DE102006050795B4 - Fettungsmittel zur flammwidrigen Ausrüstung von Leder, deren Verwendung und Verfahren zur Fettung - Google Patents

Fettungsmittel zur flammwidrigen Ausrüstung von Leder, deren Verwendung und Verfahren zur Fettung Download PDF

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Abstract

Fettungsmittel zur Herstellung und/oder Behandlung von flammwidrigen Ledern, Fellen und Häuten enthalten A) ein modifiziertes natives Öl in einer Menge von 20 bis 50 Gew.-%, B) ein Neutralöl in einer Menge von 5 bis 20 Gew.-%, C) einen Co-Emulgator in einer Menge von 5 bis 20 Gew.-% und D) neutrale halogenfreie organische Phosphorverbindungen in einer Menge von 5 bis 25 Gew.-%, wobei die neutralen halogenfreien organischen Phosporverbindungen ausgewählt sind aus 6H-Dibenz[c,e][1,2]oxaphosphorin-6-oxid und seine Derivate, Dimethylmethanphosphonat, Dimethylpropanphosphonat, Diethylethanphosphonat, Triethylphosphat, Tri-n-butylphosphat, Triisobutylphosphat, Trioctylphosphat, Diphenyloctylphosphat, Triphenylphosphat, Diphenylkresylphosphat, Trikresylphosphat, isopropylierte Arylphosphate, tert.-butylierte Arylphosphate, Resorcin-bis(diphenylphosphat) und Bisphenol-A-bis(diphenylphosphat), und wobei sich die Gewichtsprozente jeweils auf die Menge an Fettungsmittel beziehen.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft Fettungsmittel für Leder, Felle oder Häute, die neutrale halogenfreie organische Phosphorverbindungen enthalten, sowie die Verwendung solcher Fettungsmittel zur flammwidrigen Ausrüstung von Leder, sowie ein Verfahren zur Fettung bei der Herstellung von flammwidrigem Leder, Fell oder Häuten.
  • Die Anforderungen des Flammschutzes an Baustoffe, Bauteile und Materialien sind umfangreich. So können z. B. Baustoffe gemäß DIN 4102, Bauteile für Elektrogeräte gemäß UL 94 oder IEC-60695-2, Bauteile für Schienenfahrzeuge gemäß DIN 5510 und Möbel gemäß BS 5852 klassifiziert und für ihre Anwendung entsprechend flammwidrig ausgerüstet werden. Besondere Anforderungen werden z. B. an die Ausrüstung von Luftfahrzeugen (z. B. FAR 25.853) oder Schiffen (z. B. IMO A.652(16)) gestellt. Eine Übersicht über zahlreiche Prüfungen und Anforderungen gibt z. B. Jürgen Troitzsch, „Plastics Flammability Handbook”, 2004, Carl Hanser Verlag, München.
  • Zusätzlich steigen die Anforderungen an den Brandschutz mehr und mehr. So stellen z. B. neue europäische Normen, die die bisherigen nationalen Prüfnormen ablösen sollen, deutlich höhere Anforderungen an den Brandschutz. So verlangt der SBI-Test (EN 13823) beispielsweise nicht nur eine Berücksichtigung des Brandverhaltens, sondern auch der Rauchdichte. Die neue, für Schienenfahrzeuge vorgesehene Norm (prEN 45545) berücksichtigt beispielsweise Rauchgasdichte und Rauchgastoxizität. Anforderungen an die Rauchgastoxizität, die vielfach über die Messung u. a. der Halogenwasserstoffkonzentrationen im Rauchgas bestimmt wird, können z. B. den Einsatz bewährter halogenhaltiger Flammschutzmittel unmöglich machen. Das heißt, für viele Anwendungsgebiete muss eine bewährte und funktionierende Flammschutzausrüstung hinsichtlich neuer normativer Anforderungen überarbeitet werden.
  • Neben den rein brandtechnischen Aspekten, wie z. B. Entzündbarkeit oder Brennbarkeit, denen ein Bauteil, Baustoff, Material oder Additiv genügen muss, gibt es außerdem weitere Eigenschaften, die berücksichtigt werden müssen. So beschreibt der in der Automobilindustrie übliche Begriff Fogging (z. B. DIN EN 14288) Emissionen, die von Materialien abgegeben und sich im Fahrgastraum niederschlagen können. Der Einsatz solcher flüchtiger Additive soll ebenfalls vermieden werden.
