[0001] Verfahren zum Zurichten von Spaltleder und geschliffenem Leder durch Behandlung mit
Kautschuklatices.
[0002] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Zurichten von Spaltleder und
geschliffenem Leder mit carboxylierten Kautschuklatices aus konjugierten Dienen, Vinylaromaten
und/oder (Meth)acrylnitril durch Umsetzung mit Oxiden und/oder Hydroxiden zweiwertiger
Metalle.
[0003] Bei der Zurichtung von vollnarbigen, geschliffenen oder gespaltenen Ledern werden
auf dessen Oberfläche Zurichtmittel aus Pigmenten und Bindemitteln aufgetragen, so
daß die Poren des Leders oberflächlich verschlossen werden. Als Bindemittel werden
im allgemeinen wäßrige Copolymerisat-Dispersionen eingesetzt. Diese Copolymerisat-Dispersionen
stellen Polyacrylat-Dispersionen, Dispersionen von Copolymerisaten _ aus Vinylacetat
mit Acrylestern bzw. Ethylen oder Synthesekautschuk-Dispersionen dar. Als Pigmente
dienen solche anorganischer und organischer Provenienz, beispielweise Eisenoxid, Titandioxid,
Kaolin, Azopigmente und Phthalocyanine. Neben diesen Pigmenten können die Zurichtungen
übliche Verdickungsmittel enthalten, z. B. solche auf Cellulosebasis wie Carboximethylcellulose,
Polyvinylalkohole, Poly-N-Vinylpyrrolidone, Polyacrylsäure und deren Salze sowie Kasein.
[0004] Die üblicherweise eingesetzten Copolymerisat-Dispersionen befriedigen zwar beim Einsatz
auf vollnarbigen und geschliffenen Ledern, jedoch nicht auf Spaltledern. Zurichtungen
auf Spaltledern, insbesondere für Schuhoberleder, zeigen bei Verwendung der o. g.
Copolymerisat-Dispersionen eine schlechte Prägbarkeit sowie unzureichende Echtheiten,
vor allem ungenügende Trocken- und Naßknickfestigkeiten, mangelhafte Schichtenhaftung
und schlechte Kälteflexibilität.
[0005] Es ist bekannt, daß man Zurichtungen mit besonders guten Trockenknickfestigkeiten
erhält, wenn man einen hohen Vernetzungsgrad der Copolymerisate einstellt. Solche
Zurichtungen lassen sich jedoch aufgrund ihrer Elastizität schlecht prägen und zeigen
bei mehrschichtiger Arbeitsweise eine schlechte Schichtenhaftung im nassen Zustand
und eine unzureichende Naßknickfestigkeit.
[0006] In der französischen Patentschrift 1 197 476 wird ein Verfahren zur heißbügelechten
Zurichtung von Ledern durch Behandeln mit Carbonsäuregruppen enthaltenden Polymerisat-Dispersionen
bei Gegenwart von Zinkverbindungen beschrieben. Durch dieses Verfahren läßt sich zwar
die Heißbügelfestigkeit der Zurichtung verbessern, Deckung, Oberflächenruhe, Glanz,
Fülle und Griff werden jedoch verschlechtert. Insbesondere durch Bügelprozesse zwischen
den einzelnen Deckfarbenaufträgen treten infolge Vernetzung Haftschwierigkeiten zwischen
den einzelnen Schichten auf. Die obere Schicht wird auf der unteren Schicht nur ungenügend
verankert, so daß man mit schlechten Naßknickfestigkeiten und Naßhaftungen erhält.
[0007] Es wurde nun gefunden, daß Deckschichten auf Spaltleder und geschliffenem Leder mit
besonders guten, für die Lederzurichtung wichtigen Eigenschaften wie Abschluß und
Deckung, Narbenwurf und Zügigkeit, Kälteflexibilität und Haftung, Trocken- und Naßreibechtheiten,
insbesondere jedoch sehr guten Trocken- und Naßknickfestigkeiten, hervorragender Prägbarkeit
und Schichtenhaftung erhalten werden, wenn man die Behandlung des Leders mit einem
Verdickungsmittel enthaltenden bestimmten carboxylierten Synthesekautschuklatices
durchführt, bei deren Herstellung nur bis zu einem Umsatz der Monomeren von 80 - 90
Gew.-%, polymerisiert wird, und die Latices bei der Zurichtung des Leders mit Oxiden
und/oder Hydroxyden zweiwertiger Metalle umgesetzt werden.
