DE102019004041A1 - Beschichtung textiler Materialien - Google Patents

Beschichtung textiler Materialien Download PDF

Info

Publication number
DE102019004041A1
DE102019004041A1 DE102019004041.4A DE102019004041A DE102019004041A1 DE 102019004041 A1 DE102019004041 A1 DE 102019004041A1 DE 102019004041 A DE102019004041 A DE 102019004041A DE 102019004041 A1 DE102019004041 A1 DE 102019004041A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
particles
metal oxide
textile
coating
metal hydroxide
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
DE102019004041.4A
Other languages
English (en)
Inventor
Thomas Kutschin
Patrick Bräutigam
Maik Weiße
Marcus Franke
Michael Stelter
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Friedrich Schiller Universtaet Jena FSU
Original Assignee
Friedrich Schiller Universtaet Jena FSU
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 Friedrich Schiller Universtaet Jena FSU filed Critical Friedrich Schiller Universtaet Jena FSU
Priority to DE102019004041.4A priority Critical patent/DE102019004041A1/de
Priority to PCT/DE2020/100484 priority patent/WO2020249160A1/de
Priority to US17/596,446 priority patent/US20220372302A1/en
Priority to EP20740212.4A priority patent/EP3983489A1/de
Publication of DE102019004041A1 publication Critical patent/DE102019004041A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C1/00—Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C09C1/36—Compounds of titanium
    • C09C1/3607—Titanium dioxide
    • C09C1/3676—Treatment with macro-molecular organic compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D1/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, based on inorganic substances
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C1/00—Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C09C1/40—Compounds of aluminium
    • C09C1/407—Aluminium oxides or hydroxides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C3/00—Treatment in general of inorganic materials, other than fibrous fillers, to enhance their pigmenting or filling properties
    • C09C3/08—Treatment with low-molecular-weight non-polymer organic compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40—Additives
    • C09D7/60—Additives non-macromolecular
    • C09D7/63—Additives non-macromolecular organic
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40—Additives
    • C09D7/66—Additives characterised by particle size
    • C09D7/68—Particle size between 100-1000 nm
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M11/00—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising
    • D06M11/32—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising with oxygen, ozone, ozonides, oxides, hydroxides or percompounds; Salts derived from anions with an amphoteric element-oxygen bond
    • D06M11/36—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising with oxygen, ozone, ozonides, oxides, hydroxides or percompounds; Salts derived from anions with an amphoteric element-oxygen bond with oxides, hydroxides or mixed oxides; with salts derived from anions with an amphoteric element-oxygen bond
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M11/00—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising
    • D06M11/32—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising with oxygen, ozone, ozonides, oxides, hydroxides or percompounds; Salts derived from anions with an amphoteric element-oxygen bond
    • D06M11/36—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising with oxygen, ozone, ozonides, oxides, hydroxides or percompounds; Salts derived from anions with an amphoteric element-oxygen bond with oxides, hydroxides or mixed oxides; with salts derived from anions with an amphoteric element-oxygen bond
    • D06M11/45—Oxides or hydroxides of elements of Groups 3 or 13 of the Periodic Table; Aluminates
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M11/00—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising
    • D06M11/32—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising with oxygen, ozone, ozonides, oxides, hydroxides or percompounds; Salts derived from anions with an amphoteric element-oxygen bond
    • D06M11/36—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising with oxygen, ozone, ozonides, oxides, hydroxides or percompounds; Salts derived from anions with an amphoteric element-oxygen bond with oxides, hydroxides or mixed oxides; with salts derived from anions with an amphoteric element-oxygen bond
    • D06M11/46—Oxides or hydroxides of elements of Groups 4 or 14 of the Periodic Table; Titanates; Zirconates; Stannates; Plumbates
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M13/00—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with non-macromolecular organic compounds; Such treatment combined with mechanical treatment
    • D06M13/244—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with non-macromolecular organic compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with compounds containing sulfur or phosphorus
    • D06M13/282—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with non-macromolecular organic compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with compounds containing sulfur or phosphorus with compounds containing phosphorus
    • D06M13/288—Phosphonic or phosphonous acids or derivatives thereof
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M13/00—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with non-macromolecular organic compounds; Such treatment combined with mechanical treatment
    • D06M13/244—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with non-macromolecular organic compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with compounds containing sulfur or phosphorus
    • D06M13/282—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with non-macromolecular organic compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with compounds containing sulfur or phosphorus with compounds containing phosphorus
    • D06M13/292—Mono-, di- or triesters of phosphoric or phosphorous acids; Salts thereof
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M15/00—Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment
    • D06M15/19—Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with synthetic macromolecular compounds
    • D06M15/37—Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D06M15/667—Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds containing phosphorus in the main chain
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M23/00—Treatment of fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, characterised by the process
    • D06M23/08—Processes in which the treating agent is applied in powder or granular form
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M2101/00—Chemical constitution of the fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, to be treated
    • D06M2101/02—Natural fibres, other than mineral fibres
    • D06M2101/04—Vegetal fibres
    • D06M2101/06—Vegetal fibres cellulosic
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M2101/00—Chemical constitution of the fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, to be treated
    • D06M2101/16—Synthetic fibres, other than mineral fibres
    • D06M2101/30—Synthetic polymers consisting of macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D06M2101/32—Polyesters
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M2200/00—Functionality of the treatment composition and/or properties imparted to the textile material
    • D06M2200/01—Stain or soil resistance
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M2200/00—Functionality of the treatment composition and/or properties imparted to the textile material
    • D06M2200/10—Repellency against liquids
    • D06M2200/12—Hydrophobic properties

