Wäßrige Dispersionen von neuen amphiphilen Co-Oligomeren für die wasch- und reinigungsbeständige fettende Ausrüstung von Leder und Pelzfeilen so- ie ihre Verwendung
Die Fettung pflanzlich und/oder mineralisch gegerbter Leder beziehungs¬ weise Pelzfelle ist ein essentieller Verfahrensschritt in den Aus¬ rüstungsstufen zum gebrauchsfertigen Wertstoff auf Leder- beziehungsweise Fellbasis. Die Form der Fettverteilung in der Hautsubstanz und das Ausmaß der Einbindung der Fettkomponenten in die Hautsubstanz beeinflussen die" Eigenschaften und die Gebrauchsfähigkeit der Fertigprodukte entscheidend. Es besteht dabei umfangreiches Fachwissen zu möglichen Interaktionen zwischen den Fettkomponenten einerseits und der gegerbten, sowie Rest¬ gerbstoffe enthaltenden Hautsubstanz andererseits. Der bestimmte Aufbau der Fettungsmittel - beispielsweise das Ausmaß ihrer lipophilen Gruppen und gegebenenfalls vorliegende Reaktivgruppen zur Umsetzung mit geeigne¬ ten Reaktivbestandteilen im gegerbten Leder - bestimmen unter anderem die Dauerhaftigkeit und Wirkung der fettenden Ausrüstung im praktischen Ge¬ brauch der Leder- und Pelzwaren.
Ein für die Praxis nach wie vor wichtiger Aspekt liegt in der Schaffung von fettenden Ausrüstungsmitteln, die in der gegerbten Hautsubstanz so zuverläßig gebunden werden können, daß eine für die praktischen Bedürf¬ nisse hinreichende Wasch- und Reinigungsbeständigkeit der Leder- be¬ ziehungsweise Pelzwaren sichergestellt ist. Hochwertige Lederwaren, bei¬ spielsweise aus der Bekleidungsindustrie, sollen dabei sowohl der wäßrig- tensidischen Wäsche als auch gegebenenfalls einer chemischen Reinigung ohne wesentliche Qualitätseinbuße zugänglich sein. Für Sonderfälle
wird die weiterführende Bedingung hinreichender Wasserdichtigkeit des fertig ausgerüsteten Leders gewünscht.
Zur wasserdichten Ausrüstung von Leder oder Pelzen sind insbesondere drei Verfahrensprinzipien bekannt:
1. Imprägnierung durch Einlagerung wasserunlöslicher Substanzen, zum Beispiel feste Fette, Wachse oder spezielle Polymere,
2. Imprägnierung durch Einlagerung wasserquellender Substanzen, die bei Wasseraufnahme hoch-viskose Emulsionen bilden und die Faserzwischen¬ räume des Leders verstopfen, zum Beispiel spezielle E ulgatoren vom W/O-Typ,
3. Behandlung mit hydrophobierend wirkenden Substanzen, zum Beispiel Aluminium-, Chrom- und/oder Zirkonkomplexe, Silikone oder organische Fluorverbindungen.
Die DE 1669347. beschreibt die Anwendung von wassere ulgierbaren Sulfo- bernsteinsäure-Halbestern zum Fetten von Leder, wobei jedoch noch keine Wasserdichteffekte erzielt werden. Gegenstand der EP 193832 ist ein Ver¬ fahren zur Herstellung wasserdichter Leder oder Pelze unter Verwendung von Sulfobernsteinsäure-Monoestern in Kombination mit imprägnierenden und/oder hydrophobierenden Fettungsmitteln, wobei das Kennzeichen dieses Verfahrens darin liegt, daß man die Leder oder Pelze im Anschluß an die Nachgerbung in wäßriger Flotte mit imprägnierenden und/oder hydrophobie- renden Fettungsmitteln behandelt, die Su fobernsteinsäure- onoester-Salze mit Ci2-2 -Fe'ttresten enthalten und nach Absäuern durch Zugabe eines Chrom-, Zirkon- und/oder Aluminiumsalzes fixiert. Bevorzugt werden die Sulfobernsteinsäure-Monoester-Salze mit imprägnierenden Fettungsmitteln aus der Gruppe oxidierte oder oxidierte und teilsulfierte Ci8-26~Kon^en~ Wasserstoffe oder C32_4rj-Wachse, Phosphorsäuremono-Ci2-24"aTy^esterr Citronensäuremono-Ci6-24"a^"yles'fcer» Sorbitan-, Glycerin- und/oder Penta- erythrit-Ci6-24*-frettsäureester eingesetzt.
In jüngster Zeit werden für die Wet-end-Ausrüstung von insbesondere mi¬ neralisch gegerbten Ledern und Pelzfeilen a phiphile Mittel beschrieben und empfohlen, die bestimmt ausgewählte Co-Oligo ere von einerseits hy¬ drophoben beziehungsweise oleophilen Monomeren und andererseits hydrophi¬ len Monomerbestandteilen darstellen. Amphiphile Mittel dieser Art können in Form wäßriger Dispersionen, Emulsionen und/oder Lösungen nach Abschluß der Hauptgerbung in die auszurüstenden Leder oder Felle eingearbeitet - beispielsweise eingewalkt - werden. Insbesondere im Fall mineralisch ge¬ gerbter Leder oder Pelzfeile können diese amphiphilen Ausrüstungsmittel gleichzeitig die Funktion der Nachgerbung übernehmen. Es kann schließlich eine abschließende Fixierung der amphiphilen Mittel mit insbesondere Mi¬ neralgerbstoffen vorgesehen sein. Die jüngere Patentliteratur beschreibt Hilfsstoffe der hier betroffenen Art. So sind zum Beispiel in der EP 372746 entsprechende Mittel und ihre Anwendung beschrieben, wobei die amphiphilen Co-Polymere aus einem überwiegenden Anteil wenigstens eines hydrophoben Monomeren und einem untergeordneten Anteil wenigstens eines copolymerisierbaren hydrophilen Monomeren gebildet sind. Als hydrophobe Monomere sind aufgezählt: langkettige Alkyl(meth)acrylate, langkettige Alkoxy- oder Alkylphenoxy(polyethylenoxid)-(meth)acrylate, primäre Al- kene, Vinylester von langkettigen Alkylcarbonsäuren und deren Gemische. Die in geringerem Anteil vorliegenden hydrophilen Comonomeren sind ethy- lenisch ungesättigte wasserlösliche Säuren oder hydrophile basische Co- monomere. Das Molekulargewicht (Gewichtsmittel) der Copolymeren liegt im Bereich von 2.000 bis 100.000.