[0008] Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren zum Zurichten von Spaltleder und
geschliffenem Leder durch Behandlung mit einem ein Verdickungsmittel enthaltenden
nichtauspolymerisierten synthetischen Kautschuklatex, der bei der Lederzurichtung
mit 0,5 bis 50 Gew.- %, bezogen auf Festkautschuk, eines oder mehrerer Oxide und/oder
Hydroxide zweiwertiger Metalle umgesetzt wird und der in einem Einstufenverfahren
bis zu einem Monomerumsatz von 80 - 90 Gew.-% durch Emulsionspolymerisation von
(A) 1 - 10 Gew.-Teilen einer oder mehrerer a, β-monoethylenisch ungesättigter aliphatischer
Carbonsäuren und
(B) 90 - 99 Gew.-Teilen eines Gemisches aus
a) 10 - 90 Gew.-Teilen Butadien und
b) 10 - 90 Gew.-Teilen Styrol und/oder (Me- th)acrylnitril, wobei die Menge an (Meth)acrylnitril
im Gemisch maximal 50 Gew.-Teile beträgt, und wobei bis
zu 25 Gew.-Teile der wasserunlöslichen Monomeren durch eines oder mehrere copolymerisierbare
Monomere aus der Reihe Methyl-, Ethyl-, n-Propyl-, Isopropyl-, n-Butyl-, Isobutyl
und 2-Ethylhexyl-(meth)-acrylat, Acrylamid und Methacrylamid ersetzt sein können,
hergestellt wird.
[0009] Vorzugsweise wird bei der Zurichtung des Leders der Kautschuklatex mit 1 - 20 Gew.-%,
bezogen auf Festkautschuk, eines oder mehrerer Oxide und/oder Hydroxide zweiwertiger
Metalle umgesetzt.
[0010] Zwar wird in der Britischen Patentschrift 900 591 in Beispiel 6 die Herstellung eines
Copolymerisates aus Methacrylamid, Acrylsäurebutylester, 2-Chlorbutadien und Styrol
beschrieben, das als Lederzurichtmittel geeignet ist und bei dem die Polymerisation
bei 95 % Umsatz unterbrochen wird, jedoch wird anschließend nach weiterem Zusatz von
Monomeren die Polymerisation vervollständigt.
[0011] In der Deutschen Patentschrift 1 103 509 wird die Herstellung von Chloroprenpolymerisaten
beschrieben, wobei die Polymerisation bei einem Umsatz von 80 % abgebrochen wird.
Die Produkte sollen unter anderem zur Herstellung von Filmen und Imprägnierungen auf
Leder geeignet sein. Chloroprenpolymerisate haben jedoch bis heute aus verschiedenen
Gründen keinen Eingang in die Technik der Lederzurichtung gefunden. Eine Nachstellung
des Beispiels 4 ergibt, daß das Produkt, zur Lederzurichtung eingesetzt, eine schlechte
Trocken- und Naßknickfestigkeit zeigt.
[0012] Als a, β-monoethylenisch ungesättigte Mono-und Dicarbonsäure seien beispielsweise
genannt: Acrylsäuren, Methacrylsäure, Itacon-, Fumar- und Maleinsäure sowie Monoester
dieser Dicarbonsäuren wie z. B. Monoalkylitaconat, -fumarat und -maleat.
[0013] Die Herstellung der für das erfindungsgemäße Verfahren geeigneten Synthesekautschuklatices
für die Lederzurichtung erfolgt durch einstufige Emulsionspolymerisation (batch-Polymerisation)
bei Temperaturen zwischen 0 und 60°C und pH-Werten zwischen 2 und 12. Hierzu werden
in einer Menge von 0,5 bis 20 Gew.-% (bezogen auf Monomere) anionogene, kationogene
oder nichtionogene Emulgier- und Dispergiermittel oder Kombinationen hiervon verwendet.
