or polybutylene adipate, comprises materials having a hard segment-forming phase of toluene-2,4-diisocyanate, MDI,
Diisocyanaten, die insbesondere aus MDI oder Hexamethylendiisocyanat in  Diisocyanates, in particular of MDI or hexamethylene diisocyanate in
Carbodiimid-modifizierter Form und aus Kettenverlängerern, insbesondere  Carbodiimide-modified form and from chain extenders, in particular
Ethylenglycol, Bis(2-hydroxyethyl)hydrochinon oder einer Kombination aus 2,2- Bis(4-hydroxyphenyl)propan und Ethylenoxid aufgebaut sind, deren Schaltsegment- bestimmende Blöcke aus Oligoethern, insbesondere Polyethylenoxid,  Ethylene glycol, bis (2-hydroxyethyl) hydroquinone or a combination of 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane and ethylene oxide, whose switching segment-determining blocks of oligoethers, in particular polyethylene oxide,
Polypropylenoxid, Polytetrahydrofuran oder aus einer Kombination aus 2,2-Bis(4- hydroxyphenyl)propan und Propylenoxid, oder aus Oligoestern, insbesondere Polypropylene oxide, polytetrahydrofuran or a combination of 2,2-bis (4- hydroxyphenyl) propane and propylene oxide, or from oligoesters, in particular
Polybutylenadipat, bestehen, Materialien aus Polynorbornen, Graft-Copolymere aus Polyethylen/Nylon-6, Blockcopolymere mit polyedrischen oligomeren  Polybutylene adipate, materials of polynorbornene, graft copolymers of polyethylene / nylon-6, block copolymers with polyhedral oligomers
Silsesquioxanen (POSS), einschließlich den Kombinationen Polyurethan/POS S, Epoxid/POSS, Polysiloxan/POSS, Polymethylmethacrylat/POSS, silikonbasierte FGPe und Materialien aus Poly(cycloocten)e-caprolacton.  Silsesquioxanes (POSS), including the combinations polyurethane / POS S, epoxide / POSS, polysiloxane / POSS, polymethyl methacrylate / POSS, silicone-based FGPs, and poly (cyclooctene) -e-caprolactone materials.
6. Kopfschutz nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Formgedächtnispolymer ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus: Polyvinylchlorid, Polyethylen- Polyvinylacetat-Copolymere, kovalent vernetzte Copolymersysteme aus Stearylacrylat und Ester der Methacrylsäure. The headgear of any one of claims 1 to 4, wherein the shape memory polymer is selected from the group consisting of: polyvinyl chloride, polyethylene-polyvinyl acetate copolymers, covalently cross-linked copolymer systems of stearyl acrylate, and esters of methacrylic acid.
7. Kopfschutz nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Formgedächtnispolymer als Formgedächtnispolymerkomposit ausgebildet ist, wobei in der 7. Head protection according to one of claims 1 to 4, wherein the shape memory polymer is formed as a shape memory polymer composite, wherein in the
Formgedächtnispolymermatrix mindestens ein Füllmaterial eingebettet ist, das ausgewählt ist aus der Gruppe umfassend: magnetische Nanoteilchen,  Embedded in the shape memory polymer matrix is at least one filling material selected from the group comprising: magnetic nanoparticles,
ferromagnetische Partikel, insbesondere NiZn-Partikel, Eisenoxidpartikel,  ferromagnetic particles, in particular NiZn particles, iron oxide particles,
Magnetitpartikel, einen Nanoclay umfassend Siliziumnitrid, Siliziumcarbid,  Magnetite particles, a nanoclay comprising silicon nitride, silicon carbide,
Siliziumoxid, Zirkonoxid und/oder Aluminiumoxid, oligomere Silsesquioxane, Graphit-Partikel, Kohlenstoffnanoröhrchen, Kunstfasern, insbesondere  Silica, zirconia and / or alumina, oligomeric silsesquioxanes, graphite particles, carbon nanotubes, synthetic fibers, in particular
Kohlenstoffasern, Glasfasern oder Kevlarfasern, Metallpartikel, thermochrome Materialien, insbesondere Rutil, Zinkoxid, 9,9 '-Bixanthyliden, 10, 10 '-Bianthronyliden oder Bis-diethylammonium-tetrachloro-cuprat(II), und Kombinationen der genannten Füllmaterialien.  Carbon fibers, glass fibers or Kevlar fibers, metal particles, thermochromic materials, in particular rutile, zinc oxide, 9,9 '-Bixanthyliden, 10, 10' -Bianthronyliden or bis-diethylammonium tetrachloro-cuprate (II), and combinations of said fillers.
