Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Halbfabrikaten oder Leder durch Behandlung von Blößen, Pickelblößen oder Halbfabrikate mit (a) mindestens einem Schichtsilikat und (b) mindestens einem Copolymerisat, das erhältlich ist durch Copolymerisation von mindestens einem ethylenisch ungesättigten Dicarbonsäureanhydrid (A), abgeleitet von mindestens einer Dicarbonsäure mit 4 bis 8 C-Atomen, mindestens einer vinylaromatischen Verbindung (B1) oder mindestens einem Oligomeren (B2) von verzweigtem oder unverzweigtem C2-C10-Alken, wobei mindestens ein Oligomer ein mittleres Molekulargewicht Mn im Bereich von 300 bis 5000 g/mol aufweist oder durch Oligomerisierung von mindestens 3 Äquivalenten C2-C10-Alken erhältlich ist, und optional mindestens einem von (A) verschiedenen ethylenisch ungesättigten Monomer (C) mit mindestens einem Heteroatom, und Umsetzung mit mindestens einer Verbindung (D) der allgemeinen Formel Ia oder Ib
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und optional Hydrolyse mit Wasser oder wässriger alkalischer Lösung, wobei in Formel Ia und Ib die Variablen wie folgt definiert sind: A1 gleich oder verschieden und C2-C6-Alkylen, R1 C1-C20-Alkyl, linear oder verzweigt, n eine ganze Zahl von 1 bis 200.
Beschreibung[de]
Die vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung
von Halbfabrikaten oder Leder durch Behandlung von Blößen, Pickelblößen oder Halbfabrikaten
mit
(a) mindestens einem Schichtsilikat und
(b) mindestens einem Copolymerisat, das erhältlich ist durch Copolymerisation
von
mindestens einem ethylenisch ungesättigten Dicarbonsäureanhydrid (A), abgeleitet
von mindestens einer Dicarbonsäure mit 4 bis 8 C-Atomen,
mindestens einer vinylaromatischen Verbindung (B1) oder
mindestens einem Oligomeren (B2) von verzweigtem oder unverzweigtem C2-C10-Alken,
wobei mindestens ein Oligomer ein mittleres Molekulargewicht Mn im Bereich
von 300 bis 5000 g/mol aufweist oder durch Oligomerisierung von mindestens 3 Äquivalenten
C2-C10-Alken erhältlich ist,
und
optional mindestens einem von (A) verschiedenen ethylenisch ungesättigten Monomer
(C) mit mindestens einem Heteroatom,
und Umsetzung mit
mindestens einer Verbindung (D) der allgemeinen Formel I a oder I b
und optional Hydrolyse mit Wasser oder wässriger alkalischer Lösung,
wobei in Formel I a und I b die Variablen wie folgt definiert sind:
A1 gleich oder verschieden und C2-C6-Alkylen
R1 C1-C20-Alkyl, linear oder verzweigt,
n eine ganze Zahl von 1 bis 200.
Wie vorstehend definierte Copolymerisate werden im Folgenden auch
als Copolymerisat (b) oder als (b) Copolymerisat bezeichnet.
Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung Formulierungen, enthaltend
(a) mindestens ein Schichtsilikat und
(b) mindestens ein Copolymerisat, das erhältlich ist durch Copolymerisation
von
mindestens einem ethylenisch ungesättigten Dicarbonsäureanhydrid (A), abgeleitet
von mindestens einer Dicarbonsäure mit 4 bis 8 C-Atomen,
mindestens einer vinylaromatischen Verbindung (B1) oder
mindestens einem Oligomeren (B2) von verzweigtem oder unverzweigtem C2-C10-Alken,
wobei mindestens ein Oligomer ein mittleres Molekulargewicht Mn im Bereich
von 300 bis 5000 g/mol aufweist oder durch Oligomerisierung von mindestens 3 Äquivalenten
C2-C10-Alken erhältlich ist,
und
optional mindestens einem von (A) verschiedenen ethylenisch ungesättigten Monomer
(C) mit mindestens einem Heteroatom,
und Umsetzung mit
mindestens einer Verbindung (D) der allgemeinen Formel I a oder I b
und optional Hydrolyse mit Wasser oder wässriger alkalischer Lösung,
wobei in Formel I a und I b die Variablen wie folgt definiert sind:
A1 gleich oder verschieden und C2-C6-Alkylen
R1 C1-C20-Alkyl, linear oder verzweigt,
n eine ganze Zahl von 1 bis 200.
Weiterhin betrifft die vorliegenden Erfindung Halbfabrikate und Leder;
hergestellt durch das erfindungsgemäße Verfahren, ein Verfahren zur Herstellung
erfindungsgemäßer Formulierungen und die Verwendung von erfindungsgemäßen Halbfabrikaten
und erfindungsgemäßem Leder.
Seit über 100 Jahren ist die Chromgerbung in der Lederherstellung
eine wichtige chemische Behandlung, siehe beispielsweise Ullmann's Encyclopedia
of Industrial Chemistry, Band A15, Seite 259 bis 282 und insbesondere Seite 268
ff., 5. Auflage, (1990), Verlag Chemie Weinheim. Aus ökologischen Gründen wird jedoch
nach Alternativen zur Chromgerbung gesucht. Bei der herkömmlichen Chromgerbung werden
Chromsalze in einer Menge von 1,5 bis 8 Gew.-%, bezogen auf das Blößengewicht des
Leders, oder sogar mehr angeboten. Hiervon wird meist ein erheblicher Teil nicht
gebunden und gelangt ins Abwasser. Zwar gelingt es, das Abwasser durch chemische
Behandlung mit beispielsweise Kalk und Eisensalzen von beträchtlichen Anteilen Chrom
zu befreien, es fallen jedoch Chrom-haltige Schlämme an, die auf Sonderdeponien
entsorgt oder aufwändig aufgearbeitet werden müssen.
Außerdem fallen beispielsweise beim Spalten der Häute und beim Egalisieren
der Leder Chrom-haltige Lederabfälle an, die etwa 8 bis 15 Gew.-%, bezogen auf das
Hautgewicht, ausmachen können und ebenfalls aufwändig entsorgt werden müssen.
Es hat nicht an Versuchen gefehlt, durch beispielsweise Recyclieren
der Chromgerbflotten oder Chromrecyclingverfahren die Chrombelastung der Abwässer
zu verringern. Diese Verfahren waren aber im Ganzen unbefriedigend und insbesondere
nicht in der Lage, das Problem der Chrom-haltigen Lederabfälle zu lösen.
Bekannt sind des weiteren Verfahren, in denen das Chrom ganz oder
teilweise durch organische Gerbmittel ersetzt wurden. Genannt seien der Einsatz
der sogenannten Syntane, das sind sulfonierte Kondensationsprodukte von Formaldehyd
und Phenol oder sulfonierte Naphthalin-Formaldehyd-Kondensationsprodukte. Genannt
sei weiterhin der Einsatz sogenannter vegetabiler Gerbstoffe. Beide Klassen von
Gerbmitteln sorgen jedoch für einen erhöhten CSB-Wert der Abwässer und sind aus
Umweltgründen ebenfalls nicht unbedenklich. Außerdem hat sich erwiesen, dass die
Lichtechtheit der Leder bei der Verwendung von sulfonierten Phenol/Formaldehyd-Kondensationsprodukten
oft zu wünschen übrig lässt (Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Band
A15, Seite 259 bis 282 und insbesondere Seite 270 ff., 5. Auflage, (1990), Verlag
Chemie Weinheim).
Weiterhin ist die Gerbung unter Verwendung von Aldehyden, insbesondere
Dialdehyden wie beispielsweise Glutardialdehyd, bekannt, siehe beispielsweise H.
Herfeld, Bibliothek des Leders, Band III, Seite 191, Umschau Verlag Frankfurt/Main,
1984. Nachteilig ist jedoch, dass bei Verwendung von geringen Mengen an Glutardialdehyd,
beispielsweise 0,5 bis 0,9 Gew.-% bezogen auf das Blößengewicht), die Schrumpfungstemperaturen
nicht über 70°C hinausgehen und dass sich die erzeugten Halbfabrikate daher
nur unzureichend entwässern lassen. Während des Falzens tritt eine Verleimung auf
der Fleischseite des Leders auf und beeinflusst die Qualität des Leders nachteilig.
Bei größeren Mengen an währen der Vorgerbung eingesetztem Glutardialdehyd
wird beobachtet, dass man im Allgemeinen ausgegerbte Leder erhält und dass eine
anschließende variable Verarbeitung, wie es viele Gerbereien wünschen, nicht mehr
möglich ist.
Es ist bekannt, Glutardialdehyd in partiell oder ganz acetalisierter
Form zum Gerben einzusetzen, beispielsweise als Methylacetal (Ullmann's Encyclopedia
of Industrial Chemistry Band A15, Seite 259 bis 282 und insbesondere Seite 273 ff.,
5. Auflage, (1990), Verlag Chemie Weinheim). Die beschriebenen gegerbten Halbfabrikate
neigen jedoch im Allgemeinen rasch zum Vergilben.
Weiterhin wird beobachtet, dass mit Glutaraldehyd vorgegerbte Halbfabrikate
und Leder in vielen Fällen schlecht falzbar sind. Die Falzmesser neigen zum Verkleben
und müssen gereinigt werden.
Es bestand daher die Aufgabe, neue Verfahren zur Herstellung von Halbfabrikaten
und Leder bereit zu stellen, welche die oben genannten Nachteile vermeiden. Insbesondere
bestand die Aufgabe, Gerbmittel bereit zu stellen, welche die oben beschriebenen
Nachteile vermeiden.
Demgemäß das eingangs definierte Verfahren zur Herstellung von Halbfabrikaten
oder Leder gefunden.
Dabei ist es im Rahmen der vorliegenden Erfindung möglich, von Pickelblößen
oder Blößen auszugehen und durch die erfindungsgemäße Behandlung zu Halbfabrikaten
oder Leder zu gelangen. Auch ist es im Rahmen der vorliegenden Erfindung möglich,
von Halbfabrikaten auszugehen und durch die erfindungsgemäße Behandlung zu Leder
zu gelangen.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung geht man aus von
Blößen, Pickelblößen oder Halbfabrikaten von Tierhäuten, beispielsweise Häuten von
Rindern, Schweinen, Ziegen, Schafen, Wildtieren wie beispielsweise Hirschen. Dabei
ist es für das erfindungsgemäße Verfahren nicht wesentlich, ob die Tiere beispielsweise
durch Schlachten getötet wurden oder aber an natürlichen Ursachen verendet sind.
Die Tierhäute können nach an sich bekannten Methoden von Hornsubstanzen befreit
worden sein, beispielsweise durch Äschern mit Basen wie beispielsweise Kalk und
schwefelhaltigen Reagenzien wie beispielsweise NaHS oder Na2S oder Thioglykolsäure
oder 2-Mercaptoethanol oder durch 1,4-Dimercaptobutan-2,3-diol.
Weiterhin können die geäscherten Häute (Blößen) nach konventionellen
Methoden entkälkt sein, gebeizt sein sowie mechanischen Arbeitschritten unterworfen
worden sein, beispielsweise zur Entfleischung der Häute. Auch können geäscherte
Häute bereits gepickelt sein, man spricht dann von Pickelblößen.
In einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung geht man
aus von Halbfabrikaten, die bereits einer Vorgerbung oder eine Hauptgerbung mit
einem oder mehreren konventionellen Gerbmitteln unterworfen sein können, Halbfabrikate
können als wet-blue oder wet-white bezeichnet werden.
Erfindungsgemäß behandelt man Blößen, Pickelblößen oder Halbfabrikate
mit
(a) mindestens einem Schichtsilikat und
(b) mindestens einem Copolymerisat.
Erfindungsgemäß als (a) eingesetzte Schichtsilikate sind an sich bekannt
und sind im Allgemeinen Alumosilikate, die beispielsweise als Verwitterungsprodukte
von primären Alumosilikaten, d.h. aus Verbindungen mit Anteilen an Siliziumdioxid
und Aluminiumdioxid, in denen Silizium üblicherweise tetraedrisch und Aluminium
üblicherweise oktaedrisch koordiniert ist und die beispielsweise in Form von Tonmineralien
in der Natur vorkommen. Schichtsilikate können als Phyllosilikate bezeichnet werden
und umfassen im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch Blattsilikate und Bandsilikate.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist man nicht auf den Einsatz von in der Natur
vorkommenden Tonmineralien beschränkt; man kann modifizierte Tonmineralien als Schichtsilikate
einsetzen oder synthetische Schichtsilikate.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wählt man Schichtsilikate
(a) aus Phyllosilikaten wie Kaoliniten, Muscoviten, Montmorriloniten, Smektiten
und Bentoniten, insbesondere Hectoriten.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wählt man als
Schichtsilikate (a) solche Schichtsilikate, die einen zahlenmittleren Teilchendurchmesser
von bis zu 2 &mgr;m aufweisen, bevorzugt bis zu 1 &mgr;m, wobei man den Teilchendurchmesser
und die Teilchendurchmesserverteilung beispielsweise durch kombinierte Laserlichtbeugung
und Lichtstreuung nach ISO 13320-1 bestimmen kann. Geeignete Geräte zur Durchführung
von kombinierter Laserlichtbeugung und Lichtstreuung nach ISO 13320-1 werden beispielsweise
von der Firma Malvern vertrieben.
Als modifizierte Tonmineralien werden im Sinne der vorliegenden Erfindung
insbesondere solche Schichtsilikate verstanden, die man aus natürlichen Tonmineralien
gewinnt, indem man spezielle Teilchendurchmesserverteilungen einstellt.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wählt man als
Schichtsilikat (a) solche Schichtsilikate, die man während der erfindungsgemäßen
Behandlung von Blößen, Pickelblößen oder Halbfabrikaten durch Delaminieren von natürlichen
Tonmineralien herstellt. Man kann zu diesem Zwecke Tonmineralien einsetzen, die
einen mittleren Teilchendurchmesser von bis zu 50 &mgr;m oder auch darüber aufweisen
und während der erfindungsgemäßen Behandlung in situ delaminiert werden. Bei der
Auswahl der entsprechenden Tonmineralien muss man sicher stellen, dass die Tonmineralien
unter erfindungsgemäßen Behandlungsbedingungen delaminiert werden. Das kann beispielsweise
durch Delaminierungstests geschehen, die man separat durchführt. Bevorzugt führt
man Delaminierungstests so durch, dass man Tonmineral in Wasser aufschlämmt, beispielsweise
in mindestens 15 ml Wasser pro g Tonmineral, bevorzugt mindestens 19 ml Wasser pro
g Tonmineral, und rührt, beispielsweise mit 250 U/min oder mehr. Man kann über einen
Zeitraum von mindestens 15 Minuten, bevorzugt mindestens 30 Minuten rühren. Wenn
eine Teilchendurchmesserbestimmung, beispielsweise nach ISO 13320-1, ergibt, dass
der mittlere Teilchendurchmesser (Zahlenmittel) 2 &mgr;m oder weniger, bevorzugt
1 &mgr;m oder weniger beträgt oder die nach Delaminierungstests aus einer feinteiligen
Fraktion bestehen, deren Teilchen einen zahlenmittleren Teilchendurchmesser im Bereich
von 0,01 bis 0,5 &mgr;m aufweisen, und einer grobteiligeren Fraktion, deren Teilchen
einen zahlenmittleren Teilchendurchmesser im Bereich von 1 bis 5 &mgr;m aufweisen,
bevorzugt 1,1 bis 2 &mgr;m, so sind derartige Tonmineralien zum Einsatz im erfindungsgemäßen
Verfahren geeignet.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wählt
man als Schichtsilikat (a) solche Schichtsilikate, die man während des Einsatzes
im erfindungsgemäßen Verfahren in situ durch Delaminieren einer Mischung von natürlichen
Tonmineralien herstellt, beispielsweise von Mischungen von Kaolinit und Bentonit
oder von Mischungen von Kaolinit und Montmorrilonit.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wählt
man als Schichtsilikat (a) solche Schichtsilikate, die man während des Einsatzes
im erfindungsgemäßen Verfahren in situ durch Delaminieren einer Mischung von natürlichen
Tonmineralien hergestellt hat und die nach dem Delaminieren, beispielsweise in Delaminierungstests,
eine bimodale Teilchendurchmesserverteilung aufweisen. Beispielsweise kann man solche
Schichtsilikate einsetzen, die nach dem Delaminieren aus einer feinteiligen Fraktion
bestehen, deren Teilchen einen zahlenmittleren Teilchendurchmesser im Bereich von
0,01 bis 0,5 &mgr;m aufweisen, und einer grobteiligeren Fraktion, deren Teilchen
einen zahlenmittleren Teilchendurchmesser im Bereich von 1 bis 5 &mgr;m aufweisen,
bevorzugt 1,1 bis 2 &mgr;m. Das Gewichtsverhältnis von Teilchen der feinteiligen
Fraktion zu Teilchen der grobteiligen Fraktion kann beispielsweise im Bereich von
1 : 10 bis 10 : 1 liegen, bevorzugt 1 : 5 bis 5 : 1.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wählt man als
Schichtsilikat (a) solche Schichtsilikate, die man vor dem Einsatz im erfindungsgemäßen
Verfahren durch Delaminieren von natürlichen Tonmineralien hergestellt hat. Bevorzugt
führt man das Delaminieren in Anlehnung zu Delaminierungstests so durch, dass man
Tonmineral in Wasser aufschlämmt, beispielsweise in mindestens 15 ml Wasser pro
g Tonmineral, bevorzugt mindestens 19 ml Wasser pro g Tonmineral, und rührt, beispielsweise
mit 250 U/min oder mehr. Man kann über einen Zeitraum von mindestens 15 Minuten,
bevorzugt mindestens 30 Minuten rühren.