  • Weitere Anforderungen, die nicht nur aus Prüfnormen resultieren, sondern auch von Kunden oder Endverbrauchern gefordert werden, sind: halogenfrei, nicht flüchtig, nicht auswaschbar, wirtschaftlich, ohne Verfahrensänderung bei der Herstellung einsetzbar, kein Einfluss auf die Endprodukteigenschaften.
  • Wenn Leder in Fahrzeugen, z. B. als Sitzbezug, oder bei der Ausstattung von Gebäuden, z. B. als Sitzmöbel, zum Einsatz kommt, muss es die jeweiligen Anforderungen an den Brandschutz erfüllen. Gleichzeitig sollen Aussehen, Griff, Geruch, also die organoleptische Wahrnehmung des natürlichen Materials Leder, bei der Ausrüstung mit Flammschutzmitteln nicht übermäßig beeinflusst werden. Außerdem soll die flammwidrige Ausrüstung, d. h. das Einarbeiten eines Flammschutzmittels in das Leder, keine besonderen Anforderungen an die übliche Herstellung und Verarbeitung des Leders stellen. Die für den Flammschutz des Leders notwendigen Additive sollen unbedenklich sein und keine speziellen Anforderungen bezüglich Handhabung oder Verarbeitung erfordern.
  • Flammwidrige Leder sind bereits bekannt. Aber die beschriebenen Ausrüstungen haben den Nachteil, dass sie entweder halogenhaltig oder auswaschbar sind. Flammwidrige Lederausrüstungen auf Basis von halogenhaltigen Alkyl- oder Arylphosphaten sind aus GB 2 084 622 A bekannt. Die Verwendung von anorganischen Salzen wie Natriumbromid und Borsäurederivaten wird beschrieben in K. Donmez, W. E. Kallenberger, J. Am. Leather Chem Assoc., 1992, 87, 1–19. Um Leder flammwidrig auszurüsten ist ein separater Arbeitsgang erforderlich. Solche flammwidrigen Ausrüstungen beeinträchtigen die Eigenschaften des Leders und verursachen aufgrund des Halopgengehalts hohe Rauchgasdichten und Rauchgastoxizitäten.
  • GB 434,423 beschreibt ein Lederfinish auf Basis von Cellulosederivaten, das Trikresylphosphat und andere Substanzen als Weichmacher für das Finish enthält, um ein Verspröden und Abblättern der dekorativen Schutzschicht zu vermeiden. Die Flammwidrigkeit des Leders ist jedoch nicht Gegenstand dieses Patentes.
  • US 2,635,060 beschreibt Fettungsemulsionen, welche z. B. Trikresylphosphat in geringen Mengen als Weichmacher in Kombination mit anderen weichmachenden Substanzen, wie z. B. Dibutylphthalat enthalten. Neben zahlreichen Vorteilen, die einer solchen Emulsion zugeschrieben werden, fehlt hingegen die Flammwidrigkeit des Leders, das mit einer solchen phosphathaltigen Emulsion behandelt wurde. Als Vorteil solcher Weichmacherkombinationen wird lediglich die bessere Weichmacherwirkung einer Weichmacherkombination genannt. Die Erfahrung lehrt, dass organische Phosphate, wenn sie als Flammschutzmittel z. B. in Kunststoffen oder Textilien eingesetzt werden, deutlich höher dosiert werden müssen, als im Patent beschrieben. Als Beispiel seien hier Rezepturen für Kunstleder auf Basis von Weich-PVC genannt, wie sie in Becker/Braun, Kunststoff Handbuch Polyvinylchlorid, Bd. 2/1, Carl Hanser Verlag München Wien, 1986, beschrieben sind. Eine deutliche Flammwidrigkeit ist bei PVC-Kunstleder, das mit Phosphorsäureestern flammwidrig ausgerüstet wird, erst bei einem Gehalt von 20% an Phosphorsäureestern gegeben. In der Praxis liegt der Gehalt noch höher.