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Chemical Or Physical Treatment Of Fibers (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung umfasst die Beschichtung und Modifizierung textiler Materialien, um diese mit wasserabweisenden Eigenschaften zu versehen. Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, mit Metalloxid beladene Textilien zu hydrophobieren, wobei das hier vorgestellte Hydrophobierungsmittel ungiftig und umweltschonend ist, wesentlich stabiler auf der Metalloxidoberfläche haftet und ohne den Einsatz zusätzlicher Dispergier- und Bindemittel auskommt, was ebenfalls dem Umweltaspekt Rechnung trägt.Gelöst wird die Aufgabe durch die erfindungsgemäße Verwendung von Metalloxid-Partikel und/oder Metallhydroxid-Partikel der Gruppe IVB, IIB oder IIIA oder Mischungen hieraus, wobei genannte Partikel in einem Größenbereich von 110 nm - 10 µm vorliegen, zur Beschichtung textiler Materialien und deren Behandlung nach Aufbringung auf das Textil mit Phosphor- oder Phosphonsäureesterderivaten der allgemeinen Form OP(OH)20R bzw. OP(OH)2R, wobei R einen hydrophoben Rest in Form von aliphatischen, verzweigten oder unverzweigten, alicyclischen oder aromatischen Kohlenwassergruppen mit 5-40 C-Atomen darstellt.