In einer speziellen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wählt
man als Schichtsilikat (a) solche Schichtsilikate, die man vor dem Einsatz im erfindungsgemäßen
Verfahren durch Delaminieren einer Mischung von natürlichen Tonmineralien hergestellt
hat, beispielsweise von Mischungen von Kaolinit und Bentonit oder von Mischungen
von Kaolinit und Montmorrilonit.
In einer speziellen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wählt
man als Schichtsilikat (a) solche Schichtsilikate, die man vor dem Einsatz im erfindungsgemäßen
Verfahren durch Delaminieren einer Mischung von natürlichen Tonmineralien hergestellt
hat und die nach dem Delaminieren eine bimodale Teilchendurchmesserverteilung aufweisen.
Beispielsweise kann man solche Schichtsilikate einsetzen, die nach dem Delaminieren
aus einer feinteiligen Fraktion bestehen, deren Teilchen einen zahlenmittleren Teilchendurchmesser
im Bereich von 0,01 bis 0,5 &mgr;m aufweisen, und einer grobteiligeren Fraktion,
deren Teilchen einen zahlenmittleren Teilchendurchmesser im Bereich von 1 bis 5
&mgr;m aufweisen, bevorzugt 1,1 bis 2 &mgr;m. Das Gewichtsverhältnis von Teilchen
der feinteiligen Fraktion zu Teilchen der grobteiligen Fraktion kann beispielsweise
im Bereich von 1 : 10 bis 10 : 1 liegen, bevorzugt 1 : 5 bis 5 : 1.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung versetzt man Schichtsilikat
(a) vor oder während der erfindungsgemäßen Behandlung von Blößen, Pickelblößen oder
Halbfabrikaten mit vorzugsweise organischen Substanzen, die in der Lage sind, Wasserstoffbrückenbindungen
mit Schichtsilikaten auszubilden. Beispiele für derartige organische Substanzen
sind Harnstoff, Alkohole, Polyole, Ethylencarbonat, Propylencarbonat, organische
Amide, Urethane, Saccharide, Derivate von Sacchariden wie beispielsweise Nitrocellulose,
Sulfitcellulose und 2-Ethylhexylcellulose.
Erfindungsgemäß als (b) eingesetzte Copolymerisate enthalten als Comonomere
einpolymerisiert:
mindestens ein ethylenisch ungesättigten Dicarbonsäureanhydrid (A), abgeleitet von
mindestens einer Dicarbonsäure mit 4 bis 8 C-Atomen, abgeleitet von mindestens einer
Dicarbonsäure mit 4 bis 8 C-Atomen, beispielsweise Maleinsäureanhydrid, Itaconsäureanhydrid,
Citraconsäureanhydrid, Methylenmalonsäureanydrid, bevorzugt Itaconsäureanhydrid
und Maleinsäureanhydrid und ganz besonders bevorzugt Maleinsäureanhydrid;
mindestens eine vinylaromatische Verbindung (B1), beispielsweise der allgemeinen
Formel V
in der R9 und R10 unabhängig voneinander jeweils für Wasserstoff,
Methyl oder Ethyl stehen, R11 Methyl oder Ethyl bedeutet und k eine ganze
Zahl von 0 bis 2 bedeutet; bevorzugt sind R9 und R10 jeweils
Wasserstoff, und bevorzugt gilt k = 0; oder Comonomere (B2).
Als Comonomere (B2) kommen Oligomere des Ethylens, des Propylens oder
unverzweigter oder vorzugsweise verzweigter C4-C10-Olefine
in Betracht, wobei mindestens ein Oligomer ein mittleres Molekulargewicht Mn
im Bereich von 300 bis 5000 g/mol aufweist oder durch Oligomerisierung von mindestens
3, bevorzugt mindestens 4 Äquivalenten C2-C10-Alken erhältlich
ist. Beispielhaft seien Oligomere von Propylen, Isobuten, 1-Penten, 2-Methylbuten-1,
1-Hexen, 2-Methylpenten-1, 2-Methylhexen-1, 2-Ethylpenten-1, 2-Ethylhexen-1 und
2-Propylhepten-1, 1-Okten und 1-Decen genannt, ganz besonders bevorzugt ist Isobuten.
Comonomere (B) weisen eine ethylenisch ungesättigte Gruppe auf, die in Form einer
Vinyl-, Vinyliden- oder Alkylvinylidengruppe vorliegen kann.
Auch Co-Oligomere der vorstehend genannten Olefine untereinander oder
mit bis zu 20 Gew.-%, bezogen auf (B2), Vinylaromaten wie Styrol und &agr;-Methylstyrol,
C1-C4-Alkylstyrol wie 2-, 3- und 4-Methylstyrol sowie 4-tert.-Butylstyrol
kommen in Frage.
Besonders bevorzugte Comonomere (B2) sind Oligopropylene und Oligoisobutene
mit einem mittleren Molekulargewicht Mn im Bereich von 300 bis 5000 g/mol,
bevorzugt von 400 bis 3000 g/mol, besonders bevorzugt von 500 bis 2300 g/mol, ganz
besonders bevorzugt von 550 bis 1000 g/mol, beispielsweise bestimmt mittels Gelpermeationschromatographie
(GPC). Besonders bevorzugte Oligoisobutene und Oligopropylene sind weiterhin solche,
die durch Oligomerisierung von mindestens 3, bevorzugt mindestens 4 Äquivalenten
C2-C10-Alken erhältlich sind.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weisen Comonomere
(B2) eine Polydispersität Mw/Mn im Bereich von 1,1 bis 3,
bevorzugt von 1,5 bis 1,8 auf.
Oligopropylene und Oligoisobutene sind als solche bekannt, Oligoisobutene
sind beispielsweise durch Oligomerisierung von Isobuten in Gegenwart eines Bortrifluorid-Katalysators
erhältlich, s. z.B. DE-A 27 02 604. Als Isobuten-haltige Einsatzstoffe eignen sich
sowohl Isobuten selber als auch Isobuten-haltige C4-Kohlenwasserstoffströme,
beispielsweise C4-Raffinate, C4-Schnitte aus der Isobutan-Dehydrierung,
C4-Schnitte aus Steamcrackern oder sog. FCC-Crackern (FCC: Fluid Catalysed
Cracking), sofern betreffende C4-Schnitte weitgehend von darin enthaltenem
1,3-Butadien befreit sind. Typischerweise liegt die Konzentration von Isobuten in
C4-Kohlenwasserstoffströmen im Bereich von 40 bis 60 Gew.-%. Geeignete
C4-Kohlenwasserstoffströme sollten in der Regel weniger als 500 ppm,
vorzugsweise weniger als 200 ppm 1,3-Butadien enthalten.
Oligomere des Ethylens sind bekannt und beispielsweise als 1-Octen,
1-Decen, 1-Dodecen, 1-Tetradecen, 1-Hexadecen, 1-Octadecen und 1-Eicosen im Handel
erhältlich.
Die Herstellung von weiteren beispielhaften Oligomeren (B2) ist an
sich bekannt; Vorschriften finden sich beispielsweise in WO 96/23751 und in WO 99/67347,
Beispiel 3.
Natürlich kann im erfindungsgemäßen Verfahren eingesetztes Copolymerisat
(b) sowohl eine vinylaromatische Verbindung (B1) als auch ein Oligomer (B2) einpolymerisiert
enthalten.
Im erfindungsgemäßen Verfahren als (b) eingesetztes Copolymerisat
kann mindestens ein von (A) verschiedenes ethylenisch ungesättigtes Comonomer (C)
mit mindestens einem Heteroatom einpolymerisiert enthalten. Bevorzugt wird (C) gewählt
aus
C3-C8-Carbonsäurederivaten der allgemeinen Formel VI
ungesättigten Amiden der Formel VII,
nicht-cyclischen Amiden der allgemeinen Formel VIII a und cyclischen Amiden der
allgemeinen Formel VIII b
C1-C20-Alkyl-vinylethern wie Methyl-vinylether, Ethyl-vinylether,
n-Propyl-vinylether, iso-Propyl-vinylether, n-Butyl-vinylether, iso-Butyl-vinylether,
2-Ethylhexyl-vinylether oder n-Octadecyl-vinylether;
Olefinen wie beispielsweise Isobuten,
N-Vinyl-derivate von stickstoffhaltigen aromatischen Verbindungen, bevorzugt N-Vinylimidazol,
2-Methyl-1-vinylimidazol, N-Vinyloxazolidon, N-Vinyltriazol, 2-Vinylpyridin, 4-Vinylpyridin,
4-Vinylpyridin-N-oxid, N-Vinylimidazolin, N-Vinyl-2-methylimidazolin,
&agr;,&bgr;-ungesättigte Nitrile wie beispielsweise Acrylnitril, Methacrylnitril;
alkoxylierten ungesättigte Ethern der allgemeinen Formel IX,
ungesättigten Estern und Amiden der allgemeinen Formel X,
ungesättigten Estern der allgemeinen Formel XI
Phosphat-, Phosphonat-, Sulfat-, und Sulfonatgruppen-haltigen Comonomeren wie beispielsweise
[2-{(Meth)acryloyloxy}-ethyl]-phosphat, 2-(Meth)acrylamido-2-methyl-1-propansulfonsäure;
wobei die Variablen wie folgt definiert sind:
A1, A2 gleich oder verschieden und C2-C6-Alkylen,
beispielsweise -CH2-, -CH(CH3)-, -(CH2)2-,
-CH2-CH(CH3)-, -(CH2)3-, -CH2-CH(C2H5)-,
-(CH2)4-, -(CH2)5-, -(CH2)6-vorzugsweise
C2-C4-Alkylen; insbesondere -(CH2)2-, -CH2-CH(CH3)-
und -CH2-CH(C2H5)-;
n eine ganze Zahl von 1 bis 200, bevorzugt 4 bis 25, besonders bevorzugt 7 bis 20.
Die Gruppen A1 können natürlich nur dann verschieden sein,
wenn n eine Zahl größer 1 ist.
R12, R13 gleich oder verschieden und gewählt
aus unverzweigten oder verzweigten C1-C5-Alkyl, wie Methyl,
Ethyl, n-Propyl, iso-Propyl, n-Butyl, iso-Butyl, sec.-Butyl, tert.-Butyl, n-Pentyl,
iso-Pentyl, sec.-Pentyl, neo-Pentyl, 1,2-Dimethylpropyl, iso-Amyl, besonders bevorzugt
C1-C4-Alkyl wie Methyl, Ethyl, n-Propyl, iso-Propyl, n-Butyl,
iso-Butyl, sec.-Butyl und tert.-Butyl;
und insbesondere Wasserstoff;
R14 gleich oder verschieden und C1-C22-Alkyl, verzweigt
oder unverzweigt, wie Methyl, Ethyl, n-Propyl, iso-Propyl, n-Butyl, iso-Butyl, sec.-Butyl,
tert.-Butyl, n-Pentyl, iso-Pentyl, sec.-Pentyl, neo-Pentyl, 1,2-Dimethylpropyl,
iso-Amyl, n-Hexyl, iso-Hexyl, sec.-Hexyl, n-Heptyl, n-Octyl, n-Nonyl, n-Decyl, n-Dodecyl,
n-Eicosyl; besonders bevorzugt C1-C4-Alkyl wie Methyl, Ethyl,
n-Propyl, iso-Propyl, n-Butyl, iso-Butyl, sec.-Butyl und tert.-Butyl;
oder besonders bevorzugt Wasserstoff;
R15 Wasserstoff oder Methyl,
x eine ganze Zahl im Bereich von 2 bis 6, vorzugsweise 3 bis 5;
z eine ganze Zahl, ausgewählt aus 0 oder 1, vorzugsweise 1;
a eine ganze Zahl im Bereich von 0 bis 6, vorzugsweise im Bereich von 0 bis 2;
R16, R17 gleich oder verschieden und gewählt aus Wasserstoff,
unverzweigtem oder verzweigtem C1-C10-Alkyl und wobei unverzweigtes
und verzweigtes C1-C10-Alkyl wie oben stehend definiert ist;
X Sauerstoff oder N-R14;
R18 [A1-O]n-R14,
R19 gewählt aus unverzweigten oder verzweigten C1-C20-Alkyl,
wie Methyl, Ethyl, n-Propyl, iso-Propyl, n-Butyl, iso-Butyl, sec.-Butyl, tert.-Butyl,
n-Pentyl, iso-Pentyl, sec.-Pentyl, neo-Pentyl, 1,2-Dimethylpropyl, iso-Amyl, n-Hexyl,
iso-Hexyl, sec.-Hexyl, n-Heptyl, n-Octyl, n-Nonyl, n-Decyl, n-Dodecyl, n-Tetradecyl,
n-Hexadecyl, n-Octadecyl, n-Eicosyl; bevorzugt C1-C14-Alkyl
wie Methyl, Ethyl, n-Propyl, iso-Propyl, n-Butyl, iso-Butyl, sec.-Butyl, tert.-Butyl,
n-Pentyl, iso-Pentyl, sec.-Pentyl, neo-Pentyl, 1,2-Dimethylpropyl, iso-Amyl, n-Hexyl,
iso-Hexyl, sec.-Hexyl, n-Heptyl, n-Octyl, n-Nonyl, n-Decyl, n-Dodecyl, n-Tetradecyl,
und insbesondere Wasserstoff oder Methyl;
Die übrigen Variablen sind wie oben stehend definiert.
Beispielhaft ausgewählte Verbindungen der Formel VII sind (Meth)Acrylamide
wie Acrylamid, N-Methylacrylamid, N,N-Dimethylacrylamid, N-Ethylacrylamid, N-Propylacrylamid,
N-tert.-Butylacrylamid, N-tert.-Octylacrylamid, N-Undecylacrylamid oder die entsprechenden
Methacrylamide.
Beispielhaft ausgewählte Verbindungen der Formel VIII a sind N-Vinylcarbonsäureamide
wie N-Vinylformamid, N-Vinyl-N-methylfomamid, N-Vinylacetamid oder N-Vinyl-N-methylacetamid;
Beispielhaft ausgewählte Vertreter für Verbindungen der Formel VIII b sind N-Vinylpyrrolidon,
N-Vinyl-4-piperidon und N-Vinyl-&egr;-caprolactam.
Beispielhaft ausgewählte Verbindungen der Formel X sind (Meth)acrylsäureester
und -amide wie N,N-Dialkylaminoalkyl(meth)acrylate oder N,N-Dialkylaminoalkyl(meth)acrylamide;
Beispiele sind N,N-Dimethylaminoethylacrylat, N,N-Dimethylaminoethylmethacrylat,
N,N-Diethylaminoethylacrylat, N,N-Diethylaminoethylmethacrylat, N,N-Dimethylaminopropylacrylat,
N,N-Dimethylaminopropylmethacrylat, N,N-Diethylaminopropylacrylat, N,N-Diethylaminopropylmethacrylat,
2-(N,N-Dimethylamino)ethylacrylamid, 2-(N,N-Dimethylamino)ethylmethacrylamid, 2-(N,N-Diethylamino)ethylacrylamid,
2-(N,N-Diethylamino)ethylmethacrylamid, 3-(N,N-Dimethylamino)propylacrylamid und
3-(N,N-Dimethylamino)propylmethacrylamid.
Beispielhaft ausgewählte Verbindungen der Formel XI sind Vinylacetat,
Allylacetat, Vinylpropionat, Vinylbutyrat, Vinyl-2-ethylhexanoat oder Vinyllaurat.
