DE1076859B

DE1076859B - Improving drying oils

Info

Publication number: DE1076859B
Application number: DEN11417A
Authority: DE
Inventors: Josef Weiss
Original assignee: RICHARD NILSSON AB
Current assignee: RICHARD NILSSON AB
Priority date: 1955-08-24
Filing date: 1955-11-05
Publication date: 1960-03-03

Description

Verbesserung trocknender Öle Die Erfindung behandelt die Verwendung von durch Kondensation von Fettsäuren mit einer organischen Aluminiumverbindung in Enolform hergestellten trocknenden Ölen zwecks Verbesserung der Eigenschaften trocknender Öle.Improvement of Desiccant Oils The invention deals with use by condensation of fatty acids with an organic aluminum compound drying oils produced in enol form to improve properties drying oils.

Handelsübliches Leinöl ist das für Farben und Lacke meist benutzte Bindemittel. Seine Eigenschaften hindern jedoch die Anwendung in rohem Zustand. Rohes Leinöl trocknet langsam und gibt einen nachhaltig nachklebenden Film, neigt zum Gelbwerden und hat schlechtes Widerstandsvermögen gegen Wasser.Commercially available linseed oil is the one most commonly used for paints and varnishes Binder. However, its properties prevent it from being used in the raw state. Raw linseed oil dries slowly and gives a long-lasting sticky film, tends to turns yellow and has poor resistance to water.

Die älteste Form für die Veredelung von Leinöl ist eine Wärmebehandlung, die auch bei modernen Verfahren immer noch am meisten zur Verbesserung der Eigenschaften angewandt wird. Jede Behandlungsweise verbessert jedoch nur gewisse Eigenschaften, während andere Eigenschaften dabei entweder unverändert bleiben oder sich sogar verschlechtern.The oldest form for the refinement of linseed oil is a heat treatment, which, even with modern processes, is still mostly used to improve the properties is applied. However, each treatment only improves certain properties, while other properties either remain unchanged or even change worsen.

Daneben gibt es noch zahlreiche andere Verfahren zur Behandlung von rohem Leinöl, die aber immer nur die eine oder andere Eigenschaft verbessern, während man dafür bei anderen Eigenschaften Einbußen in Kauf nehmen muß: Man hat die üblichen trocknenden Öle auch bereits durch Zusatz von organischen Aluminiumverbindungen, auch von Aluminiumverbindungen in Enolform, zu verbessern gesucht. Aluminiumverbindungen hinterlassen nach Abdunsten des Lösungsmittels einen Film der nichtflüchtigen Substanz. Diese Filme sind jedoch als Anstrichmittel nicht geeignet, da ihnen alle dazu erforderlichen physikalischen Eigenschaften fehlen.There are also numerous other methods of treating raw linseed oil, which only improve one or the other property while you have to accept losses in other properties: You have the usual ones drying oils also by adding organic aluminum compounds, also sought to improve aluminum compounds in enol form. Aluminum connections After the solvent has evaporated, they leave behind a film of the non-volatile substance. However, these films are not suitable as paints because they all require them physical properties are absent.

Es ist weiter bekannt, Aluminiumverbindungen zur Verbesserung gewisser Filmeigenschaften trocknender Substanzen zu verwenden. So beschreibt z. B. Schlenker in »Farbe und Lack« (1952) die diesbezüglichen Vorschläge von Bradley, Eigenberger usw., Aluminiumverbindungen als Zusatzmittel für Leinöl oder Alkydharz zu benutzen. Die Alkoholate des Aluminiums liefern aber Öle, deren Viskosität sehr rasch zunimmt und die schließlich ganz gelatinieren. Durch Stabilisieren der Alkoholate durch Enolverbindungen läßt sich die Viskosität zwar stabilisieren; man erreicht jedoch trotzdem keine Konstanz der verbesserten Öle.It is also known to improve certain aluminum compounds To use film properties of drying substances. So describes z. B. Schlenker in "Farbe und Lack" (1952) the relevant suggestions by Bradley, Eigenberger etc. to use aluminum compounds as additives for linseed oil or alkyd resin. However, the alcoholates in aluminum produce oils whose viscosity increases very quickly and they finally gelatinize completely. By stabilizing the alcoholates through Enol compounds can stabilize the viscosity; one achieves however nevertheless no constancy of the improved oils.