Description

  • Methoden und Materialien zur Generierung wasserabweisender Oberflächen sind für die Fertigung vieler unterschiedlicher Produkte wie Farben und Lacke, Gläser und Baustoffe aber auch Textilien von großem Interesse. Die hydrophoben Eigenschaften solch behandelter Objekte schützen diese nicht nur vor Wasser, sondern sorgen auch für selbstreinigende Effekte, in dem die Haftwirkung von bspw. Schmutzpartikeln verringert wird, was einerseits der Optik andererseits auch der Lebensdauer dieser Produkte zu Gute kommt.
  • Zur Hydrophobierung der jeweiligen Oberflächen werden typischerweise fluorhaltige Polymere oder Silane bzw. Siloxane eingesetzt, die zwar zum Erreichen möglichst großer Kontaktwinkel zwischen Wassertropfen und behandelter Oberfläche dienlich, allerdings giftig und umweltschädlich und aufgrund ihrer Langlebigkeit zusätzlich problematisch sind.
  • Silane und Siloxane können insbesondere dann zum Einsatz kommen, wenn das zu behandelnde Material frei erreichbare Hydroxylgruppen besitzt, an welche die siliziumorganischen Verbindungen andocken können, was bspw. auf Metalloxid-Oberflächen der Fall ist.
  • Eine Strategie, Textilien so zu hydrophobieren, ist daher die vorherige Beladung dieser mit Metalloxid-Partikeln und deren anschließender Modifizierung mit eben erwähnten siliziumhaltigen organischen Molekülen. Im Patent US7,879,743B2 wird dieser Ansatz verfolgt, wobei hauptsächlich fluorfreie Silane oder Siloxane Anwendung finden, so dass der Masseanteil an Fluor des behandelten Textils in einen Bereich von 20-500 ppm gebracht werden kann. Jedoch wird auch hier nicht vollständig auf den Einsatz halogenierter Verbindungen verzichtet und auch der Einsatz halogenfreier siliziumorganischer Verbindungen bietet einige Nachteile wie bspw. kostspieliger Herstellung, komplizierter Handhabung und mäßig stabiler Anbindung an die zu behandelnde Oberfläche.
  • Aufgrund der eben erwähnten Nachteile, die siliziumorganische Verbindungen aufweisen, ist die Verwendung alternativer, ungiftiger und umweltfreundlicher Hydrophobierungsreagenzien erstrebenswert. Im Patent EP2102406B1 werden zur Hydrophobierung von Textilien oberflächenmodifizierte Metalloxid-Partikel verwendet, die über ein (fluorhaltiges) Dispergier-und Bindemittel auf die Textilfasern aufgebracht werden. Zur Oberflächenbehandlung der Metalloxide werden neben Silanen auch Carbonsäuren und Carbonsäurederivate wie Säureanhydride oder Säurehalogenide mit hydrophoben Resten beschrieben.
  • Die Verwendung insbesondere halogenfreier Carbonsäurederivate als hydrophobe Modifzierungsmittel für Metalloxidpartikel stellt zwar eine umweltschonende Alternative zu (fluorierten) siliziumorganischen Verbindungen dar, allerdings ist die Stabilität dieser Modifikatoren durch die Carbonsäure-Ankergruppe auf der Metalloxidoberfläche begrenzt. Des Weiteren wird die umweltschonende Verwendung der auf Carbonsäure basierten Modifikatoren durch den zusätzlichen Einsatz fluorhaltiger Dispergier- und Bindemittel relativiert.
  • Das Patent EP2553026B1 beschreibt die Nachbehandlung von Metalloxid-Partikeln und/oder Metallhydroxid-Partikeln zur Anwendung in kosmetischen Produkten auf Basis von Titan und in einem Größenbereich von 5 - 100 nm.
  • Der Erfindung lag also die Aufgabe zugrunde, mit Metalloxid beladene Textilien zu hydrophobieren, wobei das hier vorgestellte Hydrophobierungsmittel ungiftig und umweltschonend ist, wesentlich stabiler auf der Metalloxidoberfläche haftet und ohne den Einsatz zusätzlicher Dispergier- und Bindemittel auskommt, was ebenfalls dem Umweltaspekt Rechnung trägt.