Copolymerisate (b) sind beispielsweise durch radikalische Copolymerisation
von (A), (B1) oder (B2) und gegebenenfalls (C) und Umsetzung mit mindestens einer
Verbindung (D) der allgemeinen Formel I a oder I b
und optional Hydrolyse mit Wasser oder wässriger alkalischer Lösung
erhältlich,
wobei in Formel I a und I b R1 wie folgt definiert ist:
R1 C1-C20-Alkyl, linear oder verzweigt, wie Methyl,
Ethyl, n-Propyl, iso-Propyl, n-Butyl, iso-Butyl, sec.-Butyl, tert.-Butyl, n-Pentyl,
iso-Pentyl, sec.-Pentyl, neo-Pentyl, 1,2-Dimethylpropyl, iso-Amyl, n-Hexyl, iso-Hexyl,
sec.-Hexyl, n-Heptyl, n-Octyl, n-Nonyl, n-Decyl, n-Dodecyl, n-Hexadecyl, n-Octadecyl,
n-Eicosyl; besonders bevorzugt C1-C4-Alkyl wie Methyl, Ethyl,
n-Propyl, iso-Propyl, n-Butyl, iso-Butyl, sec.-Butyl und tert.-Butyl;
Die übrigen Variablen sind wie vorstehend definiert.
Besondere Beispiele für Verbindungen der allgemeinen Formel I a sind
Methylendgruppenverschlossene Polyethylenglykole der Formel HO-(CH2CH2O)m-CH3
mit m = 1 bis 200, vorzugsweise 4 bis 100, besonders bevorzugt 4-50 Methylendgruppenverschlossene
Blockcopolymere aus Ethylenoxid, Propylenoxid und/oder Butylenoxid mit einem Molekulargewicht
Mw von 300 bis 5000 g/mol Methylendgruppenverschlossene statistische
Copolymere aus Ethylenoxid, Propylenoxid und/oder Butylenoxid mit einem Molekulargewicht
Mw von 300 bis 5000 g/mol Alkoxylierte C2- bis C30-Alkohole,
insbesondere Fettalkoholalkoxylate, Oxoalkoholalkoxylate oder Guerbet-Alkoholalkoxylate,
wobei die Alkoxylierung mit Ethylenoxid, Propylenoxid und/oder Butylenoxid durchgeführt
werden kann, Beispiele sind C13-C15-Oxoalkoholethoxylate
mit 3 bis 30 Ethylenoxideinheiten C13-Oxoalkoholethoxylate mit 3 bis
30 Ethylenoxideinheiten, C12C14-Fettalkoholethoxylate
mit 3 bis 30 Ethylenoxideinheiten, C10-Oxoalkoholethoxylate mit 3 bis
30 Ethylenoxideinheiten, C10-Guerbetalkoholethoxylate mit 3 bis 30 Ethylenoxideinheiten,
C9-C11-Oxoalkoholalkoxylate mit 2 bis 20 Ethylenoxideinheiten,
2 bis 20 Propylenoxideinheiten und/oder 1 bis 5 Butylenoxideinheiten;
C13-C15-Oxoalkoholalkoxylate mit 2 bis 20 Ethylenoxideinheiten,
2 bis 20 Propylenoxideinheiten und/oder 1 bis 5 Butylenoxideinheiten;
C4-C20-Alkoholethoxylate mit 2 bis 20 Ethylenoxideinheiten.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung liegt das Molverhältnis
(A) : (B1) bzw. (A) zu (B2) in Copolymerisat (b) im Bereich von 1 : 0,1 bis 10,
bevorzugt 1 : 0,2 bis 5, besonders bevorzugt 1 : 0,3 bis 3.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung liegt das Molverhältnis
(A) zu (C) in Copolymerisat (b) im Bereich von 1 : 0 bis 1 : 10, bevorzugt 10 :
1 bis 1 : 5, besonders bevorzugt 5 : 1 bis 1 : 3.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung liegt das Molverhältnis
(A) zu [(B1) + (C)] bzw. (A) zu [(B2) + (C)] in Copolymerisat (b) im Bereich von
2:1 bis 1:20, bevorzugt 1:1 bis 1:10, besonders bevorzugt 1:1 bis 1:6.
Die Herstellung der erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzten Copolymerisate
(b) kann nach an und für sich bekannten Methoden durchgeführt werden. So ist es
möglich, die Monomere (A), (B1) oder (B2) und gegebenenfalls (C) durch Lösungspolymerisation,
Fällungspolymerisation oder auch lösemittelfrei durch Massepolymerisation miteinander
zu copolymerisieren und anschließend mit (D) umzusetzen. Dabei können (A), (B1)
oder (B2) und gegebenenfalls (C) in Form von statistischen Copolymeren, als alternierende
Copolymere oder als Blockcopolymere copolymerisieren.
Druck- und Temperaturbedingungen für eine Copolymerisation von (A),
(B1) oder (B2) und gegebenenfalls (C) sind im Allgemeinen unkritisch. Die Temperaturen
liegen beispielsweise im Bereich von 40 bis 200°C, bevorzugt 60 bis 150°C,
der Druck liegt beispielsweise im Bereich von 1 bis 10 bar, bevorzugt 1 bis 3 bar.
Als Lösemittel kommen solche Lösemittel in Frage, die als inert gegenüber
Anhydriden von Dicarbonsäure mit 4 bis 8 C-Atomen gelten, insbesondere Aceton, Tetrahydrofuran
oder 1,4-Dioxan. Als Fällungsmittel eignen sich aromatische und aliphatische Kohlenwasserstoffe,
beispielsweise Toluol, ortho-Xylol, meta-Xylol, para-Xylol, Ethylbenzol oder Gemische
von einem oder mehreren der vorstehend genannten aromatischen Kohlenwasserstoffen,
n-Hexan, Petrolether oder Isododekan. Auch Mischungen von aromatischen und aliphatischen
Kohlenwasserstoffen sind geeignet.
Man kann Regler einsetzen, beispielsweise Mercaptoethanol oder n-Dodecylmercaptan.
Geeignete Mengen sind beispielsweise 0,1 bis 6 Gew.-%, bezogen auf die Masse aller
Comonomeren.
Die Copolymerisation startet man vorteilhaft durch Initiatoren, beispielsweise
Peroxide oder Hydroperoxide. Als Peroxide bzw. Hydroperoxide seien Di-tert.-butylperoxid,
tert.-Butylperoctoat, tert.-Butylperpivalat, tert.-Butylper-2-ethylhexanoat, tert.-Butylpermaleinat,
tert.-Butylperisobutyrat, Benzoylperoxid, Diacetylperoxid, Succinylperoxid, p-Chlorbenzoylperoxid,
Dicyclohexylperoxiddicarbonat, beispielhaft genannt. Auch der Einsatz
von Redoxinitiatoren ist geeignet, außerdem Azoverbindungen wie 2,2'-Azobis(isobutyronitril),
2,2'-Azobis(2-methylpropion-amidin)dihydrochlorid und 2,2'-Azobis(4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitril).
Im allgemeinen werden diese Initiatoren in Mengen von 0,1 bis 20 Gew.-%, vorzugsweise
0,2 bis 15 Gew.-%, berechnet auf die Masse aller Monomeren, eingesetzt.
Durch die oben beschriebene Copolymerisation erhält man Copolymerisate.
Die anfallenden Copolymerisate können einer Reinigung nach konventionellen Methoden
unterzogen werden, beispielsweise Umfällen oder extraktiver Entfernung nicht-umgesetzter
Monomere. Wenn ein Lösemittel oder Fällungsmittel eingesetzt wurde, so ist es möglich,
dieses nach beendeter Copolymerisation zu entfernen, beispielsweise durch Abdestillieren.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden die anfallenden
Copolymerisate keiner zusätzlichen Reinigung unterzogen und sofort mit (D) umgesetzt.
In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird
die Copolymerisation in Gegenwart der gesamten Menge oder Anteil der einzusetzenden
Verbindung (D) durchgeführt. In dieser Ausführungsform ist es möglich, auf den Einsatz
von Lösemitteln oder Fällungsmitteln teilweise oder ganz zu verzichten. Die Entfernung
etwaiger eingesetzter Lösemittel bzw. Fällungsmittel ist daher einfacher oder entfällt
ganz.
Die Umsetzung der oben beschriebenen Copolymerisate mit (D) erfolgt
beispielsweise bei Temperaturen von 90 bis 150°C.
Die Umsetzung der oben beschriebenen Copolymerisate mit (D) erfolgt
beispielsweise bei Drücken von 1 bis 10 bar, bevorzugt 1 bis 3 bar.
Die Menge an (D) kann man so berechnen, dass man von einer vollständigen
Umsetzung von (D) ausgeht und beispielsweise 5 bis 80 mol-%, bevorzugt 10 bis 67
mol-%, besonders bevorzugt 20 bis 50 mol-% (D), bezogen auf (A), einsetzt.
Die Dauer der Umsetzung der oben beschriebenen Copolymerisate mit
(D) beträgt im Allgemeinen 0,5 bis 8 Stunden, bevorzugt 1 bis 5 Stunden.
Man kann die Umsetzung der oben beschriebenen Copolymerisate mit (D)
in Abwesenheit oder in Anwesenheit von Katalysatoren durchführen, insbesondere sauren
Katalysatoren wie z.B. Schwefelsäure, Methansulfonsäure, p-Toluolsulfonsäure, n-Dodecylbenzolsulfonsäure,
Salzsäure oder sauren Ionenaustauschern.
In einer weiteren Variante des beschriebenen Verfahrens führt man
die Umsetzung der oben beschriebenen Copolymerisate mit (D) in Anwesenheit eines
Schleppmittels durch, das mit bei der Reaktion gegebenenfalls entstehendem Wasser
ein Azeotrop bildet.
Im Allgemeinen regiert unter den Bedingungen der oben beschriebenen
Schritte (D) vollständig oder zu einem gewissen Prozentsatz mit den Carboxylgruppen
der Anhydride (A) und gegebenenfalls den Carboxylgruppen aus (C). Im Allgemeinen
bleiben weniger als 40 mol-% als nicht umgesetztes (D) zurück.
Es ist möglich, durch an sich bekannte Methoden wie beispielsweise
Extraktion nicht umgesetztes (D) von den im erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzten
Copolymerisat (b) abzutrennen.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann man auf den
weiteren Schritt der Abtrennung von nicht abreagiertem (D) von im erfindungsgemäßen
Verfahren eingesetztem Copolymerisat (b) verzichten. In dieser Ausführungsform setzt
man Copolymerisat (b) zusammen mit einem gewissen Prozentsatz an nicht abreagiertem
(D) zur Herstellung von Leder oder Halbfabrikaten ein.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann man im Anschluss
an die Hydrolyse weiteren Initiator zu Copolymerisat (b) geben und erhält desodoriertes
Copolymerisat (b), welches man zur Herstellung von Leder oder Halbfabrikaten einsetzen
kann.
In einer weiteren Ausführungsform setzt man Copolymerisat (b) mit
Wasser oder mit wässriger alkalischer Lösung um und erhält partiell oder vollständig
hydrolysierte Copolymerisate, die im Rahmen der vorliegenden Erfindung ebenfalls
unter (b) umfasst werden.
Wünscht man erfindungsgemäß Blößen, Pickelblößen oder Halbfabrikate
mit
(a) mindestens einem Schichtsilikat und
(b) mindestens einem Copolymerisat, das wie oben beschrieben erhältlich ist,
zu behandeln,
so ist es möglich, zwei getrennte Behandlungsschritte auszuführen und Blößen, Pickelblößen
oder Halbfabrikate zunächst mit mindestens einem Schichtsilikat (a) und zu einem
späteren Zeitpunkt, beispielsweise bei der Nachgerbung, mit mindestens einem Copolymerisat
(b) zu behandeln. Ebenfalls ist es möglich, Blößen, Pickelblößen oder Halbfabrikate
zunächst mit mindestens einem Copolymerisat (b) und zu einem späteren Zeitpunkt,
beispielsweise bei der Nachgerbung, mit mindestens einem Schichtsilikat (a) zu behandeln.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung behandelt man
Blößen, Pickelblößen oder Halbfabrikate in einem einzigen Arbeitsgang, beispielsweise
bei der Vorgerbung, bei der Gerbung oder bei der Nachgerbung, mit mindestens einem
Schichtsilikat (a) und mit mindestens einem Copolymerisat (b).
In einer speziellen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann
man die erfindungsgemäße Behandlung mit mindestens einem Schichtsilikat (a) und
mit mindestens einem Copolymerisat (b) wiederholt ausüben.
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet,
dass man Blößen, Pickelblößen oder Halbfabrikate zusätzlich behandelt mit
(c) mindestens einer Substanz, die ausgewählt ist aus
Dicarbonylverbindungen der allgemeinen Formel II
und Substanzen, die in Gegenwart von Wasser Dicarbonylverbindung der allgemeinen
Formel II freisetzen, wobei die Variablen wie folgt definiert sind:
R2, R3 gleich oder verschieden und ausgewählt aus
Wasserstoff,
C1-C12-Alkyl, wie Methyl, Ethyl, n-Propyl, iso-Propyl, n-Butyl,
iso-Butyl, sec.-Butyl, tert.-Butyl, n-Pentyl, iso-Pentyl, sec.-Pentyl, neo-Pentyl,
1,2-Dimethylpropyl, iso-Amyl, n-Hexyl, iso-Hexyl, sec.-Hexyl, n-Heptyl, iso-Heptyl,
n-Octyl, n-Nonyl, n-Decyl, und n-Dodecyl; bevorzugt C1-C6-Alkyl
wie Methyl, Ethyl, n-Propyl, iso-Propyl, n-Butyl, iso-Butyl, sec.-Butyl, tert.-Butyl,
n-Pentyl, iso-Pentyl, sec.-Pentyl, neo-Pentyl, 1,2-Dimethylpropyl, iso-Amyl, n-Hexyl,
iso-Hexyl, sec.-Hexyl, besonders bevorzugt C1-C4-Alkyl wie
Methyl, Ethyl, n-Propyl, iso-Propyl, n-Butyl, iso-Butyl, sec.-Butyl und tert.-Butyl
und ganz besonders bevorzugt Methyl;
C3-C12-Cycloalkyl wie Cyclopropyl, Cyclobutyl, Cyclopentyl,
Cyclohexyl, Cycloheptyl, Cyclooctyl, Cyclononyl, Cyclodexyl, Cycloundecyl und Cyclododecyl;
bevorzugt sind Cyclopentyl, Cyclohexyl und Cycloheptyl;
unter substituierten Cycloalkylresten seien beispielhaft genannt: 2-Methylcyclopentyl,
3-Methylcyclopentyl, cis-2,4-Dimethylcyclopentyl, trans-2,4-Dimethylcyclopentyl,
2,2,4,4-Tetramethylcyclopentyl, 2-Methylcyclohexyl, 3-Methylcyclohexyl, 4-Methylcyclohexyl,
cis-2,5-Dimethylcyclohexyl, trans-2,5-Dimethylcyclohexyl, 2,2,5,5-Tetramethylcyclohexyl,
2-Methoxycyclopentyl, 2-Methoxycyclohexyl, 3-Methoxycyclopentyl, 3-Methoxycyclohexyl,
2-Chlorcyclopentyl, 3-Chlorcyclopentyl, 2,4-Dichlorcyclopentyl, 2,2,4,4-Tetrachlorcyclopentyl,
2-Chlorcyclohexyl, 3-Chlorcyclohexyl, 4-Chlorcyclohexyl, 2,5-Dichlorcyclohexyl,
2,2,5,5-Tetrachlorcyclohexyl, 2-Thiomethylcyclopentyl, 2-Thiomethylcyclohexyl, 3-Thiomethyl-cyclopentyl,
3-Thiomethylcyclohexyl und weitere Derivate;
C7-C13-Aralkyl, bevorzugt C7- bis C12-Phenylalkyl
wie Benzyl, 1-Phenethyl, 2-Phenethyl, 1-Phenyl-propyl, 2-Phenyl-propyl, 3-Phenyl-propyl,
Neophyl (1-Methyl-1-phenylethyl), 1-Phenyl-butyl, 2-Phenyl-butyl, 3-Phenyl-butyl
und 4-Phenyl-butyl, besonders bevorzugt Benzyl,
C6-C14-Aryl, beispielsweise Phenyl, 1-Naphthyl, 2-Naphthyl,
1-Anthryl, 2-Anthryl, 9-Anthryl, 1-Phenanthryl, 2-Phenanthryl, 3-Phenanthryl, 4-Phenanthryl
und 9-Phenanthryl, bevorzugt Phenyl, 1-Naphthyl und 2-Naphthyl, besonders bevorzugt
Phenyl, unsubstituiert oder substituiert durch eine oder mehrere
– C1-C12-Alkylgruppen, wie Methyl, Ethyl, n-Propyl,
iso-Propyl, n-Butyl, iso-Butyl, sec.-Butyl, tert.-Butyl, n-Pentyl, iso-Pentyl, sec.-Pentyl,
neo-Pentyl, 1,2-Dimethylpropyl, iso-Amyl, n-Hexyl, iso-Hexyl, sec.-Hexyl, n-Heptyl,
iso-Heptyl, n-Octyl, n-Nonyl, n-Decyl, und n-Dodecyl; bevorzugt C1-C6-Alkyl
wie Methyl, Ethyl, n-Propyl, iso-Propyl, n-Butyl, iso-Butyl, sec.-Butyl, tert.-Butyl,
n-Pentyl, iso-Pentyl, sec.-Pentyl, neo-Pentyl, 1,2-Dimethylpropyl, iso-Amyl, n-Hexyl,
iso-Hexyl, sec.-Hexyl, besonders bevorzugt C1-C4-Alkyl wie
Methyl, Ethyl, n-Propyl, iso-Propyl, n-Butyl, iso-Butyl, sec.-Butyl und tert.-Butyl;
– Halogene wie Fluor, Chlor, Brom und Jod, wobei Chlor und Brom bevorzugt
sind,
– C1-C12-Alkoxygruppen, bevorzugt C1-C6-Alkoxygruppen
wie Methoxy, Ethoxy, n-Propoxy, iso-Propoxy, n-Butoxy, iso-Butoxy, sec.-Butoxy,
tert.-Butoxy, n-Pentoxy, iso-Pentoxy, n-Hexoxy und iso-Hexoxy, besonders bevorzugt
Methoxy, Ethoxy, n-Propoxy und n-Butoxy.