Die EP 412389 beschreibt als Mittel zum Hydrophobieren von Leder und Pelzfellen den Einsatz von Copolymerisaten, die durch radikalische Copo- lymerisation von (a) C8-40-Monoolefinen mit (b) ethylenisch ungesättigten C4_8-Dicarbonsäureanhydriden nach Art einer Substanzpolymerisation bei Temperaturen von 80 bis 300βC zu Copolymerisaten mit Molmassen von 500 bis 20.000 g/Mol, anschließende Solvolyse der Anhydridgruppen der Copoly- merisate und zumindest partielle Neutralisation der bei der Solvolyse entstehenden Carboxylgruppen in wäßrigem Medium mit Basen hergestellt worden sind und die in Form von wäßrigen Dispersionen oder Lösungen vor-
liegen. Schließlich wird in der EP 418661 zum gleichen Zweck die Verwen¬ dung von Copolymerisaten beschrieben, die (a) 50 bis 90 Gew.-% C8-40-A1- kyl(meth)acrylate, VinyTester von C8-40-Carbonsäuren oder deren Mischun¬ gen und (b) 10 bis 50 Gew.-% monoethylenisch ungesättigte C3_i2-Carbon- säurenr monoethylenisch ungesättigte Dicarbonsäureanhydride, Halbester oder Halbamide von monoethylenisch ungesättigten C_μi2-Dicarbonsäuren, A ide von C3_i2-Monocarbonsäuren oder Mischungen davon einpolymerisiert enthalten und Molmassen von 500 bis 30.000 g/Mol besitzen. Die Copolymeri- sate liegen in zumindest partiell neutralisierter Form in wäßriger Lösung oder in wäßriger Dispersion für den angegebenen Einsatzzweck vor.
Umfangreiche Arbeiten der Anmelderin haben gezeigt, daß die Vielgestal¬ tigkeit der hier in der Praxis anfallenden Einsatzmaterialien auf dem Gebiet der Wet-end-Ausrüstung von Leder und Pelzfellen einerseits sowie die handwerklich stark individuell und vielgestaltig ausgeprägte Form der Vorstufen bei der Gewinnung von Ledern und Pelzfeilen eine Erweiterung der Arbeitsmöglichkeiten für die fettende und gegebenenfalls gleichzeitig nachgerbende Ausrüstung im Wet-end wünschenswert macht. Die Erfindung geht dementsprechend von der Aufgabe aus, eine neue Stoffklasse von am¬ phiphilen Co-Oligomeren zur Verfügung zu stellen, die in verbesserter Weise in den hier dargestellten Ausrüstungsschritten vorgegerbter Leder und Pelzfelle eingesetzt werden können, dabei insbesondere geeignet sind, die Hautsubstanz durchdringend zu imprägnieren und dabei einerseits die gewünschten Fettungs- und gegebenenfalls auch gewisse Hydrophobierungs- effekte einstellen, andererseits aber auch die sonst übliche Nachgerbung gleichzeitig ersetzen können. Insbesondere will die Erfindung die Möglich¬ keit schaffen, eine wenigstens weitgehend reiniguπgsfeste Fettung zu er¬ möglichen- so daß entsprechend ausgerüstete Leder und Felle der wäßrig- tensidischen Wäsche und/oder einer chemischen Reinigung zugänglich wer¬ den, ohne substantielle Wertverluste zu erleiden.
Die Erfindung sieht dabei den Einsatz der im nachfolgenden geschilderten Co-Ol gomerenklasse, gewünschtenfalls auch in Abmischung mit weiteren fettenden und/oder hydrophobierenden insbesondere vorbekannten Mischungs-
komponenten vor, wobei in einer Ausführungsform sowohl die erfindungsge¬ mäß ausgewählte Klasse der amphiphilen Co-Oligomere als auch die gegebe¬ nenfalls zusätzlich mitverwendeten Hilfsstoffe der zuvor angegebenen Art durch eine Nachbehandlung mit insbesondere mineralischen Gerbstoffen im Hautmaterial fixiert werden können.
Die erf ndunqsqemäße Lehre
Gegenstand der Erfindung ist dementsprechend in einer ersten Ausführungs¬ form die Verwendung wäßriger Dispersionen von Co-Oligomeren aus der ra¬ dikalisch ausgelösten wäßrigen Emulsionscopolymerisation im schwach sau¬ ren bis neutral eingestellten pH-Bereich von
(a) Halbestern der Maleinsäure mit oleophilen Alkoholen und/oder deren niederen Alkylenoxidaddukten und
(b) Acrylsäure und/oder Methacrylsäure
als Hauptkomponenten, die auch zusätzlich
(c) untergeordnete Mengen von weiteren hydrophilen und/oder oleophilen Comonomeren im Oligomeren-Molekül enthalten können,
als amphiphiles Mittel zur fettenden, auswaschfesten und chemisch reinigungsfesten Ausrüstung von Leder und Pelzfetten.