  • Ein Verfahren zur flammwidrigen Ausrüstung von Leder, bei dem organische Phosphatester und Tetrakis-(hydroxyalkyl)-phosphoniumhalide eingesetzt werden, ist in US 3,419,344 beschrieben. Dieses Verfahren hat mehrere Nachteile. Die Flammwidrigkeit, die sich besonders durch Selbstverlöschung und Ausbleiben eines Nachglühens des entzündeten Leders auszeichnet, wird demnach nur erreicht, wenn man das Leder einer aufwändigen, zweistufigen Nachbehandlung unterzieht. In der ersten Stufe wird das Leder zur Nachgerbung mit einem Tetrakis-(hydroxyalkyl)phosphoniumhalide und in der zweiten Stufe mit einem organische Phosphorsäurester behandelt. Es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, dass hierfür zwei Arbeitsschritte erforderlich sind. Darüber hinaus kann mit der Verwendung von Tetrakis-(hydroxyalkyl)-phosphoniumhaliden das Ziel, eine halogenfreie Ausrüstung zu bewirken, nicht erreicht werden.
  • Flammwidriges Leder, das halogenierte organische Phosphate enthält, ist in GB 2 084 622 A beschrieben. Für die flammwidrige Ausrüstung des Leders sind in jedem Fall halogenhaltige Verbindungen erforderlich.
  • Die Aufgabe bestand darin, Hilfsmittel und Verfahren zur Herstellung eines flammwidrigen Leders zu finden, welches selbstverlöschend und ohne Nachglühen auf eine zeitlich begrenzte Einwirkung einer Zündflamme reagiert. Die flammwidrige Ausrüstung soll wirtschaftlich sein und auf vergleichsweise preiswerten wie auch leicht zugänglichen Produkten basieren. Die flammwidrige Ausrüstung, bzw. die dafür eingesetzten Hilfmittel sollen halogenfrei sein. Die Eigenschaften des Leders sollen nicht beeinträchtigt werden. Die Einarbeitung soll ohne spezielle Arbeitsgänge, wie in US 3,419,344 beschrieben, im Rahmen der üblichen Weiterverarbeitung der Rohleder möglich sein.
  • Überraschend hat sich gezeigt, dass ein Fettungsmittel, welches eine neutrale halogenfreie organische Phosphorverbindung enthält und die im Rahmen der üblichen Verarbeitung eines Leders zur Anwendung kommt, alle Anforderungen erfüllt. Gegenstand dieser Erfindung ist ein Fettungsmittel zur Herstellung und/oder Behandlung von flammwidrigen Ledern, Fellen und Häuten enthaltend
    • A) ein modifiziertes natives Öl in einer Menge von 20 bis 50 Gew.-%,
    • B) ein Neutralöl in einer Menge von 5 bis 20 Gew.-%,
    • C) einen Co-Emulgator in einer Menge von 5 bis 20 Gew.-% und
    • D) neutrale halogenfreie organische Phosphorverbindungen in einer Menge von 5 bis 25 Gew.-%,
    wobei die neutralen halogenfreien organischen Phosporverbindungen ausgewählt sind aus 6H-Dibenz[c,e][1,2]oxaphosphorin-6-oxid und seine Derivate, Dimethylmethanphosphonat, Dimethylpropanphosphonat, Diethylethanphosphonat, Triethylphosphat, Tri-n-butylphosphat, Triisobutylphosphat, Trioctylphosphat, Diphenyloctylphosphat, Triphenylphosphat, Diphenylkresylphosphat, Trikresylphosphat, isopropylierte Arylphosphate, tert.-butylierte Arylphosphate, Resorcin-bis(diphenylphosphat) und Bisphenol-A-bis(diphenylphosphat), und wobei sich die Gewichtsprozente jeweils auf die Menge an Fettungsmittel beziehen.
  • Das erfindungsgemäße Fettungsmittel kann weiterhin optional als Komponenten E) Lösungsmittel und F) Wasser enthalten. Die Komponenten A) bis E) werden im Folgenden näher erläutert.