[0014] Beispiele anionogener Emulgatoren sind Salze höherer Fettsäuren und Harzsäuren, höhere
Fettalkoholsulfate, höhere Alkylsulfonate und Alkylarylsulfonate sowie deren Kondensationsprodukte
mit Formaldehyd, höhere Hydroxyalkylsulfonate, Salze der Sulfobernsteinsäureester
und sulfatierter Ethylenoxidaddukte.
[0015] Als Beispiele kationogener Emulgatoren seien Salze von Alkyl-, Aryl- und Alkylarylaminen
mit anorganischen Säuren, Salze quartärer Ammoniumverbindungen sowie Alkylpyridinium-Salze
angeführt.
[0016] Als nichtionogene Emulgatoren können z. B. die bekannten Umsetzungsprodukte des Ethylenoxids
mit Fettalkoholen, wie Lauryl-, Myristyl-, Cetyl-, Stearyl- und Oleylalkohol, mit
Fettsäuren wie Laurin-, Myristin-, Palmitin-, Stearin- und Ölsäure sowie deren Amiden
und Alkylphenolen wie Isooctyl-, Isononyl- und Dodecylphenol Anwendung finden. Ferner
seien hier die Umsetzungsprodukte des Ethylenoxids mit Isononyl-, Dodecyl-, Tetradecylmercaptan
und höheren Alkylmercaptanen und höheren Alkylthiophenolen oder analoge Umsetzungsprodukte
veretherter oder veresterter Polyhydroxiverbindungen mit längerer Alkylkette wie Sorbitmonostearat
als Beispiele angeführt. Die als Beispiele angeführten Verbindungen werden in jedem
Fall mit 4 - 60 oder mehr Molen Ethylenoxid umgesetzt. Aber auch Block-Copolymere
aus Ethylenoxid und Propylenoxid mit mindestens einem Mol Ethylenoxid lassen sich
hier verwenden.
[0017] Als Initiatoren eignen sich z. B. anorganische Peroxoverbindungen wie Wasserstoffperoxid,
Natrium-, Kalium- oder Ammoniumperoxodisulfat, Peroxocarbonate und Boratperoxihydrate,
ferner organische Peroxoverbindungen wie Acylhydroperoxide, Diacylperoxide, Alkylhydroperoxide,
Dialkylperoxide und Ester wie tert.-Butylperbenzoat. Die Initiatormenge liegt im allgemeinen
in den Grenzen von 0,01 - 5 Gew.-%, bezogen auf die Gesamte der eingesetzten Monomeren.
[0018] Die als Beispiele angeführten anorganischen oder organischen Peroxoverbindungen lassen
sich auch in Kombination mit geeigneten Reduktionsmitteln in bekannter Weise anwenden.
Als Beispiele solcher Reduktionsmittel seien genannt: Schwefeldioxid, Alkalidisulfite,
Alkali- und Ammoniumhydrogensulfite, Thiosulfat, Dithionit und Formaldehydsulfoxylat,
ferner Hydroxylaminhydrochlorid, Hydrazinsulfat, Eisen(11)-sulfat, Zinn(II)-chlorid,
Titan(III)-sulfat, Hydrochinon, Glucose, Ascorbinsäure und bestimmte Amine.
[0019] Häufig empfiehlt es sich, bei Gegenwart von Promotoren zu polymerisieren. Als solche
eignen sich z. B. kleine Mengen von Metallsalzen, deren Kationen in mehr als einer
Wertigkeitsstufe existieren können. Beispiele sind Kupfer-, Mangan-, Eisen-, Kobalt
und Nickel-Salze.
[0020] Mitunter empfiehlt es sich, die Emulsionspolymerisation in Gegenwart von Puffersubstanzen,
Chelierungsmitteln und ähnlichen Zusätzen durch zuführen, deren Art und Menge dem
Fachmann bekannt sind.
[0021] Kettenübertragungsmittel wie z. B. Tetrabrommethan, Tetrabromethan, niedere und höhere
Alkohole, höhere Alkylmercaptane und Dialkyldixanthogenate lassen sich bei der Polymerisation
ebenfalls mitverwenden. Art und Menge der Kettenübertragungsmittel hängen u.a. von
der Wirksamkeit des Kettenübertragungsmittels und von der Menge des eingesetzten Diens
ab. Der Auswahl und der Menge des Kettenübertragungsmittels kommt deshalb besondere
Bedeutung zu, weil sich hiermit sowohl die Schichtenhaftung der aus den Kautschuklatices
hergestellten Lederzurichtungen, als auch deren Knickfestigkeiten im trockenen und
nassen Zustand innerhalb gewisser Grenzen optimieren lassen.