Die Erfindung betrifft in dieser Ausführungsform den Einsatz der wäßrigen Dispersionen dieser amphiphilen Mittel insbesondere zur Ausrüstung mi¬ neralisch gegerbter Leder und/oder Pelzfelle, wobei im Rahmen dieser Be¬ handlung die zuvor geschilderten amphiphilen Mittel der Erfindung gleich¬ zeitig auch eine nachgerbende Funktion übernehmen beziehungsweise ausüben können.
Gegenstand der Erfindung sind in einer weiteren Ausführungsform wäßrige Dispersionen der amphiphilen Co-Oligomeren aus den zuvor definierten Kom¬ ponenten (a) und (b) sowie gegebenenfalls (c), wobei in diesen Co-Oligome¬ ren die Molverhältnisse von (a):(b) im Bereich von etwa 1:1 bis 2:1 lie¬ gen. Die gegebenenfalls vorliegende(n) Komponente(n) (c) sind dabei in geringeren Gewichtsmengen - bezogen auf die Summe von (a)+(b) - enthal¬ ten. Die wäßrigen Dispersionen sind auf pH-Werte im Bereich von neutral bis schwach basisch eingestellt und liegen insbesondere als wasserverdünn- bare wäßrig-pas öse Masse mit Wertstoffgehalten des Co-Oligomeren im Be¬ reich von etwa 30 bis 50 Gew.-% vor.
Einzelheiten zur Erfindung und ihren Ausführunqsformen
Tragendes Element der Erfindung ist der Einsatz der Co-Oligomeren aus Halbestern der Maleinsäure mit ausgewählten oleophilen Alkoholen - Kom¬ ponente (a) - und der Acrylsäure und/oder Methacrylsäure - Komponente (b), im folgenden der Einfachheithalber auch als (Meth)acrylsäure bezeich¬ net - als Hauptkomponenten. Zusätzlich können diese Co-Oligomeren unterge¬ ordnete Mengen entweder von Comonomeren mit hydrophilem Charakter und/oder von Comonomeren mit oleophilem Charakter aufweisen. Diese gege¬ benenfalls zusätzlichen Bestandteile des Co-Oligomeren-Moleküls sind zu¬ sammenfassend als Komponenten der Art (c) bezeichnet.
Für die Funktion der Co-Oligomeren' im erfindungsgemäßen Sinne ist ent¬ scheidend, daß ein lipophiler Anteil des Co-Oligomeren-Moleküls - die Halbester-Funktion der Maleinsäure mit oleophilen Alkoholen - verbunden ist mit den Carboxylgruppen, sowohl aus den Monomerbestandteilen zu (a) als auch zu (b).
Bevorzugte Ausführungsformen für Co-Oligomere der erfindungsgemäßen Defi¬ nition sehen vor, daß wenigstens etwa gleiche Mengen an (a) zu (b) zum Aufbau des Co-Oligomeren-Moleküls zum Einsatz kommen, wobei es aber be¬ vorzugt ist, die Komponente (a) molmäßig im Überschuß über die Komponente (b) zum Einsatz zu bringen. Hierdurch wird sichergestellt, daß ein ög-
liehst großer Anteil an fettenden und/oder hydrophobierenden lipophilen Molekülbestandteilen in das auszurüstende Wet-end Leder eingetragen wer¬ den, andererseits liegt aber im Co-Oligo eren-Molekül eine hinreichend große Zahl freier Carboxylgruppen vor, die ja sowohl aus den Bestandtei¬ len zu (a) wie aus den Bestandteilen zu (b) resultieren. Erfindungsgemäß wird damit die Möglichkeit geschaffen, gezielt fettende Effekte in der Faserstruktur des Leders beziehungsweise Pelzfells einzustellen, gleich¬ zeitig steht aber eine Vielzahl von reaktiven freien Carboxylgruppen zur Interaktion mit der Hautsubstanz und/oder bereits vorliegenden oder nach¬ träglich einzubringenden Hilfsmitteln - insbesondere mineralischen Gerb¬ stoffen - zur Verfügung. Die angestrebte Kombination der Mehrzahl von Ausrüstungseffekten wird damit gezielt steuerbar zugänglich. Insbesondere ist eine Fixierbarkeit des Hilfsstoffs im Hautgefüge derart möglich, daß die Reinigung durch Waschen und/oder chemische Reinigungsmittel bei Er¬ halt der gefetteten weichen Lederstruktur zugänglich wird.
Es hat sich gezeigt, daß bevorzugte Molverhältnisse von (a) zu (b) im Bereich von etwa 1:1 bis etwa 2:1 liegen können.
Zur Beschaffenheit der Co onomeren-Komponente (a) gelten die nachfolgen¬ den Angaben: Gebildet wird diese Komponente durch Halbester der Malein¬ säure mit lipophilen beziehungsweise oleophilen Alkoholen, wobei neben oder anstelle der Alkohole auch deren Alkylenoxidaddukte mit einer be¬ schränkten und in an sich bekannter Weise der Kettenlänge der Alkohole angepaßten Zahl von Alkylenoxidresten Verwendung finden können. Einzel¬ heiten hierzu finden sich beispielsweise in der eingangs zitierten EP 193832. Es ist dementsprechend im Falle der gegebenenfalls im Rahmen dieser Komponente (a) eingesetzten Halbester der Maleinsäure mit niederen Alkylenoxidaddukten oleophiler Alkohole bevorzugt, die zuletzt genannten Komponenten mit maximal 6 Alkylenoxidgruppen und vorzugsweise mit bis zu 4 Alkylenoxidgruppen zu derivatisieren. Niedrigere Alkoxilierungsgrade sind bevorzugt niedrigeren Kettenlängen zugeordnet, höhere Alkoxilie¬ rungsgrade innerhalb des genannten niedrigeren Bereiches können längeren
Kettenlängen zugeordnet sein. Geeignet können als Alkylenoxidgruppen ins¬ besondere entsprechende EO-Reste sein.