  • Das modifizierte native Öl der Komponente A ist ein Produkt auf Basis von Fetten und Ölen pflanzlichen oder tierischen Ursprungs, das durch bekannte Verfahren, wie zum Beispiel Oxidation, Sulfitierung oder Sulfatierung, modifiziert wurde. Als Fette und Öle werden insbesondere Glyceride natürlicher Fettsäuren mit einem ausreichenden Anteil ungesättigter Säuren eingesetzt. Gut geeignet sind derartige Fette und Öle mit einer Jodzahl von ca. 10 bis ca. 200, bevorzugt ca. 30 bis ca. 120.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung handelt es sich bei dem modifizierten nativen Öl um sulfitiertes natives Öl ausgewählt aus der Gruppe der sulfitierten Seetieröle, besonders bevorzugt sulfitierter Heringstran, Sardinentran, Caplinöl etc., oder aus der Gruppe der sulfitierten Pflanzenöle, besonders bevorzugt sulfitiertes Raps-, Sonnenblumen-, Nuss-, Oliven-, Rizinus-, Sojaöl. Die Sulfitierung dieser Öle erfolgt nach klassischem, aus der entsprechenden Literatur bekannten Muster mit vorhergehender Oxidation. Ganz besonders bevorzugte Öle aus der genannten Gruppen sind die Pflanzenöle, da sie im Vergleich zu den Fischölen eine deutlich geringere Vergilbung und einen angenehmeren Geruch der damit hergestellten Leder bewirken.
  • Als modifiziertes natives Öl kann auch eine beliebige Mischung der vorgenannten modifizierten Öle eingesetzt werden.
  • Bei den zu verwendenden Neutralölen der Komponente B) handelt es sich um synthetische und/oder native Öle. Bevorzugte Öle sind Paraffinöle, Alkylbenzole, Triglyceride, Fischöl, Rüböl, Lecithine und Wollfett.
  • Besonders bevorzugt ist die Gruppe der nativen Öle, da sie im allgemeinen ein günstigeres Brennverhalten als die synthetischen Öle zeigt.
  • Als Co-Emulgatoren der Komponente C) sind Substanzen geeignet, die der Emulsion der Komponenten des Fettungsmittels die gewünschte Stabilität verleihen und das Brennverhalten der Leder nicht negativ beeinflussen. Bevorzugt eingesetzt werden nichtionogene Emulgatoren oder anionische Tenside.
  • Besonders bevorzugte Co-Emulgatoren sind alkoxylierte aliphatische C6- bis C24-Alkohole mit 4 bis 100 Alkylenoxideinheiten, insbesondere bevorzugt ethoxylierte Oxoalkohole, Triglyzeride, Phosphorsäureester, Ethersulfate, oder Alkansulfonate. Besonders bevorzugt sind Produkte aus der Gruppe der anionischen Tenside sind Fettsäuresarkoside, insbesondere N-Oleylsarkosid, N-Stearylsarkosid oder N-Laurylsarkosid, niedrig ethoxylierte Phosphorsäureester auf Oleyl- oder Talgfett-Basis mit 3 bis 5 mol Ethylenoxid oder nicht oder niedrig ethoxylierte Sulfosuccinate auf Kokos- oder Talgfett-Basis.
  • Der Begriff „neutral” bedeutet sowohl, dass die Mehrzahl der Moleküle der Phosphorverbindung keine positive oder negative Ladung trägt, als auch, dass die Phosphorverbindung keine Brønsted-Säure mit einem pKA-Wert > 5 und keine Brønsted-Base mit einem pKB-Wert > 5 ist.
  • Der Begriff „halogenfrei” bedeutet, dass die Phosphorverbindung die Elemente Fluor, Chlor, Brom und/oder Iod nicht enthält.
  • Das erfindungsgemäße Fettungsmittel kann auch eine beliebige Mischung der genannten neutralen halogenfreien organischen Phosphorverbindungen enthalten.
  • Als Lösungsmittel der Komponente E) sind Produkte geeignet, die das Brennverhalten des Fettungsmittels und des Leders möglichst wenig negativ beeinflussen, also Produkte mit möglichst hohem Flamm- und Siedepunkt und möglichst niedrigem Dampfdruck. Bevorzugt werden hierfür Lösungsvermittler aus der Gruppe der Glykole wie Hexylenglykol, Butylglykol, Butyldiglykol, 1,2-Propylenglykol, Monoethylenglykol eingesetzt.
  • Das erfindungsgemäße Fettungsmittel enthält die beschriebenen Komponenten bevorzugt in folgender Zusammensetzung:
    • A) modifiziertes natives 0125 bis 40 Gew.-%,
    • B) Neutralöl 10 bis 15 Gew.-%,
    • C) Co-Emulgator 5 bis 15 Gew.-%,
    • D) neutrale halogenfreie organische Phosphorverbindung 10 bis 20 Gew.-%.
  • Die in alternativen oder besonders bevorzugten Ausführungsformen optional einzusetzenden Komponenten E) und/oder F) sind wie folgt enthalten:
    • E) Lösungsmittel 0,1 bis 10 Gew.-%, bevorzugt 2 bis 5 Gew.-%
    • F) Wasser 0,1 bis 40 Gew.-%, bevorzugt 10 bis 30 Gew.-%.
  • Die erfindungsgemässen Fettungsmittel können durch einfaches Zusammenrühren der genannten Komponenten in beliebiger Reihenfolge bei Temperaturen von 10 bis 90°C, bevorzugt 15 bis 60°C, hergestellt werden. Es können auch weitere, dem Fachmann bekannte, geeignete Zusätze enthalten sein. Der Aktivgehalt der Fettungsmittel liegt bei 60 Gew.-% bis 80 Gew.-%, der pH-Wert ihrer 10%igen Emulsion bei pH 6,5 bis pH 7,5. Die erhaltenen Fettungsmittel sind bei Raumtemperatur flüssig und klar bis leicht trübe, sie besitzen eine ausgezeichnete Lagerstabilität. Die erfindungsgemäßen Fettungsmittel können bei der Herstellung und/oder Behandlung von Leder und Häuten eingesetzt werden. Die Erfindung betrifft daher auch die Verwendung der beschriebenen erfindungsgemäßen Fettungsmittel bei der Lederherstellung. Deren Verwendung dient zur Weichmachung des Leders, zur Steigerung seiner Fülle und Festigkeit, zur flammwidrigen Ausrüstung und zur Schutzwirkung gegen Nässe, Schmutz, und chemische Einflüsse von außen.
  • Gegenstand der Erfindung ist schließlich auch ein Verfahren zur Fettung von Ledern, Fellen und Häuten durch Behandlung mit einer wässrigen Flotte, dadurch gekennzeichnet, dass die wässrige Flotte ein erfindungsgemäßes Fettungsmittel enthaltend die Komponenten A) bis D) sowie optional E) Lösungsmittel und F) Wasser enthält.
  • Die Komponenten des im erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzten Fettungsmittels sind oben beschrieben. Neben den genannten Komponenten können auch weitere, dem Fachmann bekannte Zusätze enthalten sein, wie zum Beispiel Konservierungsmittel, Biozide, Säuren, Basen oder Puffer zur Einstellung des pH-Wertes.
  • Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren können beliebige Leder- und Fellsorten behandelt werden, die nach beliebigen üblichen Gerbeverfahren gegerbt worden sind, namentlich solche, die vegetabil, mineralisch, synthetisch oder kombiniert gegerbt (z. B. chromgegerbt, zirkongegerbt oder aluminiumgegerbt) oder auch entsprechend nachgegerbt worden sind, und zwar allgemein so, wie sie für übliche Fettungsverfahren eingesetzt werden. Im Einzelnen können folgende bevorzugte Ledersorten genannt werden: Narbenleder wie z. B. Nappa aus Schaf, Ziege oder Kalb, Boxcalf- oder Rindboxleder und Veloursleder wie z. B. Velours aus Schaf-, Ziegen- oder Kalbleder und insbesondere auch Huntingleder, Spaltvelours aus Rind- oder gegebenenfalls auch Kalbhäuten und Nubukleder; ferner auch Pelzvelours und Pelze für Bekleidung.
  • Gegebenenfalls können die erwähnten Leder vor der erfindungsgemäßen Fettung in einem getrennten Bad gefärbt worden sein. Die Fettung kann auch im Anschluss an eine Färbung aus wässrigem Medium im gleichen wässrigen Bad stattfinden.
  • Die erfindungsgemäße Fettung kann nach beliebigen, an sich üblichen Behandlungsmethoden stattfinden, zweckmäßig nach Ausziehverfahren, in einer oder auch mehreren Stufen. So kann z. B. einer Hauptfettung eine Vorfettung vorangehen und/oder eine Nachfettung folgen. Weiterhin kann die Fettung vor, während oder nach der Nachgerbung oder vor, während oder nach der Färbung erfolgen.
  • Das Fettungsmittel wird im erfindungsgemäßen Verfahren in einer Menge, bezogen auf das Falzgewicht des Leders, von 0,2 bis 25 Gew.-%, vorzugsweise 2 bis 16 Gew.-% eingesetzt. Die wässrigen Flotten weisen vorteilhaft einen pH-Wert von ca. 2 bis ca. 9, bevorzugt 4 bis 7, auf. Die pH-Einstellung erfolgt vorteilhaft mit üblichen Säuren, Basen und/oder Puffern, vorzugsweise mit Ameisensäure oder Ammonium- oder Alkalimetallcarbonat. Zur Fettung wird das Leder mit diesen wässrigen Flotten bei Temperaturen zwischen 20 und 70°C, vorzugsweise zwischen 30 und 60°C für 20 bis 150 min, vorzugsweise für 30 bis 120 mm, behandelt. Abschließend wird durch Zugabe üblicher Säuren ein pH-Wert von 3 bis 5, vorzugsweise 3,5 bis 4,5 eingestellt. Optional können weitere Behandlungsschritte folgen, wie zum Beispiel eine Ausrüstung zur Hydrophobierung oder die Behandlung mit Metallsalzen.
  • Durch die erfindungsgemässe Fettung werden optimal gefettete Leder und Felle erhalten, die sich durch einen hervorragenden seidigen Weichgriff auszeichnen. Sie weisen zudem die für Leder gewünschten allgemeinen Echtheiten sowie gute Reissfestigkeit und Geschmeidigkeit auf. Durch die im Fettungsmittel enthaltene neutrale halogenfreie organische Phosphorverbindung kann zudem eine verbesserte flammwidrige Wirkung erzielt werden, so dass keine oder zumindest weniger möglicherweise bedenkliche Halogenverbindungen als Flammschutzmittel notwendig werden.
  • Anhand der nachfolgenden Beispiele wird die Erfindung näher erläutert, ohne dass dadurch eine Einschränkung der Erfindung bewirkt werden soll. Die Prozente bedeuten Gewichtsprozente. In den Beispielen zur Lederfettung beziehen sich die Prozentangaben auf das Falzgewicht des Leders, wenn nicht eindeutig eine Lösungskonzentration gemeint ist. Die Verdünnungen sind in Volumen mit Wasser angegeben. Beispiele Tabelle 1 Bestandteile des Fettungsmittels
    Komponente Funktion Beschreibung
    A Modifiziertes natives Öl Sulfitiertes Pflanzenöl auf Basis von Sonnenblumen-, Soja- und Rapsöl
    B Neutralöl Pflanzenöl
    C Co-Emulgator Anionisches Tensid
    D1 Phosphorverbindung Diphenylkresylphosphat (CAS-Reg.-No. 26444-49-5)
    D2 Phosphorverbindung Triethylphosphat (CAS-Reg.-No. 78-40-0)
    E Lösungsmittel Propylenglycol
    F Wasser
    Tabelle 2 Zusammensetzung der erfindungsgemäßen Fettungsmittel (Beispiele B1 bis B5) und der Vergleichsbeispiele (V1 und V2) in Gew.-%
    Beispiel B1 B2 B3 B4 B5 V1 V2
    A 39,2 37,1 33,0 36,4 32,3 41,2 40,4
    B 14,7 13,9 12,4 13,6 12,1 15,5 15,2
    C 11,8 11,1 9,9 12,7 11,3 12,4 12,1
    D1 5,0 10,0 20,0 0,0 0,0 0,0 2,0
    D2 0,0 0,0 0,0 10,0 20,0 0,0 0,0
    E 4,9 4,6 4,1 4,5 4,0 5,2 5,1
    F 24,5 23,2 20,6 22,7 20,2 25,8 25,3
  • Zur Herstellung der Fettungsmittel wurden die in Tabelle 1 angegebenen Komponenten in dem in Tabelle 2 angegebenen Verhältnis bei 25°C miteinander verrührt, bis fast klare Emulsionen entstanden war.
  • Durchführung der Lederfettung
  • In einem üblichen Wet Finishing-Prozess wurden chromgegerbte Rindshäute (wet blue) der Falzstärke 1,5 mm gewaschen, neutralisiert, nachgegerbt, gewaschen und gefärbt. Dann wurde das Leder im Nachgerbefass bei 55°C für 90 min bis 120 min in einer Flotte aus 100 Gew.-% Wasser und 15 Gew.-% eines Fettungsmittels der Beispiele B1 bis B5 oder der Vergleichsbeispiele V1 bis V2 behandelt. Nun wurde mit 1 Gew.-% Ameisensäure (85%ig, 1:5 mit Wasser verdünnt) auf einen pH-Wert von 3,8 angesäuert. Nach 20 min war die Flotte vollständig ausgezogen und wurde abgelassen. Es wurde mit 200 Gew.-% Wasser von 35°C für 10 min gewaschen, die Flotte abgelassen und ausgeladen. Die so erhaltenen Leder wurden über Nacht gelagert und anschliessend ausgereckt, vakuumgetrocknet, hängegetrocknet, konditioniert und gestollt.
  • Man erhielt ausgezeichnet weiche Leder mit ausgesprochen angenehmem weichen Griff. Die mit den Fettungsmitteln der Beispiele B1 bis B5 oder der Vergleichsbeispiele V1 bis V2 hergestellten Leder waren hinsichtlich Aussehen, Griff und Geruch nicht zu unterscheiden.
  • Bestimmung der Flammwidrigkeit
  • Die Brandprüfung der Lederproben wurde in Anlehnung an den Kleinbrennertest nach DIN 4102 Teil 1 durchgeführt. Der Zweck der Prüfung nach DIN 4102-1: 1998-05 Abschnitt 6.2 ist die Klassifizierung von Baustoffen anhand ihres Brandverhaltens. Die Prüfung im Brennkasten nach DIN 4102-1: 1998-05 gilt für Baustoffe, welche in DIN 4102-1: 1989-05 Abschnitt 1.1 näher definiert sind. Die B2 Prüfung nach DIN 4102-1: 1989-05 Abschnitt 6.2 wird angewendet für die Ermittlung der Baustoffklasse B2 (bei Bestehen der Prüfung) bzw. B3 (bei Nichtbesehen der Prüfung.
  • Getestet wurden für die Beispiele B2 bis B5 und V1 in der Tabelle 3 je zwei Prüfkörper (90 mm × 190 mm), wobei jeder Prüfkörper an beiden Enden entflammt bzw. geprüft wurde. Zur Beurteilung wurden jeweils die Mittelwerte der vier Prüfungen herangezogen.
  • Für die Beispiele B1 bis B2 und V1 bis V2 in der Tabelle 4 wurden zwei mal fünf Prüfkörper (90 × 190 mm) geprüft. Fünf Lederproben wurden längs und fünf quer aus der Decke geschnitten und vor der Brandprüfung 24 h bei 23°C und 50% Luftfeuchtigkeit klimatisiert. Jeder Prüfkörper wurde an beiden Enden entflammt bzw. geprüft. Zur Beurteilung wurden jeweils die Mittelwerte der zwei mal fünf Prüfungen herangezogen.
  • Die Prüfkörper wurden vertikal positioniert und an der unteren Kante jeweils 15 s mit einer 2 cm langen Zündflamme im Winkel von 45° beflammt. Danach wurde die Zündflamme entfernt und die Nachbrenndauer und die Nachglühdauer notiert. Bei den Proben mit den Beispiele B2 bis B5 und V1 in der Tabelle 3 wurde nach 5 min eine eventuell aufgetretene Glut gelöscht und die vom Feuer zerstörte Probenlänge und -breite bestimmt.