Demgegenüber ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß als Zusatz zu den trocknenden natürlichen Ölen besondere trocknende Öle verwendet werden, die zwar mit Hilfe organischer Aluminiumverbindungen (s. französische Patentschrift 1062 632) hergestellt wurden, sich jedoch von Al-Alkoholaten wesentlich unterscheiden. Abgesehen von der Anwesenheit von Carboxylgruppen im Molekül dieser synthetischen Öle bestätigt auch die Abwesenheit von Hydroxylgruppen in den Molekülen, daß es sich dabei keineswegs um Alkoholate handelt; vielmehr ist eine Valenz des Aluminiums an die Enolform einer tautomeren Verbindung gebunden und die anderen Valenzen an Fettsäuren, Zur Überführung des Aluminiumalkoholates mit einem beliebigen aliphatischen Alkohol in eine enolische Verbindung werden - dabei genau stöchiometrische Mengen einer tautomeren Substanz verwendet. Solche zur Keto-Enol-Tautomerie befähigten Verbindungen sind z. B. der Diazetonalkohol, Azetonylazeton, Malonsäureester verschiedener Alkohole, Azetessigester reit verschiedenen Alkoholen usw.In contrast, the invention is characterized in that special drying oils are used as additives to the drying natural oils, although these were produced with the aid of organic aluminum compounds (see French patent specification 1062 632), but differ significantly from Al alcoholates. Apart from the presence of carboxyl groups in the molecule of these synthetic oils, the absence of hydroxyl groups in the molecules also confirms that they are by no means alcoholates; Rather, one valence of aluminum is bound to the enol form of a tautomeric compound and the other valences to fatty acids. Exactly stoichiometric amounts of a tautomeric substance are used to convert the aluminum alcoholate with any aliphatic alcohol into an enolic compound. Such compounds capable of keto-enol tautomerism are z. B. diacetone alcohol, acetonylazetone, malonic acid esters of various alcohols, acetoacetic esters of various alcohols, etc.

Die bei Temperaturen bis höchstens 120°C anschließend erfolgende Reaktion dieses enolisierten Aluminiumalkoholats mit Fettsäuren setzt genau eingehaltene stöchiometrische Mengenverhältnisse der Komponenten voraus. Dabei sind für jedes Atom Aluminium 2 Moleküle Fettsäuren zu berechnen.The reaction which then takes place at temperatures up to a maximum of 120 ° C this enolized aluminum alcoholate with fatty acids sets exactly complied with stoichiometric proportions of the components ahead. There are for everyone To calculate atom of aluminum 2 molecules of fatty acids.

Dabei ist nicht entscheidend, ob man gesättigte oder ungesättigte Fettsäuren oder Mischungen beider verwendet.It is not important whether one is saturated or unsaturated Fatty acids or mixtures of both are used.

Ausschlaggebend ist das Einhalten von genau molekularen Mengenverhältnissen. Falls das Aluminiumalkoholat . nicht quantitativ in die Enolverbindung übergeführt wird, sind die daraus hergestellten Öle nicht beständig oder gelatinieren während ihrer Verarbeitung zu Lacken. Werden bei der Herstellung der Öle die molekularen Proportionen nicht genau eingehalten, dann entstehen trotz Einsatz exakt enolisierter Aluminiumalkoholate für ihren Endzweck ungeeignete Öle, unter anderem z. B. nicht trocknende Öle.It is crucial that the exact molecular proportions are adhered to. If the aluminum alcoholate . not quantitatively into the enol compound is transferred, the oils made from it are not stable or gelatinize during their processing into paints. Are the molecular ones in the manufacture of the oils Proportions are not exactly adhered to, then, despite the use of exactly enolized ones Aluminum alcoholates for their end use unsuitable oils, including z. B. not drying oils.

Die Erfindung besteht demnach in der Verwendung von den erwähnten, besonders hergestellten trocknenden Ölen, die durch Kondensation von Fettsäuren mit einer organischen Aluminiumverbindung in Enolform gewonnen sind (vgl. französische Patentschrift 1062 632 bzw. schwedische Patentschrift 141413), als filmbildenden Zusätzen zu bekannten trocknenden Ölen, z. B. vom Typ rohes oder gekochtes Leinöl, Standöl oder dehydratisiertes Ricinenöl.The invention therefore consists in the use of the above-mentioned, specially prepared drying oils, which are obtained in enol form by condensation of fatty acids with an organic aluminum compound (cf. French patent specification 1062 632 or Swedish patent specification 141413), as film-forming additives to known drying oils , e.g. B. of the raw or cooked linseed oil, stand oil or dehydrated ricin oil type.

Durch diesen Zusatz kann man die Eigenschaften des Endprodukts günstig beeinflussen. Das Endprodukt bekommt eine wesentlich erhöhte Trockenkraft und eine gleichbleibende Viskosität. Davon hergestellte Filme sind wasserfest und bilden keine Runzeln. Die verbesserten Öle haben eine fungizide Wirkung, und die üblichen trocknenden Öle erleiden bei Zusätzen bis zu 50 °/o der besonderen Öle keine Elastizitätseinbuße.With this addition one can improve the properties of the end product favorably influence. The end product gets a significantly increased drying power and a constant viscosity. Films made therefrom are waterproof and form no wrinkles. The improved oils have a fungicidal effect, and the usual ones Drying oils do not suffer any loss of elasticity with the addition of up to 50% of the special oils.