  • Die vorliegende Erfindung umfasst die Beschichtung und Modifizierung textiler Materialien, um diese mit wasserabweisenden Eigenschaften zu versehen. Hierzu werden auf besagte Textilien zunächst Metalloxid-Partikel und/oder Metallhydroxid-Partikel der Gruppe IVB, IIB und IIIA, vorzugsweise der Metalle Al, Ti oder Zr oder Mischungen derselben und im Besonderen die entsprechenden Partikel des Metalls Al aufgebracht. Die genannten Partikel liegen dabei in einem Größenbereich von 110 nm - 10 µm und im Besonderen im Bereich von 110 nm - 1 µm und werden über den Auftragungsprozess ohne weiteres Bindemittel an die entsprechenden Textilfasern angehaftet.
  • Die so präparierten, mit Metalloxid-Partikeln und/oder Metallhydroxid-Partikeln beladenen Textilstücke werden in einem anschließenden Modifizierungsprozess mit Phosphor- oder Phosphonsäureesterderivaten der allgemeinen Form OP(OH)20R bzw. OP(OH)2R, wobei R einen hydrophoben Rest in Form von aliphatischen, verzweigten oder unverzweigten, alicyclischen oder aromatischen Kohlenwassergruppen mit 5-40 C-Atomen, vorzugsweise mit 8-24 C-Atomen und im Besonderen mit 15-20 C-Atomen darstellt. Des Weiteren kann R ebenso polymerisierbare, funktionelle Gruppen beinhalten.
  • Die Anbindung der eben beschriebenen Modifizierungsreagenzien an die Oberflächen der auf den Textilien anhaftenden Metalloxid/Metallhydroxid-Partikel erfolgt über die phosphorhaltigen Ankergruppen der jeweiligen Modifikatormoleküle, welche eine wesentliche höhere Stabilität aufweisen als entsprechende Carbonsäurederivate, jedoch ebenfalls ungiftig und umweltfreundlich sind.
  • Im Gegensatz zu dem im Patent EP2102406B1 vorgestellten Verfahren erfolgt die Hydrophobierung des Textils nicht durch die Auftragung bereits hydrophobierter Partikel auf die Textilfasern, sondern durch die Behandlung des mit unmodifizierten Partikeln beladenen Textils, in dem dieses mit dem oben genannten phosphorhaltigen Hydrophobierungsmittel in Kontakt gebracht wird. Das Inkontaktbringen erfolgt dabei idealerweise durch Eintauchen des zu hydrophobierenden Textils in ein das Hydrophobierungsmittel enthaltenden Lösungsmittel, wobei überschüssiges Hydrophobierungsmittel nach der Behandlung gegebenenfalls abgewaschen wird.
  • Ausführungsbeispiel: Hydrophobierung von Baumwolltextilien
  • Nachfolgend wird der Gegenstand der Erfindung anhand von Figuren erläutert, ohne dass der Gegenstand der Erfindung hierdurch beschränkt wird. Es zeigt:
    • 1 auf der linken Seite einen Wassertropfen auf Textil (mit Al2O3 beladen und mit Oleylphosphat modifiziert) und auf der rechten Seite einen (eingesunkenen) Wassertropfen auf Textil (mit Al2O3 beladen und nicht modifiziert).
  • Handelsübliche Textilstücke aus Baumwollfasern wurden zunächst mit Wasser gewaschen, um lose aufliegende Faserbestandteile von dem Textil zu entfernen. Anschließend erfolgte die Abscheidung von Al2O3-Partikeln auf das zuvor gewaschene Textil in wässriger Lösung durch Reaktion entsprechender aluminiumhaltiger Precursor-Verbindungen. Die so aufgetragenen Partikel lagen hauptsächlich mit einer Partikelgröße von 1 µm vor. Nach erfolgter Beladung wurden die mit den Partikeln beschichteten Textilstücke getrocknet und anschließend in eine Lösung bestehend aus Oleylphosphat und Ethanol für 1 h eingelegt. Danach erfolgte die Entfernung überschüssigen Hydrophobierungsmittels durch Waschen mit Ethanol und abschließend erfolgte ein erneuter Trocknungsvorgang.
  • Das durch oben genannte Behandlung hydrophobierte Textil weist ausgezeichnete wasserabweisende Eigenschaften auf, wobei Kontaktwinkel > 110 ° erreicht werden. Demgegenüber werden Wasserstropfen, die auf das lediglich mit Al2O3-Partikeln beschichtete und nicht weiter modifizierte Textil gegeben werden, sofort eingesogen (vgl. 1).
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • US 7879743 B2 [0004]
    • EP 2102406 B1 [0005, 0012]
    • EP 2553026 B1 [0007]