[0022] Zu besonders hohen Knickfestigkeiten der Zurichtungen im trockenen und nassen Zustand
gelangt man jedoch nur, wenn man die Polymerisation der erfindungsgemäßen Synthesekautschuklatices
bei einem Umsatz der Monomeren von 80 bis 90 % durch Zugabe eines Kettenabbruchmittels
abbricht.
[0023] Geeignete Kettenabbruchmittel sind beispielsweise Natriumdimethyldithiocarbamat,
Hydroxylamin, Dialkylhydroxylamin, Hydrazinhydrat und Hydrochinon.
[0024] Nach dem Abstoppen der Polymerisation wird der Latex in an sich bekannter Weise von
restlichen Monomeren befreit.
[0025] Auf diese Weise lassen sich Latices herstellen, deren Feststoffgehalt zwischen 1
und 65 Gew.-% liegt. Üblicherweise werden jedoch Latices mit Feststoffgehalten zwischen
30 und 50 Gew.-% eingesetzt.
[0026] Die erfindungsgemäßen SynthesekautschukLatices sind für sich allein für die Zurichtung
von Leder nicht geeignet, sondern führen zu hervorragenden anwendungstechnischen Vorteilen
erst in Kombination mit Oxiden und/oder Hydroxiden zweiwertiger Metalle, welche mit
den Carboxylgruppen des Copolymerisats reagieren.
[0027] Geeignete Oxide zweiwertiger Metalle sind beispielsweise Barium-, Magnesium-, Calcium-und
Zinkoxid, wobei letzteres besonders bevorzugt ist. Diese Oxide werden durch Kalzinieren
der entsprechenden feinverteilten Carbonate erhalten.
[0028] Die entsprechenden Hydroxide lassen sich aus den wäßrigen Lösungen der entsprechenden
Salze durch Zugabe von Alkali ausfällen oder durch Umsetzung der Oxide mit Wasser
erhalten.
[0029] Die Zurichtung der Leder kann demnach auch so erfolgen, daß man wäßrige Lösungen
der zweiwertigen Metalle einsetzt und durch Zugabe von Alkali die entsprechenden Hydroxide
in situ herstellt.
[0030] Zum besseren Benetzen und Dispergieren werden den Oxiden bzw. Hydroxiden der zweiwertigen
Metalle im allgemeinen etwa 20 - 60 % ihres Gewichts an Netzmitteln, vorzugsweise
vom nichtionogenen Typ, zugesetzt. Vorteilhafterweise werden den Oxiden und/oder Hydroxiden
zweiwertiger Metalle zusätzlich organische Lösungsmittel wie Alkohole, z. B. Ethyl-,
n-Propyl-und Isopropylalkohol oder Ethylenglykolmonoethylether oder Ketone wie Aceton
und Methylethylketon, natürliche oder synthetische Öle, wie Klauenöl, Erdnußöl oder
Türkischrotöl in freier und/oder emulgierter Form sowie geeignete Entschäumer zugesetzt.
Diese Abmischungen werden bevorzugt in Form von Pasten für das erfindungsgemäße Verfahren
eingesetzt.
[0031] Bei der Zurichtung der Leder werden zusätzlich handelsübliche Deckfarbenpasten verwendet.
[0032] Die Verarbeitung kann auf vollnarbigen, geschliffenen und Spaltledern oder Lederfasermaterialien
jeder Provenienz erfolgen. Die Zurichtungen werden unter Verwendung der erfindungsgemäßen
Copolymerisat-Latices, Pigmentzubereitungen der obengenannten Art sowie weiteren Zusätzen
in an sich bekannter Weise auf die Leder aufgebracht. Das Aufbringen der Zurichtungen
kann durch Gieß-, Rakel-, Streich-, Spritz-, Bürst- oder Plüschprozesse vorgenommen
wernen. Die Menge der Zurichtung hängt von der Art und Vorbehandlung der Leder ab
und läßt sich durch Vorversuche leicht ermitteln.