Die Mischung kann bei Zimmertemperatur oder bei erhöhter Temperatur unter 100°C erfolgen. Derart hergestellte trocknende Öle lassen sich in bekannter Art mit bekannten Sikkativen sikkativieren. Sie sind sowohl im unsikkavierten als auch im sikkativierten Zustand klar und haltbar und lassen sich innerhalb weiter Grenzen mit beliebiger Viskosität herstellen. -Die chemische Verbindung, die das in den genannten Patentschriften beschriebene Öl bildet, hat die Formel: Die in den folgenden Beispielen genannten Trockenzeiten für gemäß der Erfindung behandelte Öle gelten für die gleiche Filmdicke und gleiche atmosphärische Verhältnisse (sowie für 20'C).Mixing can take place at room temperature or at an elevated temperature below 100 ° C. Drying oils produced in this way can be siccativized in a known manner with known siccatives. They are clear and durable both in the unsiccaved and in the siccative state and can be produced with any viscosity within wide limits. -The chemical compound that forms the oil described in the patents mentioned has the formula: The drying times given in the following examples for oils treated according to the invention apply to the same film thickness and the same atmospheric conditions (as well as for 20 ° C.).

Beispiel 1 75 kg gekochtes Leinöl wurden bei Zimmertemperatur mit 25 kg eines aus Walölfettsäure und einer AI-Verbindung in Enolform hergestellten trocknenden Öles gemischt. Die Trocknungszeit der Mischung war 33/4 Stunden (gekochtes Leinöl 20 Stunden), schwaches und kurzzeitiges Nachkleben, verbesserte Wasserbeständigkeit im Vergleich mit Leinöl. Viskosität: 25 DIN-Sekunden.Example 1 75 kg of boiled linseed oil were used at room temperature 25 kg of one made from whale oil fatty acid and an AI compound in enol form mixed drying oil. The drying time of the mixture was 33/4 hours (cooked Linseed oil 20 hours), weak and short-term sticking, improved water resistance compared to linseed oil. Viscosity: 25 DIN seconds.

Beispiel 2 60 kg gekochtes Leinöl wurden bei 55°C mit 40 kg eines aus Kokosfettsäurevorlauf und einer AI-Verbindung in Enolform hergestellten trocknenden Öles gemischt. Trocknungszeit: 41/Z Stunden ohne Nachkleben. Verbessertes Widerstandsvermögen gegen Wasser im Vergleich mit Leinöl. Viskosität: 30 DIN-Sekunden.Example 2 60 kg of boiled linseed oil at 55 ° C with 40 kg of a from coconut fatty acid flow and an AI compound in enol form produced drying Mixed oils. Drying time: 41 / Z hours without sticking. Improved resilience against water compared to linseed oil. Viscosity: 30 DIN seconds.

Beispiel 3 50 kg rohes Leinöl wurden bei Zimmertemperatur mit 50 kg eines aus Walölfettsäuren und einer Al-Verbindung in Enolform hergestellten trocknenden Öles gemischt, worauf es in üblicher Weise sikkativiert wurde. Trocknungszeit: 31/2 Stunden. Schwaches und kurzzeitiges Nachkleben. Verbessertes Widerstandsvermögen gegen Wasser im Vergleich mit Leinöl. Viskosität: 50 DIN-Sekunden.Example 3 50 kg of crude linseed oil were weighed at room temperature with 50 kg one made from whale oil fatty acids and an Al compound in enol form Oil mixed, whereupon it was siccativated in the usual way. Drying time: 31/2 Hours. Weak and short-term sticking. Improved resilience against water compared to linseed oil. Viscosity: 50 DIN seconds.

Beispiel 4 60 kg rohes Leinöl wurden mit 40 kg eines aus technischer Stearinsäure und einer AI-Verbindung in Enolform hergestellten trocknenden Öls gemischt. Die Mischung wurde während kurzer Zeit auf 100°C erwärmt und darauf in bekannter Weise sikkativiert. Trocknungszeit: 41/z Stunden ohne Nachkleben, erhöhtes Wasserwiderstandsvermögen im Vergleich mit Leinöl. Viskosität: 65 DIN-Sekunden.Example 4 60 kg of crude linseed oil were combined with 40 kg of one of technical Stearic acid and an Al compound in enol form produced drying oil mixed. The mixture was heated to 100 ° C. for a short time and then in a known manner Way sikkativ. Drying time: 41 / z hours without sticking, increased water resistance compared to linseed oil. Viscosity: 65 DIN seconds.

