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Verfahren zur Herstellung von Anstrichölen verbesserter Trockenfähigkeit
Die sogenannte Trockenfähigkeit fetter Öle hängt bekanntlich von mehreren Umständen
ab. So spielt zunächst die Natur der maßgebenden ungesättigten Fettsäuren eine erhebliche
Rolle, indem Elaeostearinsäure eine ößere Wirkung ausübt als Linolensäure, die ihrerseits
wiederum die Linolsäure an Aktivität übertrifft. Weiterhin kommt die Menge der in
den Glyceridverbänden enthaltenen Fettsäuren der genannten Art in Betracht. Schließlich
spielt aber auch die Verteilung der einzelnen Fettsäuren auf die Glyceridverbände
eine maßgebende Rolle. was sich z. B. aus der ganz erheblich größeren Trockenfähigkeit
des Perillaöls gegenüber Leinöl ergibt, obwohl das Fettsäuregemisch beider Öle ungefähr
die gleiche Zusammensetzung aufweist. Ein weiterer wichtiger Umstand, der <las
Trocknen fetter Öle bewirkt, ist auch im Vorliegen von Glyceriden als solche zu
erblikken, da auf diese Weise gleich von vornherein Komplexe von erheblichen Molekulargrößen
geschaffen werden, die bei eintretender Polymerisation leicht die Dimension kolloider
Teilchen erreichen können.
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Unter Berücksichtigung aller dieser Umstände bietet es keine Schwierigkeiten,
die trocknenden Eigenschaften natürlicher fetter (31e in weit besserer Weise erhöhen
zu können, als dies auf den bisher üblichen Wegen geschehen kann. Z. B. pflegt man
zur Zeit die Trockenfähigkeit eines Leinöls außer durch Sikkativzusätze auch durch
Zugabe von Holzöl oder Holzölpräparaten zu erhöhen. Da die Natur des Holzöls zwecks
einwandfreier Filmbildung eine vorherige Hitzebehandlung bzw. Verkochung zu Standöl
erforderlich macht, :diese Operation aber in technischem ;Maßstab für Holzöl allein
kauen durchführbar ist, so pflegt man meist in der Weise vorzugehen, daß man Gemische
von Leinöl und Holzöl zusammen zu Standöl verkocht. Wenn auch dieser Weg innerhalb
gewisser Grenzen zu einer weitgehenden Verbesserung des Leinöls führt, so erlaubt
er doch in keiner Weise, das höchste Ausmaß der an sich erzielbaren Verbesserungen
herbeizuführen. Die Ursache ist darin zu sehen, daß bei der Verkochung der Mischung
zu Standöl vorwiegend das Holzöl infolge seiner gegenüber Leinöl ganz außerodentlich
gesteigerten Aktivität der Polymerisation anheimfällt, so daß also das eingedickte
Produkt das Leinöl in praktisch unveränderter Beschaffenheit enthält. Da aber die
Eigenschaften eines Leinölstandöls denen des Leinöls selbst weit überlegen sind,
Leinölstandöl aber auf dem angedeuteten Wege nicht erzielt wird, so ergibt sich
ohne weiteres die Verbesserungsmöglichkeit des Verfahrens.
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Die Unzulänglichkeit der bisher üblichen Methoden ergibt sich auch
noch aus einem anderen Beispiel. Bekanntlich pennt man eine ganze Reihe von sogenannten
halbtrocknenden Ölen, d. h. solchen, welche nur verhältnismäßig langsam Filme bilden,
die überdies
klebrige Beschaffenheit beibehalten. Von besonderem
Nachteil ist, daß diese Filme einem besonders weitgehenden oxydativen Abbau unterliegen,
was sich in einem spätereinsetzenden Wiedererweichen äußert. Für anstrichtechnische
Zwecke müssen also alle diese halbtrocknenden Öle im allgemeinen bislang ausscheiden.
Es ist zwar möglich, die Filme halbtrocknender Öle durch Zusatz entsprechender Mengen
gut trocknender Produkte, wie Holzöl, Leinöl oder Perillaöl, weitgehend zu verbessern.
Auch die Verkochung halbtrocknender Öle zu Standölen erlaubt gewisse Verbesserungsmöglichkeiten,
die sich namentlich in einer erhöhten Widerstandsfähigkeit der Filme äußern, die
jetzt nicht mehr einem so weitgehenden oxydativen Abbau unterliegen. Aber auch alle
diese Maßnahmen erlauben in keiner Weise die Erreichung der an sich möglichen Verbesserung.
Noch mehr gilt dies bezüglich nichttrocknender Öle, die man bislang nur in Kombination
mit trocknenden Produkten, also gewissermaßen als deren Verschnitt, verwenden könnte.