  • Bei den Beispiele B1 bis B2 und V1 bis V2 in der Tabelle 4 wurde nach 1 min eine eventuell aufgetretene Glut gelöscht und die vom Feuer zerstörte Probenlänge und -breite bestimmt. Tabelle 3 Brandeigenschaften (Mittelwerte) von Lederproben zum Vergleich von Fettungspräparationen mit unterschiedlichen Phosphorverbindungen
    Beispiel V1 B2 B3 B4 B5
    D1 (Gew.-% im Fettungsmittel) 0 10 20 0 0
    D2 (Gew.-% im Fettungsmittel) 0 0 0 10 20
    Nachbrennzeit (s) 33 1 3 17 30
    Nachglühzeit (s) 218 0 0 199 253
    Verbrannte Länge (mm) 26 6 9 20 20
    Verbrannte Breite (mm) 30 21 25 30 29
    Tabelle 4 Brandeigenschaften (Mittelwerte) von Lederproben zum Vergleich von Fettungspräparationen mit unterschiedlichen Konzentrationen an Phosphorverbindungen
    Beispiel V1 V2 B1 B2
    D1 (Gew.-% im Fettungsmittel) 0 2 5 10
    Nachbrennzeit, längs (s) 13,7 18,4 3,3 2,1
    Nachbrennzeit, quer (s) 16,1 14,8 2,5 2,9
    Nachglühzeit, längs (s) 24,0 19,0 0 0
    Nachglühzeit, quer (s) 30,0 24,0 5,5 0
    Verbrannte Länge, längs (mm) 10,8 23,8 5,3 7,0
    Verbrannte Länge, quer (mm) 12,7 14,9 5,1 7,1
    Verbrannte Breite, längs (mm) 22,0 32,5 16,0 21,5
    Verbrannte Breite, quer (mm) 19,0 22,4 18,6 19,5
  • Die Ergebnisse der Brandversuche zeigen, dass Fettungspräparationen, die eine neutrale halogenfreie organische Phosphorverbindung enthalten, die Flammwidrigkeit des Leders verbessern. Dies zeigt sich daran, dass die mit den erfindungsgemäßen Fettungsmitteln hergestellten Lederproben nach Entzündung im Schnitt kürzer brennen und weniger Schaden erleiden als die mit den Fettungsmitteln der Vergleichsbeispiele hergestellten Proben.
  • Die Verbesserung der Flammwidrigkeit wird allein durch die übliche Behandlung des Leders mit dem erfindungsgemäßen Fettungsmittel erreicht. Eine spezielle Behandlung des Leders oder zusätzliche Arbeitsschritte sind nicht erforderlich.
  • Die Eigenschaften des Leders werden durch die Anwendung der erfindungsgemäßen Fettungspräparation nicht negativ beeinflusst. Vielmehr ergeben sich weitere Vorteile aus der Anwendung im Leder, wie z. B. Weichheit und Fülle sowie angenehmer, seidiger Griff.

Claims (5)

  1. Fettungsmittel zur Herstellung und/oder Behandlung von flammwidrigen Ledern, Fellen und Häuten enthalten A) ein modifiziertes natives Öl in einer Menge von 20 bis 50 Gew.-%, B) ein Neutralöl in einer Menge von 5 bis 20 Gew.-%, C) einen Co-Emulgator in einer Menge von 5 bis 20 Gew.-% und D) neutrale halogenfreie organische Phosphorverbindungen in einer Menge von 5 bis 25 Gew.-%, wobei die neutralen halogenfreien organischen Phosporverbindungen ausgewählt sind aus 6H-Dibenz[c,e][1,2]oxaphosphorin-6-oxid und seine Derivate, Dimethylmethanphosphonat, Dimethylpropanphosphonat, Diethylethanphosphonat, Triethylphosphat, Tri-n-butylphosphat, Triisobutylphosphat, Trioctylphosphat, Diphenyloctylphosphat, Triphenylphosphat, Diphenylkresylphosphat, Trikresylphosphat, isopropylierte Arylphosphate, tert.-butylierte Arylphosphate, Resorcin-bis(diphenylphosphat) und Bisphenol-A-bis(diphenylphosphat), und wobei sich die Gewichtsprozente jeweils auf die Menge an Fettungsmittel beziehen.
  2. Fettungsmittel nach Anspruch 1, das zusätzlich E) ein Lösungsmittel und/oder F) Wasser enthält.
  3. Verwendung eines Fettungsmittels nach wenigstens einem der Ansprüche 1 und 2 bei der Herstellung und/oder Behandlung von flammwidrigen Ledern, Fellen und Häuten.
  4. Verfahren zur Fettung bei der Herstellung und/oder Behandlung von flammwidrigen Ledern, Fellen und Häuten mit wässrigen Flotten, dadurch gekennzeichnet, dass die wässrigen Flotten ein Fettungsmittel nach wenigstens einem der Ansprüche 1 und 2 enthalten.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass man das Fettungsmittel in einer Menge von 0,2 bis 25 Gew.-%, bezogen auf das Falzgewicht des Leders, in wässriger Flotte bei einem pH-Wert von 2 bis 9 während oder nach der Nachgerbung auf das zu behandelnde Leder einwirken lässt und anschliessend einen pH-Wert von 3 bis 5 einstellt.
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