Dabei können benachbarte Substituenten miteinander unter Bildung eines Rings verbunden
sein.
In einer besonderen Ausführungsform sind die Reste R2 und
R3 miteinander unter Bildung eines 4- bis 13-gliedrigen Rings kovalent
verbunden. So können R2 und R3 beispielsweise gemeinsam C3-C8-Alkylen,
unsubstituiert oder substituiert mit z. B. C1-C12-Alkyl oder
C6-C14-Aryl, sein. Beispielhaft seien genannt: -(CH2)3-,
-(CH2)2-CH(CH3)-, -(CH2)2-CH(C2H5)-,
-(CH2-CH(C6H5)-, -(CH2)4-,
-(CH2)5-, -(CH2)6, -(CH2)7-,
-CH(CH3)-CH2-CH2-CH(CH3)-, -CH(CH3)-CH2-CH2-CH2-CH(CH3)-,
vorzugsweise C3-C5-Alkylen wie beispielsweise -(CH2)3-,
-(CH2)4-, -(CH2)5-.
Ganz besonders bevorzugt sind R2 und R3 jeweils
Wasserstoff.
Z wird ausgewählt aus
einer Einfachbindung und
bivalenten organischen Gruppen, die ihrerseits ausgewählt werden aus gegebenenfalls
substituiertes C1-C12-Alkylen, wie beispielsweise -CH2-,
-CH2-CH2-, -(CH2)4-, -(CH2)4-,
-(CH2)5-, -(CH2)6-, -(CH2)7-,
-(CH2)8-, -(CH2)9-, -(CH2)10-,
-(CH2)11-, -(CH2)12-, cis- oder trans-CH=CH-,
Z- oder E-CH2-CH=CH-; bevorzugt -CH2-, -CH2-CH2-,
-(CH2)3-, -(CH2)4-, -CH(CH3)-,
-CH(C6H5)-, -CH(CH3)-CH2-, syn-CH(CH3)-CH(CH3)-,
anti-CH(CH3)-CH(CH3)-, syn-CH(CH3)-CH(C6H5)-,
anti-CH(CH3)-CH(C6H6)-, -{CH(CH3)}3-,
gegebenenfalls substituiertes C5-C12-Cycloalkylen, wie beispielsweise
trans- oder cis-1,2-Cyclopentanylen, trans- oder cis-1,3-Cyclopentanylen, trans-
oder cis-1,3-Cyclopent-4-enylen, trans- oder cis-1,4-Cyclohexanylen, trans- oder
cis-1,4-Cyclohex-2-enylen, trans- oder cis-1,3-Cyclohexanylen, trans- oder cis-1,2-Cyclohexanylen,
gegebenenfalls substituiert mit einem oder mehreren C1-C4-Alkylgruppen,
wie beispielsweise Methyl, Ethyl, n-Propyl, iso-Propyl, n-Butyl, sek.-Butyl, iso-Butyl
oder tert.-Butyl, oder einem oder mehreren Halogenatomen, wie beispielsweise Fluor,
Chlor, Brom oder Iod, oder
gegebenenfalls substituiertes C6-C14-Arylen, wie
beispielsweise para-Phenylen, meta-Phenylen, ortho-Phenylen, 1,2-Naphthylen, 1,3-Naphthylen,
1,4-Naphthylen, 1,5-Naphthylen, 1,6- Naphthylen, 1,7-Naphthylen, 1,8-Naphthylen
2,3-Naphthylen, 2,7-Naphthylen, 2,6-Naphthylen, 1,4-Anthrylen, 9,10-Anthrylen, p,p'-Biphenylen,
gegebenenfalls substituiert mit einem oder mehreren C1-C4-Alkylgruppen,
wie beispielsweise Methyl, Ethyl, n-Propyl, iso-Propyl, n-Butyl, sek.-Butyl, iso-Butyl
oder tert.-Butyl, oder einem oder mehreren Halogenatomen, wie beispielsweise Fluor,
Chlor, Brom oder Iod.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung steht Z für
wobei die Variablen wie folgt definiert sind:
R4 gewählt aus Wasserstoff,
C1-C12-Alkyl, wie Methyl, Ethyl, n-Propyl, iso-Propyl, n-Butyl,
iso-Butyl, sec.-Butyl, tert.-Butyl, n-Pentyl, iso-Pentyl, sec.-Pentyl, neo-Pentyl,
1,2-Dimethylpropyl, iso-Amyl, n-Hexyl, iso-Hexyl, sec.-Hexyl, n-Heptyl, iso-Heptyl,
n-Octyl, n-Nonyl, n-Decyl, und n-Dodecyl; bevorzugt C1-C6-Alkyl
wie Methyl, Ethyl, n-Propyl, iso-Propyl, n-Butyl, iso-Butyl, sec.-Butyl, tert.-Butyl,
n-Pentyl, iso-Pentyl, sec.-Pentyl, neo-Pentyl, 1,2-Dimethylpropyl, iso-Amyl, n-Hexyl,
iso-Hexyl, sec.-Hexyl, besonders bevorzugt C1-C4-Alkyl wie
Methyl, Ethyl, n-Propyl, iso-Propyl, n-Butyl, iso-Butyl, sec.-Butyl und tert.-Butyl
und ganz besonders bevorzugt Methyl;
C3-C12-Cycloalkyl wie Cyclopropyl, Cyclobutyl, Cyclopentyl,
Cyclohexyl, Cycloheptyl, Cyclooctyl, Cyclononyl, Cyclodecyl, Cycloundecyl und Cyclododecyl;
bevorzugt sind Cyclopentyl, Cyclohexyl und Cycloheptyl;
unter substituierten Cycloalkylresten seien beispielhaft genannt: 2-Methylcyclopentyl,
3-Methylcyclopentyl, cis-2,4-Dimethylcyclopentyl, trans-2,4-Dimethylcyclopentyl,
2,2,4,4-Tetramethylcyclopentyl, 2-Methylcyclohexyl, 3-Methylcyclohexyl, 4-Methylcyclohexyl,
cis-2,5-Dimethylcyclohexyl, trans-2,5-Dimethylcyclohexyl, 2,2,5,5-Tetramethylcyclohexyl,
2-Methoxycyclopentyl, 2-Methoxycyclohexyl, 3-Methoxycyclopentyl, 3-Methoxycyclohexyl,
2-Chlorcyclopentyl, 3-Chlorcyclopentyl, 2,4-Dichlorcyclopentyl, 2,2,4,4-Tetrachlorcyclopentyl,
2-Chlorcyclohexyl, 3-Chlorcyclohexyl, 4-Chlorcyclohexyl, 2,5-Dichlorcyclohexyl,
2,2,5,5-Tetrachlorcyclohexyl, 2-Thiomethylcyclopentyl, 2-Thiomethylcyclohexyl,
3-Thiomethyl-cyclopentyl, 3-Thiomethylcyclohexyl und weitere Derivate;
C7-C13-Aralkyl, bevorzugt C7- bis C12-Phenylalkyl
wie Benzyl, 1-Phenethyl, 2-Phenethyl, 1-Phenyl-propyl, 2-Phenyl-propyl, 3-Phenyl-propyl,
Neophyl (1-Methyl-1-phenylethyl), 1-Phenyl-butyl, 2-Phenyl-butyl, 3-Phenyl-butyl
und 4-Phenyl-butyl, besonders bevorzugt Benzyl,
C6-C14-Aryl, beispielsweise Phenyl, 1-Naphthyl, 2-Naphthyl,
1-Anthryl, 2-Anthryl, 9-Anthryl, 1-Phenanthryl, 2-Phenanthryl, 3-Phenanthryl, 4-Phenanthryl
und 9-Phenanthryl, bevorzugt Phenyl, 1-Naphthyl und 2-Naphthyl, besonders bevorzugt
Phenyl, unsubstituiert oder substituiert durch eine oder mehrere
– C1-C12-Alkylgruppen, die wie oben stehend definiert
sind;
– Halogene, die wie oben stehend definiert sind,
– C1-C12-Alkoxygruppen, die wie oben stehend definiert
sind.
y eine ganze Zahl im Bereich von 1 bis 4, bevorzugt 2 oder 3 und ganz besonders
bevorzugt 3
R5 gleich oder verschieden und ausgewählt aus Wasserstoff, C1-C12-Alkyl,
C3-C12-Cycloalkyl, substituiert oder unsubstituiert, C7-C13-Aralkyl,
C6-C14-Aryl, substituiert oder unsubstituiert,
Dabei kann R4 mit benachbartem R5 oder, für den Fall, dass
y < 1, jeweils zwei benachbarte Reste R5 miteinander unter Bildung eines
Rings verbunden sein.
Anstatt Dicarbonylverbindung der allgemeinen Formel II als solche
einzusetzen, kann man in einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
Substanzen einsetzen, die in Gegenwart von Wasser Carbonylverbindung der allgemeinen
Formel II freisetzen.
Als Substanzen, die in Gegenwart von Wasser Dicarbonylverbindung der
allgemeinen Formel II freisetzen, sind beispielsweise Hydrate, Halbhydrate, Acetale,
Halbacetale bzw. Ketale und Halbketale von Dicarbonylverbindungen der allgemeinen
Formel II mit Alkoholen wie beispielsweise C1-C12-Alkanolen,
bevorzugt Methanol oder Ethanol zu nennen, weiterhin Aldole.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wählt man als
Substanz, die in Gegenwart von Wasser Dicarbonylverbindung der allgemeinen Formel
II freisetzt, eine solche Substanz aus, die erhältlich ist durch Umsetzung von mindestens
einer Carbonylverbindung der allgemeinen Formel III
mit mindestens einer Dicarbonylverbindung gemäß Formel II, wobei die Variablen wie
folgt definiert sind:
R6, R7 gleich oder verschieden und ausgewählt aus Wasserstoff,
C1-C12-Alkyl, wie Methyl, Ethyl, n-Propyl, iso-Propyl, n-Butyl,
iso-Butyl, sec.-Butyl, tert.-Butyl, n-Pentyl, iso-Pentyl, sec.-Pentyl, neo-Pentyl,
1,2-Dimethylpropyl, iso-Amyl, n-Hexyl, iso-Hexyl, sec.-Hexyl, n-Heptyl, iso-Heptyl,
n-Octyl, n-Nonyl, n-Decyl, und n-Dodecyl; bevorzugt C1-C6-Alkyl
wie Methyl, Ethyl, n-Propyl, iso-Propyl, n-Butyl, iso-Butyl, sec.-Butyl, tert.-Butyl,
n-Pentyl, iso-Pentyl, sec.-Pentyl, neo-Pentyl, 1,2-Dimethylpropyl, iso-Amyl, n-Hexyl,
iso-Hexyl, sec.-Hexyl, besonders bevorzugt C1-C4-Alkyl wie
Methyl, Ethyl, n-Propyl, iso-Propyl, n-Butyl, iso-Butyl, sec.-Butyl und tert.-Butyl
und ganz besonders bevorzugt Methyl;
C3-C12-Cycloalkyl wie Cyclopropyl, Cyclobutyl, Cyclopentyl,
Cyclohexyl, Cycloheptyl, Cyclooctyl, Cyclononyl, Cyclodecyl, Cycloundecyl und Cyclododecyl;
bevorzugt sind Cyclopentyl, Cyclohexyl und Cycloheptyl;
unter substituierten Cycloalkylresten seien beispielhaft genannt: 2-Methylcyclopentyl,
3-Methylcyclopentyl, cis-2,4-Dimethylcyclopentyl, trans-2,4-Dimethylcyclopentyl,
2,2,4,4-Tetramethylcyclopentyl, 2-Methylcyclohexyl, 3-Methylcyclohexyl, 4-Methylcyclohexyl,
cis-2,5-Dimethylcyclohexyl, trans-2,5-Dimethylcyclohexyl, 2,2,5,5-Tetramethylcyclohexyl,
2-Methoxycyclopentyl, 2-Methoxycyclohexyl, 3-Methoxycyclopentyl, 3-Methoxycyclohexyl,
2-Chlorcyclopentyl, 3-Chlorcyclopentyl, 2,4-Dichlorcyclopentyl, 2,2,4,4-Tetrachlorcyclopentyl,
2-Chlorcyclohexyl, 3-Chlorcyclohexyl, 4-Chlorcyclohexyl, 2,5-Dichlorcyclohexyl,
2,2,5,5-Tetrachlorcyclohexyl, 2-Thiomethylcyclopentyl, 2-Thiomethylcyclohexyl, 3-Thiomethyl-cyclopentyl,
3-Thiomethylcyclohexyl und weitere Derivate;
C7-C13-Aralkyl, bevorzugt C7- bis C12-Phenylalkyl
wie Benzyl, 1-Phenethyl, 2-Phenethyl, 1-Phenyl-propyl, 2-Phenyl-propyl, 3-Phenyl-propyl,
Neophyl (1-Methyl-1-phenylethyl), 1-Phenyl-butyl, 2-Phenyl-butyl, 3-Phenyl-butyl
und 4-Phenyl-butyl, besonders bevorzugt Benzyl,
C6-C14-Aryl, beispielsweise Phenyl, 1-Naphthyl, 2-Naphthyl,
1-Anthryl, 2-Anthryl, 9-Anthryl, 1-Phenanthryl, 2-Phenanthryl, 3-Phenanthryl, 4-Phenanthryl
und 9-Phenanthryl, bevorzugt Phenyl, 1-Naphthyl und 2-Naphthyl, besonders bevorzugt
Phenyl, unsubstituiert oder substituiert durch eine oder mehrere
– C1-C12-Alkylgruppen, die wie oben stehend definiert
sind;
– Halogene, die wie oben stehend definiert sind,
– C1-C12-Alkoxygruppen, die wie oben stehend definiert
sind.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist Carbonylverbindung der
allgemeinen Formel III oder Dicarbonylverbindung der allgemeinen Formel II mindestens
ein zur jeweiligen Carbonylfunktion &agr;-ständiges H-Atom auf.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können R6
und R7 miteinander unter Bildung eines Rings verbunden sein. So können
R6 und R7 beispielsweise gemeinsam C1-C8-Alkylen,
unsubstituiert oder substituiert mit z.B. C1-C12-Alkyl oder
C6-C14-Aryl, sein. Beispielhaft seien genannt: -CH2-,
-CH(CH3)-, -(CH2)2-, -CH2-CH(CH3)-,
-CH2-CH(C2H5)-, -(CH2)3-,
-(CH2)2-CH(CH3)-, -(CH2)2-CH(C2H5)-,
-(CH2)2-CH(C6H5)-, -(CH2)4-,
-(CH2)5-, -(CH2)6-, -(CH2)7-,
-CH(CH3)-CH2-CH2-CH(CH3)-, -CH(CH3)-CH2-CH2-CH2-CH(CH3)-,
vorzugsweise C3-C5-Alkylen wie beispielsweise -(CH2)3-,
-(CH2)4-, -(CH2)5-.
In einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wählt
man als Substanz, die in Gegenwart von Wasser Dicarbonylverbindung der allgemeinen
Formel II freisetzt, eine solche Substanz aus, die erhältlich ist durch Umsetzung
von mindestens einer Carbonylverbindung der allgemeinen Formel III mit mindestens
einer cyclischen Verbindung der allgemeinen Formel IV a oder IV b,
wobei die Variablen wie folgt definiert sind:
X ausgewählt aus Sauerstoff, Schwefel und N-R8, insbesondere Sauerstoff;
X ist ausgewählt aus Sauerstoff, Schwefel oder N-R8, wobei Sauerstoff
bevorzugt ist.
R8 verschieden oder vorzugsweise gleich und ausgewählt aus Wasserstoff,
C1-C12-Alkyl, wie Methyl, Ethyl, n-Propyl, iso-Propyl, n-Butyl,
iso-Butyl, sec.-Butyl, tert.-Butyl, n-Pentyl, iso-Pentyl, sec.-Pentyl, neo-Pentyl,
1,2-Dimethylpropyl, iso-Amyl, n-Hexyl, iso-Hexyl, sec.-Hexyl, n-Heptyl, iso-Heptyl,
n-Octyl, n-Nonyl, n-Decyl, und n-Dodecyl; bevorzugt C1-C6-Alkyl
wie Methyl, Ethyl, n-Propyl, iso-Propyl, n-Butyl, iso-Butyl, sec.-Butyl, tert.-Butyl,
n-Pentyl, iso-Pentyl, sec.-Pentyl, neo-Pentyl, 1,2-Dimethylpropyl, iso-Amyl, n-Hexyl,
iso-Hexyl, sec.-Hexyl, besonders bevorzugt C1-C4-Alkyl wie
Methyl, Ethyl, n-Propyl, iso-Propyl, n-Butyl, iso-Butyl, sec.-Butyl und tert.-Butyl,
ganz besonders bevorzugt Methyl;
C3-C12-Cycloalkyl wie Cyclopropyl, Cyclobutyl, Cyclopentyl,
Cyclohexyl, Cycloheptyl, Cyclooctyl, Cyclononyl, Cyclodexyl, Cycloundecyl und Cyclododecyl;
bevorzugt sind Cyclopentyl, Cyclohexyl und Cycloheptyl;
unter substituierten Cycloalkylgruppen seien beispielhaft genannt: 2-Methylcyclopentyl,
3-Methylcyclopentyl, cis-2,4-Dimethylcyclopentyl, trans-2,4-Dimethylcyclopentyl
2,2,4,4-Tetramethylcyclopentyl, 2-Methylcyclohexyl, 3-Methylcyclohexyl, 4-Methylcyclohexyl,
cis-2,5-Dimethylcyclohexyl, trans-2,5-Dimethylcyclohexyl, 2,2,5,5-Tetramethylcyclohexyl,
2-Methoxycyclopentyl, 2-Methoxycyclohexyl, 3-Methoxycyclopentyl, 3-Methoxycyclohexyl,
2-Chlorcyclopentyl, 3-Chlorcyclopentyl, 2,4-Dichlorcyclopentyl, 2,2,4,4-Tetrachlorcyclopentyl,
2-Chlorcyclohexyl, 3-Chlorcyclohexyl, 4-Chlorcyclohexyl, 2,5-Dichlorcyclohexyl,
2,2,5,5-Tetrachlorcyclohexyl, 2-Thiomethylcyclopentyl, 2-Thiomethylcyclohexyl, 3-Thiomethyl-cyclopentyl,
3-Thiomethylcyclohexyl;
C7-C13-Aralkyl, bevorzugt C7- bis C12-Phenylalkyl
wie Benzyl, 1-Phenethyl, 2-Phenethyl, 1-Phenyl-propyl, 2-Phenyl-propyl, 3-Phenyl-propyl,
Neophyl (1-Methyl-1-phenylethyl), 1-Phenyl-butyl, 2-Phenyl-butyl, 3-Phenyl-butyl
und 4-Phenyl-butyl, besonders bevorzugt Benzyl,
C6-C14-Aryl, beispielsweise Phenyl, 1-Naphthyl, 2-Naphthyl,
1-Anthryl, 2-Anthryl, 9-Anthryl, 1-Phenanthryl, 2-Phenanthryl, 3-Phenanthryl, 4-Phenanthryl
und 9-Phenanthryl, bevorzugt Phenyl, 1-Naphthyl und 2-Naphthyl, besonders bevorzugt
Phenyl, unsubstituiert
oder substituiertes C6-C14-Aryl, beispielsweise Phenyl, 1-Naphthyl,
2-Naphthyl, 1-Anthryl, 2-Anthryl, 9-Anthryl, 1-Phenanthryl, 2-Phenanthryl, 3-Phenanthryl,
4-Phenanthryl und 9-Phenanthryl, bevorzugt Phenyl, 1-Naphthyl und 2-Naphthyl, besonders
bevorzugt Phenyl, substituiert durch eine oder mehrere
– C1-C12-Alkylgruppen, die wie vorstehend definiert
sind;
– Halogene, die wie vorstehend definiert sind,
– C1-C12-Alkoxygruppen, die wie vorstehend definiert
sind;
Formyl,
CO-C1-C12-Alkyl wie Acetyl, Propionyl, n-Butyryl, iso-Butyryl,
sec.-Butyryl, tert.-Butyryl, n-Valeroyl, iso-Valeroyl, sec.-Valeroyl, n-Capryl,
n-Dodecanoyl; bevorzugt CO-C1-C4-Alkyl wie Acetyl, Propionyl,
n-Butyryl, iso-Butyryl, sec.-Butyryl, tert.-Butyryl, ganz besonders
bevorzugt Acetyl;
CO-C3-C12-Cycloalkyl wie Cyclopropylcarbonyl, Cyclobutylcarbonyl,
Cyclopentylcarbonyl, Cyclohexylcarbonyl, Cycloheptylcarbonyl, Cyclooctylcarbonyl,
Cyclononylcarbonyl, Cyclodecylcarbonyl, Cycloundecylcarbonyl und Cyclododecylcarbonyl;
bevorzugt sind Cyclopentylcarbonyl, Cyclohexylcarbonyl und Cycloheptylcarbonyl;
unter substituierten Cycloalkylgruppen seien beispielhaft genannt: 2-Methylcyclopentylcarbonyl,
3-Methylcyclopentylcarbonyl, 2-Methylcyclohexylcarbonyl, 3-Methylcyclohexylcarbonyl,
4-Methylcyclohexylcarbonyl, cis-2,5-Dimethylcyclohexylcarbonyl, trans-2,5-Dimethylcyclohexylcarbonyl,
2-Methoxycyclopentylcarbonyl, 2-Methoxycyclohexylcarbonyl, 3-Methoxycyclopentylcarbonyl,
3-Methoxycyclohexylcarbonyl, 2-Chlorcyclopentylcarbonyl, 3-Chlorcyclopentylcarbonyl,
2,4-Dichlorcyclopentylcarbonyl, 2-Chlorcyclohexylcarbonyl, 3-Chlorcyclohexylcarbonyl,
4-Chlorcyclohexylcarbonyl, 2,5-Dichlorcyclohexylcarbonyl, 2-Thiomethylcyclopentylcarbonyl,
2-Thiomethylcyclohexylcarbonyl, 3-Thiomethyl-cyclopentylcarbonyl, 3-Thiomethylcyclohexyl;
CO-C7-C13-Aralkyl, bevorzugt CO-C7-C12-Phenylalkyl
wie Phenylacetyl, &ohgr;-Phenylpropionyl, besonders bevorzugt Phenylacetyl,
CO-C6-C14-Aryl, beispielsweise Benzoyl, 1-Naphthoyl, 2-Naphthoyl,
1-Anthroyl, 2-Anthroyl, 9-Anthroyl, 1-Phenanthroyl, 2-Phenanthroyl, 3-Phenanthroyl,
4-Phenanthroyl und 9-Phenanthroyl, bevorzugt Benzoyl, 1-Naphthoyl und 2-Naphthoyl,
besonders bevorzugt Benzoyl.
Dabei können R2 und R8 unter Bildung eines Rings
miteinander verbunden sein. Für den Fall, dass X für N-R8 steht, können
zwei Reste R8 miteinander unter Bildung eines Rings verbunden sein. So
können beispielsweise R8 und R2 oder R8 und R5
oder zwei Reste R8 beispielsweise gemeinsam C1-C8-Alkylen,
unsubstituiert oder substituiert mit z.B. C1-C12-Alkyl oder
C6-C14-Aryl, sein. Beispielhaft seien genannt: -CH2-,
-CH(CH3)-, -(CH2)2-, -CH2-CH(CH3)-,
-CH2-CH(C2H5)-, -(CH2)3-,
-(CH2)2-CH(CH3)-, -(CH2)2-CH(C2H5)-,
-(CH2)2-CH(C6H5)-, -(CH2)4-,
-(CH2)5-, -(CH2)6-, -(CH2)7-,
-CH(CH3)-CH2-CH2-CH(CH3)-, -CH(CH3)-CH2-CH2-CH2-CH(CH3)-,
vorzugsweise C3-C5-Alkylen wie beispielsweise -(CH2)3-,
-(CH2)4-, -(CH2)5-.
y eine ganze Zahl im Bereich von 1 bis 4, insbesondere 2 oder 3;
die übrigen Variablen sind wie vorstehend definiert.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind
die Reste R4 und R5 sowie R8 jeweils Methyl, und
y = 3.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
wird als Verbindung der allgemeinen Formel IV b 2-Methoxy-2,3-dihydro-4H-Pyran (Formel
IV b.1) gewählt.
mit Me = CH3.
Ganz besonders bevorzugte Carbonylverbindungen der allgemeinen Formel
III sind Methylethylketon, Formaldehyd und insbesondere Aceton.
Erfindungsgemäß eingesetzte Substanzen, die in Gegenwart von Wasser
Dicarbonylverbindung der allgemeinen Formel II freisetzen, können in monomerer oder
dimerer Form vorliegen.
Erfindungsgemäß eingesetzte Substanzen, die in Gegenwart von Wasser
Dicarbonylverbindung der allgemeinen Formel II freisetzen und durch Umsetzung von
mindestens einer Carbonylverbindung der allgemeinen Formel III mit mindestens einer
Carbonylverbindung der allgemeinen Formel II oder mit mindestens einer cyclischen
Verbindung der allgemeinen Formel IV a oder IV b erhältlich sind, werden im Folgenden
auch erfindungsgemäß eingesetzte Addukte genannt.
Erfindungsgemäß eingesetzte Addukte können in oligomerer oder polymerer
Form vorliegen.
Üblicherweise liegen erfindungsgemäß eingesetzte Addukte als Gemisch
von Dimeren, Oligomeren und Polymeren vor, wobei die Gemische weiterhin herstellungsbedingt
Verbindungen der allgemeinen Formel H-X-R8 enthalten können. Auch können
erfindungsgemäß eingesetzte Addukte im Gemisch mit lagerungsbedingte Verunreinigungen
vorliegen, beispielsweise Dehydratisierungsprodukten, Oxidationsprodukten, Hydrolyseprodukten,
vernetzten Produkten oder Produkten von einer oder mehreren Retroaldolreaktionen.
Im Folgenden werden unter dem Begriff „eingesetzte Addukte" nicht nur die
reinen Addukte, sondern auch Addukte im Gemisch mit herstellungsbedingten und/oder
lagerungsbedingten Verunreinigungen umfasst.
Erfindungsgemäß eingesetzte Addukte sind herstellbar durch Umsetzung
von mindestens einer Carbonylverbindung der allgemeinen Formel III mit mindestens
einer Carbonylverbindung der allgemeinen Formel II oder mit mindestens einer cyclischen
Verbindung der allgemeinen Formel IV a oder IV b.
Dazu setzt man mindestens eine Carbonylverbindung der allgemeinen
Formel II oder mindestens eine cyclischen Verbindung der allgemeinen Formel IV a
oder IV b mit mindestens einer Carbonylverbindung der allgemeinen Formel III um,
wobei Carbonylverbindung der allgemeinen Formel III in einem Überschuss bis zu 1000
mol-%, bevorzugt mit bis zu 500 mol-% und besonders bevorzugt bis zu 200 mol-% eingesetzt
wird.
Man setzt vorzugsweise bei Temperaturen von 0 bis 120°C, insbesondere
20 bis 85°C um. Man kann die Umsetzung bei beliebigen Drücken von 0,1 bis 100
bar durchführen, bevorzugt bei Atmosphärendruck. Die Umsetzung kann in Gegenwart
eines Lösemittels erfolgen, beispielsweise Wasser, Toluol, Petrolether oder n-Heptan,
aber der Zusatz von Lösemitteln ist nicht notwendig. Insbesondere für den Fall,
dass die Carbonylverbindung der allgemeinen Formel III unter Reaktionsbedingung
flüssig ist, ist die Verwendung von Lösemittel bei der Umsetzung nicht notwendig.
Man kann während der Umsetzung entstehendes Wasser – zusammen
mit im Verlaufe der Reaktion gebildetem H-X-R8 – ganz oder zu einem
gewissen Anteil abdestillieren.
Man kann die Umsetzung bei saurem pH-Wert durchführen, d.h. beispielsweise
bei einem pH-Wert, der im Bereich von 0,5 bis 6,8, bevorzugt 0,7 bis 4 liegt. Vorzugsweise
setzt man einen oder mehrere saure Katalysatoren ein.
Geeignete saure Katalysatoren sind beispielsweise Phosphorsäure, insbesondere
ortho-Phosphorsäure, Ameisensäure, Essigsäure, saure Kieselgele, saures Aluminiumoxid,
verdünnte Schwefelsäure, Sulfonsäuren wie beispielsweise Methansulfonsäure oder
para-Toluolsulfonsäure. Arbeitet man in nicht-wässrigen Lösemitteln, so ist die
Anwendung von P2O5 oder Molekularsieb denkbar. Man kann 0,1
bis 20 Gew.-% Katalysator, bezogen auf Carbonylverbindung I, einsetzen.
Als Reaktionszeit für die Bildung der erfindungsgemäß eingesetzten
Addukte sind 10 Minuten bis 24 Stunden sinnvoll, bevorzugt eine bis drei Stunden.
Nach der Reaktion ist es möglich, die während der Umsetzung entstehenden
Reaktionsgemische aufzuarbeiten. So kann man eventuell verwendete Lösemittel ganz
oder zu einem gewissen Anteil entfernen, beispielsweise durch Destillation, z.B.
unter vermindertem Druck. Beispielsweise kann man eventuell verwendete saure Katalysatoren
neutralisieren, beispielsweise mit wässriger alkalischer Lösung wie Natronlauge
oder Kalilauge. Auch ist es möglich, nicht umgesetzte Ausgangsmaterialien wie z.B.
überschüssige Carbonylverbindung der Formel III abzutrennen. Insbesondere in den
Fällen, in denen die Carbonylverbindung der allgemeinen Formel III leicht flüchtig
ist, beispielsweise Aceton oder Methylethylketon, ist es vorteilhaft, Carbonylverbindungen
der allgemeinen Formel III durch Destillation abzutrennen.
In einigen Fällen wird während der Umsetzung die Bildung eines mehrphasigen
Gemischs beobachtet. In den genannten Fällen ist es möglich, die jeweilige wässrige
Phase durch beispielsweise Dekantieren oder andere an sich bekannte Methoden zu
entfernen.
Bei der Umsetzung unter den oben beschriebenen Bedingungen kommt es
üblicherweise zur Bildung von herstellungsbedingten Neben- und Folgeprodukten, beispielsweise
durch Wasserabspaltung (Dehydratisierung), unvollständig abgelaufene Reaktionen,
Oxidationen oder auch durch intramolekulare Vernetzung. Bei der Lagerung von erfindungsgemäß
eingesetztem Addukt kann es fernerhin zu lagerungsbedingten Nebenprodukten kommen,
beispielsweise durch Wasserabspaltung (Dehydratisierung), Oxidationen oder auch
durch Dimerisierung, Oligomerisierung oder Polymerisation sowie durch Vernetzung.
