DE112006003498T5

DE112006003498T5 - Substrat mit photokatalytischen Bestandteilen und aktivierten Kohlenstoffbestandteilen und Verfahren zur Herstellung

Info

Publication number: DE112006003498T5
Application number: DE200611003498
Authority: DE
Inventors: Shulong Li; Richard A. Mayernik
Original assignee: Milliken and Co
Current assignee: Sage Automtive Interiors Inc
Priority date: 2005-12-21
Filing date: 2006-12-07
Publication date: 2008-10-30
Also published as: KR20080077634A; WO2007078555A1; GB0809597D0; JP2009521613A; GB2446340B; US20070141320A1; BRPI0620289A2; BRPI0620289B1; GB2446340A

Abstract

Photokatalytisches Substrat (500, 600, 700), wobei das Substrat (500, 600, 700) umfasst:
(a) einen Textilträger (505, 605, 705) mit zumindest einer Oberfläche, und
(b) ein erstes Finish (510) auf der Oberfläche des Trägers (505, 605, 705), wobei das Finish umfasst:
(i) ein teilchenförmiges photokatalytisches Material mit einer Vielzahl von Primärpartikeln, wobei das photokatalytische Material in dem ersten Finish in einer Menge von ungefähr 0,05 bis ungefähr 2 Gew.% vorhanden ist, basierend auf dem Gesamtgewicht des Substrats, und
(ii) ein Bindemittel, wobei das Bindemittel in dem ersten Finish in einer Menge vorhanden ist, die ausreichend ist, um ein Verhältnis, nach Gewicht, von photokatalytischem Material zu Bindemittel von 1:0,1 bis ungefähr 1:5 vorzusehen,
wobei das erste Finish (510) auf der Oberfläche des Textilträgers (505, 605, 705) eine Vielzahl von Agglomeraten der Primärpartikel des photokatalytischen Materials umfasst, und wobei die Agglomerate eine poröse äußere Oberfläche aufweisen.

Description

Technisches Gebiet
Die Offenbarung betrifft photokatalytische Substrate und Verfahren zur Herstellung derselben. Ferner betrifft die Offenbarung photokatalytische Substrate mit einer darauf angeordneten aktivierten Kohlenstoffbeschichtung.
Kurze Zusammenfassung
Hierin bereitgestellt wird ein photokatalytisches Substrat mit einem Textilträger und einem Finish auf zumindest einer ersten Oberfläche davon. Das Finish auf zumindest der ersten Oberfläche des Textilträgers umfasst ein teilchenförmiges photokatalytisches Material und ein Bindemittel. Auf der gegenüberliegenden Oberfläche des Textilträgers ist eine Beschichtung mit aktivierten Carbon- bzw. Kohlenstoffpartikeln und einem Bindemittel angeordnet.
Auch wird ein Verfahren zur Herstellung derartiger photokatalytischer Substrate bereitgestellt. Das Verfahren umfasst die Schritte des Bereitstellens eines Textilträgers mit zumindest einer Oberfläche, Bereitstellen eines photokatalytischen Finishs, Aufbringen des photokatalytischen Finishs auf zumindest einen Abschnitt von zumindest einer ersten Oberfläche des Textilträgers, Trocknen der Oberfläche des Textilträgers, auf welche das photokatalytische Finish aufgebracht wurde, um ein photokatalytisches Substrat herzustellen, Bereitstellen einer Beschichtungszusammensetzung mit aktivierten Kohlenstoffpartikeln und einem Bindemittel, Aufbringen der aktivierten Kohlenstoffzusammensetzung auf eine Oberfläche gegenüberliegend dem photokatalytischen Finish, und Trocknen des Textilträgers, um einen fertigen Textilartikel herzustellen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist ein Rasterelektronen-Mikrobild (6.000-fache Vergrößerung) eines Abschnitts der Oberfläche von Probe 3A.
1A ist ein Rasterelektronen-Mikrobild (50.000-fache Vergrößerung) eines Abschnitts der Oberfläche von Probe 3A.
2 ist ein Rasterelektronen-Mikrobild (2.840-fache Vergrößerung) eines Abschnitts der Oberfläche von Probe 3B.
2A ist ein Rasterelektronen-Mikrobild (8.350-fache Vergrößerung) eines Abschnitts der Oberfläche von Probe 3B.
2B ist ein Rasterelektronen-Mikrobild (50.000-fache Vergrößerung) eines Abschnitts der Oberfläche von Probe 3B.
3 ist ein Rasterelektronen-Mikrobild (3.200-fache Vergrößerung) eines Abschnitts der Oberfläche von Probe 3C.
3A ist ein Rasterelektronen-Mikrobild (8.500-fache Vergrößerung) eines Abschnitts der Oberfläche von Probe 3C.
4 ist ein Rasterelektronen-Mikrobild (1.610-fache Vergrößerung) eines Abschnitts der Oberfläche von Probe 3D.
4A ist ein Rasterelektronen-Mikrobild (3.000-fache Vergrößerung) eines Abschnitts der Oberfläche von Probe 3D.
4B ist ein Rasterelektronen-Mikrobild (50.000-fache Vergrößerung) eines Abschnitts der Oberfläche von Probe 3D.
5 ist eine Querschnittansicht eines photokatalytischen Substrats, auf dem eine Beschichtung aus aktivierten Kohlenstoffpartikeln auf einer Seite angeordnet wurde.
6 ist eine Querschnittansicht von einem anderen photokatalytischen Substrat, auf dem eine Beschichtung aus aktivierten Kohlenstoffpartikeln auf einer Seite angeordnet wurde. Wie abgebildet, ist das Substrat ein Textilmaterial, das in einem Nadelflor-Aufbau vorgesehen ist.
7 ist eine Querschnittansicht von einem anderen photokatalytischen Substrat, auf dem eine Beschichtung aus aktivierten Kohlenstoffpartikeln auf einer Seite angeordnet wurde. Wie abgebildet, ist das Substrat ein Textilmaterial, das in einem Klebpol-Aufbau vorgesehen ist.
Ausführliche Beschreibung
Photokatalytisches Finish
Wie oben angemerkt, stellt die Offenbarung ein photokatalytisches Substrat mit einem Textilträger und einem Finish auf der Oberfläche davon bereit. Das Finish auf der Oberfläche des Textilträgers umfasst ein teilchenförmiges photokatalytisches Material und ein Bindemittel. Geeignete Textilträger umfassen jene, die hierin beschrieben werden.
Wie er hierin verwendet wird, um sich auf das photokatalytische Material zu beziehen, bezieht sich der Begriff „teilchenförmig" auf ein photokatalytisches Material, das eine Ansammlung von sehr kleinen, separaten Partikeln umfasst. Insbesondere bezieht sich der Begriff „teilchenförmiges photokatalytisches Material" auf ein photokatalytisches Material mit einer Vielzahl von Primärpartikeln. Für bestimmte photokatalytische Materialien können diese Primärpartikel zusammen verschmolzen werden, um „Aggregate" auszubilden, welches ein Begriff ist, der verwendet wird um sich auf eine Ansammlung von Primärpartikeln zu beziehen, die physikalisch aneinander gebunden sind und lediglich auf ihre wesentlichen bzw. einzelnen Primärpartikel durch die Aufbringung von einer beträchtlichen mechanischen Kraft verringert werden können. Die individuellen Aggregate von Primärpartikeln können weiter verbunden bzw. assoziiert werden, um „Agglomerate" auszubilden. Alternativ können die individuellen Primärpartikel des bestimmten photokatalytischen Materials auch assoziiert werden, um Agglomerate auszubilden.
Das photokatalytische Material, das bei dem Substrat verwendet wird, kann irgendein geeignetes photokatalytisches Material sein. Wie er hierin verwendet wird, bezieht sich der Begriff „photokatalytisches Material" im Allgemeinen auf ein Material, das imstande ist zum Katalysieren einer chemischen Reaktion bei Aussetzung des Materials an Licht (z. B. ultraviolettes und/oder sichtbares Licht). Zum Beispiel, wie er hierin verwendet wird, bezieht sich der Begriff „photokatalytisches Material" auf ein Material, dass, bei Aussetzung an Licht (z. B. ultraviolettes und/oder sichtbares Licht), imstande ist zum Katalysieren der Redox-(Oxidation/Reduktion)Reaktion(en), die bei der Zersetzung oder Oxidation von organischen Materialien involviert sind, wie beispielsweise organische geruchsverursachende Substanzen, flüchtige organische Verbindungen und organisch-basierte Färbemittel.
Photokatalytische Materialien, die zur Verwendung in dem Substrat geeignet sind, umfassen, aber sind nicht beschränkt auf Titandioxid (z. B. Anatas-Titandioxid), dotiertes bzw. Doped-Titandioxid, Molybdensulfid, Zinkoxid und Kombinationen daraus. Der Begriff „Anatas-Titandioxid" wird verwendet, um sich auf die Anatas-Kristallform von Titandioxid zu beziehen, sowie Titandioxid, das einen beachtlichen Teil (z. B. größer als ungefähr 50%, oder größer als ungefähr 60%, oder größer als ungefähr 70%) der Anatas-Kristallform enthält., Wie er hierin verwendet wird, bezieht sich der Begriff „dotiertes Titandioxid" auf Titandioxid, das mit anderen Elementen (z. B.
Kohlenstoff, Stickstoff oder anderen Elementen oder Metallen) oder anorganischen Oxiden dotiert wurde, um den Bandabstand zwischen den Elektronen im Valenzzustand und dem erregten, leitenden Bandelektronenzustand (d. h. den/die Zustand/Zustände, in dem/denen die Elektronen in dem Titandioxid bei Aussetzung an sichtbares oder ultraviolettes Licht erregt werden) zu erniedrigen. Dieses Erniedrigen des Bandabstands des photokatalytischen Materials verringert das oxidative Potential des photokatalytischen Materials, was helfen kann, eine potentielle Beschädigung oder Verschlechterung bzw. Abbau des Substrats durch das photokatalytische Material zu verringern. Bei bestimmten möglicherweise bevorzugten Ausführungsformen umfasst das teilchenförmige photokatalytische Material pyrogenes (fumed) Anatas-Titandioxid.
Photokatalysatoren, wie beispielsweise Anatas-Titandioxid, sind dafür bekannt, dass sie organische Materialien zersetzen, wie beispielsweise organische Farbstoffe, organische Polymere (z. B. Harzbindemittel) und viele organische Polymerfasern. Somit war es im Allgemeinen schwierig eine photokatalytische Beschichtung oder Finish auf einem organischen Substrat vorzusehen, ohne die Langzeit-Lichtstabilität oder mechanische Unversehrtheit des organischen Substrats zu opfern. Trotz dieser Schwierigkeiten glaubt man, dass, gemäß den Lehren hierin, eine photokatalytisch aktive Beschichtung oder Finish auf einem Substrat (z. B. ein aus organischen Materialien ausgebildetes Substrat) vorgesehen werden kann, unter Verwendung eines teilchenförmigen photokatalytischen Materials und eines Bindemittels (z. B. ein organisches Harzbindemittel), ohne die Lichtstabilität der Farbe oder der mechanischen Eigenschaften des Substrats nachteilig zu beeinflussen.
Das photokatalytische Material kann in dem Finish in jeder geeigneten Menge vorhanden sein. Typischerweise ist das photokatalytische Material in dem Finish in einer Menge von ungefähr 0,05 Gew.% oder mehr vorhanden, basierend auf dem Gesamtgewicht des Substrats. Bei bestimmten, möglicherweise bevorzugten Ausführungsformen, kann das photokatalytische Material in dem Finish in einer Menge von ungefähr 0,1 Gew.% oder mehr vorhanden sein, ungefähr 0,2 Gew.% oder mehr, ungefähr 0,3 Gew.% oder mehr, ungefähr 0,4 Gew.% oder mehr, oder ungefähr 0,5 Gew.% oder mehr, basierend auf dem Gesamtgewicht des Substrats. Typischerweise ist das photokatalytische Material in dem Finish in einer Menge von ungefähr 2 Gew.% oder weniger vorhanden, basierend auf dem Gesamtgewicht des Substrats. Bei bestimmten, möglicherweise bevorzugten Ausführungsformen, kann das photokatalytische Material in dem Finish in einer Menge von ungefähr 1,75 Gew.% oder weniger vorhanden sein, ungefähr 1,5 Gew.% oder weniger, ungefähr 1,25 Gew.% oder weniger, oder ungefähr 1 Gew.% oder weniger, basierend auf dem Gesamtgewicht des Substrats. Bei bestimmten, möglicherweise bevorzugten Ausführungsformen, ist das photokatalytische Material in dem Finish in einer Menge von ungefähr 0,05 Gew.% bis ungefähr 2 Gew.% oder ungefähr 0,5 Gew.% bis ungefähr 1 Gew.% vorhanden, basierend auf dem Gesamtgewicht des Substrats.
Wie oben angemerkt, umfasst das Finish auf dem Textilträger ein Bindemittel zusätzlich zu dem photokatalytischen Material. Das Bindemittel in dem Finish kann irgendein geeignetes Bindemittel sein, einschließlich organischer und anorganischer Bindemittel. Bei bestimmten, möglicherweise bevorzugten Ausführungsformen, ist das Bindemittel ein organisches Bindemittel, bei dem die Polymer-Hauptstütze des Bindemittels ungefähr 50% oder weniger umfasst (z. B. ungefähr 40% oder weniger, ungefähr 30% oder weniger, oder ungefähr 20% oder weniger), nach Anzahl von Si-O- und/oder C-F-Bindungen. Geeignete organische Bindemittel umfassen, aber sind nicht beschränkt auf Latex-Bindemittel, Polyacrylat-Bindemittel, Vinylester-Bindemittel, Polyurethan-Bindemittel, Polyethylen-Vinylacetat-Bindemittel, Polyolefin-Bindemittel, Polyester-Bindemittel, Polyamid-Bindemittel, Polyether-Bindemittel, Polystyrol-co-butadien)-Bindemittel, Polyisopren-Bindemittel, Polychloropren-Bindemittel und Kombinationen daraus. Bei bestimmten, möglicherweise bevorzugten Ausführungsformen, ist das Bindemittel ein Latex-Bindemittel.
Spezielle Beispiele von Bindemitteln, von denen geglaubt wird, dass sie zur Verwendung in dem photokatalytischen Substrat geeignet sind, und von denen geglaubt wird, dass sie kommerziell erhältlich sind, umfassen, aber sind nicht beschränkt auf die folgenden: Ein Polyacryl-Latex mit Perfluorkohlenwasserstoff-modifizierten Monomeren, das unter dem Namen UNIDYNE^® TG-5010 durch Daikin Industries, Ltd. verkauft wird; Polyacryl-Latexharze, die unter den Namen RHOPLEX^® HA-16, RHOPLEX^® E-32NP und RHOPLEX^® NW-1402 durch Rohm and Haas Company verkauft werden; Polyacryl-Latexharze, die unter den Namen HYCAR^® 2671 und HYSTRETCH^® V-43 durch Noveon, Inc. verkauft werden; ein Ethylenvinylacetat-Copolymer-Latex, das unter dem Namen AIRFLEX^® TL-51 durch Air Products and Chemicals, Inc. verkauft wird; eine Polyurethan-Emulsion, die unter dem Namen SANCURE^® 2026 durch Noveon, Inc. verkauft wird; und ein Copolymer aus Methylmethacrylat und Vinylidenfluorid, von dem geglaubt wird, dass es unter dem Namen FLUOROSHIELD^® 2000W durch Advanced Polymer, Inc. verkauft wurde.
Das Finish auf dem Textilträger kann irgendeine geeignete Menge des Bindemittels umfassen. Typischerweise ist das Bindemittel in dem Finish in einer Menge vorhanden, die ausreichend ist, um ein Verhältnis, nach Gewicht, von photokatalytischem Material zu Bindemittelfeststoffen von ungefähr 1:0,1 oder mehr vorzusehen. Bei bestimmten, möglicherweise bevorzugten Ausführungsformen ist das Bindemittel in dem Finish in einer Menge vorhanden, die ausreichend ist, um ein Verhältnis, nach Gewicht, von photokatalytischem Material zu Bindemittelfeststoffen von ungefähr 1:0,2 oder mehr vorzusehen, oder ungefähr 1:0,5 oder mehr. Das Bindemittel ist typischerweise in dem Finish in einer Menge vorhanden, die ausreichend ist, um ein Verhältnis, nach Gewicht, von photokatalytischem Material zu Bindemittelfeststoffen von ungefähr 1:5 oder weniger vorzusehen. Bei bestimmten, möglicherweise bevorzugten Ausführungsformen, ist das Bindemittel in dem Finish in einer Menge vorhanden, die ausreichend ist, um ein Verhältnis, nach vorzusehen, oder ungefähr 1:1 oder weniger. Bei bestimmten, Gewicht, von photokatalytischem Material zu Bindemittelfeststoffen von ungefähr 1:2 oder weniger möglicherweise bevorzugten Ausführungsformen, ist das Bindemittel in dem Finish in einer Menge vorhanden, die ausreichend ist, um ein Verhältnis, nach Gewicht, von photokatalytischem Material zu Bindemittelfeststoffen von ungefähr 1:0,1 bis ungefähr 1:5 vorzusehen, oder ungefähr 1:0,2 bis ungefähr 1:2.
Wie oben angemerkt, kann das photokatalytische Material, bei bestimmten, möglicherweise bevorzugten Ausführungsformen, eine Vielzahl von Primärpartikeln umfassen, die wiederum physikalisch assoziiert oder verschmolzen sein können, um Aggregate auszubilden. Die Primärpartikel und/oder Aggregate aus Primärpartikeln können, wie oben angemerkt, innerhalb des Finishs weiter assoziiert werden, um Agglomerate auszubilden. Aufgrund der Oberflächenstruktur, die aus der physikalischen Assoziation dieser Primärpartikel und/oder Aggregate resultiert, weisen die Agglomerate typischerweise eine poröse äußere Oberfläche auf. Während nicht gewünscht wird, an eine bestimmte Theorie gebunden zu sein, glaubt man, dass die poröse äußere Oberfläche dieser Agglomerate einen beachtlichen Oberflächenbereich bereitstellt, der verfügbar ist, um bei der Photokatalyse der Redoxreaktion teilzunehmen, die zu der Zersetzung oder Oxidation führt, von zum Beispiel organischen geruchsverursachenden Substanzen, flüchtigen organischen Verbindungen und organisch-basierten Färbemitteln. Des Weiteren glaubt man, dass die Struktur dieser Agglomerate eine geeignete Oberfläche zum Verankern des photokatalytischen Materials an dem Textilträger bereitstellt, wodurch ein dauerhaftes Finish auf dem Textilträger vorgesehen wird.
Die Agglomerate, wenn sie in dem Finish von bestimmten Ausführungsformen des photokatalytischen Substrats vorhanden sind, können irgendeine geeignete Größe oder Durchmesser aufweisen. Bei bestimmten, möglicherweise bevorzugten Ausführungsformen, weisen die Agglomerate einen Durchmesser von ungefähr 0,2 bis ungefähr 14 Mikrometer auf, oder ungefähr 1 bis ungefähr 6 Mikrometer.
Das Finish auf dem Textilträger kann auch andere geeignete Wirkstoffe bzw. Mittel umfassen, wie beispielsweise eine antimikrobielle Zusammensetzung oder ein Additiv. Geeignete antimikrobielle Zusammensetzungen oder Additive umfassen, aber sind nicht beschränkt auf anorganische antimikrobielle Additive, wie beispielsweise Silberzeolithe, Silberpartikel (z. B. Nanosilberpartikel), Silberzirkoniumphosphate und Kombinationen daraus. Ein spezielles Beispiel eines antimikrobiellen Additivs, von dem geglaubt wird, dass es zur Verwendung in dem photokatalytischen Substrat geeignet ist, ist ALPHASAN^® RC 5000 antimikrobielles Additiv von Milliken Chemical. Wenn sie in dem Finish vorhanden sind, können die zusätzlichen Additive oder Mittel in irgendeiner geeigneten Menge vorhanden sein. Zum Beispiel kann, wenn das Finish ein antimikrobielles Additiv umfasst, das Additiv in dem Finish in einer Menge von ungefähr 0,5 Gew.% vorhanden sein, basierend auf dem Gesamtgewicht des Substrats.
Herstellung der photokatalytischen Oberfläche
Das photokatalytische Substrat kann durch irgendein geeignetes Verfahren hergestellt werden; die Offenbarung stellt jedoch auch ein Verfahren zur Herstellung einer photokatalytischen Oberfläche auf einem Textilsubstrat bereit. Das Verfahren umfasst die Schritte des Bereitstellens eines Textilträgers mit zumindest einer Oberfläche, Bereitstellen eines photokatalytischen Finishs, Aufbringen des photokatalytischen Finishs auf zumindest einen Abschnitt der Oberfläche des Textilträgers, und Trocknen der Oberfläche des Textilträgers, auf welche das photokatalytische Finish aufgebracht wurde, um ein photokatalytisches Substrat herzustellen.
Das als der Träger verwendete Textilmaterial kann irgendein geeignetes Textilmaterial sein. Zum Beispiel kann der Textilträger in einem gewirkten, gewebten oder nichtgewebten bzw. Vlies-Aufbau bereitgestellt werden, und kann Garne oder Fasern umfassen, die aus Naturfasern, Synthesefasern, regenerierten Fasern und Mischungen von irgendwelchen zwei oder mehr der drei hergestellt sind. Naturfasern, die zur Verwendung in dem Textilträger geeignet sind, umfassen, aber sind nicht beschränkt auf Zellulosefasern (z. B. Baumwolle), Wolle und Seide. Synthesefasern, die zur Verwendung in dem Textilträger geeignet sind, umfassen, aber sind nicht beschränkt auf Polyester, Polyamide (z. B. aliphatische und aromatische Polyamide), Polyolefine (z. B. Polyethylen und Polypropylen), Polymilchsäure, Polyacryle, Polyurethane, Polyketone, Phenylformaldehydharze und Kombinationen daraus. Bei bestimmten, möglicherweise bevorzugten Ausführungsformen umfasst der Textilträger Polyester-enthaltende Garne (d. h. Garne mit, im Wesentlichen bestehend aus, oder bestehend aus Polyester-Fasern oder Filamenten) oder Polyester-Fasern, und die Garne oder Fasern sind in einem gewebten, nichtgewebten oder gewirkten Aufbau vorgesehen. Im Allgemeinen wird bevorzugt, dass das Textilmaterial ein unbeschichtetes Gewicht von zwischen ungefähr 4 Unzen pro Yard zum Quadrat und 16 Unzen pro Yard zum Quadrat aufweist. Die Garne oder Fasern können auch in einem Pol- bzw. Flor-Aufbau vorgesehen sein, wie beispielsweise ein Nadelflor oder ein Klebpol. In diesem Fall ist das Gewicht des Textilmaterials vorzugsweise zwischen 4 Unzen pro Yard zum Quadrat und 20 Unzen pro Yard zum Quadrat.
Das photokatalytische Finish, das bei dem oben beschriebenen Verfahren verwendet wird, umfasst ein teilchenförmiges photokatalytisches Material und ein Bindemittel, das in einem geeigneten flüssigen Medium bzw. Mittel dispergiert oder suspendiert ist. Das photokatalytische Material und das Bindemittel, die bei dem Verfahren verwendet werden, können irgendein geeignetes photokatalytisches Material und Bindemittel sein, einschließlich jener oben beschriebener photokatalytischen Materialien und Bindemittel. Das flüssige Medium, in dem das photokatalytische Material und Bindemittel dispergiert oder suspendiert werden, kann irgendein geeignetes flüssiges Medium sein. Bei bestimmten, möglicherweise bevorzugten Ausführungsformen, ist das flüssige Medium ein wässriges Medium.
Das photokatalytische Finish, das in dem oben beschriebenen Verfahren verwendet wird, kann durch irgendein geeignetes Verfahren zubereitet werden. Typischerweise wird das photokatalytische Finish zubereitet durch zuerst Bereitstellen eines geeigneten flüssigen Mediums, dann Dispergieren oder Suspendieren eines trockenen, teilchenförmigen photokatalytischen Materials (z. B. ein photokatalytisches Material in der Form eines Pulvers) in dem flüssigen Medium, und Zufügen des Bindemittels zu dem flüssigen Medium. Vorzugsweise wird das teilchenförmige photokatalytische Material in dem flüssigen Medium dispergiert oder suspendiert ohne übermäßiges Zerkleinern, Mahlen oder Ultrahochscherungsmischen bzw. Mischen mit ultrahohen Scherkräften. Während nicht gewünscht wird, an irgendeine bestimmte Theorie gebunden zu sein, glaubt man, dass ein Dispergieren oder Suspendieren des teilchenförmigen photokatalytischen Materials auf diese Art zulässt, dass die einzelnen Primärpartikel und/oder Aggregate, die in dem photokatalytischen Material vorhanden sind, Agglomerate ausbilden, wobei diese Agglomerate dann auf dem Textilträger in nachfolgenden Schritten des Verfahrens abgelagert werden.
Das photokatalytische Finish kann irgendwelche geeigneten Mengen des teilchenförmigen photokatalytischen Materials und Bindemittels umfassen. Um eine ausreichende Ablagerung des photokatalytischen Materials auf dem Textilträger sicherzustellen, umfasst das photokatalytische Finish typischerweise ungefähr 0,2 Gew.% oder mehr, basierend auf dem Gesamtgewicht der Beschichtungszusammensetzung, des teilchenförmigen photokatalytischen Materials. Das photokatalytische Finish umfasst typischerweise ungefähr 1 Gew.% oder weniger, basierend auf dem Gesamtgewicht der Beschichtungszusammensetzung, des teilchenförmigen photokatalytischen Materials. Bei bestimmten, möglicherweise bevorzugten Ausführungsformen, umfasst das photokatalytische Finish ungefähr 0,2 bis ungefähr 1 Gew.%, basierend auf dem Gesamtgewicht des photokatalytischen Finishs, von dem photokatalytischen Material.
Typischerweise ist das Bindemittel in dem photokatalytischen Finish in einer Menge vorhanden, die ausreichend ist, um ein Verhältnis, nach Gewicht, von photokatalytischem Material zu Bindemittelfeststoffen von ungefähr 1:0,1 oder mehr vorzusehen. Bei bestimmten, möglicherweise bevorzugten Ausführungsformen ist das Bindemittel in dem photokatalytischen Finish in einer Menge vorhanden, die ausreichend ist, um ein Verhältnis, nach Gewicht, von photokatalytischem Material zu Bindemittelfeststoffen von ungefähr 1:0,2 oder mehr vorzusehen, oder ungefähr 1:0,5 oder mehr. Das Bindemittel ist typischerweise in dem photokatalytischen Finish in einer Menge vorhanden, die ausreichend ist, um ein Verhältnis, nach Gewicht, von photokatalytischem Material zu Bindemittelfeststoffen von ungefähr 1:5 oder weniger vorzusehen. Bei bestimmten, möglicherweise bevorzugten Ausführungsformen ist das Bindemittel in dem photokatalytischen Finish in einer Menge vorhanden, die ausreichend ist, um ein Verhältnis, nach Gewicht, von photokatalytischem Material zu Bindemittelfeststoffen von ungefähr 1:2 oder weniger vorzusehen, oder ungefähr 1:1 oder weniger. Bei bestimmten, möglicherweise bevorzugten Ausführungsformen, ist das Bindemittel in dem photokatalytischen Finish in einer Menge vorhanden, die ausreichend ist, um ein Verhältnis, nach Gewicht, von photokatalytischem Material zu Bindemittelfeststoffen von ungefähr 1:0,1 bis ungefähr 1:5 vorzusehen, oder ungefähr 1:0,2 oder ungefähr 1:2.
Um die Bildung einer stabilen Dispersion oder Suspension des photokatalytischen Materials zu erleichtern, kann das photokatalytische Finish bei bestimmten, möglicherweise bevorzugten Ausführungsformen, ein Dispergiermittel umfassen. Das Dispergiermittel kann zu dem flüssigen Medium des photokatalytischen Finishs zu irgendeinem geeigneten Zeitpunkt bei der Zubereitung des photokatalytischen Finishs zugefügt werden. Zum Beispiel kann das Dispergiermittel zu dem flüssigen Medium vor dem Zufügen des teilchenförmigen photokatalytischen Materials und des Bindemittels zugefügt werden, oder nach dem Zufügen des teilchenförmigen photokatalytischen Materials und vor dem Zufügen des Bindemittels.
Das Dispergiermittel kann irgendein geeignetes Dispergiermittel sein, vorausgesetzt, dass es mit beidem, dem photokatalytischen Material und dem Bindemittel in dem photokatalytischen Finish kompatibel ist. Geeignete Dispergiermittel umfassen, aber sind nicht beschränkt auf Phosphatester, Ammoniak, Ammoniumhydroxid und Kombinationen daraus. Wie er hierin verwendet wird, wird der Begriff „Phosphatester" verwendet, um sich auf Monoester, Diester und Triester zu beziehen, die durch die folgenden allgemeinen Strukturen dargestellt werden:
Bei diesen allgemeinen Strukturen sind R, R₁, R₂ und R₃ vorzugsweise Acyl-enthaltende organische Radikale, und X ist vorzugsweise ein Ammonium, ein Proton oder ein monovalentes Metallion. Bei bestimmten, möglicherweise bevorzugten Ausführungsformen, sind R, R₁, R₂ und R₃ ein ethoxyliertes Phenol, Alkohol oder Karbonsäure. Phosphatester, von denen man glaubt, dass sie zur Verwendung in dem photokatalytischen Finish geeignet sind, und von denen man glaubt, dass sie kommerziell erhältlich sind, umfassen, aber sind nicht beschränkt auf die Phosphatester, die unter den Namen RHODOFAC^® und SOPROPHOR^® durch Rhodia, Inc. verkauft werden.
Wenn es gemäß der vorangehenden Vorgehensweise zubereitet wird, bildet das teilchenförmige photokatalytische Material Agglomerate in der Finish-Zusammensetzung. Die Größe der Agglomerate kann variieren in Abhängigkeit zum Beispiel von dem bestimmten verwendeten Photokatalysator, der Struktur des Photokatalysators, dem in der Finish-Zusammensetzung vorhandenen Bindemittel, und irgendeinem der Finish-Zusammensetzung zugefügten Dispergiermittel. Bei bestimmten Ausführungsformen, wie beispielsweise wenn ein pyrogenes, Anatas-reiches Titandioxid als das teilchenförmige photokatalytische Material verwendet wird, glaubt man, dass die Finish-Zusammensetzung einen kleinen Teil von Agglomeraten mit einem Durchmesser in dem Bereich von ungefähr 40 bis ungefähr 120 Mikrometer enthält, und einen größeren Teil von Agglomeraten mit einem Durchmesser in dem Bereich von ungefähr 0,2 bis ungefähr 14 Mikrometer. Von jenen Agglomeraten mit einem Durchmesser von ungefähr 0,2 bis ungefähr 14 Mikrometer glaubt man, dass sie stabiler sind als die größeren Agglomerate, und sie sind deshalb wünschenswerter als die größeren Agglomerate.
In dem größeren Teil von Agglomeraten (d. h. jene Agglomerate mit einem Durchmesser von ungefähr 0,2 bis ungefähr 14 Mikrometer), glaubt man, dass eine Mehrheit (z. B. ungefähr 50% oder mehr) der Agglomerate einen Durchmesser von ungefähr 1 bis ungefähr 6 Mikrometer aufweist. Von jenen Agglomeraten mit einem größeren Durchmesser als ungefähr 40 Mikrometer glaubt man, dass sie weniger stabil als die kleineren Agglomerate sind, wobei sie eine Neigung zeigen, mit der Zeit in eine wässrige Finish-Zusammensetzung mit niedriger Viskosität auszufallen bzw. sich abzusetzen. Die größeren Agglomerate können jedoch auf eine relativ stabile Art in einer viskosen Finish-Zusammensetzung suspendiert werden, die unter Verwendung zum Beispiel von einem Verdickungsmittel hergestellt wird. Falls eine beachtliche Menge von Agglomeraten mit einem Durchmesser größer als ungefähr 40 Mikrometer in der Finish-Zusammensetzung vorhanden sind, können diese größeren Agglomerate zum Beispiel durch Leiten der Finish-Zusammensetzung durch ein geeignetes Filtermedium entfernt werden, oder der Durchmesser der Agglomerate kann durch Aufbringung von Ultraschall, mechanisches Scherungsmischen oder sanftes Zerkleinern bzw. Zermahlen der Beschichtungszusammensetzung verringert werden.
Die Finish-Zusammensetzung kann auf die Oberfläche des Textilträgers unter Verwendung irgendeines geeigneten Verfahrens aufgebracht werden. Zum Beispiel kann die Finish-Zusammensetzung auf die Oberfläche des Textilträgers gedruckt oder gesprüht werden. Alternativ kann der Textilträger in das photokatalytische Finish eingetaucht werden, und bei bestimmten Ausführungsformen durch ein Paar von Quetschwalzen geführt werden, um irgendein überschüssiges flüssiges Medium von dem Textilträger zu entfernen. Die Finish-Zusammensetzung kann auch auf die Oberfläche des Textilträgers in der Form eines Schaums (z. B. ein wasserbasierter Schaum) aufgebracht werden. Bei einem derartigen Verfahren kann der Schaum aus der Finish-Zusammensetzung unter Verwendung eines geeigneten Treibmittels oder schaumstabilisierenden grenzflächenaktiven Stoffs bzw. Tensids hergestellt werden, und auf den Textilträger unter Verwendung einer herkömmlichen Schaumbildungs-Finish- bzw. Appretur-Vorrichtung aufgebracht werden.
Der Textilträger, auf den das photokatalytische Finish aufgebracht wurde, kann durch irgendein geeignetes Verfahren getrocknet werden. Zum Beispiel kann der Textilträger getrocknet werden durch Aussetzen des beschichteten Textilträgers einer erhöhten Temperatur, zum Beispiel in einem Ofen, für einen Zeitraum, der ausreichend ist um den Träger zu trocknen und das photokatalytische Substrat herzustellen.
Das photokatalytische Substrat und das durch das vorangehende Verfahren hergestellte Substrat können bei einer Vielzahl von Anwendungen nützlich sein. Zum Beispiel glaubt man, dass das photokatalytische Substrat besonders nützlich als Polstermaterial in einem Kraftwageninneren sein kann. Tatsächlich glaubt man, dass Kraftwagen-Polstermaterial, welches das photokatalytische Material enthält, besonders effektiv beim Abbauen oder Oxidieren von organisch-basierten Gerüchen sein kann, wie beispielsweise Zigarettenrauch. Während man nicht wünscht, an irgendeine bestimmte Theorie gebunden zu sein, glaubt man, dass der beachtliche Oberflächenbereich des Polstermaterials und die beachtliche Aussetzung des Polstermaterials an ultraviolettes und sichtbares Licht eine ideale Umgebung für den schnellen Abbau oder Oxidation von organischen geruchsverursachenden Mitteln vorsehen kann.
Die folgenden Beispiele stellen ferner die hierin enthaltenen Lehren dar, aber sollten natürlich nicht so aufgefasst werden, dass sie in irgendeiner Art ihren Bereich beschränken.
Beispiel 1
Dieses Beispiel demonstriert die Zubereitung eines photokatalytischen Substrats gemäß den Lehren hierin und die photokatalytischen Eigenschaften desselben. Ein photokatalytisches Finish wurde zubereitet durch Dispergieren von ungefähr 0,6 Gramm eines pyrogenen, Anatas-reichen Titandioxids (AEROXIDE^® P25 von Degussa), wurde in ungefähr 98 Gramm deionisiertem Wasser unter Verwendung von leichtem Rühren dispergiert. Als nächstes wurden ungefähr 0,1 Gramm eines Phosphatester-Tensids (RHODOFAC^® RS-610 von Rhodia, Inc.) zu der Dispersion zugefügt, und ungefähr 0,2 Gramm Ammoniumhydroxid wurde zu der Dispersion zugefügt, um den pH-Wert auf ungefähr 8 zu erhöhen. Ungefähr 0,5 Gramm eines Methylmetakrylat- und Vinylidenfluorid-Copolymer-Bindemittels (FLUOROSHIELD^® 2000W von Advanced Polymer, Inc.) wurden dann zu der Dispersion zugefügt, um ein photokatalytisches Finish zu ergeben.
Eine Stoffprobe einer weißen Ware in Leinwandbindung, die gänzlich aus 100% Polyester-Spinnfasergarn hergestellt ist, wurde dann in das photokatalytische Finish eingetaucht und durch ein Paar von Quetschwalzen geführt, die bei einem Druck von ungefähr 280 kPa (40 psi) festgelegt waren. Die behandelte Warenstoffprobe wurden dann in einen Konvektionsofen platziert und bei einer Temperatur von ungefähr 180°C (350°F) für ungefähr 3 Minuten getrocknet. Das resultierende photokatalytische Substrat hatte ein Finish auf der Oberfläche von ihm, und das Finish enthielt ungefähr 5 Gramm von Photokatalysator pro Quadratmeter von Ware und ein Verhältnis, nach Gewicht, von Photokatalysator zu Bindemittel von ungefähr 2:1.
Um die photokatalytischen Eigenschaften des Substrats qualitativ zu messen, wurde eine Stoffprobe des Substrats, mit einer Abmessung von ungefähr 10 cm (4 Inch) mal ungefähr 8 cm (3 Inch) in ein 3,8 Liter (1 Gallone) klares Glasgefäß platziert, das mit einer Injektionsöffnung ausgestattet worden war. Ungefähr 30 ml Rauch wurden dann von einer angezündeten Zigarette unter Verwendung einer Spritze aufgezogen, und der Rauch wurde in das Gefäß über die Injektionsöffnung injiziert. Das Gefäß wurde dann zwischen zwei 20-Watt parallelen Schwarzlichtröhren platziert, um das photokatalytische Substrat ultravioletter Strahlung auszusetzen. Nach dem gewünschten Aussetzungszeitraum, wurden der Geruch der Luft im Innern des Gefäßes und der Geruch des Substrats in dem Gefäß durch menschliche Beurteiler ausgewertet, und die Ergebnisse wurden aufgezeichnet. Nach zwei Stunden der Aussetzung, wiesen das Substrat und die Luft im Innern des Gefäßes eine beachtliche Verringerung beim Zigarettengeruch auf. Nach fünf Stunden der Aussetzung war der Zigarettengeruch nicht wahrnehmbar. Eine ähnliche, unbehandelte Ware, die unter den gleichen Bedingungen getestet wurde, wies immer noch einen starken Zigarettengeruch auf.
Die photokatalytische Aktivität des Substrats wurde auch auf die folgende Art quantitativ gemessen. Eine Stoffprobe des photokatalytischen Substrats, mit einer Abmessung von ungefähr 12 cm (4,75 Inch) mal ungefähr 6,4 cm (2,5 Inch) wurde in eine 64 ml klare Glasampulle platziert, die mit einer Gummimembran ausgestattet war. Ungefähr zwei Milliliter von dampfgesättigtem Acetaldehyd wurden dann in die Ampulle injiziert, und die Ampulle wurde zwischen zwei 20-Watt Schwarzlichtröhren platziert, die um einen Abstand von ungefähr 2,5 cm (1 Inch) separiert waren. Ein Milliliter Gasproben wurden dann in regelmäßigen Zeitabständen aus der Ampulle zur GC-Analyse entnommen, um die relative Acetaldehyd-Konzentration zu bestimmen. Unter Verwendung dieser Konzentrationsmessungen kann die Geschwindigkeitskonstante für die Zersetzung des Acetaldehyds gemäß der folgenden Reaktion bestimmt werden:
Unter der Annahme, dass die Zersetzungsreaktion Kinetiken der ersten Ordnung folgt, kann die Geschwindigkeitskonstante für die Reaktion unter Verwendung der folgenden Gleichung bestimmt werden:
In der Gleichung stellt [M] die Konzentration von Acetaldehyd in der Ampulle nach einem spezifizierten Zeitraum von UV-Strahlung dar, t stellt die Zeit (in Minuten) von UV-Strahlung dar und k ist die Geschwindigkeitskonstante der Zersetzungsreaktion. Ein Integrieren der vorangehenden Gleichung über die Zeit von 0 bis t ergibt die folgende Gleichung:
In dieser Gleichung sind [M], t und k die Gleichen wie für die vorausgehende Gleichung dargelegt, und [M]₀ stellt die Anfangskonzentration von Acetaldehyd in der Ampulle vor der UV-Strahlung dar. Durch Darstellen des Werts von log([M]/[M]₀) gegenüber der Zeit (t), kann die Geschwindigkeitskonstante der Zersetzungsreaktion aus der Neigung der dargestellten Linie bestimmt werden.
Gemäß der vorangehenden Vorgehensweise wurden ein Milliliter Gasproben aus der Ampulle entnommen, die das Substrat und Acetyldehyd enthält, vor der UV-Strahlung, und nach 30, 60, 120 und 180 Minuten von UV-Strahlung. Die für ([M]/[M]₀) und log ([M]/[M]₀) berechneten Werte zu den angegebenen bzw. spezifizierten Zeiten sind in der unteren Tabelle 1 dargelegt. Tabelle 1. Werte für ([M]/[M]₀) und log ([M]/[M]₀) zu spezifizierten Zeiten.

Zeit (min) 0 30 60 120 180

([M]/[M]₀) 1,00 0,83 0,66 0,46 0,22

log([M]/[M]₀) 0 –0,081 –0,18 –0,34 –0,66
Nach dem Darstellen der Werte von log([M]/[M]₀) gegenüber der Zeit (t), wurde die Geschwindigkeitskonstante der Zersetzungsreaktion in der Gegenwart des photokatalytischen Substrats auf ungefähr 0,0035 min^–1 bestimmt.
Beispiel 2
Dieses Beispiel demonstriert die Zubereitung eines photokatalytischen Substrats gemäß den Lehren hierin und die photokatalytischen Eigenschaften desselben. Ein photokatalytisches Substrat wurde gemäß der allgemeinen, in Beispiel 1 dargelegten Vorgehensweise zubereitet. Die Beschichtungszusammensetzung, die verwendet wurde um das Substrat herzustellen, war im Wesentlich identisch zu derjenigen, die in Beispiel 1 verwendet wurde, mit der Ausnahme, dass das in der Finish-Zusammensetzung verwendete Bindemittel 0,5 Gramm eines Polyacrylat-Latex-Bindemittels (RHOPLEX^® E-32NP von Rohm and Haas Company) war.
Die photokatalytische Aktivität des resultierenden Substrats wurde dann qualitativ und quantitativ gemäß den in Beispiel 1 dargelegten Vorgehensweisen gemessen. Nach zwei Stunden der UV-Aussetzung, waren die menschlichen Beurteiler außerstande, Zigarettengeruch aus der Luft in dem Gefäß des Substrats zu erfassen. Auch wurde die Geschwindigkeitskonstante der Zersetzungsreaktion von Acetaldehyd in der Gegenwart des photokatalytischen Substrats auf ungefähr 0,0035 min^–1 bestimmt.
Beispiel 3
Dieses Beispiel demonstriert die Zubereitung von verschiedenen photokatalytischen Substraten gemäß den Lehren hierin und die photokatalytischen Eigenschaften derselben. Vier Substrate (Proben 3A–3D) wurden gemäß der allgemeinen, in Beispiel 1 dargelegten Vorgehensweise zubereitet, unter Verwendung von 1 Gew.% von vier unterschiedlichen Photokatalysatoren und 0,5 Gew.% eines Latex-Bindemittels (RHOPLEX^® HA-16 von Rohm and Haas Company).
Probe 3A wurde unter Verwendung eines pyrogenen, Anatasreichen Titandioxid-Pulvers (AEROXIDE^® P25 von Degussa) als der Photokatalysator hergestellt.
Probe 3B wurde unter Verwendung eines Anatas-reichen Titandioxid-Sols (TPX-85^® von Kon Corporation) hergestellt.
Probe 3C wurde unter Verwendung eines anderen Anatas-reichen Titandioxid-Sols (STS-01^® von Ishihara Corporation USA) hergestellt.
Probe 3D wurde unter Verwendung eines Anatas-reichen Titandioxid-Pulvers (ANX^® Typ A von Kemira Corporation) hergestellt.
Die Geschwindigkeitskonstante der Zersetzungsreaktion von Acetaldehyd in der Gegenwart von jedem photokatalytischen Substrat wurde dann gemäß der in Beispiel 1 dargelegten Vorgehensweise bestimmt. Das Ergebnis für jede der Proben wird in der unteren Tabelle 2 dargelegt. Tabelle 2. Geschwindigkeitskonstanten der Acetaldehyd-Zersetzung für die Proben 3A–3D.

Probe Geschwindigkeitskonstante

3A 0,0024

3B 0,0008

3C 0,0015

3D 0,0056
Wie aus den in Tabelle 2 dargelegten Ergebnissen gesehen werden kann, wiesen die photokatalytischen Substrate, die unter Verwendung von trockenen, pulverisierten photokatalytischen Materialien hergestellt wurden; die in einem Medium vor der Anwendung (d. h. Proben 3A und 3D) dispergiert oder suspendiert wurden, eine höhere photokatalytische Aktivität auf als jene Substrate, die unter Verwendung von Solen eines photokatalytischen Materials hergestellt wurden. Sole eines photokatalytischen Materials, wie beispielsweise die Titandioxid-Sole, die verwendet wurden um die Proben 3B und 3C herzustellen, sind im Allgemeinen sehr feine Dispersionen des teilchenförmigen photokatalytischen Materials mit lediglich einer minimalen Menge von, oder keinen Agglomeraten, die darin enthalten sind. Diese größere photokatalytische Aktivität wird durch die erhöhte Geschwindigkeitskonstante der Acetaldehyd-Zersetzungsreaktion in der Gegenwart der Proben 3A und 3D bewiesen.
Die Oberfläche von jeder Probe wurde dann unter Verwendung von Rasterelektronenmikroskopie analysiert, um quantitativ die Morphologie des Finishs auf der Oberfläche des Textilträgers zu analysieren. Die für jede der Proben 3A–3D erhaltenen Mikrobilder bzw. Aufnahmen, sind in den 1–4B dargelegt. Wie man aus einem Vergleich der Mikrobilder sehen kann, hatten jene Substrate, die eine höhere photokatalytische Aktivität aufwiesen (d. h. Proben 3A und 3D), ein Finish mit Agglomeraten des photokatalytischen Materials, während jene Substrate, die eine niedrigere photokatalytische Aktivität aufwiesen (d. h. Proben 3B und 3C), ein Finish mit einem photokatalytischen Material hatten, das eine relativ einheitliche Größe aufwies und keine erfassbaren Agglomerate enthielt.
Beispiel 4
Dieses Beispiel demonstriert die Zubereitung von verschiedenen photokatalytischen Substraten gemäß den Lehren hierin und die photokatalytischen Eigenschaften derselben. Acht Substrate (Proben 4A–4H) wurden gemäß der in Beispiel 1 dargelegten Vorgehensweise zubereitet, unter Verwendung variierender Mengen des Photokatalysators (AEROXIDE^® P25 von Degussa) und eines Polyacryl-Latex-Bindemittels (RHOPLEX^® HA-16 von Rohm and Haas Company). Die Mengen des verwendeten Photokatalysators und Bindemittels sind in der unteren Tabelle 3 dargelegt. Das Bindemittel, das verwendet wird um die Proben herzustellen (d. h. RHOPLEX^® HA-16), ist eine wässrige Emulsion des Polyacryl-Latex-Bindemittels, die ungefähr 45% nach Gewicht Bindemittelfeststoffe enthält. Die in der unteren Tabelle 3 dargelegten Bindemittelmengen basieren auf der Menge der zugefügten Emulsion (d. h. wässriges Medium und die Bindemittelfeststoffe).

Die photokatalytische Aktivität von jedem der Substrate wurde gemäß der in Beispiel 1 dargelegten Vorgehensweise quantitativ gemessen. Die Geschwindigkeitskonstante der Acetaldehyd-Zersetzungsreaktion in der Gegenwart von jeder der Proben ist in der unteren Tabelle 3 dargelegt. Tabelle 3. Mengen des Photokatalysators und Bindemittels und Geschwindigkeitskonstanten der Acetaldehyd-Zersetzung für die Proben 4A–4H.

Probe	Menge des Photokatalysators (g)	Menge des Bindemittels (Gew.%)	Geschwindigkeitskonstante (min^–1)
4A	0,1	1,0	0,0005
4B	0,3	1,0	0,0010
4C	0,6	1,0	0,0015
4D	1,0	1,0	0,0014
4E	0,2	0,5	0,0007
4F	0,4	0,5	0,0009
4G	0,6	0,5	0,0027
4H	1,0	0,5	0,0036

Wie man aus den in Tabelle 3 dargelegten Ergebnissen sehen kann, stieg die photokatalytische Aktivität der Substrate (wie durch die Geschwindigkeitskonstante der Acetaldehyd-Zersetzungsreaktion bewiesen) im Allgemeinen mit größeren Mengen des Photokatalysators an. Ein Vergleich der Proben 4C, 4D, 4G und 4H zeigte jedoch, dass, für die gleiche Photokatalysator-Konzentration, sich die photokatalytische Aktivität tatsächlich für jene Substrate erhöhte, die weniger Bindemittel aufweisen.
Beispiel 5
Dieses Beispiel demonstriert die Zubereitung von verschiedenen photokatalytischen Substraten gemäß den Lehren hierin und die photokatalytischen Eigenschaften derselben. Fünf Proben (Proben 5A–5E) wurden durch Behandeln von fünf unterschiedlichen Textilmaterialien gemäß der in Beispiel 1 dargelegten Vorgehensweise zubereitet.
Probe 5A wurde mit einer Kaffee-farbenen, texturierten Polyester-Ware aus Köpergewebe hergestellt.
Probe 5B wurde mit einem grauen, polgewirkten (pole knit) Polyester-Polgewebe hergestellt.
Probe 5C wurde mit einer ungefärbten, weißen, rundgewirkten (circular knit) Polyester-Ware hergestellt.
Probe 5D wurde mit einer mit Dispersionsfarbstoff gefärbten, roten, rundgewirkten Polyester-Ware hergestellt.
Probe 5E wurde mit einer mit Dispersionsfarbstoff gefärbten, schwarzen, rundgewirkten Polyester-Ware hergestellt.

Jede Probe wurde dann getestet, um ihren durchschnittlichen Licht-Reflexionsgrad und durchschnittliches Absorptionsmaß von Licht mit einer Wellenlänge zwischen 400 nm und 250 nm zu bestimmen. Die Substrate wurden auch gemäß der in Beispiel 1 dargelegten Vorgehensweise getestet, um ihre photokatalytische Aktivität zu bestimmen. Um die Lichtechtheit der Substrate zu bestimmen, wurden die Proben 5A und 5B auch gemäß dem SAE Testverfahren J1885 getestet, durch Aussetzen der Proben an ungefähr 225 kJ von ultravioletter Strahlung. Die Farbänderung des Substrats wurde dann unter Verwendung eines Photometers gemessen, wobei die Farbänderung in Form von ΔE ausgedrückt wird. Die Ergebnisse dieser Messungen sind in der unteren Tabelle 4 dargelegt. Tabelle 4. Durchschnittlicher Lichtreflexionsgrad, durchschnittliches Licht-Absorptionsmaß und ΔE für die Proben 5A–5E.

Probe	Durchschnittlicher Lichtreflexionsgrad (%)	durchschnittliches Licht-Absorptionsmaß	Geschwindigkeitskonstante (min^–1)	ΔE
5A	4,5	3,16	0,0014	4,1
5B	11,3	1,96	0,0008	2,78
5C	55,2	0,79	0,0011	-
5D	10,9	1,63	0,0007	-
5E	5,15	1,62	0,0005	-

Wie man aus den Ergebnissen sehen kann, zeigen die vorhandenen photokatalytischen Substrate eine photokatalytische Aktivität mit einer Vielfalt von Textilträgern unterschiedlicher Farbe.
Die Ergebnisse demonstrieren auch, dass die photokatalytische Aktivität des Substrats (wie durch einen Vergleich der Geschwindigkeitskonstante der Acetaldehyd-Zersetzungsreaktion bestimmt), im allgemeinen geringer für dunkler gefärbte Substrate als heller gefärbte Substrate ist. Zum Beispiel zeigte ein Vergleich der für die Proben 5C–5E gemessenen Geschwindigkeitskonstanten, dass die photokatalytische Aktivität der Substrate am höchsten für das weiße Substrat waren, und am niedrigsten für das schwarze Substrat. Während man nicht wünscht, an irgendeine bestimmte Theorie gebunden zu sein, glaubt man, dass diese beobachtete Abnahme der photokatalytischen Aktivität basierend auf der Substratfarbe, zumindest teilweise einer konkurrierenden Absorption des ultravioletten Lichts durch den dunkelfarbigen Farbstoff oder Pigment zuschreibbar sein kann. Somit glaubt man, dass, wenn die Menge von ultraviolettem Licht, das durch den Farbstoff oder das Pigment absorbiert wird, zunimmt, es weniger für den Photokatalysator erhältliches ultraviolettes Licht zur Verwendung gibt, um die Reaktion zu katalysieren. Die vorangehenden Ergebnisse zeigen auch, dass das auf den Textilträger aufgebrachte photokatalytische Finish, die Farbe des Trägers nicht signifikant beeinflusst, sogar nach einem Aussetzen an große Mengen von ultravioletter Strahlung.
Beispiel 6

Dieses Beispiel demonstriert die Zubereitung von verschiedenen photokatalytischen Substraten gemäß den Lehren hierin und die photokatalytischen Eigenschaften derselben. Vier Proben (Proben 6A–6D) wurden gemäß der allgemeinen, in Beispiel 1 dargelegten Vorgehensweise zubereitet, mit den folgenden Modifikationen. Das photokatalytische Finish, das verwendet wurde um die Proben 6A und 6B herzustellen, enthielt kein Dispergiermittel, und das photokatalytische Finish, das verwendet wurde um die Proben 6C und 6D herzustellen, enthielt 0,1 Gew.% eines Phosphatester-Tensids (RHODOFAC^® RS-610 von Rhodia, Inc.). Das photokatalytische Finish, das verwendet wurde um die Proben 6A und 6C herzustellen, enthielt 1 Gew.% eines Polyacryl-Latex-Bindemittels (RHOPLEX^® E-32NP von Rohm and Haas Company), und das photokatalytische Finish, das verwendet wurde um die Proben 6B und 6D herzustellen, enthielt 1 Gew.% eines unterschiedlichen Polyacryl-Latex-Bindemittels (RHOPLEX^® HA-16 von Rohm and Haas Company). Die Proben wurden dann gemäß der in Beispiel 1 dargelegten Vorgehensweise getestet, um die Geschwindigkeitskonstante der Acetaldehyd-Zersetzungsreaktion in der Gegenwart von jeder Probe zu bestimmen. Die Ergebnisse dieser Messungen sind in der unteren Tabelle 5 dargelegt. Tabelle 5. Geschwindigkeitskonstanten für die Acetaldehyd-Zersetzungsreaktion für die Proben 6A–6D.

Probe	Dispergiermittel	Bindemittel	Geschwindigkeitskonstante (min^–1)
6A	-	1 Gew.% E-32NP	0,0011
6B	-	1 Gew.% HA-16	0,0014
6C	0,1 Gew.%	1 Gew.% E-32NP	0,0018
6D	0,1 Gew.%	1 Gew.% HA-16	0,0021

Wie man aus den vorangehenden Ergebnissen sehen kann, kann die Gegenwart eines Dispergiermittels (z. B. Phosphatester-Tensid) in dem photokatalytischen Finish, die photokatalytische Aktivität des Substrats erhöhen, das unter Verwendung der Beschichtungszusammensetzung hergestellt wird.
Vergleichsbeispiel
Dieses Beispiel demonstriert die Wirkungen des Ablagerns eines Photokatalysators auf der Oberfläche eines Textilmaterials ohne die Verwendung eines Bindemittels. Eine Stoffprobe einer gewebten Polyester-Ware, mit einer Abmessung von ungefähr 30 cm (12 Inch) mal ungefähr 30 cm (12 Inch), wurde in eine kleine Jet-Färbereimaschine im Labormaßstab platziert. Ungefähr 1 Liter einer wässrigen Dispersion mit deionisiertem Wasser, ungefähr 0,1 Gew.% pyrogenes, Anatas-reiches Titandioxid (AEROXIDE^® P25 von Degussa) und mehrere Tropfen Salzsäure wurden dann in die Jet-Färbereimaschine platziert. Die Ware wurden dann in der wässrigen Dispersion für ungefähr 30 Minuten bei einer Temperatur von ungefähr 125°C und einem erhöhten Druck gerührt. Es wurde dann zugelassen, dass die Ware abkühlt, sie wurde vorsichtig mit Wasser abgespült und getrocknet. Die resultierende Ware wies eine adsorbierte Schicht aus Titandioxid auf der Oberfläche von ihr auf.
Die Ware wurde dann einer erhöhten Ultraviolettstrahlungsaussetzung gemäß dem SAE Testverfahren J1885 ausgesetzt, für eine Gesamt-Ultraviolettstrahlungsaussetzung von ungefähr 225 kJ. Nach der Bestrahlung war die Ware drastisch geschwächt und wurde leicht mit der Hand zerrissen. Ein Rasterelektronen-Mikrobild der Oberfläche der Ware zeigte beachtliches Pitting und Anätzen der Fasern der Ware. Im Gegensatz dazu zeigten Substrate, die gemäß der in Beispiel 2 dargelegten Vorgehensweise zubereitet wurden, keine sichtbare Oberflächenbeschädigung nach einer ähnlichen ultravioletten Aussetzung. Auch zeigt die Farbe der Substrate, die gemäß der in Beispiel 2 dargelegten Vorgehensweise zubereitet wurden, keine signifikante Farbänderung nach der ultravioletten Aussetzung.
Beispiel 7
Dieses Beispiel demonstriert die Zubereitung von verschiedenen photokatalytischen Substraten gemäß den Lehren hierin und die photokatalytischen Eigenschaften derselben. Vier Proben (Proben 7A–7D) wurden gemäß der allgemeinen, in Beispiel 1 dargelegten Vorgehensweise zubereitet, mit den folgenden Modifikationen. Die Proben 7A und 7C waren weiße, 100% Spinnfasergarn Polyester-Waren in Leinwandbindung. Die Proben 7B und 7D waren schwarze, 100% Spinnfasergarn Polyester-Waren in Leinwandbindung. Die Beschichtungszusammensetzungen, die verwendet wurden, um die Substrate herzustellen, umfassten ungefähr 1 Gew.% eines pyrogenen, Anatas-reichen Titandioxids (AEROXIDE^® P25 von Degussa). Die Beschichtungszusammensetzung, die verwendet wurde, um die Proben 7A und 7B herzustellen, enthielt auch ungefähr 1 Gew.% eines Polyacryl-Latex-Bindemittels (RHOPLEX^® HA-16 von Rohm and Haas Company). Die Beschichtungszusammensetzung, die verwendet wurde, um die Proben 7C und 7D herzustellen, enthielt ungefähr 1 Gew.% eines Perfluorkohlenwasserstoffmodifizierten Monomers (UNIDYNE^® TG-5010 von Daikin Industries, Ltd.) und ungefähr 0,5 Gew.% eines Methylethyl-Ketoxim-blockierten aliphatischen Isocyanat-Trimer-Vernetzers (ARKOPHOB^® DAN von Clariant).
Die resultierenden Substrate wurden gemäß der in Beispiel 1 dargelegten Vorgehensweise getestet, um ihre photokatalytische Aktivität quantitativ zu bestimmen. Die Ergebnisse dieser Messungen sind in der unteren Tabelle 6 dargelegt. Die Proben wurden dann ultravioletter Strahlung für ungefähr 40 Stunden gemäß dem AATCC Testverfahren 16, Option E, ausgesetzt, und die photokatalytische Aktivität der Proben wurde wieder quantitativ gemäß der in Beispiel 1 dargelegte Vorgehensweise gemessen. Die Ergebnisse dieser Messungen sind auch in der unteren Tabelle 6 dargelegt. Tabelle 6. Geschwindigkeitskonstanten für die Acetaldehyd-Zersetzungsreaktion für die Proben 6A–6D.

Probe Anfangsgeschwindigkeitskonstante (min^–1) Bestrahlungsgeschwindigkeitskonstante (min^–1)

7A 0,0015 0,0046

7B 0,0009 0,0017

7C 0,0010 0,0046

7D 0,0009 0,0019
Wie man aus den vorangehenden Ergebnissen sehen kann, erhöhte sich die photokatolytische Aktivität von jeder der Proben (wie durch einen Vergleich der Geschwindigkeitskonstante der Acetaldehyd-Zersetzungsreaktion bestimmt) um ungefähr 88% auf ungefähr 360% nachdem die Substrate ultravioletter Strahlung ausgesetzt wurden, wie oben beschrieben. Während man nicht wünscht, an irgendeine bestimmte Theorie gebunden zu sein, glaubt man, dass die beobachtete Zunahme der photokatalytischen Aktivität der Substrate zumindest teilweise dem partiellen Abbau des Bindemittels aufgrund der ultravioletten Strahlung und dem Photokatalysator zugeschrieben werden kann. Man glaubt, dass dieser partielle Abbau des Bindemittels dabei hilft, eine größere Menge des Oberflächenbereichs des photokatalytischen Materials auszusetzen bzw. freizulegen, wodurch der zur Katalyse zur Verfügung stehende Bereich vergrößert wird und die Geschwindigkeit der Reaktion vergrößert wird.
Die bestrahlten Proben wurden dann mehrere Male gewaschen, in einer Bemühung zu bestimmen, ob der geglaubte partielle Abbau des Bindemittels die Adhäsion des photokatalytischen Materials an dem Textilträger nachteilig beeinflusst hat. Nachdem ausgewählte Proben mehren Wäschen ausgesetzt wurden, wurde die photokatalytische Aktivität der gewaschenen und ungewaschenen Proben gemäß der in Beispiel 1 dargelegten Vorgehensweise bestimmt. Ein Vergleich der photokatalytischen Aktivität der gewaschenen und ungewaschenen Proben zeigte wenig Änderung der Aktivität zwischen gewaschenen und ungewaschenen Proben. Während man nicht wünscht, an irgendeine bestimmte Theorie gebunden zu sein, glaubt man somit, dass der theorisierte partielle Abbau des Bindemittels, als ein Ganzes, die Adhäsion des teilchenförmigen photokatalytischen Materials an den Textilträger nicht negativ beeinflusst.
Beispiel 8
Dieses Beispiel demonstriert die Zubereitung eines photokatalytischen Substrats gemäß den Lehren hierin, die photokatalytischen Eigenschaften desselben und die Haltbarkeit bzw. Beständigkeit des Substrats beim Waschen. Eine Stoffprobe aus weißer, gewebter, 100% Polyester-Ware wurde gemäß der allgemeinen, in Beispiel 1 dargelegten Vorgehensweise behandelt, unter Verwendung einer Beschichtungszusammensetzung, die das Folgende enthält: ungefähr 1 Gew.% eines pyrogenen, Anatas-reichen Titandioxids (AEROXIDE^® P25 von Degussa), ungefähr 0,2 Gew.% Ammoniumhydroxid, ungefähr 1 Gew.% eines Polyacryl-Latex-Bindemittels (RHOPLEX^® HA-16 von Rohm and Haas Company), und dem Ausgleichswasser.
Das resultierende Substrat wurde gemäß der in Beispiel 1 dargelegten Vorgehensweise getestet, um seine photokatalytische Aktivität quantitativ zu bestimmen. Die Ergebnisse dieser Messung sind in der unteren Tabelle 7 dargelegt. Das Substrat durchlief dann zehn Haushaltswäschezyklen (d. h. ein Waschzyklus in einer Haushaltswaschmaschine und ein Trocknungszyklus in einem Wäschetrockner), und die photokatalytische Aktivität der Probe wurde erneut quantitativ gemäß der in Beispiel 1 dargelegten Vorgehensweise gemessen. Die Ergebnisse dieser Messung sind auch in der unteren Tabelle 7 dargelegt. Tabelle 7. Geschwindigkeitskontanten für die Acetaldehyd-Zersetzungsreaktion für die Proben 6A–6D.

Anzahl von Heimwäschen (Zyklen) Geschwindigkeitskonstante (min^–1)

0 0,0015

10 0,0012
Wie man aus den vorangehenden Ergebnissen sehen kann, ist ein photokatalytisches Substrat gemäß der Lehren hierin relativ haltbar, wie durch die relativ kleine Abnahme der photokatalytischen Aktivität bewiesen wird, die das Substrat nach zehn Heimwäschezyklen aufwies. Insbesondere nahm die photokatalytische Aktivität des Substrats (wie durch einen Vergleich der Geschwindigkeitskonstante der Acetaldehyd-Zersetzungsreaktion bestimmt) lediglich um 20% ab, nachdem das Substrat zehn Heimwäschezyklen durchlief.
Aktivierte Kohlenstoffbeschichtung
Bei einer bestimmten, möglicherweise bevorzugten Ausführungsform kann ein photokatalytisches Substrat gemäß der Erfindung ferner eine aktivierte, Kohlenstoff-enthaltende Beschichtung oder Finish auf dem Textilträger umfassen. Aktivierter Kohlenstoff wird verwendet, um unerwünschte Komponenten aus der Atmosphäre oder aus einer lokalen Umgebung zu absorbieren. In dem vorliegenden Fall wird aktivierter Kohlenstoff verwendet, um flüchtige organische Verbindungen (volatile organic compounds, VOCs) und andere Verunreinigungen bzw. Kontaminationsstoffe (zum Beispiel Zigarettenrauch) aus einer geschlossenen Umgebung, wie beispielsweise dem Inneren eines Kraftwagens, zu entfernen. Vorzugsweise ist die aktivierte Kohlenstoffbeschichtung lediglich auf einer Seite der Ware angeordnet, derart dass, wenn die Ware zum Beispiel im Inneren eines Fahrzeugs montiert ist, die schwarze Farbe der aktivierten Kohlenstoffbeschichtung nicht von der gegenüberliegenden Seite sichtbar ist.
Aktivierter Kohlenstoff, insbesondere wenn er in Granulat- oder Pulverform verwendet wird, enthält eine hohe Anzahl von Poren an der Oberfläche (das heißt einen großen Oberflächenbereich), an denen unerwünschte Kontaminationsstoffe adsorbiert werden können. Die aktivierten Kohlenstoffpartikel weisen einen BET-Oberflächenbereich von zumindest 600 m²/g auf, und bevorzugter von zumindest 900 m²/g.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird aktivierter Kohlenstoff gegenwärtig in der Form von feinen Partikeln verwendet. Die bevorzugte Größe derartiger aktivierter Kohlenstoffpartikel ist im Durchschnitt zwischen ungefähr 1 Mikrometer und ungefähr 50 Mikrometer; bevorzugter ist die durchschnittliche Partikelgröße zwischen ungefähr 3 Mikrometern und ungefähr 20 Mikrometern.
Die Adsorbens-Charakteristika von aktivierten Kohlenstoffpartikeln hängen von der inhärenten Struktur der Quelle ab, von der es herstammt. Aktivierter Kohlenstoff stammt aus einer Anzahl von unterschiedlichen Quellen, die umfassen, aber nicht beschränkt sind auf Kohle, Kokosnussschalen, Holz, Kunstseide, Torf, Polyacrylnitril, Phenolformaldehydharz und vernetztes Polystyrolharz. Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind die aktivierten Kohlenstoffpartikel Kohle-basiert. Kohle-basierter aktivierter Kohlenstoff sieht eine ausgeglichene Porenstruktur für das Adsorptionsvermögen von VOCs und Gerüchen vor, sowie es ökonomisch ist und bereitwillig in eine stabile Dispersion mit einem Harzbindemittel aufgenommen wird. Wie er hierin verwendet wird, wird der Begriff „ausgeglichene Porenstruktur" verwendet, um sich auf aktivierte Kohlenstoffpartikel zu beziehen, die eine Kombination aus Makroporen (z. B. Partikel mit einem Durchmesser größer als ungefähr 100 nm), Mesoporen (z. B. Partikel mit einem Durchmesser zwischen ungefähr 10 nm und ungefähr 100 nm) und Mikroporen (z. B. Partikel mit einem Durchmesser geringer als ungefähr 10 nm) besitzen. Während man nicht wünscht, an irgendeine bestimmte Theorie gebunden zu sein, glaubt man, dass die Kombination von Makroporen, Mesoporen und Mikroporen eine angemessene Oberflächenstruktur zum Adsorbieren einer Vielzahl von geruchsverursachenden Molekülen vorsieht, während auch eine Oberflächenstruktur vorgesehen wird, die zulässt, dass die geruchsverursachenden Moleküle in die inneren Abschnitte der aktivierten Kohlenstoffpartikel durchgehen, wo die Moleküle adsorbiert werden. Aktivierte Kohlenstoffpartikel, die eine ausgeglichene Porenstruktur aufweisen, umfassen, aber sind nicht beschränkt auf aktivierte Kohlenstoffpartikel, die aus Phenolformaldehydharzen hergestellt sind, und aktivierte Kohlenstoffpartikel, die aus Kohle hergestellt sind, die in China abgebaut wird. Kohle-basierter aktivierter Kohlenstoff aus China ist bevorzugter aufgrund der inhärenten morphologischen Struktur von chinesischer Kohle.
Herstellung der aktivierten Kohlenstoffoberfläche
Um die aktivierten Kohlenstoffpartikel auf den Textilträger aufzubringen, können die aktivierten Kohlenstoffpartikel in einer wässrigen Lösung dispergiert werden, zu welcher ein weiches Latex-Bindemittel zugefügt wird, um eine aktivierte Kohlenstoff-Beschichtungszusammensetzung auszubilden. Vorzugsweise ist ein Dispergiermittel mit hohem Molekulargewicht in der wässrigen Partikeldispersion in einer Menge von zwischen 0,1% und 10% nach Gewicht der Dispersion vorhanden. Beispiele derartiger Dispergiermittel umfassen anionische oder nicht-ionische wasserlösliche oder wasserdispergierbare Polymere, wie beispielsweise Acrylsäure-Copolymere mit Styrol, Acrylester oder Methacrylestern; sulfonierte Styrol-Copolymere mit Acrylestern oder Methacrylestern; Styrol; Copolymere mit Ethylenoxid- Polymersegmenten; und Copolymere aus Ethylenoxid und Propylenoxid.
Das Latex-Bindemittel kann ausgewählt werden aus Polymeren und Copolymeren aus Acrylaten, Methacrylaten, Styrol, Vinylestern, Vinylchlorid, Vinylidenchlorid, Butadien, Chloropren und Olefinen. Andere Kondensationspolymere, wie beispielsweise Polyester, Polyamide, Polyurethane, Silicone, Aminosäuren, Epoxidharze und Kombinationen daraus, wobei sämtliche von ihnen eine Glasumwandlungstemperatur in dem Bereich von –60°C bis 50°C aufweisen, können auch verwendet werden. Das Latex-Material wird verwendet, um die aktivierten Kohlenstoffpartikel aneinander und an den Textilträger zu binden. Die Latex-Menge ist jedoch nicht so groß, dass sie die aktivierten Kohlenstoffpartikel vollständig einkapselt, wodurch die Poren vor einem Adsorbieren von Kontaminationsstoffen blockiert werden.
Vorzugsweise ist das Gewicht der aktivierten Kohlenstoffpartikel, als ein Prozentsatz des Gewichts der Beschichtungszusammensetzung, zumindest 15%, und ist bevorzugter zwischen 20% und 50% des Gewichts der Beschichtungszusammensetzung. Bei einer Ausführungsform wird das Verhältnis des aktivierten Kohlenstoffs zu Bindemittelharz derart ausgewählt, dass die aktivierten Kohlenstoffpartikel in der Beschichtung (wenn sie getrocknet sind) zumindest einen kontinuierlichen Pfad bilden, und dass die Beschichtung elektrisch leitfähig ist. Mit anderen Worten ist die Menge von aktivierten Kohlenstoffpartikeln in der Beschichtung vorzugsweise über dem Perkolierungsschwellenwert, was die Menge an aktivierten Kohlenstoffpartikeln ist, die benötigt wird, um zumindest einen kontinuierlichen Pfad des Berührens aktivierter Kohlenstoffpartikel vorzusehen. Bei einer derartigen Ausführungsform können die aktivierten; Kohlenstoffpartikel die Doppelfunktionen des Adsorbierens von geruchsverursachenden Molekülen und Ableitens jeglicher statischer Elektrizität ausführen, die durch einen Kontakt mit dem Substrat erzeugt werden könnte. Bei bestimmten, möglicherweise bevorzugten Ausführungsformen sind die aktivierten Kohlenstoffpartikel in der Beschichtungszusammensetzung in einer Menge vorhanden, die ausreichend ist, um eine Oberflächenleitfähigkeit von ungefähr 10^–12 Siemens/Meter² oder mehr vorzusehen. Bei anderen bestimmten Ausführungsformen ist die Oberflächenleitfähigkeit einer derartigen Beschichtungszusammensetzung vorzugsweise ungefähr 10^–10 Siemens/Meter² oder mehr, und ist bevorzugter ungefähr 10^–8 Siemens/Meter² oder mehr. Während die aktivierten Kohlenstoffpartikel vorzugsweise in der Beschichtungszusammensetzung typischerweise in einer Menge vorhanden sind, die ausreichend ist, um eine minimale Leitfähigkeit wie oben angemerkt vorzusehen, sind die aktivierten Kohlenstoffpartikel in der Beschichtungszusammensetzung in einer Menge vorhanden, die eine Oberflächenleitfähigkeit von weniger als ungefähr 10^–3 Siemens/Meter² (z. B. ungefähr 10^–3 Siemens/Meter² oder weniger) vorsieht. Während nicht gewünscht wird, dass man an irgendeine bestimmte Theorie gebunden ist, glaubt man, dass das Enthalten einer Menge von aktivierten Kohlenstoff, die ausreichend ist, um eine Oberflächenleitfähigkeit größer als ungefähr 10^–3 Siemens/Meter² vorzusehen, nicht zu irgendwelchen drastischen Zunahmen der Fähigkeit der Beschichtung führen wird, um statische Elektrizität abzuleiten, die mittels Kontakt mit dem Substrat erzeugt werden könnte. Die Oberflächenleitfähigkeit des Substrats kann unter Verwendung irgendeines geeigneten Verfahrens gemessen werden. Zum Beispiel kann die Oberflächenleitfähigkeit unter Verwendung eines kommerziell erhältlichen Messgeräts des spezifischen Oberflächenwiderstands bzw. Oberflächenwiderstandfähigkeits-Messgerät gemessen werden, wie beispielsweise das Modell ACL 385 Oberflächenwiderstandsfähigkeits-Messgerät von ACL Staticide, Inc. aus Elk Grove Village, Illinois.
Zusätzlich dazu, dass ein Dispergiermittel in der aktivierten Kohlenstoff-Beschichtungszusammensetzung vorhanden ist, kann es auch wünschenswert sein, eine antimikrobielle oder konservierende Verbindung in die Beschichtungszusammensetzung aufzunehmen. Eine derartige Verbindung funktioniert, um ein unerwünschtes biologisches Wachstum auf der aktivierten Kohlenstoffoberfläche zu verhindern, und die Langlebigkeit des Substrats beizubehalten. Beispiele geeigneter Verbindungen für diesen Zweck umfassen anorganische antimikrobielle Mittel (zum Beispiel Silberzirkonphosphat, unter dem Markennamen ALPHASAN^® durch Milliken & Company verkauft). Flüchtige antimikrobielle Mittel sind weniger bevorzugt, weil ihre Gegenwart zu der Produktion von zusätzlichen VOCs innerhalb des Inneren des Kraftwagens beitragen kann.
Die aktivierte Beschichtungszusammensetzung (das heißt, die aktivierten Kohlenstoffpartikel und der Latex) wird auf den Textilträger aufgebracht, vorzugsweise auf die Rückseite des Trägers, unter Verwendung irgendeiner von einer Anzahl von Techniken, einschließlich mit einem Messer auftragen, mit einer Ziehklinge auftragen, Schaumbeschichten, Walzbeschichten, Siebbeschichten, Sprühbeschichten und dergleichen. Das trocken aufgebrachte Niveau der Beschichtungszusammensetzung ist vorzugsweise in dem Bereich von ungefähr 0,5 Unzen pro Yard zum Quadrat und ungefähr 4,0 Unzen pro Yard zum Quadrat, und ist bevorzugter zwischen ungefähr 1,5 Unzen pro Yard zum Quadrat und ungefähr 2,5 Unzen pro Yard zum Quadrat.
Sich den Figuren zuwendend, in denen gleiche Bezugszeichen sich auf gleiche Teile überall in den verschiedenen Ansichten beziehen, stellt 5 ein photokatalytisches Substrat gemäß der Erfindung dar. Das photokatalytische Substrat 500 umfasst einen Textilträger 505. Der Textilträger 505 umfasst eine Vielzahl von Garnen 506. Wie in 5 abgebildet, ist die Vielzahl von Garnen 506 in einem gewebten Aufbau vorgesehen; wie oben angemerkt, kann die Vielzahl von Garnen jedoch auch in einem gewirkten Aufbau oder einem anderen geeigneten Textilaufbau sein. Ein erstes Finish 510 ist auf der Oberfläche des Textilträgers 505 vorgesehen. Das erste Finish 510 umfasst ein teilchenförmiges photokatalytisches Material und ein Bindemittel, wie oben beschrieben. Ein zweites Finish 515 ist auf einer Oberfläche des Textilträgers gegenüberliegend der Oberfläche vorgesehen, die das erste Finish 510 trägt. Das zweite Finish 515 umfasst aktivierte Kohlenstoffpartikel und ein Bindemittel, wie oben beschrieben. Während das in 5 abgebildete Substrat mit dem ersten Finish auf lediglich einer Seite des Textilträgers angeordnet gezeigt wird, kann das erste Finish auf beiden Seiten des Textilträgers angeordnet sein. Bei einer derartigen Ausführungsform wird das zweite Finish über das erste Finish auf einer Seite des Textilträgers aufgebracht.
6 stellt eine andere Ausführungsform eines photokatalytischen Substrats gemäß der Erfindung dar. Das Substrat 600 umfasst einen Textilträger 605, der eine Vielzahl von Garnen 606 umfasst, die in einem Nadelflor-Aufbau vorgesehen sind. Ein erstes Finish 510 ist auf der Oberfläche des Textilträgers 605 derart vorgesehen, dass es zumindest einen Abschnitt der Nadelflor-Garne 606 beschichtet. Das erste Finish 510 umfasst ein teilchenförmiges photokatalytisches Material und ein Bindemittel, wie oben beschrieben. Ein zweites Finish 515 ist auf einer Oberfläche des Textilträgers 605 gegenüberliegend zu der Oberfläche vorgesehen, die das erste Finish 510 trägt (d. h. die Nadelflor-Oberfläche des Textilträgers). Das zweite Finish 515 umfasst aktivierte Kohlenstoffpartikel und ein Bindemittel, wie oben beschrieben. Während das in 6 abgebildete Substrat mit dem ersten Finish auf lediglich einer Seite des Textilträgers angeordnet gezeigt wird, kann das erste Finish auf beiden Seiten des Textilträgers angeordnet sein. Bei einer derartigen Ausführungsform wird das zweite Finish über dem ersten Finish auf einer Seite des Textilträgers aufgebracht.
Wie in 6 abgebildet, umfasst der Textilträger 605 eine Vielzahl von Garnen 606, die durch eine primären Unterschicht bzw. Backing 620 getuftet sind, die irgendein geeignetes gewebtes, gewirktes oder nichtgewebtes Textil oder Gitterstoff bzw. Baumwollstoff sein kann. Eine Unterschichtlage 630, wie beispielsweise eine Bindemittellage (z. B. eine Beschichtung mit einem Latex-Bindemittel), eine Schaumunterschicht (z. B. eine Polyurethanschaumunterschicht) und dergleichen ist auf der Rückseite der primären Unterschicht 620 angeordnet und hilft beim Befestigen der Garne 606 am Platz. Das zweite Finish 615 kann auf der technischen Rückseite des Substrats in der Form einer auf die Unterschichtlage 630 aufgebrachten Beschichtung oder Finish angeordnet sein. Alternativ kann das zweite Finish in die Unterschichtlage 630 aufgenommen bzw. enthalten sein, zum Beispiel in der Form einer Latex-Bindemittelbeschichtung, die aktivierte Kohlenstoffpartikel enthält, oder eines Schaums (z. B. eine Polyurethan-Schaumunterschicht), der aktivierte Kohlenstoffpartikel enthält. Bei einer anderen möglichen Ausführungsform kann das zweite Finish zwischen der primären Unterschicht und der Unterschichtlage angeordnet sein. Bei einer derartigen Ausführungsform kann das zweite Finish auf die primäre Unterschicht nach dem Tufting der Garne aufgebracht werden.
7 stellt eine andere Ausführungsform eines photokatalytischen Substrats gemäß der Erfindung dar. Das Substrat 700 umfasst einen Textilträger 705, der eine Vielzahl von Garnen 706 umfasst, die in einem Klebpolaufbau vorgesehen sind. Ein erstes Finish 510 ist auf der Oberfläche des Textilträgers 705 derart vorgesehen, dass es zumindest einen Abschnitt der Klebpolgarne 706 beschichtet. Das erste Finish 510 umfasst ein teilchenförmiges photokatalytisches Material und ein Bindemittel, wie oben beschrieben. Ein zweites Finish 515 ist auf einer Oberfläche des Textilträgers 705 gegenüberliegend der Oberfläche vorgesehen, die das erste Finish 510 trägt (d. h. die Klebpoloberfläche des Textilträgers). Das zweite Finish 515 umfasst aktivierte Kohlenstoffpartikel und ein Bindemittel, wie oben beschrieben. Während das in 7 abgebildete Substrat mit dem ersten Finish lediglich auf einer Seite des Textilträgers angeordnet gezeigt wird, kann das erste Finish auf beiden Seiten des Textilträgers angeordnet sein. Bei einer derartigen Ausführungsform wird das zweite Finish über dem ersten Finish auf einer Seite des Textilträgers aufgebracht.
Wie in 7 abgebildet, kann der Textilträger 705 eine Vielzahl von Garnen 706 umfassen, die durch ein Haftmittel 720 am Platz geklebt sind. Das zweite Finish 515 kann auf der technischen Rückseite des Substrats in der Form einer auf die Haftmittellage 720 aufgebrachten Beschichtung oder Finish angeordnet sein. Alternativ kann das zweite Finish in eine Unterschichtlage aufgenommen sein, die auf die Haftmittellage aufgebracht ist, zum Beispiel in der Form einer Latex-Bindemittelbeschichtung, die aktivierte Kohlenstoffpartikel enthält, oder eines Schaums (z. B. eine Polyurethan-Schaumunterschicht), die aktivierte Kohlenstoffpartikel enthält.
Als eine Folge der Aufbringung von aktivierten Kohlenstoffpartikeln auf eine Seite des Textilträgers, ist das beschichtete Textil elektrisch leitfähig auf der beschichteten Seite, was zu einer Oberfläche führt, die elektrische Ladung ableitet. Ein derartiges Merkmal ist besonders nützlich im Inneren eines Fahrzeugs, in dem ein Verringern der statischen Elektrizität nicht nur zum Beseitigen von irritierenden Schocks an die Fahrzeuginsassen wünschenswert ist, sondern auch um die Wahrscheinlichkeit eines Feuers zu verringern, das durch die Entladung statischer Elektrizität zum Beispiel an einer Tankstelle verursacht wird.
Die folgenden Beispiele demonstrieren die elektrische Oberflächenleitfähigkeit eines mit einer aktivierten Kohlenstoffbeschichtung beschichteten Textilträgers, wie gegenwärtig beschrieben.
Beispiele 9–17