Claims (5)

  1. Verwendung von Metalloxid-Partikel und/oder Metallhydroxid-Partikel der Gruppe IVB, IIB oder IIIA oder Mischungen hieraus, wobei genannte Partikel in einem Größenbereich von 110 nm - 10 µm vorliegen, zur Beschichtung textiler Materialien und deren Behandlung nach Aufbringung auf das Textil mit Phosphor- oder Phosphonsäureesterderivaten der allgemeinen Form OP(OH)20R bzw. OP(OH)2R, wobei R einen hydrophoben Rest in Form von aliphatischen, verzweigten oder unverzweigten, alicyclischen oder aromatischen Kohlenwassergruppen mit 5-40 C-Atomen darstellt.
  2. Verwendung der Metalloxid-Partikel und/oder Metallhydroxid-Partikel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie Partikel der Metalle Al, Ti oder Zr sowie Mischungen derselben sind.
  3. Verwendung der Metalloxid-Partikel und/oder Metallhydroxid-Partikel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Partikel in einem Größenbereich von 110 nm - 1 µm vorliegen.
  4. Verwendung der Metalloxid-Partikel und/oder Metallhydroxid-Partikel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass R ein hydrophober Rest in Form von aliphatischen, verzweigten oder unverzweigten, alicyclischen oder aromatischen Kohlenwassergruppen mit 8-24 C-Atomen ist.
  5. Verwendung der Metalloxid-Partikel und/oder Metallhydroxid-Partikel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass R polymerisierbare und/oder funktionelle Gruppen beinhaltet.
DE102019004041.4A 2019-06-11 2019-06-11 Beschichtung textiler Materialien Pending DE102019004041A1 (de)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019004041.4A DE102019004041A1 (de) 2019-06-11 2019-06-11 Beschichtung textiler Materialien
PCT/DE2020/100484 WO2020249160A1 (de) 2019-06-11 2020-06-10 Beschichtung textiler materialien
US17/596,446 US20220372302A1 (en) 2019-06-11 2020-06-10 Coating of textile materials
EP20740212.4A EP3983489A1 (de) 2019-06-11 2020-06-10 Beschichtung textiler materialien

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019004041.4A DE102019004041A1 (de) 2019-06-11 2019-06-11 Beschichtung textiler Materialien

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102019004041A1 true DE102019004041A1 (de) 2020-12-17

Family

ID=71614644

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102019004041.4A Pending DE102019004041A1 (de) 2019-06-11 2019-06-11 Beschichtung textiler Materialien

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20220372302A1 (de)
EP (1) EP3983489A1 (de)
DE (1) DE102019004041A1 (de)
WO (1) WO2020249160A1 (de)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1994020664A1 (en) * 1993-03-05 1994-09-15 Danaklon A/S Cardable hydrophobic polyolefin fibres
DE10021726A1 (de) * 2000-05-04 2001-11-15 Henkel Kgaa Verwendung von nanoskaligen Teilchen zur Verbesserung der Schmutzablösung
DE102005052940A1 (de) * 2005-11-03 2007-05-10 Degussa Gmbh Verfahren zur Beschichtung von Substraten
US7879743B2 (en) * 2006-10-01 2011-02-01 Bigsky Technologies Llc Stain and soil resistant textile article
EP2553026B1 (de) * 2010-03-26 2018-03-28 Merck Patent GmbH Metalloxid-partikel nachbehandelt mit organischen phosphorverbindungen

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI287059B (en) * 2005-07-22 2007-09-21 Taiwan Textile Res Inst A manufacturing method of water repellent textiles manufactured from a metallic oxide colloidal solution
DE102006053326A1 (de) 2006-11-10 2008-05-15 Bühler PARTEC GmbH Ausrüstung von Substraten
EP2089478B1 (de) * 2006-12-05 2016-01-27 Basf Se Oberflächenmodifizierte (effekt-) pigmente
AU2016209538B2 (en) * 2015-01-20 2019-05-30 The Chemours Company Fc, Llc Aqueous corrosion resistant coatings with surface-hydrophobic inorganic particles

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1994020664A1 (en) * 1993-03-05 1994-09-15 Danaklon A/S Cardable hydrophobic polyolefin fibres
DE10021726A1 (de) * 2000-05-04 2001-11-15 Henkel Kgaa Verwendung von nanoskaligen Teilchen zur Verbesserung der Schmutzablösung
DE102005052940A1 (de) * 2005-11-03 2007-05-10 Degussa Gmbh Verfahren zur Beschichtung von Substraten
US7879743B2 (en) * 2006-10-01 2011-02-01 Bigsky Technologies Llc Stain and soil resistant textile article
EP2553026B1 (de) * 2010-03-26 2018-03-28 Merck Patent GmbH Metalloxid-partikel nachbehandelt mit organischen phosphorverbindungen