[0033] Die Grundierung wird in einem oder mehreren Aufträgen durchgeführt. Durch heißes,
starkes Zwischenbügeln oder Narbenprägen wird ein gutes Verschmelzen und dadurch ein
guter Abschluß der Grundierung erreicht. Anschließend kann ein oberer Deckfarbenauftrag
mit der gleichen Flotte erfolgen.
[0034] Durch Zugabe von Verdickungsmitteln der eingangs erwähnten Art läßt sich die Viskosität
der Kautschuklatices regulieren, so daß sich das Eindringvermögen über die Viskositätsanhebung
leicht herabsetzen läßt. Die verdickten Kautschuklatices eignen sich aufgrund der
dadurch bedingten höheren Füllwirkung und des verbesserten Filmbildevermögens besonders
gut zur Zurichtung von Spaltleder.
[0035] Als Schlußappretur auf die erfindungsgemäß zugerichteten Leder eignen sich Polyurethanlacke,
Collodiumlacke bzw. Collodiumlackemulsionen vom ÖI-in-Wasser- und Wasser-in-ÖI-Typ
sowie wäßrige Polyacrylat- oder Polyurethan-Dispersionen, die durch Spritz- und Gießprozesse
aufgetragen werden.
[0036] Die Vorteile des erfindungsgemäßen Zurichtverfahrens lassen sich wie folgt zusammenfassen:
rationelle Arbeitsweise in rein wäßriger Phase mit nur einer Farbflotte bei Anwendung
üblicher Plüsch-, Spritz- oder Gießverfahren, schnelle Trocknung, hervorragende Prägbarkeit
der Zurichtung, keine Klebrigkeit beim Bügeln, Prägen oder Stapeln, exzellente Trocken-
und Naßknickfestigkeiten, gute Kälteflexibilität, sehr gute Durchreibfestigkeit und
Haftung von Schicht zu Schicht sowie ausgezeichnete Sortierergebnisse durch gute Fülle.
[0037] Die folgenden Beispiele erläutern das erfindungsgemäße Verfahren. Die angegebenen
Teile und Prozentwerte beziehen sich stets auf das Gewicht.
1. Herstellung der Kautschuklatices
Latex A
[0038] In einem 40-I-Autoklaven aus rostfreiem Stahl mit Kreuzbalkenrührer wird eine Mischung
aus 18 000 g Wasser, 5000 g Butadien-(1,3), 3 000 g Acrylnitril, 1 700 g Styrol, 333
g 90 %-iger Methacrylsäure und 50 g tert.-Dodecylmercaptan in Gegenwart von 200 g
eines Natriumsulfonats eines Gemisches langkettiger Paraffinkohlenwasserstoffe mit
einer mittleren Kettenlänge von 15 Kohlenstoffatomen als Emulgator und 5 g 70 %- igem
tert.-Butylhydroperoxid und 2,5 g Natriumformaldehydsulfoxylatdihydrat (Rongalit C)
als Redoxinitiatorsystem bei 35° C polymerisiert, bis eine Feststoffkonzentration
von 20 % erreicht ist. Anschließend drückt man eine Lösung von 100 g eines Umsetzungsproduktes
von Isononylphenol mit 20 Mol Ethylenoxid und 2,5 g Rongalit C in 500 g Wasser zu
und polymerisiert bei 35° C weiter. Nach Erreichen einer Feststoffkonzentration von
31 % (ca. 86 % Umsatz) wird die Polymerisation mit einer Lösung von 200 g 25 %- igem
Diethylhydroxylamin in 200 g Wasser abgestoppt. Der erhaltene Latex A wird von restlichen
Monomeren befreit und besitzt eine Feststoffkonzentration von 31 %.