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Es hat sich nun ergeben, daß man zu ganz erheblich verbesserten Produkten
in der Weise gelangen kann, daß man nicht mit Gemischen fetter Öle arbeitet, sondern
mit Gemischen von fettem Öl und freien Fettsäuren, die zunächst in an sich
bekannter Weise einer Umesterung unterworfen werden, der dann eine Neutralverestertuig
mit einem geeigneten Polyalkohol angeschlossen wird. So erzielt man z. B. Holzöl-Leinöl-Standöle
wesentlich verbesserter Eigenschaften, wenn man Holzöl zunächst mit dem Gemisch
der Leinölfettsäuren während einiger Stunden auf etwa 200° C oder auch höher erhitzt
und dann das hierbei weitgehend umgeesterte Gemisch mit Glycerin in ein praktisch
neutrales Produkt überführt, wobei dann auch gleich eine Hitzeverdickung zu Standöl
angeschlossen werden kann. Ganz .die gleichen Maßnahmen lassen sich nun aber auch
für beliebige andere Kombinationen vornehmen, z.B. Sojaöl mitLeinölfettsäuren, Holzöl
mit Olsäure usw. Ein besonderer Vorteil des Verfahrens besteht,darin, daß auf diese
Weise auch die i;n Glyceriden usw. ganz ausgeprägte Trocknungsterndenz der aus Rizinolsäure
durch Wasserabspaltung erhältlichen isomeren und mit konjugierten Doppelbindungen
ausgestatteten Linolsäure bzw. Oktadekadien-9, i i-säure-i eine denkbar einfache
Ausnutzung erfahren kann, wobei Kombinationen, wie Leinöl-isomere Linolsäure, Sojaöl-isomere
Linolsäure usw., in erster Linie wichtig sind.
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Die Durchführung des Verfahrens kann aus folgenden Beispielen ersehen
werden, welche allerdings nur ganz wenige der überhaupt in Betracht kommendenMöglichkeiten
umfassen: Beispiel i 3oo Teile Holzöl werden mit 28o Teilen Leinölfettsäuregemischwä.hrend
. bis 3 Stunden auf 2oo° C erhitzt, worauf dann mit 3 i Teilen Glycerin bei gleichfalls
2oo° C verestert wird.
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Das anfallende Produkt hat den Charakter eines mäßig verdickten Standöls
und zeigt ausgezeichnete filmbildende Eigenschaften, die sich u. a. im Fortfall
jeglicher Neigung zur Eisblumenbildung ausdrücken.
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Beispiel e Soo Teile Leinöl werden mit 45o Teilen Oktadekadien-9,
i i-säur e- i (aus Rizinolsäure) während 6 bis B. Stunden bei etwa 2oo° C umgeestert,
worauf dann durch Erhitzen auf gleichfalls 2oo°C mit 6o Teilen Athylenglykol bis
zur praktischen Neutralität erhitzt wird, was etwa 6 Stunden erfordert. Das so erhaltene
Produkt zeigt die Konsistenz eines Leinöls und besitzt ausgesprochene holzölartige
Eigenschaften, die sich vor allem in der großen Widerstandsfähigkeit des Films gegenüber
Wasser erkennen lassen.
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Beispiel 3 3oo Teile Sojaöl und Zoo Teile Leinöl werden zusammen mit
Zoo Teilen Holzölfettsäuregemisch und 3oo Teilen Oktadekadiensäure (aus Rizinolsäure)
während etwa 5 bis 6 Stunden auf 2ooo C erhitzt, worauf dann mit 6o Teilen Glycerin
bis zur praktischen Neutralität nachbehandelt wird.
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Das Öl übertrifft in bezug auf seine Eigenschaften die üblichen Leinöl-Holzöl-Produkte
durchaus.
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Beispiel q.
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Zoo Teile Olivenöl und 3oo Teile Leinöl werden zusammen mit 5oo Teilen
Oktadekadiensäure (aus Rizinolsäure) erhitzt und nach eingetretener Umesterung mit
6o Teilen Glycerin in ein praktisch neutrales Produkt übergeführt. Das Öl gleicht
fast dem gemäß Beispiel 3, obgleich es erhebliche Mengen eines an sich nicht trocknenden
Öles enthält.
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In den vorstehenden Beispielen sind für die Neutralveresterung immer
die gerade erforderlichen Mengen von Glycerin usw. benutzt. Man kann indes auch
mit Überschüssen arbeiten, was den Vorteil einer schnelleren Neutralisation zuläßt.
Allerdings muß man dann den Überschuß an Glycerin entweder durch anschließende Vakuumbehandlung
beseitigen, was im übrigen auch sonst Vorteile bringen kann (Beseitigung urverestert
gebliebener Fettsäuren), oder man muß in anderer Weise für eine Beseitigung ,des
Glycerins Borge tragen. Der einfachste Weg
ist -dabei der, .dem
glycerinhaltigen Mischöl eine entsprechende Menge eines geeigneten Harzproduktes
zuzufügen, also z. B. Kolophonium oder den Schmelzrückstand eines sauren Kopals,
wie Kongo. Die Umsetzung selbst erfolgt durch einfaches Nacherhitzen.
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An Stelle des Glycerins können auch andere Polyalkohole und ähnlich
wirkende Stoffe benutzt werden.
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Beispiel s -oo Teile Sojaöl werden zunächst für sich während etwa
3 Stunden unter Vermeidung von Verlusten auf 300° C erhitzt. Hierauf werden Zoo
Teile Oktadekadiensäure (aus Rizinolsäure) zugefügt. Nach 3- bis 4stündigem Erhitzen
des Gemisches auf 2oo° C in inerter Atmosphäre w ir.d dann mit i i o Teilen Polyglykol
weiterbehandelt, bis praktische Neutralität erreicht ist.
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Das so erhaltene Öl zeigt ein ausgezeichnetes Trocknungsvermögen und
entspricht in seinem Verhalten durchaus einem Leinöl-Holzöl-Gemisch mit etwa q.o
bis 5oo/o Holzöl.
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Die auf die angegebene Weise erhältlichen Produkte können natürlich
in genau der gleichen Weise verarbeitet werden, wie dies für die üblichen Öle oder
Ölpräparationen bekannt ist. Dabei ist auch durchaus nicht nur an die verschiedenen
lacktechnischen Zwecke zu denken, sondern an alle Anwendungen, wo trocknende Öle
eine Rolle spielen.