In einer wichtigen Ausführungsform der Erfindung wird allerdings mit oleophilen Maleinsäure-Halbestern als Komponente (a) gearbeitet, die frei von einer solchen Alkylenoxidderivatisierung sind. Geeignet sind hier insbesondere Halbester der Maleinsäure mit geradkettigen und/oder ver¬ zweigten Alkoholen oleophilen Charakters, die wenigstens überwiegend 8 bis 10 oder mehr C-Atome im Molekül enthalten. Bevorzugt kann der Ein¬ satz entsprechender Maleinsäure-Halbester sein, deren Alkoholreste 12 bis 24 C-Atome aufweisen, die in der Regel gesättigt sind, gewünschtenfalls wenigstens anteilsweise aber auch olefinisch 1- und/oder mehrfach unge¬ sättigt sein können. Besonders wichtige esterbildende Fettalkohole sind entsprechende Komponenten natürlichen Ursprungs, wie sie beispielsweise durch Reduktion aus Fettsäuren natürlichen Ursprungs in an sich bekannter Weise erhalten werden. Gesättigte Fettalkohole des Bereichs von C 12 bis 18 können für die Ausbildung der onomeren Komponenten zu (a) besondere Bedeutung haben. Unter Einsatz beziehungsweise Mitverwendung dieser Kom¬ ponenten werden optimierte fettende und gleichzeitig wasserabweisende Effekte erhalten.
Es hat sich allerdings gezeigt, daß durch eine leichte Variation auch schon in den alkoholischen Resten der Monomerkomponente zu (a) wichtige andere Eigenschaften für die Verwendung der Co-Oligomeren im erfindungs¬ gemäßen Sinne steuerbar sind. Hier ist insbesondere die Mitverwendung von verzweigtkettigen Alkoholen in beschränktem Ausmaß zu erwähnen. Der Ein¬ satz beschränkter Mengen solcher verzweigtkettigen Alkohole fördert offenbar die Penetrationsfähigkeit des Co-Oligomeren in die Faserstruktur des auszurüstenden Hautmaterials, wobei bereits untergeordnete Mengen an verzweigten Alkoholen ausreichen, diese erwünschten Effekte auszulösen. Verzweigtkettige Alkohole können dabei auch weniger als 12 C-Atome im Molekül enthalten, wobei entsprechende Komponenten mit wenigstens 6 C-Ato- men, vorzugsweise mit wenigstens 8 C-Atomen in Betracht kommen. Ein wich¬ tiger verzweigtkettiger Alkohol- der im Zusammenhang mit der Herstellung
der Maleinsäure-Halbester gemäß (a) zum Einsatz kommen kann, ist 2-Ethyl- hexanol. Die Menge der mitverwendeten verzweigtkettigen insbesondere kür¬ zeren Alkohole wird allerdings immer vergleichsweise beschränkt sein. So werden in der Regel nicht mehr als 20 Gew.-%, vorzugsweise nicht mehr als 15 oder gar 10 Gew.-% der in (a) vorliegenden Alkoholreste durch solche verzweigtkettigen niederen Alkohole gebildet. Für das praktische Arbeiten haben sich Mengenverhältnisse von etwa 95 Gew.-% ausgeprägt oleophiler langkettiger Fettalkohole, insbesondere des Bereichs C 12 bis 18 mit etwa 5 Gew.-% eines verzweigtkettigen Alkohols vom Typ 2-Ethylhexanol als hin¬ reichend erwiesen.
Die Komponenten zu (a) werden in an sich bekannter Weise aus Maleinsäure- Anhydrid durch Alkoholyse mit dem jeweils gewählten hydrophoben Fettalko¬ hol beziehungsweise Alkohol-Gemisch gewonnen.
Die bevorzugte Monomerkomponente zu (b) ist Acrylsäure, aber auch Mi¬ schungen aus Acrylsäure und Methacrylsäure mit insbesondere überwiegenden Mengen an Acrylsäure können hier besonders in Betracht gezogen werden.
Die Co-Oligo erisation, zu deren Einzelheiten nachfolgend noch berichtet wird, wird zweckmäßigerweise so geführt, daß die entstehenden Co-Oligo¬ meren mit mittleren Molekulargewichten (Gewichtsmittel) im Bereich von etwa 500 bis 20.000 anfallen. Besonders geeignete Co-Oligomere der ge¬ schilderten Art zeigen entsprechende mittlere Molekulargewichte des Be¬ reichs von etwa 1.000 bis 10.000.