Latex B
[0039] Eine Mischung aus 18 000 g Wasser, 500 g Butadien-(1,3), 3 000 g Acrylnitril, 1 g
Styrol, 100 g Itaconsäure und 50 g tert.-Dodecylmercaptan werden unter Verwendung
von 200 g eines Natriumsulfonats eines Gemisches langkettiger Paraffinkohlenwasserstoffe
mit einer mittleren Kettenlänge von 15 Kohlenstoffatomen als Emulgator und 5 g 70
%-igem tert.-Butylhydroperoxid und 2,5 g Natriumformaldehydsulfoxylat (Rongalit C)
als Initiatorsystem in einem 40-I-Autoklaven aus rostfreiem Stahl mit Kreuzbalkenrührer
bei 35°C bis zu einem Feststoffgehalt von 20 % polymerisiert. Nach Erreichen dieser
Konzentration wird eine Lösung von 100 g 20-fach oxethyliertem Isononylphenol und
2,5 g Rongalit C in 500 g Wasser zugefügt und die Polymerisation bei gleicher Temperatur
bis zu einer Feststoffkonzentration von etwa 29 % weitergeführt. Anschließend stoppt
man die Reaktion mit einer Lösung von 200 g 25 %-igem Diethylhydroxylamin in 200 g
Wasser ab und befreit den Latex von restlichen Monomeren. Die Feststoffkonzentration
des erhaltenen Latex C beträgt 29 % (ca. 80 % Umsatz).
2. Herstellung der Vernetzer-Pasten
[0040] Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Zurichtverfahrens kommen neben den üblicherweise
eingesetzten Farbpasten sog. Vernetzerpasten zur Anwendung, deren Herstellung nachfolgend
beispielhaft beschrieben wird.
Paste A
[0041] 10 Teile einer 30 %-igen wäßrigen Copolymerisat-Dispersion aus 73 % Acrylsäureethylester
und 27 % Acrylsäure werden unter Rühren mit 47 Teilen Wasser, 2 Teilen 25 %-iger wäßriger
Ammoniak-Lösung und 8 Teilen Ethylenglykolmonoethylether versetzt. Die erhaltene klare
Mischung hat einen pH-Wert von etwa 8 und wird anschließend mit 33 Teilen einer nachfolgend
beschriebenen Dispersion von Zinkoxid in Ölemulsion versetzt. Die gesamte Mischung
(100 Teile) wird anschließend einmal auf einer Perlmühle gemahlen:
Herstellung der Zinkoxid-Dispersion:
[0042] 8 Teile Zinkoxid, welches durch Kalzinieren von feinem Zinkcarbonat gewonnen wurde,
werden in 16 Teile einer wäßrigen Klauenölemulsion eingetragen, hergestellt durch
Emulgieren von rohem Klauenöl in gleichen Teilen Wasser mit Hilfe eines nichtionogenen
Alkylpolyglykolethers bei 90°C im Verlauf von 10 Minuten mittels Schnellrührer, 6
Teilen einer 50 %-igen wäßrigen Türkischrotöl-Lösung und 3 Teilen eines Additionsprodukts
von etwa 20 Mol Ethylenoxid an 1 Mol Benzylphenylphenol.
[0043] Nach erfolgter Eintragung des Zinkoxids wird die Mischung noch weitere 15 Minuten
intensiv gerührt.
3. Zurichtung der Leder
Beispiel 1
[0044] Für die Zurichtung von vegetabilisch nachgegerbten Spaltledern oder geschliffenen
Vachetten werden 100 Teile einer handelsüblichen Pigmentpaste auf Kaseinbasis mit
100 Teilen der Paste A verrührt. Zu diesem Gemisch werden 300 Teile Wasser unter Rühren
zugesetzt und zum Schluß 500 Teile des Latex A. Die Viskosität der Farbflotte entspricht
einer Auslaufzeit von 16 - 20 Sek. im Fordbecher mit einer4 mm Düse.
[0045] Die zu behandelnden Spaltleder oder geschliffenen Vachetten erhalten 1 bis 2 Aufträgte
mittels Bürste, Plüschbrett, Airlesspistole, Spritz-oder Gießmaschine. Die Auftragsmenge
beträgt insgesamt etwa 150 - 300 g/m
2. Nach dem Trocknen werden die Leder bei 100°C und 350 bar mit 2 - 5 Sek. Verzögerung
gebügelt oder narbengeprägt. Danach erfolgt der obere Deckfarbenauftrag mit gleicher
Flotte (Auftrag 100 - 200 g/m
2). Als Abschluß wird ein üblicher Collodiumlack als Appretur durch Spritz- oder Gießauftrag
aufgebracht.
[0046] Die erhaltene Zurichtung besitzt die in der Beschreibung angegebenen vorteilhaften
Eigenschaften.