Beispiel 5 73 kg rohes Leinöl wurden mit 27 kg eines aus technischer Palinitinsäure und einer AI-Verbindung in Enolform hergestellten trocknenden Öles gemischt. Die Mischung erfolgte bei 80 bis 100°C, worauf sie in üblicher Weise sikkativiert wurde. 40 °/o dieses Öles wurden mit 60°/o Titanweiß gerieben. Trocknungszeit: 3 Stunden ohne Nachkleben. Bedeutend verbesserte Beständigkeit gegen Wasser im Vergleich mit Leinöl. Keine Neigung zum Gelbwerden.Example 5 73 kg of crude linseed oil were combined with 27 kg of one of technical Palinitic acid and an AI compound in enol form produced drying oils mixed. Mixing took place at 80 to 100 ° C., whereupon it siccativates in the usual way became. 40 per cent of this oil was rubbed with 60 per cent titanium white. Drying time: 3 Hours without sticking. Significantly improved resistance to water in comparison with linseed oil. No tendency to turn yellow.

Beispiel 6 80 kg Standöl 600 wurden mit 20 kg eines aus Leinölfettsäuren und einer Al-Verbindung in Enolform hergestellten trocknenden Öles gemischt. Die Mischung wurde auf 50°C erwärmt, worauf sie in bekannter Weise sikkativiert wurde. Trocknungszeit: 31/Z Stunden mit schwachem kurzzeitigem Nachkleben. Übliche Wasserbeständigkeit des Standöles und dessen Viskosität.Example 6 80 kg of stand oil 600 were mixed with 20 kg of one made from linseed oil fatty acids and drying oil produced in enol form mixed with an Al compound. the The mixture was heated to 50 ° C., whereupon it was siccativized in a known manner. Drying time: 31 / Z hours with weak short-term sticking. Usual water resistance of the stand oil and its viscosity.

Beispiel 7 75 kg dehydratisiertes Rizinusöl wurden mit 25 kg eines aus Fischölfettsäure und einer AI-Verbindung in Enolform hergestellten trocknenden Öles gemischt. Die Mischung wurde auf 50 bis 60'C erwärmt, worauf sie in bekannter Weise sikkativiert wurde. Trocknungszeit: 31/Z Stunden mit sehr schwachem Nachkleben. Beispiel 8 12,5 kg rohes Leinöl wurden mit 62 kg Zink-Titanweiß zu einer Farbpasta verrieben. Diese Pasta wurde mit 25,5 kg eines aus roher Tranfettsäure und einer Al-Verbindung in Enolform hergestellten Öles verdünnt und auf bekannte Weise sikkativiert. Ein Anstrich davon trocknete nach 3 Stunden vollkommen und ohne Nachkleben. Kein Vergilben des Filmes.Example 7 75 kg of dehydrated castor oil was mixed with 25 kg of one from fish oil fatty acid and an AI compound in enol form produced drying Mixed oils. The mixture was heated to 50 to 60'C, whereupon it is known Way was sikkativiert. Drying time: 31 / Z hours with very weak re-sticking. Example 8 12.5 kg of crude linseed oil were made into a colored paste with 62 kg of zinc-titanium white rubbed in. This pasta was made from raw trans-fatty acid and one at 25.5 kg Al compound in enol form oil produced diluted and siccativized in a known manner. One coat of it dried completely after 3 hours and without sticking. No Yellowing of the film.

Der technische Fortschritt der Erfindung besteht sowohl in der Einfachheit des Verfahrens wie in den erzielten Verbesserungen der Qualität bekannter trocknender Öle. Diese Verbesserungen lassen sich am besten in folgender Tabelle zusammenfassen. Dabei bedeutet (a) unbehandeltes Öl, (b) gemäß der Erfindung behandeltes Öl. The technical progress of the invention consists both in the simplicity of the process and in the improvements achieved in the quality of known drying oils. These improvements are best summarized in the following table. Here, (a) denotes untreated oil, (b) denotes oil treated according to the invention.

Claims

PATENT CLAIM: Use of drying oils produced by the condensation of fatty acids with an organic aluminum compound in enol form as film-forming additives to known drying oils, e.g. B. of the type raw or cooked linseed oil, stand oil or ricin oil, the addition being carried out at room temperature or at an elevated temperature below 100 ° C. Considered publications: German Patent Specifications Nos. 878 826, 878 541; Swiss Patent No. 303 289; Farbe und Lack, 1952, pp. 351 to 353.