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
HORROCKS, A. Richard: Flame retardant challenges for textiles and fibres: new chemistry versus innovatory solutions. In: Polymer degradation and stability, Vol. 96, 2017, S. 377-392. - ISSN 0141-3910 *

Also Published As

Publication number Publication date
EP3983489A1 (de) 2022-04-20
US20220372302A1 (en) 2022-11-24
WO2020249160A1 (de) 2020-12-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102008043682B4 (de) Verfahren zum Beschichten von metallischen Oberflächen mit Partikeln, nach diesem Verfahren hergestellte Beschichtung und Verwendungder nach diesem Verfahren beschichteten Substrate
WO1992021729A1 (de) Beschichtungszusammensetzungen auf der basis von fluorhaltigen anorganischen polykondensaten, deren herstellung und deren verwendung
DE102006030054A1 (de) Bewuchs hemmende Beschichtung und Verfahren zu ihrer Herstellung
EP1311626A2 (de) Sphärische metalloxidpartikel mit partikulären oberflächenerhebungen und verfahren zu dessen herstellung sowie deren verwendung
DE2264962C3 (de) Glasgewebe mit einem die Biegebeanspruchbarkeit verbessernden Überzug aus Polytetrafluorethylen und Verfahren zur Herstellung desselben
DE69935203T2 (de) Verwendung einer farbstoffbeinhaltenden beschichtungsflüssigkeit zur herstellung von einem fotokatalysatorenthaltenden beschichtungsfilm
EP1146072A1 (de) Sphärische oxidische Partikel, Verfahren zu ihrer Herstellung und deren Verwendung
DE102006030055A1 (de) Verfahren zur Herstellung einer ablösbaren, Bewuchs hemmenden Beschichtung
EP1943319A1 (de) Herstellung von beschichteten substraten
EP0943701A1 (de) Verfahren und Reaktionslösung zur Erzeugung einer Patina
DE102008013143A1 (de) Silberhaltiges Beschichtungsmittel auf der Basis von Alkoxysilanen, löslichen Silbersalzen und Aminverbindungen sowie dessen Herstellung
DE102019004041A1 (de) Beschichtung textiler Materialien
EP1259572B1 (de) Wässriges beschichtungsmaterial mit schmutz- und wasserabweisender wirkung, verfahren zu seiner herstellung und dessen verwendung
EP2151481A1 (de) Wässrige Lösung und Verfahren zur Beschichtung von metallischen Oberflächen sowie Verwendung von modifizierter Kieselsäure bzw. Konzentratzusammensetzung zur Bereitstellung einer wässrigen Beschichtungslösung
DE4423833C2 (de) Lackschicht zur späteren Beschichtung mit einer gegenüber der organischen Lackschicht härteren Deckschicht und Verfahren zur Oberflächenbehandlung der Lackschicht
EP3455301B1 (de) Korrosionsschutz
DE2442678A1 (de) Titandioxid-pigment
DE60211602T2 (de) Flüssigkeitsbeständige Papierhülse und Verfahren zu deren Herstellung
DE1017132B (de) Verfahren zur Ausruestung von Glasfasern
DE1769249A1 (de) Verfahren zur Behandlung von Fasermaterial
DE2015072B2 (de) Emailpulver fuer den elektrostatischen pulverauftrag und verfahren zu deren herstellung
DE19924644A1 (de) Verfahren zum Herstellen eines Nanopartikel enthaltenden Mediums, insbesondere Lackes
DE2215600C3 (de) Verwendung von ß -Aminoalkylsilanen zur Vorbehandlung von oxidischen und metallischen Oberflächen
DE102008010663A1 (de) Alkalimetall und/oder Erdalkalimetall dotierte Titanoxid-Nano-Partikel sowie Verfahren zu deren Herstellung
DE102008009716B4 (de) Verfahren zur Herstellung einer Elektretbeschichtung und die Verwendung der damit hergestellten Beschichtung

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified