DE202016000764U1 - Alkyl(meth)acrylat-Polymere zur Hydrophobierung von Textilien - Google Patents
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Abstract
Verwendung von Alkyl(meth)acrylat-Polymeren als Hydrophobierungsmittel zur Hydrophobierung von Textilien.
Description
- Die Erfindung betrifft die Verwendung von Alkyl(meth)acrylat-Polymeren zur Hydrophobierung von Textilien.
- Hydrophobierungsmittel (Water Repellents) zur Textilveredelung werden in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Vol. 36, Textile Auxiliaries, 7. Finishing Agents, S. 149 ff beschrieben. Die dort aufgeführten Produkte sind jedoch mit gewissen Nachteilen behaftet. So weisen paraffinhaltige Produkte eine mangelnde Permanenz auf den Textilien auf. Auch sind diese Produkte volatil, das heißt sie neigen bei der Applikation auf das Textil zum Abrauchen. Fluorchemische Hydrophobierungsmittel, insbesondere perfluorierte Produkte, weisen eine hohe Biopersistenz auf und neigen damit zur Bioakkumulation.
- Silikonhaltige Hydrophobierungsmittel, wie solche auf Basis von Methyl- oder Dimethylsiloxan-Copolymeren, benötigen bestimmte metallhaltige Vernetzungskatalysatoren, beispielsweise Zirkonium-, Zinn- oder Aluminiumsalze, Zinkoctoat, Zinn(II)oleat oder Kupfernaphthenat. Entsprechend handelt es sich bei den Produkten um 2-Komponentensysteme. Bestimmte Katalysatoren, wie Zinn(II)-Katalysatoren, sind zudem nicht unbedenklich.
- Aufgabe der Erfindung ist es, alternative Hydrophobierungsmittel zur Hydrophobierung von Textilien bereitzustellen.
- Gelöst wird die Aufgabe durch die Verwendung von Alkyl(meth)acrylat-Polymeren zur Hydrophobierung von Textilien.
- Alkyl(meth)acrylat-Polymere weisen den Vorteil auf, dass sie ein hohes Molekulargewicht aufweisen und somit bei der Applikation nicht zum Abrauchen neigen. Alkyl(meth)acrylat-Copolymere sind frei von Fluor. Es handelt es sich nicht um 2-Komponentensysteme, die zur Filmbildung die Anwesenheit von Metallkatalysatoren, beispielsweise von Zinn(II)-Katalysatoren, erfordern. Alkyl(meth)acrylat-Copolymere weisen aufgrund ihrer Polymerstruktur eine gute Haftung und Permanenz auf Textilien auf.
- Geeignete Alkyl(meth)acrylat-Polymere sind solche auf Basis von Alkylacrylaten oder Alkylmethacrylaten mit linearem oder verzweigtem C1-C40-Alkylrest. Beispiele sind Methylacrylat, Methylmethacrylat, Ethylacrylat, Ethylmethacrylat, Propylacrylat, Propylmethacrylat, Isopropylacrylat, Isopopylmethacrylat, Isobutylacrylat, Isobutylmethacrylat, Butylacrylat, Butylmethacrylat, Isoamylacrylat, Isoamylmethacrylat, 2-Ethylhexylacrylat, 2-Ethylhexylmethacrylat, 2-Propylheptylacrylat, 2-Propylheptylmethacrylat, lineare und verzweigte Isomere von C9-Alkylacrylat und -methacrylat, wie z. B. 3,5,5-Trimethyl-1-hexylacrylat und -methacrylat, lineare und verzweigte Isomere von C10-Alkylacrylat und C10-Alkylmethacrylat, wie z. B. 2-Isopropyl-5-methylhexylacrylat und -methacrylat, Laurylacrylat, Laurylmethacrylat, lineare und verzweigte Isomere von C13-Alkylacrylat und C13-Alkylmethacrylat, lineare und verzweigte Isomere von C17-Alkylacrylat und C17-Alkylmethacrylat, wie z. B. Acrylate und Methacrylate von C17-Alkoholgemischen, Stearylacrylat, Stearylmethacrylat, Behenylacrylat, Behenylmethacrylat, lineare und verzweigte Isomere von C21-Alkylacrylat und von C21-Alkylmethacrylat, Acrylate und Methacrylate von Guerbetalkoholen, z. B. 2-Octyldodecylacrylat und -methacrylat (C20-Guerbetmethacrylat, C20-Guerbetacrylat), und Gemische davon.
- Bevorzugte Alkyl(meth)acrylat-Polymere sind aber solche auf Basis von (Meth)acrylaten von C17-Alkoholgemischen. Dabei handelt es sich vorzugsweise um Ester der Acrylsäure oder der Methacrylsäure mit C17-Alkoholgemischen, die einen mittleren Verzweigungsgrad (Iso-Index) von 2,8 bis 3,7 aufweisen, besonders bevorzugt mit C17-Alkoholgemischen, die einen mittleren Verzweigungsgrad von 2,9 bis 3,6, insbesondere von 3,01 bis 3,5 und speziell von 3,05 bis 3,4 aufweisen. Ganz besonders bevorzugt weisen die C17-Alkoholgemische einen mittleren Verzweigungsgrad von etwa 3,1 auf. Die Herstellung der (Meth)acrylsäureester von C17-Alkoholgemischen, die Herstellung der C17-Alkoholgemische, die genaue Zusammensetzung der C17-Alkoholgemische sowie die Methode zur Ermittlung des mittleren Verzweigungsgrades (Iso-Index) der C17-Alkoholgemische können der
WO 2011/064190 - Die (Meth)acrylate von C17-Alkoholgemischen mit einem mittleren Verzweigungsgrad (Iso-Index) von 2,8 bis 3,7 besitzen einen Erstarrungspunkt (bei Atmosphärendruck, 101,325 kPa) von kleiner 0°C, bevorzugt von kleiner –20°C, besonders bevorzugt von kleiner –60°C. Die (Meth)acrylate von C17-Alkoholgemischen mit einem mittleren Verzweigungsgrad (Iso-Index) von 2,8 bis 3,7 werden beispielweise von BASF SE, Ludwigshafen, kommerziell angeboten unter den Produktbezeichnungen „C17-Acrylat” und „C17-Methacrylat”.
- Bei den Alkyl(meth)acrylat-Polymeren kann es sich um Homo- oder Copolymere handeln. Geeignete Comonomere sind Vinylaromaten, ethylenisch ungesättigte Nitrile, Vinylhalogenide, Vinylether, Monomere mit Hydroxygruppen, insbesondere Hydroxyalkyl(meth)acrylate, Monomere mit Epoxygruppen, (Meth)acrylamide sowie Monomere mit Säuregruppen oder Säureanhydridgruppen. Bevorzugte Comonomere sind Glycidylmethacrylat, Glycidylacrylat, Styrol, Methacrylsäure, Acrylsäure und Acrylnitril. Die Alkyl(meth)acrylat-Polymeren können bis zu 30 Gew.-% Comonomere enthalten.
- Die Alkyl(meth)acrylat-Polymere können nach üblichen Polymerisationsverfahren hergestellt werden. Beispiele sind:
- • Lösungspolymerisation, beispielsweise in Aceton oder Methylethylketon
- • Emulsionspolymerisation in Wasser
- • Emulsionspolymerisation mit Phasentransferagentien, z. B. Cyclodextrinen, in Wasser
- • Suspensionspolymerisation in Wasser
- • Miniemulsionspolymerisation in Wasser
- Bevorzugt ist die Polymerisation in wässrigen Systemen. Die Alkyl(meth)acrylat-Polymere weisen eine Partikelgröße im Bereich von 50 bis 1000 nm, bevorzugt von 100 bis 500 nm auf. Die Alkyl(meth)acrylat-Polymere können eine Kern-Schale-Struktur aufweisen. Es kann sich um Kern-Schale-Polymerpartikel oder Kapseln handeln. Das Polymer kann kristallin oder ganz oder teilweise amorph sein.
- Die Alkyl(meth)acrylat-Polymere werden im Allgemeinen in Form einer Lösung oder Suspension auf das das Textil aufgebracht. Dazu wird, wie in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Vol. 36, Textile Auxiliaries, 7. Finishing Agents, S. 143 ff. beschrieben, das trockene Textil in ein Behandlungsbad mit der Lösung oder Suspension des Hydrophobierungsmittels eingebracht und mit dieser getränkt. Anschließend wird die Lösung oder Suspension aus dem Textil abgepresst, beispielsweise mittels eines Rollen-Paares. Schließlich wird das Textil in einer Trocknungsvorrichtung getrocknet.
- Daneben können die Alkyl(meth)acrylat-Polymere auch durch Imprägnieren, Beschichten, wie Streichen, Rakeln, Drucken, gegebenenfalls auch durch eine Schablone, oder durch Pflatschen auf das Textil aufgebracht werden.
- Die Lösung oder Suspension enthält im Allgemeinen 50 bis 500 g/l, vorzugsweise 100 bis 300 g/l der Alkyl(meth)acrylat-Polymere.
- Textilien, die mit den Alkyl(meth)acrylat-Polymeren behandelt werden können, sind Stoffe aus allen möglichen Naturfasern und synthetischen Fasen. Geeignet sind Stoffe aus Pflanzenfasern oder Tierfasern wie Baumwolle, Wolle, Seide, Leinen, Kaschmir, Angora, Alpaka und Jute, Stoffe aus Fasern von natürlichen Polymeren wie Viskose, Modal und Lyocell, sowie Stoffe aus Fasern von synthetischen Polymeren wie Polyacrylnitril, Polyester, Polyamid, Polyimid, Polypropylen, Polyethylen, Polyvinylchlorid, Polyurethan, sowie Faser- und Materialmischungen daraus.
- Spezielle Anwendungen für Alkyl(meth)acrylat-Polymeren als Hydrophobierungsmittel sind Sport- und Freizeit-Bekleidung, „Outdoor”-Bekleidung, Arbeitskleidung und Uniformen, Heimtextilien, Polstermöbel, Markisenstoffe, Vorhänge, Tischdecken, Bettwäsche, Teppiche sowie technische Textilien in den Bereichen Medizin, Sport, Sicherheit und Bau.
- Geeignete Testverfahren für die wasserabweisende Wirkung sind in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Vol. 36, Textile Auxiliaries, 7. Finishing Agents, S. 151 ff beschrieben. Ein geeigneter Test ist der ”Spray-Test” (AATCC 22/EN 24920), mit dem das dynamische Wasserabweisungsvermögen (Dynamic water repellency) getestet wird. Mit den erfindungsgemäß als Textil-Hydrophobierungsmittel verwendeten Alkyl(meth)acrylat-Polymere wird dabei ein Testergebnis von im Allgemeinen mindestens 80, bevorzugt von 100 Punkten erreicht.
- 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
-
- WO 2011/064190 [0008]
- Zitierte Nicht-Patentliteratur
-
- Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Vol. 36, Textile Auxiliaries, 7. Finishing Agents, S. 149 ff [0002]
- Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Vol. 36, Textile Auxiliaries, 7. Finishing Agents, S. 143 ff. [0013]
- Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Vol. 36, Textile Auxiliaries, 7. Finishing Agents, S. 151 ff [0018]
- AATCC 22 [0018]
- EN 24920 [0018]
Claims (8)
- Verwendung von Alkyl(meth)acrylat-Polymeren als Hydrophobierungsmittel zur Hydrophobierung von Textilien.
- Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Alkyl(meth)acrylate C1-C40-Alkyl(meth)acrylate sind.
- Verwendung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Alkyl(meth)acrylate (Meth)acrylate von C17-Alkoholgemischen sind.
- Verwendung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die C17-Alkoholgemische einen mittleren Verzweigungsgrad (Iso-Index) von 2,8 bis 3,7 aufweisen.
- Verwendung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Alkyl(meth)acrylat-Polymere Copolymere mit einem Comonomer-Gehalt von bis zu 30 Gew.-% sind.
- Verwendung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Comonomere ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Glycidylmethacrylat, Glycidylacrylat, Styrol, Methacrylsäure, Acrylsäure und Acrylnitril.
- Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Textilien aus Baumwolle, Wolle, Seide, Leinen, Kaschmir, Angora, Alpaka, Viskose, Modal und Lyocell, Polyacrylnitril, Polyester, Polyamid, Polyimid, Polypropylen, Polyethylen, Polyvinylchlorid, Polyurethan oder Fasermischungen daraus sind.
- Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 7 für Sport- und Freizeit-Bekleidung, „Outdoor”-Bekleidung, Arbeitskleidung und Uniformen, Heimtextilien, Polstermöbel, Markisenstoffe, Vorhänge, Tischdecken, Bettwäsche, Teppiche sowie technische Textilien in den Bereichen Medizin, Sport, Sicherheit und Bau.
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Non-Patent Citations (5)
| Title |
|---|
| AATCC 22 |
| EN 24920 |
| Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Vol. 36, Textile Auxiliaries, 7. Finishing Agents, S. 143 ff. |
| Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Vol. 36, Textile Auxiliaries, 7. Finishing Agents, S. 149 ff |
| Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Vol. 36, Textile Auxiliaries, 7. Finishing Agents, S. 151 ff |
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