Beim Aufbau des co-oligomeren Moleküls können gewünschtenfalls entweder zusätzlich oleophilierende Monomerkomponenten gemäß (c) und/oder zusätz¬ liche hydrophilierende Monomerkomponenten ebenfalls gemäß (c) mitverwen¬ det werden. Soll beispielsweise der wasserabweisende Effekt gestärkt wer¬ den, so können copolymerisierbare oleophile Monomerverbindungen - bei¬ spielsweise die aus dem Stand der Technik bekannten (Meth)acrylate lang¬ kettiger Alkohole - zusätzlich zum Einsatz kommen. Andererseits kann durch Einbau weiterer Säuregruppen, beispielweise Vinylsulfonsäure und
dergleichen, der Charakter der Fixierbarkeit beziehungsweise der Fähig¬ keit zur Nachgerbung verstärkt werden. Die erfindungsgemäßen amphiphilen Mittel enthalten allerdings in der bevorzugten Ausführungsform die gege¬ benenfalls mitverwendete(n) Komponente(n) (c) in vergleichsweise gerin¬ geren Gewichtsmengen - bezogen auf die Summe von (a)+(b). Insbesondere gilt diese Aussage für Co-Oligomere der geschilderten Art, die zusätzlich oleophile Komponenten (c) enthalten. In wichtigen Ausführuπgsformen liegt deren Gehalt bei nicht mehr als 45 Gew.-% und insbesondere bei weniger als 30 Gew.-% des Co-Oligomeren. In einer besonders wichtigen Ausführungs¬ form werden Co-Oligomere eingesetzt, die ohne Zusatz solcher oleophiler Komponenten zu (c) hergestellt worden sind. Werden hier zusätzliche fettende und/oder hydrophobierende Zusatzeffekte gewünscht, so werden im Sinne der erfindungsgemäßen Lehre Mischungskomponenten mitverwendet, auf die'im nachfolgenden noch getrennt eingegangen wird.
Die Herstellung der erfindunqsqe äß einzusetzenden Co-Oligomeren
Die Herstellung der Co-Oligomeren aus (a) und (b) sowie gegebenenfalls (c) erfolgt erfindungsgemäß durch wäßrige Emulsionscopolymerisation. Im einzelnen wird dabei zweckmäßigerweise wie folgt gearbeitet: Der getrennt hergestellte Maleinsäure-Halbester wird in leicht vorgewärmten Wasser erforderlichenfalls nach Aufschmelzen feinstemulgiert. Durch Alkalisie- rung mit insbesondere NaOH wfrd ein bestenfalls schwach'saurer bis neu¬ traler pH-Wert sichergestellt. Bevorzugte pH-Werte liegen im Bereich von etwa 4,5 bis 7, insbesondere 6 bis 7. Bei Temperaturen im Bereich des Siedepunkts des Wassers, üblicherweise oberhalb 90°C, wird eine wäßrige Lösung der Komponente(n) zu (b) - insbesondere Acrylsäure - zudosiert und durch gleichzeitige pH-Regulierung die Einhaltung des vorgegebenen bestenfalls schwach sauren pH-Wertes sichergestellt. Gleichzeitig wird ein Initiator für die radikalisehe Reaktion, insbesondere Wasserstoffper¬ oxid, zudosiert. Nach Abschluß der üblicherweise mehrstündigen Reaktion unter Einschluß einer Nachreaktionsphase wird im wäßrigen Reaktionsmedium ein neutral bis schwach alkalischer pH-Wert eingestellt. Es können auf diese Weise pastöse Massen hergestellt werden, deren Co-Oligomer-Wert-
stoffgehalt beispielsweise im Bereich von etwa 30 bis 45 Gew.-% liegt und die nicht abreagierte Bestandteile nur noch in Mengen deutlich unter 1 Gew.-%, vorzugsweise unterhalb 0,5 Gew.-%, enthalten. Bevorzugte pH-Werte für das lagerstabile Produkt liegen im Bereich um pH 7 bis 8. Die pasto¬ sen Massen sind mit Wasser und/oder wäßrigen Wirkstoffab ischungen der im nachfolgenden geschilderten Art jeder Zeit aufzumischen und zum prakti¬ schen Einsatz zu bringen.
In einer wichtigen Ausführungsform werden amphiphile Mittel der geschil¬ derten Art verwendet, bei deren Herstellung in der Stufe der wäßrigen Co-Oligiomerisation Emulgatoren mitverwendet worden sind, die beim Ein¬ trag in insbesondere mineral-gegerbte Leder und/oder Felle eine zusätz¬ liche Fettung beziehungsweise Hydrophobierung bewirken und bevorzugt gleichzeitig über saure Gruppen im gegerbten Leder beziehungsweise Fell fixiert werden können. Ein wichtiges Beispiel für Verbindungen dieser Art sind die eingangs genannten in Wasser emulgierbaren Sulfobernsteinsäure- Halbester, die von langkettigen Fettalkoholen und/oder ihren Alkylenoxid¬ addukten abstammen. Zur bestimmten Beschaffenheit der Alkohole gelten die zuvor gemachten Angaben im Zusammenhang mit den Halbestern der Malein¬ säurekomponente zu (a). Ein wichtiges Beispiel für die EmuIgatorenklasse der hier betroffenen Art sind C 18-Sulfosuccinat-Halbester, die im Rahmen der Co-Oligomerisation beispielsweise in Mengen von 5 bis 10 Gew.-% (wasserfreie Basis) mitverwendet werden können. Es hat sich gezeigt, daß durch den Einsatz solcher emulgatorartiger Hilfskomponenten - die an sich als Ausrüstungsmittel für die Lederfettung vorbekannt sind - in der Co- Oligomerisation im Sinne der Erfindung vorteilhafte Wirkungen erzielt werden können. Es fallen beispielsweise besonders feinstteilige wäßrig- pastöse Reaktionsprodukte mit hohen Wertstoffgehalten an Co-Oligomeren an.