8. Kopfschutz nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Formgedächtnispolymer ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus: ein Poly(ester urethan), ein chemisch quervernetztes semi-kristallines trans-Polyoctenamer, ein Ethylenoxid- Ethylenterephthalat-Copolymer, ein Poly(ether urethan), Polynorbornen, ein The headgear of any of claims 1 to 4, wherein the shape memory polymer is selected from the group consisting of: a poly (ester urethane), a chemically crosslinked semi-crystalline trans polyoctenamer, an ethylene oxide-ethylene terephthalate copolymer, a poly (ether urethane), polynorbornene, a
Norbonyl-POSS-Hybrid-Copolymer, ein Copolymer aus Polyethylen terephthalat) und Polyethylen glycol), ein Polymer aus dem Monomer tert-Butylacrylat und dem Quervernetzer Diethylenglykol diacrylat, ein Copolymer, das aus den Monomeren Methylmethacrylat und Butylmethacrylat aufgebaut und durch Tetraethylen glykol dimethacrylat quervernetzt ist, ein Copolymer, das aus Methylmethacrylat und Polyethylen glykol)dimethacrylat aufgebaut ist, eine chemisch quervernetzte Norbornyl-POSS hybrid copolymer, a copolymer of polyethylene terephthalate) and polyethylene glycol), a polymer of the monomer tert-butyl acrylate and the cross-linker diethylene glycol diacrylate, a copolymer composed of the monomers methyl methacrylate and butyl methacrylate and cross-linked by tetraethylene glycol dimethacrylate is a copolymer made of methyl methacrylate and Polyethylene glycol) dimethacrylate is built, a chemically cross-linked
Verbindung auf Basis der Monomere Methacrylsäure, Methyl methacrylat und Polyethylen glykol), ein Copolymer aus Polyethylen oder isotaktischem Polypropylen und einem Cyclodiolefin, insbesondere Vinylcyclohexen, Cyclopentadien, 1,5- Cyclooctadiene, 2,5-Norbornadien, 5-Vinyl-2-norbornen, Dicyclopentadien oder 5- Ethyliden-2-norbornen, ein quervernetztes Poly(vinyl chlorid), ein quervernetztes Ethylen-vinyl acetat-Copolymer.  Compound based on the monomers methacrylic acid, methyl methacrylate and polyethylene glycol), a copolymer of polyethylene or isotactic polypropylene and a cyclodiolefin, in particular vinylcyclohexene, cyclopentadiene, 1,5-cyclooctadienes, 2,5-norbornadiene, 5-vinyl-2-norbornene, Dicyclopentadiene or 5-ethylidene-2-norbornene, a cross-linked poly (vinyl chloride), a cross-linked ethylene-vinyl acetate copolymer.
Kopfschutz nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Formgedächtnispolymer Poly(ester urethan)-Basis ausgebildet ist und einen Stabilisator, insbesondere ein Carbodiimid, umfaßt. The headgear of any one of claims 1 to 4, wherein the shape memory polymer is poly (ester urethane) based and comprises a stabilizer, especially a carbodiimide.
10. Kopfschutz nach Anspruch 9, wobei das Formgedächtnispolymer zwischen 0,1 Gew.- % und 3 Gew.- , bezogen auf den Esteranteil, Stabilisator aufweist. 10. The headgear of claim 9, wherein the shape memory polymer has between 0.1% by weight and 3% by weight, based on the ester portion, stabilizer.
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