Die Ware der Probe 5A, mit einem photokatalytischen Finish darauf aufgebracht (wie in Beispiel 1), wurde auf einer Seite mit einer aktivierten Kohlenstoffbeschichtung beschichtet. Die aktivierte Kohlenstoffbeschichtung enthielt aktiviertes Kohlenstoffpulver (wie in der unteren Tabelle 8 vorgesehen), das zuerst mit Wasser unter Hochgeschwindigkeits-Scherungsmischen in der Gegenwart eines Methacrylsäure-Dispergiermittels dispergiert wurde. Die Beschichtung wurde dann mit einem Polyacrylat-Latex-Bindemittel mit einer Glasumwandlungstemperatur von ungefähr –10°C gemischt, derart dass die aktivierte Kohlenstoffkomponente ungefähr 20% nach Gewicht der Beschichtungszusammensetzung betrug. Tabelle 8. Quelle und Hersteller von verschiedenen aktivierten Kohlenstoffpartikeln

Probenkennung	Kohlenstoffquelle	Hersteller	Markenname
9	Bitumen	Calgon Corporation	Calgon Flue^® Pac B (feines Pulver)
10	Bitumen	Calgon Corporation	Calgon^® WPH-CX
11	Kohle	Norit America	Norit^® PAC 200 (feines Pulver)
12	Kohle	Norit America	Darco^® KB-G (feines Pulver)
13	Chinesische Kohle	Pica, Inc.	PICA^® Chinese Coal PAC (feines Pulver)
14	Kokosnussschale	Pica, Inc.	PICA^® CSA 80 CTC (8–15 Mikrometer Partikelgröße)
15	Kokosnussschale	Pica, Inc.	PICA^® GX 203 (20–30 Mikrometer Partikelgröße)
16	Braunkohle	Norit America	Darco^® FGD (feines Pulver)
17	Torf	Norit America	Norit^® SX Ultra