Hilfsstoffe dieser Art müssen aber nicht als Mischungskomponenten schon im Rahmen der Co-Oligomerisation mitverwendet worden sein, sie können dem erfindungsgemäß zum Einsatz kommenden wäßrigen Wertstoffgemisch auch als
Mischungskomponenten nachträglich zugesetzt werden. Als Beispiele für Verbindungstypen dieser Art seien im einzelnen hier benannt:
Sulfobernsteinsäure-Halbester langkettiger Fettalkohole mit insbesondere 12 bis 24 C-Atomen und/oder deren Alkylenoxidaddukten mit bevorzugt bis zu 6 Alkylenoxidresten, entsprechende Sulfobernsteinsäure-Halbester von Fettsäure ono- und/oder Diglyceriden beziehungsweise deren Alkylenoxid¬ addukten mit bevorzugt bis zu 6 Alkylenoxidresten bei weiterhin bevorzug¬ ter Kettenlänge der Fettsäure(n) im Bereich Ci2-24ι langkettige Sulfofett- säuren insbesondere entsprechende alpha-Sulfofettsäuren mit vorzugsweise 12 bis 24 insbesondere 16 bis 18 C-Atomen, wobei im Falle dieser alpha¬ substituierten Sulfofettsäuren die Kohlenwasserstoffreste üblicherweise gesättigt sind, sowie innenstäπdige Sulfofettsäuren von olefinisch 1- und/oder mehrfach ungesättigten Carbonsäuren wie Ölsäure, Linolsäure, Linolensäure und dergleichen.
Zusammen mit den Co-Oligomeren im Sinne des erfindungsgemäßen Aufbaus können aber auch Fettungs- beziehungsweise Hydrophobierungsmittel im Sinne der Wertstoffgemische aus der eingangs zitierten EP 193832 zum Einsatz kommen. In dieser Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfah¬ rens werden also die erfindungsgemäß definierten Co-Oligomeren aus (a) und (b) sowie gegebenenfalls (c) kombiniert mit imprägnierenden und/oder hydrophobierenden Fettungsmitteln, die Sulfobernsteinsäure-Monoester-Sal- ze mit Ci2-24"Fe'fc'fcres'ten ™ Kombination mit weiteren imprägnierenden Fettungsmitteln, ausgewählt insbesondere aus der Gruppe der oxidierten oder oxidierten und teilsulfierten i8-26"κ°h1enwasserStof e oder C3 -40~Wachse enthalten. Andere Beispiele für diese zusätzlichen impräg¬ nierenden Fettungsmittel sind Phosphorsäuremono-Ci2-24~alκyleSιer« Par~ tialester von Polycarbonsäuren, wie Citronensäuremono-Ci6_24-alkylester, Partialester von Polyalkoholen, wie Sorbitan-, Glycerin- oder Pentaery- thrit-Ci6_24- ettsäureester.
Beim Einsatz von solchen Wertstoffgemisehen beträgt die Menge der erfin¬ dungsgemäß definierten Co-Oligomeren aus (a) und (b) sowie gegebenenfalls
(c) bevorzugt wenigstens etwa 35 Gew.-% des Wertstoffgemisches und insbe¬ sondere wenigstens etwa 50 Gew.-% - auf gleiche Basis bezogen. Es kann zweckmäßig sein, wenigstens etwa 70 bis 80 Gew.-% des insgesamt in die auszurüstenden Wet-end-Leder einzubringenden Wertstoffgemisches auf Basis der erfindungsgemäßen Co-Oligomeren vorzusehen.
Der Eintrag der Co-Oligomeren über ihre Anbietungsform der wäßrigen Dispersion - beziehungsweise ihrer Abmischungen mit den genannten wei¬ teren Komponenten - erfolgt in an sich bekannter Weise - siehe hierzu insbesondere auch die Angaben der eingangs genannten Druckschriften für vergleichbare Produkte. Nur kurz sei daher zusammenfassend dargestellt:
Die erfindungsgemäßen Co-Oligomer-Dispersionen eignen sich zur Behandlung von allen üblichen gegerbten Häuten, insbesondere entsprechendem Ma¬ terial, das mit Mineralgerbstoffen gegerbt worden ist. Die gegerbten Häu¬ te werden üblicherweise vor der Behandlung entsäuert. Sie können bereits, vor der Behandlung gefärbt worden sein. Eine Färbung kann aber auch erst nach der erfindungsgemäß durchgeführten Behandlung vorgenommen werden.
Das zu imprägnierende Leder im wet-Zustand wird mit den Dispersionen in wäßriger Flotte zweckmäßig bei pH-Werten von etwa 4 bis 10, vorzugsweise bei pH 5 bis 8, und bei Temperaturen von etwa 20 bis 60°C, vorzugsweise 30 bis 50°C während eines Zeitraums bis zu einigen Stunden gegebenenfalls mehrstufig behandelt. Die Behandlung erfolgt beispielsweise durch Walken in einem Faß. Die benötigte Menge an Co-Oligomer-Dispersion beträgt üb¬ licherweise 0,1 bis 30 Gew.-%, insbesondere 1 bis 20 Gew.-% bezogen auf das Falzgewicht des Leders oder das Naßgewicht der Pelzfelle. Die Flottenlänge beträgt üblicherweise 10 bis 1.000 %, vorzugsweise 30 bis 150 %, bei Pelzfeilen 50 bis 500 %.
Nach Abschluß der Behandlung mit der wäßrigen Flotte wird der pH-Wert der Behandlungsflotte durch Zusatz von Säuren in den leicht sauren Bereich verschoben. Geeignet ist insbesondere der Zusatz organischer Säuren, be¬ vorzugt Ameisensäure. Bevorzugte pH-Werte liegen im Bereich von 3 bis 5,
vorzugsweise im Bereich von etwa 3,5 bis 4. Gewünschtenfalls kann eine Fixierung mit insbesondere Mineralgerbstoffen nachgeschaltet werden, wo¬ bei hier der Einsatz von Aluminiumsalzen besonders bevorzugt sein kann.
Die nachfolgenden Beispiele beschreiben zunächst die Herstellung erfin¬ dungsgemäß geeigneter Co-Oligomerer und nachfolgend deren Einsatz zum Ausrüsten von Wet-end-Leder im erfindungsgemäßen Sinne.
B e i s p i e l e
Im nachfolgenden wird zunächst eine allgemeine Vorschrift für die Her¬ stellung der Oligomeren gemäß Beispiel 1 bis 6 auf Basis Acrylsäure und Maleinsäure-Fettalkohol-Halbester sowie gegebenenfalls Maleinsäure ge¬ geben. Das Molverhältnis von Acrylsäure zu Maleinsäurederivat beträgt dabei jeweils 1:1,44. Im einzelnen gilt dabei das Folgende:
In einem Reaktionsgefäß mit Rührer, Heizung, Kühlung, Rückflußkühler, Temperaturmessung und 3 Zulaufgefäßen wird eine Mischung aus Maleinsäure- Halbester und gegebenenfalls Maleinsäureanhydrid und soviel Wasser vor¬ gegeben, daß ein ca.44 Gew.-%iger Reaktionsansatz vorliegt. Im einzelnen wird dabei wie folgt vorgegangen:
Im gut gerührten Reaktionsgefäß wird das Wasser vorgelegt und auf ca. 35°C erhitzt. Bei Mitverwendung von Maleinsäureanhydrid (Beispiele 1 und 2) wird diese Komponente zunächst portionsweise in solcher Rate zugege¬ ben, daß die Innentemperatur des Reaktionsansatzes unter ca. 55°C bleibt (benötigte Zeitdauer ca. 20 Minuten; evtl. schwache Außenkühlung). Nach vollständigem Lösen des Maleinsäureanhydrids wird der - erforderlichen¬ falls aufgeschmolzene - Maleinsäure-Halbester zugegeben. Anschließend wird die Vorlage durch portionsweise Zugabe von NaOH-Plätzchen auf einen pH-Wert von ca. 7,0 neutralisiert. Dabei steigt die Innentemperatur auf maximal 80°C.
Nachfolgend wird der Reaktorinhalt auf 90°C erhitzt.
Getrennt von dieser Reaktionsvorlage sind zuvor 3 Zulauflösungen herge¬ stellt worden: Zulauflösung 1: Acrylsäure/Wasser (demineralisiert); Zu¬ lauflösung 2: Am oniumperoxidisulfat/Wasser (demineralisiert); Zulauf¬ lösung 3: 35 Gew.-%iger Wasserstoffperoxid
Nach Erreichen der Temperatur im Reaktorinneren von 90°C wird mit der Zugabe der Zulauflösungen und des Starters begonnen. Dabei gilt die fol¬ gende Rahmenrezeptur:
Vorlage:
1,44 Mol (Maleinsäure-Halbester und gegebenenfalls Maleinsäureanhydrid) + soviel Wasser, daß eine 44 Gew.-%ige Mischung vorliegt
2 Mol Natriumhydroxidplätzchen
Zulauflösung 1:
72 Gewichtsteile Acrylsäure (AS), ca. 1 Mol, 32 Gewichtsteile Wasser, demineralisiert
Zulauflösung 2:
8 Gewichtsteile Ammoniumperoxidisulfät, gelöst in 32 Gewichtsteilen
Wasser, demineralisiert
Zulauflösung 3:
28 Gewichtsteile 35%iges Wasserstoffperoxid
Die Zulauflösung 1 wird über einen Zeitraum von 5 Stunden gleichmäßig zugegeben. Parallel dazu werden die Zulauflösungen 2 und 3 über einen Zeitraum von 6 Stunden bei 100°C Innentemperatur gleichmäßig zugegeben - dabei kann leichter Rückfluß auftreten.
Anschließend wird das Reaktionsgemisch noch 1 Stunde bei 100°C nacher¬ hitzt.
Nach Abkühlen auf ca. 80CC wird durch vorsichtige Zugabe wäßriger 20%iger Natronlauge ein pH-Wert von ca. 7 eingestellt.
Es fallen jeweils beige-pastöse Endprodukte an, deren Trockenrückstand (IR-Trocknungswaage, 150°C) bestimmt wird.
Zu den im nachfolgenden tabellarisch zugefaßten Beispielen 1 bis 6 gelten - soweit erforderlich - die folgenden Besonderheiten:
Beispiel 1: Als Reaktionskomponente auf Basis Maleinsäure wird ein Ge¬ misch auf Basis Maleinsäureanhydrid (MSA) und Maleinsäureanhydrid-Halb¬ ester (MSA-Halbester) eingesetzt. Der Halbester ist durch Umsetzung der entsprechenden Menge MSA mit Cχ2-Fettalkohol hergestellt worden.
Beispiel 2: Auch hier wird ein Gemisch von MSA/MSA-Halbester eingesetzt. Der Halbester ist das Umsetzungsprodukt des MSA mit Ciβ-Fettalkohol. Das angefallene Oligomere ist zunächst klumpig, erst nach Stehen über Nacht und Erwärmen liegt eine homogene Reaktionsmasse vor.
Beispiel 3: Der MSA-Halbester ist ein Mischprodukt auf Basis der Alko¬ holkomponenten Ci5/i8_Fettalkoholgemisch und 2-Ethylhexanol (2-EHOH), zum Mengenverhältnis siehe die nachfolgende Tabelle. Das Reaktionsgemisch ist während der Reaktion stark klumpig und wird wegen seiner hohen Viskosität nachträglich mit Wasser verdünnt.
Beispiel 4: Der wäßrige Maleinsäure-Halbester-Ansatz entspricht in seiner Beschaffenheit dem Ansatz des Beispiels 3, zusätzlich wird diesem Reak¬ tionsansatz jedoch Ci8-Sulfosucsinat-Halbester als Emulgator zugesetzt. Es fällt ein stark viskoses, aber homogenes Reaktionsprodukt an.
Beispiel 5: Als Reaktionskomponente auf Maleinsäurebasis wird der Halb¬ ester mit Ci2~Fettalkohol - ohne Zusatz von MSA - verwendet.
Beispiel 6: Die Reaktionskomponente auf MSA-Halbesterbasis ist das in der nachfolgenden Tabelle identifizierte Gemisch aus den Halbestern auf Basis Ci6/i8-Fettalkohole und 2-Ethylhexanol (2-EHOH); in Abweichung von Bei¬ spiel 3 wird hier jedoch von Anfang an in der Vorlage mit der doppelten Menge an Wasser gearbeitet. Dabei fällt ein Reaktionsprodukt an, das sich nach 24 Stunden bei Raumtemperatur in 2 Phasen trennt.
Tabelle 1
..Trocken- Aussehen pH-Wert
Beispiel MSA rückstand Endprodukt
0,72 0,72 Cχ2 1.0 128 43,2 beige pastös 7,o
0,72 0,72 C16 1,0 128 38,4 helbgelb pastös 7,5
-*-
1.20 Ci6/i8 0,875 110,3 25,4 beige cremig 7,5 0,062-EH0H
1.20 Cι6/i8 0,875 110,3 36,4 beige pastös 2,4 0,062-EHOH
3,78 C12 2,625 330,9 38,8 beige pastös 7,3
1,83 Ci6/18 1,34 196 25,0 bei RT n. 24 h 0,1 2-EH0H = 2 Phasen
Unter Einsatz von Oligomerverbindungen der erfindungsgemäßen Definition werden Chrom-Lederproben mit den erfindungsgemäßen Oligomeren unter den Arbeitsbedingungen der nachfolgenden Beispiele 7 bis 11 behandelt.
Beispiel 7
Lederart: Oberleder (mit Fixierung) Ausgangsmaterial: wet blue %-Angaben bezogen auf Falzgewicht Anfangs-pH: 4,0
Arbeitsgang Gew.-% Produkt/Bemerkungen Laufzeit pH in Min.
Waschen 200 Wasser 40 15 4, 1
Flotte ablassen
Neutralisation 100 Wasser 40
0,5 Na-formiat 4,3
Flotte ablassen
Ausrüstung 100 Wasser 40 (Hydrophobierung- 5,4 Oligomer d. Erfindung 90 + Nachgerbung) + 0,7 Ameisensäure 30 4,2 Flotte ablassen
Fixierung 40
10 3,8
90 3,5
Waschen 300 Wasser 25 15 4,2
Leder über Nacht auf Bock, ausrecken, vakuumtrocknen 70°C 1,5 Min.
Beispiel 8
Lederart: Oberleder (ohne Fixierung) Ausgangsmaterial: wet blue %-Angaben bezogen auf Falzgewicht Anfangs-pH: 4,0
Arbeitsgang Gew.-% Produkt/Bemerkungen °C Laufzeit pH in Min.
40 15 4,1
40
4,3
40
Waschen 300 Wasser 25 15 4,2
Leder über Nacht auf Bock, ausrecken, vakuumtrocknen 70°C 1,5 Min.
Beispiel 9
Lederart: Oberleder Ausgangsmaterial: wet blue %-Angaben bezogen auf Falzgewicht Anfangs-pH: 4,0
Waschen 300 Wasser 25 15
Leder über Nacht auf Bock, vakuumtrocknen 70°C
Beispiel 10
Lederart: Bekleidungsleder
Ausgangsmaterial: wet blue %-Angaben bezogen auf Falzgewicht Anfangs-pH: 3, 9
Flotte ablassen
Waschen 300 Wasser 25 15 3,9
Leder über Nacht auf Bock, naß spannen, trocknen, millen, spannen
Beispiel 11
Leder art : Möbe 11 eder
Ausgangsmaterial : wet blue %-Angaben bezogen auf Falzgewicht Anfangs-pH: 4,0
Chromgerbstoff 90 3,6 Flotte ablassen
Waschen 300 Wasser 30 15
Flotte ablassen
Waschen 300 Wasser 25 15
Leder über Nacht auf Bock, naß klammern, trocknen, anfeuchten, millen, spannen
In den tabellarisch zusammengefaßten Beispielen 7 bis 11 werden jeweils als Oligomer der Erfindung die Produkte der erfindungsgemäßen Definition aus den Beispielen 1, 4 und 5 eingesetzt. In allen Fällen werden weiche,, geschmeidige und gut gefüllte Leder erhalten, die einen angenehmen Griff zeigen und sich durch hohe Narbenfestigkeit auszeichnen.
Die Muster können sowohl der wäßrig-tensidischen Wäsche (30°C) als der chemischen Reinigung unterworfen werden, ohne eine nachhaltige Schädigung der Produkteigenschaften auszulösen. Selbst nach mehrmalig wiederholten Reinigungsschritten der angegebenen Art ist keine nachhaltige Versteifung des Ledermaterials festzustellen.