DE529483C

DE529483C - Process for the production of condensation products from polyhydric alcohols, monobasic fatty acids and resin acids

Info

Publication number: DE529483C
Application number: DEI39592D
Authority: DE
Inventors: Dr Hans Krzikalla; Dr Werner Wolff
Original assignee: IG Farbenindustrie AG
Current assignee: IG Farbenindustrie AG
Priority date: 1929-10-19
Filing date: 1929-10-19
Publication date: 1931-07-17

Description

Verfahren zur Herstellung von Kondensationsprodukten aus mehrwertigen Alkoholen, höheren einbasischen Fettsäuren und Harzsäuren Es wurde gefunden, daß _ man wertvolle Kondensationsprodukte von harz- oder öl-' artigem Charakter in praktisch quantitativer Ausbeute erhält, wenn man mehr als 3 OH-Gruppen enthaltende Alkohole mit höheren einbasischen Fettsäuren und mit Harzsäuren durch Erwärmen auf Temperaturen von i 5o bis 300° kondensiert.Process for the production of condensation products from polyvalent Alcohols, higher monobasic fatty acids and resin acids It has been found that Valuable condensation products of a resinous or oil-like character can be found in practical use quantitative yield is obtained when alcohols containing more than 3 OH groups with higher monobasic fatty acids and with resin acids by heating to temperatures condensed from i 5o to 300 °.

Als mehrwertige Alkohole kommen z. B. in Frage: Pentaerythrit, Sorbit, Mannit oder Gemische dieser usw., auch Kohlehydrate, wie Glukose, Stärke, Cellulose u. a. Als höhere Fettsäuren sind geeignet: Leinölsäuren oder das Gemisch von Fettsäuren, das bei der Verseifung von Leinöl entsteht, Holzölsäuren, Ricinolsäure, Ölsäure, Montansäure, Stearinsäure u. dgl. Als Harzsäuren können z. B. Koilophonium, saure Kopale und ähnliche Harze sowie die diesen zugrunde liegenden Harzsäuren und ähnliche verwendet werden. Die Kondensation kann entweder so vorgenommen werden, daß man sämtliche Reaktionsteilnehmer im gewünschten Verhältnis zusammen auf höhere Temperatur, evtl. unter Anwendung von Druck, Vakuum oder eines Gas- oder Dampfstromes oder in Anwesenheit von Kondensationsmitteln, erhitzt, oder daß man die organischen Säuren nacheinander auf den mehrwertigen Alkohol zur Einwirkung bringt oder die gewünschten Ester durch Umesterung darstellt. Die Eigenschaften der erhaltenen Produkte lassen sich noch weitgehend verändern, indem man sie einer Nachbehandlung unterwirft. Man kann sie zu diesem Zweck mit Sauerstoff oder Schwefel oder diese enthaltenden bzw. abgebenden Substanzen behandeln, z. B. mit Luft, evtl. bei erhöhter Temperatur undloder b,ei Gegenwart von Überträgern, wie Sik'kativen, verblasen oder vulkanisieren. Ferner kann man die Produkte voltolisieren oder durch Hitze oder Kondensationsmittel polymerisieren; sie können ferner auch mit Hilfe von Entfärbungsmitteln, wie Entfärbungskohle, Fullererde oder Schwefeldioxyd, wenn nötig, gehleicht werden.As polyhydric alcohols such. B. in question: pentaerythritol, sorbitol, Mannitol or mixtures of these etc., including carbohydrates such as glucose, starch, cellulose i.a. The following are suitable as higher fatty acids: linseed oil acids or a mixture of fatty acids, that is produced during the saponification of linseed oil, wood oleic acids, ricinoleic acid, oleic acid, Montanic acid, stearic acid and the like. B. Koilophonium, acidic Copals and similar resins and the resin acids and the like on which they are based be used. The condensation can either be made so that one all reactants in the desired ratio together at a higher temperature, possibly using pressure, vacuum or a gas or vapor stream or in Presence of condensing agents, heated, or that one the organic acids successively brings the polyhydric alcohol to action or the desired Represents esters by transesterification. Let the properties of the products obtained still change to a large extent by subjecting them to post-treatment. Man for this purpose it can be mixed with oxygen or sulfur or with or containing them. treat releasing substances, e.g. B. with air, possibly at elevated temperature and / or b, in the presence of carriers, such as siccatives, blow or vulcanize. Further the products can be voltolized or polymerized by heat or condensation agents; you can also use decolorizing agents, such as decolorizing carbon, fuller's earth or sulfur dioxide, if necessary, can be bleached.