Wünscht man Blößen, Pickelblößen oder Halbfabrikate zusätzlich zur
Behandlung mit mindestens einem Schichtsilikat (a) und mindestens einem Copolymerisat
(b) mit mindestens einer Dicarbonylverbindung der allgemeinen Formel II oder einem
erfindungsgemäß eingesetzten Addukt (c) zu behandeln, so kann man (c) bei der beispielsweise
bei der Vorgerbung, Gerbung oder Nachgerbung einsetzen.
Wünscht man erfindungsgemäß Blößen, Pickelblößen oder Halbfabrikate
mit
(a) mindestens einem Schichtsilikat,
(b) mindestens einem Copolymerisat, das wie oben beschrieben erhältlich ist,
und
(c) mindestens einer Dicarbonylverbindung der allgemeinen Formel II oder einem
erfindungsgemäß eingesetzten Addukt zu behandeln,
so ist es möglich, zwei oder sogar drei getrennte Behandlungsschritte auszuführen.
So ist es beispielsweise möglich, Blößen oder Pickelblößen zunächst, beispielsweise
als oder während der Vorgerbung, mit mindestens einem Schichtsilikat (a) und mindestens
einer Dicarbonylverbindung der allgemeinen Formel II oder einem erfindungsgemäß
eingesetzten Addukt (c) und zu einem späteren Zeitpunkt, beispielsweise bei der
Nachgerbung, mit mindestens einem Copolymerisat (b) zu behandeln. Ebenfalls ist
es möglich, Blößen oder Pickelblößen zunächst, beispielsweise als oder während der
Vorgerbung, mit mindestens einem Copolymerisat (b) und zu einem späteren Zeitpunkt,
beispielsweise bei der Nachgerbung, mit mindestens einem Schichtsilikat (a) und
mindestens einer Dicarbonylverbindung der allgemeinen Formel II oder einem erfindungsgemäß
eingesetzten Addukt (c) zu behandeln.
Es ist ebenfalls möglich, Blößen oder Pickelblößen zunächst, beispielsweise
als oder während der Vorgerbung, mit mindestens einem Schichtsilikat (a) und mindestens
einem Copolymerisat (b) und zu einem späteren Zeitpunkt, beispielsweise bei der
Nachgerbung, mit mindestens einer Dicarbonylverbindung der allgemeinen Formel II
oder einem erfindungsgemäß eingesetzten Addukt (c) zu behandeln. Ebenfalls ist es
möglich, Blößen oder Pickelblößen zunächst, beispielsweise als oder während der
Vorgerbung, mit mindestens einer Dicarbonylverbindung der allgemeinen Formel II
oder einem erfindungsgemäß eingesetzten Addukt (c) und zu einem späteren Zeitpunkt,
beispielsweise bei der Nachgerbung, mit mindestens einem Schichtsilikat (a) und
mindestens einem Copolymerisat (b) zu behandeln.
Es ist ebenfalls möglich, Blößen oder Pickelblößen zunächst, beispielsweise
als oder während der Vorgerbung, mit mindestens einer Dicarbonylverbindung der allgemeinen
Formel II oder einem erfindungsgemäß eingesetzten Addukt (c) und mindestens einem
Copolymerisat (b) und zu einem späteren Zeitpunkt, beispielsweise bei der Nachgerbung,
mit mindestens einem Schichtsilikat (a) zu behandeln. Ebenfalls ist es möglich,
Blößen oder Pickelblößen zunächst, beispielsweise als oder während der Vorgerbung,
mit mindestens einem Schichtsilikat (a) und zu einem späteren Zeitpunkt, beispielsweise
bei der Nachgerbung, mit mindestens einer Dicarbonylverbindung der allgemeinen Formel
II oder einem erfindungsgemäß eingesetzten Addukt (c) und mindestens einem Copolymerisat
(b) zu behandeln.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung behandelt man
Blößen, Pickelblößen oder Halbfabrikate in einem einzigen Arbeitsgang, beispielsweise
nur bei der Vorgerbung, nur bei der Gerbung oder nur bei der Nachgerbung, mit mindestens
einem Schichtsilikat (a) und mit mindestens einem Copolymerisat (b) und mit mindestens
einer Dicarbonylverbindung der allgemeinen Formel II oder einem erfindungsgemäß
eingesetzten Addukt (c).
In einer speziellen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann
man die erfindungsgemäße Behandlung mit mindestens einem Schichtsilikat (a) und
mit mindestens einem Copolymerisat (b) und mit mindestens einer Dicarbonylverbindung
der allgemeinen Formel II oder einem erfindungsgemäß eingesetzten Addukt (c) wiederholt
ausüben.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung behandelt man
– gegebenenfalls in mehreren Schritten – Blößen, Pickelblößen oder Halbfabrikate
mit
(a) im Bereich von 0,02 bis 4 Gew.-%, bevorzugt 0,1 bis 1 Gew.-% Schichtsilikat,
(b) im Bereich von 0,1 bis 30 Gew.-%, bevorzugt 0,5 bis 10 Gew.-% Copolymerisat
(c) im Bereich von 0 bis 15 Gew.-%, bevorzugt 0,5 bis 5 Gew.-% mindestens einer
Dicarbonylverbindung der allgemeinen Formel II bzw. erfindungsgemäß eingesetzten
Addukt,
wobei Gew.-% jeweils auf das Blößengewicht bezogen sind.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beträgt das Gewichtsverhältnis
(a) Schichtsilikat zu
(b) Copolymerisat zu
(c) mindestens einer Dicarbonylverbindung der allgemeinen Formel II bzw. erfindungsgemäß
eingesetzten Addukt
1 zu 1 zu 0; bevorzugt 1 zu 1 zu 0; bevorzugt 0,2 zu 1 zu 0,5.
Wünscht man die erfindungsgemäße Behandlung von Blößen, Pickelblößen
oder Halbfabrikaten mit mindestens einem Schichtsilikat (a) und
mit mindestens einem Copolymerisat (b) und gegebenenfalls mit mindestens einer Dicarbonylverbindung
der allgemeinen Formel II oder einem erfindungsgemäß eingesetzten Addukt (c) in
der Vorgerbung oder in der Gerbung durchzuführen, so kann man vorzugsweise bei einem
pH-Wert von 2,5 bis 4 arbeiten, wobei man häufig beobachtet, dass der pH-Wert während
der Durchführung der erfindungsgemäßen Behandlung um etwa 0,3 bis drei Einheiten
ansteigt. Man kann den pH-Wert auch durch Zugabe abstumpfender Mittel um etwa 0,3
bis drei Einheiten erhöhen.
Die erfindungsgemäße Behandlung von Blößen oder Pickelblößen in der
Vorgerbung oder in der Gerbung mit mindestens einem Schichtsilikat (a) und mit mindestens
einem Copolymerisat (b) und gegebenenfalls mit mindestens einer Dicarbonylverbindung
der allgemeinen Formel II oder einem erfindungsgemäß eingesetzten Addukt (c) kann
man im Allgemeinen bei Temperaturen im Bereich von 10 bis 45°C, bevorzugt im
Bereich von 20 bis 30°C ausüben. Bewährt hat sich eine Dauer von 10 Minuten
bis 12 Stunden, bevorzugt sind eine bis 3 Stunden. Die erfindungsgemäße Behandlung
kann man in beliebigen gerbereiüblichen Gefäßen durchführen, beispielsweise durch
Walken in Fässern oder in drehbaren Trommeln mit Einbauten.
In einer Variante der erfindungsgemäßen Behandlung setzt man mindestens
ein Schichtsilikat (a) und mindestens ein Copolymerisat (b) und gegebenenfalls ein
oder mehrere Carbonylverbindung der allgemeinen Formel II oder erfindungsgemäß eingesetzte
Addukte (c) in einer Portion oder in mehreren Portionen vor oder während des Vorgerbens
zu, in einer besonderen Variante bereits im Pickel.
In einer weiteren Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens setzt
man zur Behandlung von Blößen, Pickelblößen oder Halbfabrikaten mindestens ein Schichtsilikat
(a) und mindestens ein Copolymerisat (b) und gegebenenfalls mindestens eine Dicarbonylverbindung
der allgemeinen Formel II oder ein erfindungsgemäß eingesetztes Addukt (c) in einer
Portion oder in mehreren Portionen vor oder während eines Nachgerbungsschrittes
zu. Diese Variante wird im Folgenden auch als erfindungsgemäßes Nachgerbverfahren
bezeichnet.
Man kann das erfindungsgemäße Nachgerbverfahren unter ansonsten üblichen
Bedingungen durchführen. Man wählt zweckmäßig einen oder mehrere, beispielsweise
2 bis 6 Einwirkschritte und kann zwischen den Einwirkschritten mit Wasser spülen.
Die Temperatur bei den einzelnen Einwirkschritten beträgt jeweils von 5 bis 60°C,
bevorzugt 20 bis 45°C. Man kann weitere, während der Nachgerbung üblicherweise
verwendete Mittel ein, beispielsweise Fettlicker, Lederfarbstoffe oder Emulgatoren
einsetzen.
Wünscht man die erfindungsgemäße Behandlung auf verschiedene Schritte
aufzuteilen, beispielsweise indem man in der Vorgerbung mit mindestens einem Schichtsilikat
(a) und in der Hauptgerbung mit mindestens einem Copolymerisat (b) und gegebenenfalls
einer Dicarbonylverbindung der allgemeinen Formel II oder einem erfindungsgemäß
eingesetztes Addukt (c) behandelt, so ist es möglich, unter ansonsten gerbereitechnisch
üblichen Bedingungen zu arbeiten und lediglich als zusätzliches Reagenz Schichtsilikat
(a), Copolymerisat (b) und gegebenenfalls Dicarbonylverbindung der allgemeinen Formel
II oder erfindungsgemäß eingesetztes Addukt (c) in den einzelnen Schritten einzusetzen,
gegebenenfalls unter Reduktion der Menge von konventionellen Gerbmitteln oder unter
Weglassung von konventionellen Gerbmitteln.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung behandelt man
Blößen, Pickelblößen oder Halbfabrikate mit mindestens einem Schichtsilikat (a)
und mit mindestens einem Copolymerisat (b) und gegebenenfalls mit mindestens einer
Dicarbonylverbindung der allgemeinen Formel II oder einem erfindungsgemäß eingesetzten
Addukt (c), führt gegebenenfalls eine oder mehrere gerbereiübliche Operationen durch
wie beispielsweise Nach- oder Ausgerbung mit einem oder mehreren Chrom-haltigen
oder vorzugsweise Chrom-freien Nachgerbstoffen, Absäuern, Abstumpfen mit beispielsweise
Natriumbicarbonat, Waschen, Abwelken und trocknet anschließend beispielsweise an
der Luft oder in einer Trocknungsapparatur auf einen Restwassergehalt von 5 bis
maximal 40 Gew.-% oder weniger, bevorzugt von maximal 30 Gew.-%. Der Restwassergehalt
lässt sich mit Feuchtigkeitsmessgeräten wie beispielsweise dem Feuchtigkeitsmessgerät
Aqua-Boy® LMIII der Fa. Schröder Prüfmaschinen KG, Weinheim bestimmen
und wird auf das Gesamtgewicht des Leders bzw. Halbfabrikats bezogen. Geeignete
Trocknungsapparaturen kann man zur Durchführung der erfindungsgemäßen Trocknung
beispielsweise einer Temperatur im Bereich von 10 bis 90°C, bevorzugt 30 bis
70°C betreiben. Geeignete Trocknungsapparaturen kann man bei Normaldruck oder
bei vermindertem Druck betreiben, beispielsweise im Bereich von 1 bis 400 mbar,
bevorzugt 10 bis 100 mbar. Auch ist es möglich, die erfindungsgemäße Trocknung in
einem Luftstrom, bevorzugt in einem erwärmten Luftstrom durchzuführen.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betreibt man Trocknungsapparaturen
zur Durchführung der erfindungsgemäßen Trocknung bei Temperaturen im Bereich von
40 bis 70°C und einem Druck im Bereich von 10 bis 100 mbar.
Als geeignete Trocknungsapparaturen sind beispielsweise Trockenschränke,
Vakuumtrockenschränke und Vakuumtrockner zu nennen.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung führt man die
erfindungsgemäße Trocknung in Form einer Spanntrocknung durch, das heißt man spannt
erfindungsgemäß behandeltes Leder oder Halbfabrikat mit Hilfe von Befestigungseinrichtungen
wie beispielsweise Klammern und trocknet.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung trocknet man über
einen Zeitraum von bis zu 16 Stunden, bevorzugt über einen Zeitraum von bis zu 12
Stunden.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind Formulierungen,
enthaltend
(a) mindestens ein Schichtsilikat
(b) mindestens ein Copolymerisat, das erhältlich ist durch Copolymerisation
von
mindestens einem ethylenisch ungesättigten Dicarbonsäureanhydrid (A), abgeleitet
von mindestens einer Dicarbonsäure mit 4 bis 8 C-Atomen,
mindestens einer vinylaromatischen Verbindung (B1) oder
mindestens einem Oligomeren (B2) von verzweigtem oder unverzweigtem C2-C10-Alken,
wobei mindestens ein Oligomer ein mittleres Molekulargewicht Mn im Bereich
von 300 bis 5000 g/mol aufweist oder durch Oligomerisierung von mindestens 3 Äquivalenten
C2-C10-Alken erhältlich ist,
und
optional mindestens einem von (A) verschiedenen ethylenisch ungesättigten Monomer
(C) mit mindestens einem Heteroatom,
und Umsetzung mit
mindestens einer Verbindung (D) der allgemeinen Formel I a oder I b
und optional Hydrolyse mit Wasser oder wässriger alkalischer Lösung,
wobei in Formel I a und I b die Variablen wie folgt definiert sind:
A1 gleich oder verschieden und C2-C6-Alkylen
R1 C1-C20-Alkyl, linear oder verzweigt,
n eine ganze Zahl von 1 bis 200.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindungen enthalten erfindungsgemäße
Formulierungen zusätzlich
(c) mindestens eine Substanz, die ausgewählt ist aus
Dicarbonylverbindungen der allgemeinen Formel II
und Substanzen, die in Gegenwart von Wasser Dicarbonylverbindung der allgemeinen
Formel II freisetzen, wobei in der allgemeinen Formel II die Variablen wie folgt
definiert sind:
R2, R3 gleich oder verschieden und ausgewählt aus Wasserstoff,
C1-C12-Alkyl, C3-C12-Cycloalkyl, substituiert
oder unsubstituiert, C7-C13-Aralkyl, C6-C14-Aryl,
substituiert oder unsubstituiert, wobei jeweils zwei benachbarte Reste unter Bildung
eines Rings miteinander verbunden sein können;
Z ausgewählt aus einer Einfachbindung und bivalenten organischen Gruppe, die ihrerseits
ausgewählt werden aus C1-C12-Alkyleneinheiten, substituiert
oder unsubstituiert, unsubstituiertes oder substituiertes C5-C12-Cycloalkylen,
unsubstituiertes oder substituiertes C6-C14-Arylen.
Erfindungsgemäße Formulierungen sind zur Ausübung derjenigen Variante
des erfindungsgemäßen Verfahrens besonders geeignet, bei der man
(a) mindestens ein Schichtsilikat,
(b) mindestens ein Copolymerisat und
(c) gegebenenfalls einer Dicarbonylverbindung der allgemeinen Formel II oder
einem erfindungsgemäß eingesetztes Addukt
in einem einzigen Arbeitsgang einzusetzen wünscht. Sie sind leicht dosierbar und
enthalten Schichtsilikat (a), Copolymerisat (b) und gegebenenfalls Dicarbonylverbindung
der allgemeinen Formel II oder einem erfindungsgemäß eingesetztes Addukt (c) in
den gewünschten Mengenverhältnissen.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung handelt es sich
bei erfindungsgemäßen Formulierungen um wässrige Formulierungen.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung handelt es sich
bei erfindungsgemäßen Formulierungen um wässrige Formulierungen mit einem Feststoffgehalt
im Bereich von 10 bis 80 Gew.-%, bevorzugt 30 bis 60 Gew.-%. Als Feststoff werden
im Sinne der vorliegenden Erfindung die Summe von Schichtsilikat (a), Copolymerisat
(b) und Dicarbonylverbindung der allgemeinen Formel II oder einem erfindungsgemäß
eingesetztes Addukt (c) bezeichnet, wobei der Gehalt an Dicarbonylverbindung der
allgemeinen Formel II und erfindungsgemäß eingesetztem Addukt (c) Null betragen
kann.
Erfindungsgemäße Formulierungen erlauben nicht nur eine besonders
bequeme Dosierung, sondern sind auch aufgrund ihrer Lagerstabilität von Vorteil.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung betrifft die Herstellung
erfindungsgemäßer wässriger Formulierungen.
Erfindungsgemäße wässrige Formulierungen kann man beispielsweise so
herstellen, dass man Schichtsilikat (a) und Copolymerisat (b) – vor oder nach
der Hydrolyse – miteinander und mit weiterem Wasser und gegebenenfalls mit
Dicarbonylverbindung der allgemeinen Formel II oder erfindungsgemäß eingesetztem
Addukt (c) vermischt. Man kann auch so vorgehen, dass man zunächst Copolymerisat
(b) herstellt und hydrolysiert und anschließend mit Schichtsilikat (a) und gegebenenfalls
mit Dicarbonylverbindung der allgemeinen Formel II oder erfindungsgemäß eingesetztem
Addukt (c) vermischt.
Erfindungsgemäße Formulierungen können weiterhin Fettungsmittel, insbesondere
Öle, enthalten, weiterhin Sulfongerbstoffe und Duftstoffe wie z.B. Citral.
In einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung handelt
es sich bei erfindungsgemäßen Formulierungen um pulverförmige Formulierungen.
In einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung handelt
es sich bei erfindungsgemäßen Formulierungen um pulverförmige Formulierungen, die
man durch Sprühtrocknung gewinnt.
Erfindungsgemäße pulverförmige Formulierungen können neben Schichtsilikat
(a), Copolymerisat (b) und gegebenenfalls Dicarbonylverbindung der allgemeinen Formel
II oder erfindungsgemäß eingesetztem Addukt (c) Zuschlagstoffe enthalten.
Ein weiterer Gegenstand des erfindungsgemäßen Verfahrens betrifft
pulverförmige Formulierungen, enthaltend
10 bis 100 Gew.-%, bevorzugt 40 bis 90 Gew.-% der Summe aus Schichtsilikat (a),
Copolymerisat (b) und Dicarbonylverbindung der allgemeinen Formel II oder einem
erfindungsgemäß eingesetzten Addukt (c),
und 0 bis 90 Gew.-%, bevorzugt 10 bis 60 Gew.-% eines oder mehrerer Zuschlagstoffe.
Geeignete Zuschlagstoffe sind in der Regel feste partikuläre Stoffe.
Bevorzugt werden sie gewählt aus Stärke, Siliziumdioxid, beispielsweise in der Form
von Kieselgel, insbesondere in der Form von sphäroidalen Kieselgelen, Aluminiumoxid
sowie Mischoxiden von Silizium und Aluminium.
Erfindungsgemäße pulverförmige Formulierungen können aus feinen Partikeln
mit einem mittleren Partikeldurchmesser von 100 nm bis 0,1 mm bestehen. Die Partikeldurchmesser
folgen dabei einer Partikeldurchmesserverteilung, die eng oder breit sein kann.
Auch bimodale Partikelgrößenverteilungen sind denkbar. Die Partikel selbst können
von irregulär oder sphärischer Form sein, wobei sphärische Partikelformen bevorzugt
sind. Erfindungsgemäße pulverförmige Formulierungen lassen sich im erfindungsgemäßen
Verfahren zur Herstellung von Leder oder Halbfabrikaten unter besonders hygienischen
Verhältnissen dosieren.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren
zur Herstellung von erfindungsgemäßen pulverförmigen Formulierungen. Das erfindungsgemäße
Verfahren geht aus von in Lösung, in Suspension oder Emulsion oder aber von als
Trockenmasse vorliegendem Schichtsilikat (a), Copolymerisat (b) und gegebenenfalls
von Dicarbonylverbindung der allgemeinen Formel II oder einem erfindungsgemäß eingesetzten
Addukt (c).
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung geht man von Dispersionen
oder Lösungen aus, die bei der Herstellung von Copolymerisat (b) anfallen, und konzentriert
sie bis zu einem Restwassergehalt von 50 Gew.-% oder weniger auf. Anschließend mischt
man mit Schichtsilikat (a) und gegebenenfalls Dicarbonylverbindung der allgemeinen
Formel II oder einem erfindungsgemäß eingesetzten Addukt (c).
In einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung geht man
von Reaktionslösungen aus, wie bei der Herstellung der erfindungsgemäß eingesetzten
Addukte (c) anfallen. Es hat sich bewährt, die Reaktionslösungen bis zu einem Restlösemittelgehalt
von 50 Gew.-% oder weniger aufzukonzentrieren. Anschließend mischt man mit Schichtsilikat
(a) und mit Copolymerisat (b).
Zur Herstellung von erfindungsgemäßen pulverförmigen Formulierungen
gibt man weiterhin – so es gewünscht ist – einen oder mehrere Zuschlagstoffe
zu.
Anschließend entfernt man die verbliebenen flüchtigen Komponenten.
Bevorzugt versprüht man die anfallenden flüssigen, festen oder öligen aufkonzentrierten
Reaktionslösungen in einem Sprühtrockner, bevorzugt in einem Sprühturm. Sprühtrockner
sind dem Fachmann bekannt und beispielsweise beschrieben in Vauck/Müller, Grundoperationen
chemischer Verfahrenstechnik, VCH Weinheim, 1988, 7. Auflage, S. 638-740 und S.
765-766, sowie in der darin zitierten Literatur.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthalten erfindungsgemäße
Formulierungen
(a) Schichtsilikat im Bereich von 5 bis 40 Gew.-%, bevorzugt 10 bis 25 Gew.-%,
(b) Copolymerisat im Bereich von 5 bis 30 Gew.-%, bevorzugt 10 bis 20 Gew.-%
und
(c) Dicarbonylverbindung der allgemeinen Formel II oder ein erfindungsgemäß
eingesetztes Addukt im Bereich von 20 bis 70 Gew.-%, bevorzugt 30 bis 50 Gew.-%,
wobei Gew.-% jeweils auf das Gesamtgewicht der erfindungsgemäßen Formulierung bezogen
sind.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind Halbfabrikate
und Leder, hergestellt durch das erfindungsgemäße Verfahren. Erfindungsgemäße Halbfarbikate
und Leder enthalten Schichtsilikat (a) und Copolymerisat (b). Erfindungsgemäße Halbfabrikate
und Leder zeichnen sich durch eine insgesamt vorteilhafte Qualität aus, beispielsweise
glatten Narben, homogene Gerbung über den Querschnitt, verbesserte Reißfestigkeit,
homogenere Fülle sowie geringe Neigung zum Verfärben, insbesondere zum Vergilben.
Erfindungsgemäße Leder lassen sich nach Aufbringung einer Appretur besser prägen.
Erfindungsgemäße Halbfabrikate lassen sich gut weiterverarbeiten, insbesondere lassen
sie sich gut falzen. Insbesondere Verklebung und Verschleiß von Falzmessern sind
gesenkt, und der Wartungsbedarf an Falzmaschinen wird gesenkt.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung handelt
es sich bei erfindungsgemäßen Halbfabrikaten und Ledern um solche, die ohne Einsatz
von Chrom-haltigen Gerbstoffen und ohne Einsatz von Chrom-haltigen Nachgerbstoffen
hergestellt wurden. Sie zeichnen sich durch verbesserte Rückweichbarkeit, eine hohe
Resistenz gegen biologischen Befall und die Tatsache aus, dass chromfreie Lederabfälle
wie beispielsweise Falzspäne ohne aufwändige Aufarbeitung einer stofflichen Verwertung
z. B. als Dünger zugeführt werden können, aus.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung
von erfindungsgemäßem Leder zur Herstellung von Bekleidungsstücken wie beispielsweise
Schuhen, Jacken, Hosen, Gürteln und Mänteln. Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden
Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Bekleidungsstücken wie beispielsweise
Schuhen, Jacken, Hosen, Gürteln und Mänteln unter Verwendung von erfindungsgemäßem
Leder.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung
von erfindungsgemäßem Leder zur Herstellung von Möbeln wie beispielsweise Sesseln
und Sofas. Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren
zur Herstellung von zur Herstellung von Möbeln wie beispielsweise Sesseln und Sofas
unter Verwendung von erfindungsgemäßem Leder.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist Verwendung
von erfindungsgemäßem Leder zur Herstellung von Automobilen und Automobilteilen
wie beispielsweise Autositzen, Mittelkonsolen, Armaturenbrettern und Verkleidungen
im Autoinnenbereich.
Insbesondere bei erfindungsgemäßem Leder, das zur Herstellung von
Automobilen bzw. Automobilteilen verwendet wird, beobachtet man, dass die Stärkenegalität,
die im Autobereich im Allgemeinen spezifiziert ist, auch nach der Nachgerbung so
gut ist, dass man auf ein personalintensives Nachfalzen verzichten kann.
Die Erfindung wird durch Arbeitsbeispiele erläutert.
1.a) Delaminierungstest von TonmineralAllgemeine Vorschrift:
In einem 10-l-Kessel wurden 200 g Tonmineral gemäß Tabelle 2 in 3,8
l vollentsalztem Wasser aufgeschlämmt. Die Aufschlämmung wurde auf 50°C erwärmt
und mit einem Utra-Turrax-Rührer der Fa. IKA mit 250 Umdrehungen/min 30 Minuten
lang gerührt.
Die Teilchendurchmesser wurden jeweils nach ISO13320-1 durch kombinierte
Laserlichtbeugung und Lichtstreuung bestimmt. In den Beispielen (a.1) bis (a.3)
wurden jeweils monomodale Teilchendurchmesserverteilungen ermittelt.
Tabelle 1: Eingesetzte Schichtsilikate1.b) Herstellung von erfindungsgemäß eingesetztem Copolymerisat
(b)
Die K-Werte der Copolymerisate (b) wurden nach H. Fikentscher, Cellulose-Chemie,
Band 13, 58-64 und 761-774 (1932) in wässriger Lösung bei 25 °C und einer Copolymerisatkonzentration
von 1 Gew.-% bestimmt.
1.b.1) Synthesevorschrift für die Copolymerisation am Beispiel
von Copolymerisat (b.1)
108 g (1,10 mol) Maleinsäureanhydrid wurden in 550 g (1,10 mol) D1
(Methylpolyethylenglycol mit einem mittleren Molekulargewicht Mw von
500 g/mol) gelöst und unter Rühren in einer Stickstoffatmosphäre auf 90 °C erhitzt.
Bei dieser Temperatur wurden innerhalb von zwei Stunden 6 g tert Butylperoctoat
und eine Lösung von 28 g (0,28 mol) Methylmethacrylat in 114 g (1,10 mol) Styrol
langsam zugetropft. Das erhaltene Reaktionsgemisch wurde anschließend 4 Stunden
bei 150 °C gerührt, wobei ein braunes Öl entstand. Es wurde auf 50°C abgekühlt.
Das braune Öl wurde in 500 ml Wasser aufgenommen und mit 25 Gew.-% Natronlauge auf
pH-Wert 6-7 eingestellt.
Man erhielt eine 41 Gew.-% dünnviskose Polymerlösung mit einem K-Wert
nach Fikentscher von 25 (1 % in H2O).
Zur Herstellung von Copolymerisat (b.2) wurde die Vorschrift gemäß
Tabelle 2 angepasst.
Tabelle 2: Syntheseparameter für die Herstellung von Copolymerisaten
(b)
Als Copolymerisat (b.3) wurde ein Copolymerisat eingesetzt, das nach
EP-B1 0 891 430, Beispiel 8 mit ortho-Xylol als Verdünnungsmittel hergestellt wurde.
1.c) Herstellung von erfindungsgemäß eingesetztem Addukt
(c.1)
Die Molekulargewichtsbestimmungen erfolgten durch Gelpermeationschromatographie
unter den folgenden Bedingungen:
Stationäre Phase: mit Ethylenglykoldimethacrylat vernetztes Hydroxyethylmethacrylatgel,
kommerziell erhältlich als HEMA BIO von Fa. PSS, Mainz, Deutschland.
Fluss: 1,5ml/min, Konzentration 1 Gew.-% (bezogen auf Laufmittel) Addukt (c) im
Laufmittel mit internem Standard, Laufmittel: Tetrahydrofuran (THF) 30 Gew.-%, Acetonitril
10 Gew.-%, 0,1 molare wässrige NaNO3-Lösung 60 Gew.-%; interner Standard:
0,01 Gew.-% (bezogen auf Laufmittel) Benzophenon.
In einem 1-Liter-Dreihalskolben mit Kühler, Rührer und Thermometer
wurden 128 g 2-Methoxy-2,3-dihydro-4H-Pyran (Formel II.1; 1,12 mol), 128 ml Wasser
und 112 g Aceton (2 mol) mit 21 g einer 50 Gew.-% Schwefelsäure vermischt und 3
Stunden am Rückfluss gekocht. Der pH-Wert betrug 0,9.
Anschließend wurde der Kühler gegen eine Destillationsbrücke ausgetauscht
und über einen Zeitraum von 3 Stunden bei 70-80 °C und 1 bar wässriges Aceton
abdestilliert.
Man ließ auf Raumtemperatur abkühlen und stellte mit 25 Gew.-% wässriger
Natronlauge einen pH-Wert von 5,2 ein. Danach wurde die Mischung in einen Scheidetrichter
überführt und etwa 25 ml einer wässrigen Phase abgetrennt und verworfen. Man erhielt
317 g Addukt (c.1) in Form eines bernsteinfarbenen öligen Produkts mit breiter Molmassenverteilung
(Q = 5,1) und Mn 610 g.
2. Herstellung von erfindungsgemäßen wässrigen
Formulierungen2.1. Herstellung von erfindungsgemäßer wässriger Formulierung
F2.1
In einem 2-l-Behälter wurden 180 g Schichtsilikat (a.1) mit 340 g
einer 40 Gew.-% wässrigen Lösung von Copolymerisat (b.1) und 550 g einer 50 Gew.-%
wässrigen Lösung von Glutardialdehyd
innig vermischt. Danach versetzte man die so erhaltene Dispersion mit 80 g Rapsöl,
stellte mit Hilfe von 10 Gew.-% H2SO4 einen pH-Wert von 6
ein und rührte die Formulierung noch 10 Minuten mit Hilfe eines Ultra-Turrax-Rührers
nach.
2.2 Herstellung von erfindungsgemäßer wässriger Formulierung
F2.2
In einem 2-l-Behälter wurden 160 g Schichtsilikat (a.2) mit 350 g
einer 40 Gew.-% wässrigen Lösung von Copolymerisat (b.3) und 530 g einer 50 Gew.-%
wässrigen Lösung von Glutardialdehyd
innig vermischt. Danach versetzte man die so erhaltene Dispersion
mit 40 g Paraffinöl rührte die Formulierung noch 10 Minuten mit Hilfe eines Ultra-Turrax-Rührers
nach.
2.3 Herstellung von erfindungsgemäßer wässriger Formulierung
F2.3
In einem 2-l-Behälter wurden 180 g Schichtsilikat (a.3) mit 340 g
einer 38 Gew.-% wässrigen Lösung von Copolymerisat (b.2) und 520 g einer 55 Gew.-%
wässrigen Lösung von Addukt (c.1) innig vermischt. Anschließend stellte man mit
Hilfe von 10 Gew.-% H2SO4 einen pH-Wert von 6 ein und rührte
die Formulierung noch 10 Minuten mit Hilfe eines Ultra-Turrax-Rührers nach.
3. Erfindungsgemäße Behandlung von Pickelblößen
Angaben in Gew.-% beziehen sich auf das Pickelgewicht, wenn nicht
anders angegeben.
3.1. Erfindungsgemäße Behandlung mit Formulierung 2.1
Pickelblößen von Rinderhälften (Pickelgewicht je etwa 6 kg) mit einer
Spaltstärke von 2,5 mm wurden bei einem pH-Wert von 3,0-3,2 und 25°C in einem
drehbaren 10-l-Fass mit strömungsbrechenden Einbauten mit 5 l wässriger NaCl-Lösung
(6 Bé) versetzt und anschließend gewalkt.
Nach 30 Minuten wurden 3,5 Gew.-% erfindungsgemäße Formulierung F2.1
zugesetzt und nach 45 Minuten mit 3 Gew.-% eines Sulfongerbstoffs aus EP-B 0 459
168, Beispiel K1. Nach einer Walkzeit von weiteren 90 Minuten wurde ein 2:1-Gemisch
(Gewichtsverhältnis) aus Naphthalinsulfonsäure-Formaldehyd-Kondensationsprodukt,
hergestellt nach US 5,186,846, Beispiel
„Dispergiermittel 1", und Natriumformiat portionsweise über einen Zeitraum
von 4 Stunden zugegeben, bis sich ein pH-Wert von 4 eingestellt hatte.