Die elektrische Leitfähigkeit der aktivierten Kohlenstoffbeschichtung wurde unter Verwendung eines Modell ACL 385 Oberflächenwiderstandsfähigkeits-Messgeräts von ACL Staticide, Inc. aus Elk Grove Village, Illinois, gemessen. Die Beispiele 9–11 und 13–17 wiesen jeweils eine elektrische Oberflächenleitfähigkeit von ungefähr 10^–5 Siemens/Meter auf. Beispiel 12 wies eine elektrische Oberflächenleitfähigkeit von 10^–10 Siemens/Meter auf.
Der vorliegende Textilträger, der ein photokatalytisches Finish auf zumindest eine erste Seite davon aufgebracht und eine aktivierte Kohlenstoffbeschichtung auf eine zweite Seite davon aufgebracht aufweist, ist ausgestaltet, um beides, Kontaminationsstoffe aus dem Inneren eines Kraftwagens zu adsorbieren und derartige Kontaminationsstoffe abzubauen oder zu oxidieren. Er ist besonders gut geeignet als eine Polsterungsware, wo die Eigenschaften des Abbaus elektrischer Ladung verhindern, dass der Insasse einen Schock erhält, wenn sie in das Fahrzeug eintreten oder es verlassen.
Ferner, wie zuvor diskutiert wurde, wirkt das photokatalytische Finish, um organisch-basierte Gerüche abzubauen bzw. aufzuspalten, die in das Innere des Kraftwagens durch seine Insassen gebracht werden können. Diese Gerüche umfassen Zigarettenrauch, Nahrungsmittel-assoziierte Gerüche und dergleichen. Die aktivierten Kohlenstoffbestandteile in dem Textilträger wirken durch Adsorbieren befremdlicher Gerüche, einschließlich jene, die aus dem Urethanschaum in Kraftwagensitzen ausströmen. Ein derartiger Schaum ist bekannt einen unverkennbaren Amingeruch zu produzieren, wenn Restausgangsmaterialien verflüchtigt werden. Durch Bedecken der Sitze mit dem vorliegenden Textilträger wird zugelassen, dass weniger befremdliche VOCs in den Kabinenraum eintreten.
Tatsächlich glaubt man, dass das Aufnehmen eines Substrats gemäß der Erfindung in die Polsterung im Inneren eines Kraftwagens helfen könnte, dass der Kraftwagen Standards bezüglich der Menge an VOCs besteht, die in dem Passagierabteil vorhanden sind, wie beispielsweise die Ziel-VOC-Niveaus, die kürzlich durch den Verband der Japanischen Automobilhersteller (Japan Automobile Manufacturers Association, JAMA) angenommen wurden.
Zusätzlich kann der vorliegende Textilträger auch als ein Dachhimmel (das heißt eine Ware, die verwendet wird um die innere Decke eines Fahrzeugs zu bedecken) oder als eine Kofferraumwanne (das heißt eine Ware, die verwendet wird um den inneren Laderaum eines Fahrzeugs zu bedecken) verwendet werden, sowie für irgendwelche anderen Textilstoffbahnen innerhalb des Fahrzeuginneren. Innere Teppiche, wie beispielsweise Fußmatten, können auch mit dem vorliegenden Photokatalysator und aktivierten Kohlenstoffbehandlungen behandelt werden, um jenen Artikeln geruchsadsorbierende und geruchsbeseitigende Eigenschaften zu verleihen.
Obwohl der vorliegende Textilträger zur Verwendung in Verbindung mit Fahrzeugen beschrieben wird, wird in Erwägung gezogen, dass derartige Träger einen Nutzen in einer großen Vielfalt von anderen Anwendungen finden können. Aus diesen Gründen stellt der vorliegende Textilträger einen nützlichen Fortschritt gegenüber dem Stand der Technik dar.
Sämtliche Bezugnahmen, einschließlich Veröffentlichungen, Patentanmeldungen und Patente, die hierin zitiert werden, werden hierdurch durch Bezugnahme in dem gleichen Maß aufgenommen, wie wenn jede Bezugnahme individuell und spezifisch angegeben wäre, durch Bezugnahme aufgenommen zu sein, und in ihrer Gesamtheit hierin dargelegt wäre.
Die Verwendung der Begriffe „ein/eine/einer" und „der/die/das" und ähnliche Referenzen in dem Kontext des Beschreibens der vorliegenden Produkte und Verfahren (insbesondere im Kontext der folgenden Ansprüche) sind so auszulegen, dass sie beides, den Singular und den Plural abdecken, wenn nicht anderweitig hierin angegeben oder eindeutig durch den Kontext widersprochen. Die Begriffe „umfassend", „aufweisend", „mit" und „enthaltend" sind als offene Begriffe auszulegen (d. h. mit der Bedeutung „mit, aber nicht beschränkt auf"), wenn es nicht anderweitig angemerkt wird. Die Vorträge von Bereichen von Werten hierin sind lediglich dazu gedacht, als ein Stenoverfahren des individuellen Bezugnehmens auf jeden separaten Wert zu dienen, der in den Bereich fällt, wenn es nicht hierin anderweitig angegeben wird, und jeder separate Wert ist in die Beschreibung aufgenommen, als wenn er individuell hierin vorgetragen wäre. Sämtliche hierin beschriebene Verfahren können in irgendeiner geeigneten Reihenfolge durchgeführt werden, wenn es nicht anderweitig hierin angegeben oder anderweitig eindeutig durch den Kontext widersprochen wird. Die Verwendung von irgendwelchen und sämtlichen Beispielen oder beispielhafter Sprache (z. B. „wie beispielsweise"), die hierin vorgesehen wird, ist lediglich dazu gedacht, besser die hierin vorgesehenen Lehren zu erleuchten und stellt keine Beschränkung des Bereichs der Lehren dar, wenn nicht anderweitig beansprucht. Keine Sprache in der Beschreibung sollt so ausgelegt werden, dass sie irgendein nicht-beanspruchtes Element als wesentlich zur Ausführung der Lehren hierin angibt.
Bevorzugte Ausführungsformen wurden in der vorangehenden Beschreibung bereitgestellt, einschließlich des besten Wegs, der den Erfindern bekannt ist, zur Ausführung der Lehren hierin. Variationen jener bevorzugter Ausführungsformen können Fachleuten bei Durchsicht offensichtlich werden. Die Erfinder erwarten, dass fachmännische Handwerker derartige Variationen wie angemessen einsetzen, und die Erfinder beabsichtigen. für die Lehren hierin, dass sie anderweitig ausgeführt werden als speziell hierin beschrieben. Folglich umfasst diese Offenbarung sämtliche Modifikationen und Äquivalente des in den hieran angefügten Ansprüchen angegebenen Gegenstands, wie es durch das anwendbare Gesetz zugelassen wird. Überdies wird jegliche Kombination der oben beschriebenen Elemente in allen möglichen Variationen davon durch die Erfindung umfasst, wenn es nicht anderweitig hierin angegeben oder anderweitig eindeutig durch den Kontext widersprochen ist.
Zusammenfassung
Hierin bereitgestellt wird ein photokatalytisches Substrat mit einem Textilträger und einem Finish auf zumindest einer ersten Oberfläche davon. Das Finish auf zumindest der ersten Oberfläche des Textilträgers umfasst ein teilchenförmiges photokatalytisches Material und ein Bindemittel. Auf der gegenüberliegenden Oberfläche des Textilträgers ist eine Beschichtung mit aktivierten Kohlenstoffpartikeln und einem Bindemittel angeordnet. Auch wird ein Verfahren zur Herstellung derartiger photokatalytischer Substrate bereitgestellt.

Claims

Photokatalytisches Substrat (500, 600, 700), wobei das Substrat (500, 600, 700) umfasst: (a) einen Textilträger (505, 605, 705) mit zumindest einer Oberfläche, und (b) ein erstes Finish (510) auf der Oberfläche des Trägers (505, 605, 705), wobei das Finish umfasst: (i) ein teilchenförmiges photokatalytisches Material mit einer Vielzahl von Primärpartikeln, wobei das photokatalytische Material in dem ersten Finish in einer Menge von ungefähr 0,05 bis ungefähr 2 Gew.% vorhanden ist, basierend auf dem Gesamtgewicht des Substrats, und (ii) ein Bindemittel, wobei das Bindemittel in dem ersten Finish in einer Menge vorhanden ist, die ausreichend ist, um ein Verhältnis, nach Gewicht, von photokatalytischem Material zu Bindemittel von 1:0,1 bis ungefähr 1:5 vorzusehen, wobei das erste Finish (510) auf der Oberfläche des Textilträgers (505, 605, 705) eine Vielzahl von Agglomeraten der Primärpartikel des photokatalytischen Materials umfasst, und wobei die Agglomerate eine poröse äußere Oberfläche aufweisen.
Photokatalytisches Substrat (500, 600, 700), wobei das Substrat (500, 600, 700) umfasst: (a) einen Textilträger (505, 605, 705) mit einer ersten Oberfläche und einer zweiten Oberfläche, gegenüberliegend der ersten Oberfläche, (b) ein erstes Finish (510), das auf der ersten Oberfläche des Textilträgers (505, 605, 705) angeordnet ist, wobei das Finish (510) umfasst (i) ein teilchenförmiges photokatalytisches Material mit einer Vielzahl von Primärpartikeln, und (ii) ein erstes Bindemittel, wobei das erste Finish auf der Oberfläche des Textilträgers eine Vielzahl von Agglomeraten der Primärpartikel des photokatalytischen Materials umfasst, und wobei die Agglomerate eine poröse äußere Oberfläche aufweisen, und (c) ein zweites Finish (515), das auf der zweiten Oberfläche des Textilträgers (505, 605, 705) angeordnet ist, wobei das zweite Finish (515) aktivierte Kohlenstoffpartikel und ein zweites Bindemittel umfasst.
Photokatalytisches Substrat nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei der Textilträger Polyester-enthaltende Garne (506, 606, 706) umfasst, und die Garne (506, 606, 706) in einem gewebten oder gewirkten Aufbau vorgesehen sind.
Photokatalytisches Substrat nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das teilchenförmige photokatalytische Material pyrogenes Anatas-Titandioxid umfasst.
Photokatalytisches Substrat nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das photokatalytische Material in dem Finish in einer Menge von ungefähr 0,5 bis ungefähr 1 Gew.% vorhanden ist, basierend auf dem Gesamtgewicht des Substrats.
Photokatalytisches Substrat nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Bindemittel ein Latex-Bindemittel ist.
Photokatalytisches Substrat nach einem der Ansprüche 2 bis 6, wobei das erste Bindemittel in dem ersten Finish in einer Menge vorhanden ist, die ausreichend ist, um ein Verhältnis, nach Gewicht, von photokatalytischem Material zu Bindemittel von 1:0,1 bis ungefähr 1:5 vorzusehen.
Verfahren zur Herstellung eines photokatalytischen Substrats, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: (a) Bereitstellen eines Textilträgers mit zumindest einer Oberfläche, (b) Bereitstellen einer Beschichtungszusammensetzung, wobei die Beschichtungszusammensetzung angefertigt wird durch: (i) Bereitstellen eines flüssigen Mediums, (ii) Dispergieren eines trockenen, teilchenförmigen Materials in dem flüssigen Medium, und (iii) Zufügen eines ersten Bindemittels zu dem flüssigen Medium, das in Schritt (ii) hergestellt wird, um eine Beschichtungszusammensetzung herzustellen, wobei die Beschichtungszusammensetzung eine Menge von erstem Bindemittel umfasst, die ausreichend ist, um ein Verhältnis, nach Gewicht, von photokatalytischem Material zu Bindemittel von 1:0,1 bis ungefähr 1:5 vorzusehen, (c) Aufbringen der Beschichtungszusammensetzung auf zumindest einen Abschnitt der Oberfläche des Textilträgers, und (d) Trocknen der Oberfläche des Textilträgers, auf welche die Beschichtungszusammensetzung aufgebracht wurde, um ein photokatalytisches Substrat herzustellen.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei das Verfahren ferner die folgenden Schritte umfasst: (e) Bereitstellen einer zweiten Beschichtungszusammensetzung, wobei die zweite Beschichtungszusammensetzung aktivierte Kohlenstoffpartikel und ein zweites Bindemittel umfasst, (f) Aufbringen der zweiten Beschichtungszusammensetzung auf zumindest einen Abschnitt der zweiten Oberfläche des Textilträgers, und (g) Trocknen des Abschnitts der zweiten Oberfläche des Textilträgers, auf welche die zweite Beschichtungszusammensetzung aufgebracht wurde, um ein photokatalytisches Substrat herzustellen.
Verfahren nach Anspruch 8 oder Anspruch 9, wobei der Textilträger Polyester-enthaltende Garne umfasst, und die Garne in einem gewebten oder gewirkten Aufbau vorgesehen sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei das teilchenförmige photokatalytische Material pyrogenes Anatas-Titandioxid umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, wobei das photokatalytische Material auf der Oberfläche des Trägers in einer Menge von ungefähr 0,5 bis ungefähr 1 Gew.% vorhanden ist, basierend auf dem Gesamtgewicht des Substrats.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 12, wobei das Bindemittel ein Latex-Bindemittel ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 13, wobei die Beschichtungszusammensetzung ferner ein Dispergiermittel umfasst, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Phosphatester, Ammoniak, Ammoniumhxdroxid und Kombinationen daraus besteht.
Verfahren nach Anspruch 14, wobei das Dispergiermittel dem flüssigen Medium vor dem Zufügen des Bindemittels zugefügt wird.