Die Flotte wurde abgelassen, die erhaltenen Halbfabrikate zweimal
mit Wasser gewaschen, abgewelkt und auf eine Spaltstärke von 1,8 mm gefalzt.
Für die Beispiele 3.2. und 3.3 (erfindungsgemäß) und V3.4 (Vergleichsbeispiel)
wurde die Behandlung wiederholt, jedoch wurde Formulierung 2.2, 2.3 bzw. V2.4 eingesetzt.
Der Vergleichsversuch V 4 wurde analog durchgeführt, jedoch wurde
statt erfindungsgemäßer Formulierung 3,5 Gew.-% einer 24 Gew.-% wässrigen Glutardialdehyd-Lösung
zugesetzt.
Anwendungstechnische Prüfung der erfindungsgemäßen Halbfabrikate
(s. Tabelle 3):
Die Falzbarkeit wurde durch Versuche an einer Falzmaschine bestimmt.
Falzmaschinen arbeiten mit rotierenden Messern. Bei schlechter Falzbarkeit schmieren
die Messer über die Oberfläche, es kam zu einer Temperaturerhöhung auf der Oberfläche
der Leder, so dass ein hornartiges Aufschmelzen die Haut irreversibel schädigt.
Die Benotung der Falzbarkeit erfolgte nach einem Notensystem wie in der Schule von
1 (sehr gut) bis 5 (mangelhaft) und 6 (ungenügend).
Die Schrumpftemperaturen wurden gemäß der Vorschrift aus DIN 53 336
(Jahr 1977) bestimmt, wobei die Vorschrift wie folgt modifiziert wurde:
Punkt 4.1: Die Probestücke hatten die Abmessungen 3 cm·1 cm; die Dicke wurde
nicht bestimmt.
Punkt 4.2: es wurde nur eine anstatt 2 Proben pro Ledermuster geprüft.
Punkt 6: entfiel
Punkt 7: die Trocknung im Vakuumexsikkator entfiel.
Punkt 8: bei Rückgang des Zeigers wurde die Schrumpfungstemperatur gemessen.
Tabelle 3: Ergebnis der Gerbung und analytische Bewertung der erfindungsgemäßen
Halbfabrikate4. Herstellung erfindungsgemäßer Leder und Vergleichsversuch
Angaben in Gew.-% beziehen sich auf das Falzgewicht, wenn nicht anders
angegeben. Halbfabrikate 3.1 und 3.3 wurden jeweils halbiert. Die eine Hälfte wurde
in einem Vakuumtrockner 10 Minuten lang bei 45°C und 80 mbar getrocknet und
werden im Folgenden als Halbfabrikate 3.1T bzw. 3.3T bezeichnet.
4.1. Herstellung des Leders 4.1 aus Halbfabrikat 3.1
Halbfabrikat 3.1 wurde zusammen mit den folgenden Agenzien 30 Minuten
gewalkt: 150 Gew.-% Wasser,
5 Gew.-% des Sulfongerbstoffs aus EP-B 0 459 168, Beispiel K1 und 4 % einer 30 Gew.-%
wässrigen, mit NaOH teilneutralisierten Lösung eines Methacrylsäure-Homopolymers
mit den folgenden analytischen Daten: Mn ca. 10.000; K-Wert nach Fikentscher:
12 (bestimmt als 1 Gew.-% wässrige Lösung), Viskosität der 30 Gew.-% Lösung: 65
mPa·s (DIN EN ISO 3219, 23°C), pH-Wert 5,1.
Dann wurden 6 Gew.-% des Vegetabilgerbstoffs Tara®
(BASF Aktiengesellschaft) und 2 Gew.-% des Harzgerbstoffs Relugan®
S (BASF Aktiengesellschaft) sowie 2 Gew.-% Gew.-% einer 50 Gewichtsteile (Feststoffgehalt)
wässrigen Lösung von Farbstoffen dosiert, deren Feststoffe wie folgt zusammen gesetzt
waren:
70 Gewichtsteile Farbstoff aus EP-B 0 970 148, Beispiel 2.18,
30 Gewichtsteile Acid Brown 75 (Eisenkomplex), Colour Index 1.7.16.
Anschließend wurde weitere 2 Stunden bei einer Temperatur von 30 °C
gewalkt. Danach wurden 6 Gew.-% eines Fettungsmittels zugegeben, das wie unter 5.
beschrieben hergestellt worden war, und weitere 60 Minuten gewalkt. Danach wurde
mit Ameisensäure ein pH-Wert von 3,2 eingestellt, Proben zur Bestimmung der Flottenauszehrung
gezogen und die Flotten abgelassen.
Das so erhältliche erfindungsgemäße Leder 4.1 wurde zweimal mit je
100 Gew.-% Wasser gewaschen, über Nacht feucht gelagert und nach dem Abwalken auf
Spannrahmen bei 50°C getrocknet. Danach wurde das Leder gestollt. Nach dem Stollen
wurde Leder 4.1 wie unten stehend beurteilt.
Die Bewertung erfolgte nach einem Notensystem von 1 (sehr gut) bis
5 (mangelhaft). Die Bewertung der Flottenauszehrung erfolgte visuell nach den Kriterien
Restfarbstoff (Extinktion) und Trübung (Fettungsmittel), aus denen der Mittelwert
gebildet wurde.
Beispiele 4.2 bis 4.3, Vergleichsbeispiel V 4.4
Das obige Vorgehen wurde wiederholt, jedoch jeweils mit den erfindungsgemäßen
Halbfabrikaten 3.2 und 3.3 bzw. Vergleichs-Halbfabrikat V 3.4. Man erhielt die erfindungsgemäßen
Leder 4.2 und 4.3 sowie Vergleichsleder V 4.4.
Beispiele 4.1T und 4.3T:
Das obige Vorgehen wurde jeweils mit den getrockneten Halbfabrikaten
3.1T und 3.3T wiederholt, jedoch wurden jeweils 170 Gew.-% Wasser statt 150 Gew.-%
Wasser eingesetzt. Man erhielt die erfindungsgemäßen Leder 4.1T und 4.3T.
Die Bewertung der anwendungstechnischen Eigenschaften findet sich
in Tabelle 4.
Tabelle 4: Anwendungstechnische Bewertung von erfindungsgemäßen Ledern
und Vergleichsledern
Die Zugfestigkeit wurde nach DIN 53328 bestimmt.
5. Herstellung des Fettungsmittels aus den Beispielen 4.1
bis 4.4
In einem 2-l-Kessel wurden vermischt:
230 g eines Polyisobutens mit Mn = 1000 g/mol und Mw = 2000 g/mol,
30 g n-C18H37O-(CH2CH2O)25-OH
5 g n-C18H37O-(CH2CH2O)80-OH
40 g Ölsäure
230 g sulfitiertes oxidiertes Triolein
Die Mischung wurde unter Rühren auf 60°C erwärmt und 470 g Wasser
sowie 10 g n-C16H33O-(CH2CH2O)7-OH
zugesetzt. Die entstandene Emulsion wurde anschließend durch einen Spalthomogenisiator
geleitet. Man erhielt eien feinteilige, stabile Emulsion.
Anspruch[de]
Verfahren zur Herstellung von Halbfabrikaten oder Leder,
dadurch gekennzeichnet, dass man Blößen, Pickelblößen oder Halbfabrikate
behandelt mit
a) mindestens einem Schichtsilikat und
b) mindestens einem Copolymerisat, das erhältlich ist durch Copolymerisation von
mindestens einem ethylenisch ungesättigten Dicarbonsäureanhydrid (A), abgeleitet
von mindestens einer Dicarbonsäure mit 4 bis 8 C-Atomen,
mindestens einer vinylaromatischen Verbindung (B1) oder
mindestens einem Oligomeren (B2) von verzweigtem oder unverzweigtem C2-C10-Alken,
wobei mindestens ein Oligomer ein mittleres Molekulargewicht Mn im Bereich
von 300 bis 5000 g/mol aufweist oder durch Oligomerisierung von mindestens 3 Äquivalenten
C2-C10-Alken erhältlich ist,
und
optional mindestens einem von (A) verschiedenen ethylenisch ungesättigten Monomer
(C) mit mindestens einem Heteroatom,
und Umsetzung mit
mindestens einer Verbindung (D) der allgemeinen Formel I a oder I b
und optional Hydrolyse mit Wasser oder wässriger alkalischer Lösung,
wobei in Formel I a und I b die Variablen wie folgt definiert sind:
A1 gleich oder verschieden und C2-C6-Alkylen
R1 C1-C20-Alkyl, linear oder verzweigt,
n eine ganze Zahl von 1 bis 200.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man Blößen,
Pickelblößen oder Halbfabrikate zusätzlich behandelt mit
c) mindestens einer Substanz, die ausgewählt ist aus
Dicarbonylverbindungen der allgemeinen Formel II
und Substanzen, die in Gegenwart von Wasser Dicarbonylverbindung der allgemeinen
Formel II freisetzen, wobei in Formel II die Variablen wie folgt definiert sind:
R2, R3 gleich oder verschieden und ausgewählt aus Wasserstoff,
C1-C12-Alkyl, C3-C12-Cycloalkyl, substituiert
oder unsubstituiert, C7-C13-Aralkyl, C6-C14-Aryl,
substituiert oder unsubstituiert, wobei jeweils zwei benachbarte Substituenten unter
Bildung eines Rings miteinander verbunden sein können;
oder R2 und R3 sind miteinander unter Bildung eines Rings
verbunden,
Z ausgewählt aus einer Einfachbindung und bivalenten organischen Gruppen, die ihrerseits
ausgewählt werden aus C1-C12-Alkyleneinheiten, substituiert
oder unsubstituiert, unsubstituiertes oder substituiertes C5-C12-Cycloalkylen,
unsubstituiertes oder substituiertes C6-C14-Arylen.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass Z für
steht, wobei die Variablen wie folgt definiert sind:
R4 gewählt aus Wasserstoff, C1-C12-Alkyl, C3-C12-Cycloalkyl,
substituiert oder unsubstituiert, C7-C13-Aralkyl, C6-C14-Aryl,
substituiert oder unsubstituiert,
y eine ganze Zahl im Bereich von 1 bis 4;
R5 gleich oder verschieden und ausgewählt aus Wasserstoff, C1-C12-Alkyl,
C3-C12-Cycloalkyl, substituiert oder unsubstituiert, C7-C13-Aralkyl,
C6-C14-Aryl, substituiert oder unsubstituiert, wobei R4
mit benachbartem R5 oder auch jeweils zwei benachbarte Reste R5
miteinander unter Bildung eines Rings verbunden sein können.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 und 3, dadurch gekennzeichnet,
dass dass mindestens eine Substanz, die in Gegenwart von Wasser Dicarbonylverbindung
der allgemeinen Formel II freisetzt, erhältlich ist durch Umsetzung von mindestens
einer Carbonylverbindung der allgemeinen Formel III,
wobei die Variablen wie folgt definiert sind:
R6, R7 gleich oder verschieden und ausgewählt aus Wasserstoff,
C1-C12-Alkyl, C3-C12-Cycloalkyl, substituiert
oder unsubstituiert, C7-C13-Aralkyl, C6-C14-Aryl,
substituiert oder unsubstituiert, wobei R6 und R7 miteinander
unter Bildung eines Rings verbunden sein können,
mit mindestens einer Dicarbonylverbindung gemäß Formel II oder mit mindestens einer
cyclischen Verbindung der allgemeinen Formel IV a oder IV b,
in denen die Variablen wie folgt definiert sind:
X ausgewählt aus Sauerstoff, Schwefel und N-R8,
R8 gleich oder verschieden und ausgewählt aus Wasserstoff, C1-C12-Alkyl,
C3-C12-Cycloalkyl, substituiert oder unsubstituiert, C7-C13-Aralkyl,
C6-C14-Aryl, substituiert oder unsubstituiert, Formyl, CO-C1-C12-Alkyl,
CO-C3-C12-Cycloalkyl, substituiert oder unsubstituiert, CO-C7-C13-Aralkyl,
CO-C6-C14-Aryl, wobei R2 und R8oder
R5 und R8 unter Bildung eines Rings miteinander verbunden
sein können und wobei für den Fall, dass X für N-R8 steht, zwei Reste
R8 miteinander unter Bildung eines Rings verbunden sein können;
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
dass X Sauerstoff bedeutet.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
dass in Formel IV a R2 bis R5 jeweils Wasserstoff bedeuten
und R8 für Methyl steht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
dass in mindestens einem Copolymerisat (b) als vinylaromatische Verbindung (B1)
Styrol gewählt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
dass man als Schichtsilikat (a) ein Schichtsilikat mit einem zahlenmittleren Teilchendurchmesser
von bis zu 2 &mgr;m einsetzt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
dass man es im Anschluss an die Behandlung mit (a), (b) und gegebenenfalls (c) auf
einen Restwassergehalt von 45 Gew.-% oder weniger trocknet.
Formulierung, enthaltend
(a) mindestens ein Schichtsilikat und
(b) mindestens ein Copolymerisat, das erhältlich ist durch Copolymerisation von
mindestens einem ethylenisch ungesättigten Dicarbonsäureanhydrid (A), abgeleitet
von mindestens einer Dicarbonsäure mit 4 bis 8 C-Atomen,
mindestens einer vinylaromatischen Verbindung (B1) oder
mindestens einem Oligomeren (B2) von verzweigtem oder unverzweigtem C2-C10-Alken,
wobei mindestens ein Oligomer ein mittleres Molekulargewicht Mn im Bereich
von 300 bis 5000 g/mol aufweist oder durch Oligomerisierung von mindestens 3 Äquivalenten
C2-C10-Alken erhältlich ist,
und
optional mindestens einem von (A) verschiedenen ethylenisch ungesättigten Monomer
(C) mit mindestens einem Heteroatom,
und Umsetzung mit
mindestens einer Verbindung (D) der allgemeinen Formel I a oder I b
und optional Hydrolyse mit Wasser oder wässriger alkalischer Lösung,
wobei in Formel I a und I b die Variablen wie folgt definiert sind:
A1 gleich oder verschieden und C2-C6-Alkylen
R1 C1-C20-Alkyl, linear oder verzweigt,
n eine ganze Zahl von 1 bis 200.
Formulierung nach Anspruch 10, enthaltend zusätzlich
(c) mindestens eine Substanz, die ausgewählt ist aus
Dicarbonylverbindungen der allgemeinen Formel II
und Substanzen, die in Gegenwart von Wasser Dicarbonylverbindung der allgemeinen
Formel II freisetzen, wobei in der allgemeinen Formel II die Variablen wie folgt
definiert sind:
R2, R3 gleich oder verschieden und ausgewählt aus Wasserstoff,
C1-C12-Alkyl, C3-C12-Cycloalkyl, substituiert
oder unsubstituiert, C7-C13-Aralkyl, C6-C14-Aryl,
substituiert oder unsubstituiert, wobei jeweils zwei benachbarte Reste unter Bildung
eines Rings miteinander verbunden sein können;
Z ausgewählt aus einer Einfachbindung und bivalenten organischen Gruppe, die ihrerseits
ausgewählt werden aus C1-C12-Alkyleneinheiten, substituiert
oder unsubstituiert, unsubstituiertes oder substituiertes C5-C12-Cycloalkylen,
unsubstituiertes oder substituiertes C6-C14-Arylen.
Formulierungen nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass
es sich bei ihnen um wässrige Formulierungen handelt.
Formulierungen nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass
es sich bei ihnen um pulverförmige Formulierungen handelt.
Verfahren zur Herstellung von Formulierungen nach einem der Ansprüche
10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass man
(a) mindestens ein Schichtsilikat und
(b) mindestens ein Copolymerisat und gegebenenfalls
(c) mindestens eine Dicarbonylverbindung der allgemeinen Formel II oder mindestens
eine Substanz, die in Gegenwart von Wasser Dicarbonylverbindung der allgemeinen
Formel II freisetzt, miteinander mischt.
Verfahren zur Herstellung von pulverförmigen Formulierungen nach Anspruch
13, dadurch gekennzeichnet, dass man sie durch Sprühtrocknung gewinnt.
Halbfabrikate und Leder, hergestellt nach einem Verfahren nach einem
der Ansprüche 1 bis 9.
Verwendung von Halbfabrikaten oder Leder, hergestellt nach einem Verfahren
nach einem der Ansprüche 1 bis 9, zur Herstellung von Bekleidungsstücken, Möbeln
und Automobilen und Automobilteilen.