Die nach vorliegendem Verfahren gewonnenen Produkte entstehen durch Kondensation einbasischer Säuren mit mehrwertigen Alkoholen, sind also chemisch verschieden von den bekannten h,ärtbaren Harzen vom Typus der sogenannten Glyptalharze, bei denen mehrbasische organische Säuren evtl. zusammen mit einbasischen Säuren und bzw. oder Harzsäuren zur Kondensation mit mehrwertigen Alkoholen gebracht werden, wobei infolge der Verwendung mehrbasischer Säuren eine Verkettung der einzelnen Alkoholmoleküle durch Veresterung mit je einer Carboxylgruppe der mehrbasischen Säuren eintritt. Die neuen Produkte eignen sich für die verschiedensten Zwecke, evtl. unter Verwendung geeigneter Zusatzstoffe. Sie kommen z. B., soweit sie Reste von trocknenden Fettsäuren enthalten, in Verbindung mit Lösungsmitteln für Lackzwecke in Betracht, wobei die Mitverwendung von Sikkativen, z. B. für Innen-und Außenlacke, empfehlenswert ist. - Diese Lacke lassen sich auch mit Körperfarben oder Füllmaterialien verarbeiten und zeichnen sich durch ganz hervorragende trocknende Eigenschaften vor den auf übliche Weise durch Verschmelzen von Harzen mit fetten Ölen gewonnenen Produkten aus. Auch Celluloseester können den Lacken einverleibt werden. Gewisse Kondensationsprodukte, insbesondere diejenigen, die Reste nichttrocknender Säuren enthalten, sind auch als Weichmachungsmittel für verschiedene Zwecke, z. B. für Kunstmassen usw., brauchbar, wobei ihre Neutralität, ihr gleichzeitig harzartiger und öliger Charakter sowie ihre gute Verträglichkeit mit N itrocelltrlose von Vorteil ist.The products obtained according to the present process are created by Condensation of monobasic acids with polyhydric alcohols are chemical different from the known hardenable resins of the so-called glyptal resin type, where polybasic organic acids possibly together with monobasic acids and / or resin acids are brought to condensation with polyhydric alcohols, where as a result of the use of polybasic acids a chain of the individual Alcohol molecules by esterification with one carboxyl group each of the polybasic Acids. The new products are suitable for the most diverse Purposes, possibly with the use of suitable additives. You come z. B., so far they contain residues of drying fatty acids in connection with solvents for paint purposes into consideration, whereby the use of siccatives, z. B. for indoor and Exterior paints, is recommended. - These varnishes can also be used with body paints or fill materials and are characterized by very excellent drying properties Properties ahead of the usual way by fusing resins with fats Products obtained from oils. Cellulose esters can also be incorporated into the paints will. Certain condensation products, especially those that are non-drying residues Containing acids are also used as plasticizers for various purposes, e.g. B. for art masses, etc., usable, their neutrality being more resinous at the same time and oily character as well as their good compatibility with Nitrocelltrlose are an advantage is.

Beispiel i Man erhitzt ein Gemisch von 28o Teilen Leinölsäure, 15o Teilen Kolophonium, 95 bis ioo Teilen Sorbit und 5 Teilen Borsäure 16 Stunden lang bei einem Druck: von 3o bis 8o mm unter Durchleiten von C02 auf 26o°. Durch das Reaktionsprodukt bläst man nach Zusatz von i Teil Benzoylsuperoxyd 40 Stunden lang Luft bei iio bis i2o° hindurch.Example i A mixture of 28o parts of linoleic acid, 15o Parts rosin, 95 to 100 parts sorbitol and 5 parts boric acid for 16 hours at a pressure: from 3o to 8o mm while passing CO2 to 26o °. By the The reaction product is blown for 40 hours after adding 1 part of benzoyl peroxide Air through at 100 to 120 degrees.

Das erhaltene Kondensationsprodukt gibt, in geeigneten Lösungsmitteln gelöst, Lacke, die auch in Abwesenheit von Schwermetallsikkativen verhältnismäßig rasch trocknen und elastische, beständige, korrosionsschützende Überzüge liefern.The condensation product obtained is in suitable solvents solved, paints that are proportionate even in the absence of heavy metal siccatives dry quickly and deliver elastic, durable, anti-corrosive coatings.

Beispiele 168 Teile Leinölsäure, 36o Teile Kolophonium, 11o Teile Mannit und 3 Teile Borsäure werden 16 Stunden lang bei 25o° unter einem Druck von iq.o mm erhitzt. Der entstehende balsamartige Körper kann, evtl. unter Zusatz von Lösungsmitteln, wie Terpentinöl u. z,., zu verschiedenen Anstrichpräparaten verarbeitet werden. Durch eine Nachbehandlung bei erhöhter Temperatur mit 2 bis io °/o Schwefel, evtl. in Gegenwart eines Vulkanisationsbeschleunigers o. dgl., wird eine Erhöhung der Viskosität und Abkürzung der erforderlichen Trockenzeit erreicht.Examples 168 parts of linoleic acid, 360 parts of rosin, 11o parts Mannitol and 3 parts of boric acid are for 16 hours at 25o ° under a pressure of heated iq.o mm. The resulting balm-like body can, possibly with the addition of Solvents such as turpentine oil etc., processed into various paint preparations will. After treatment at an elevated temperature with 2 to 10% sulfur, possibly in the presence of a vulcanization accelerator or the like, there is an increase the viscosity and shortening the required drying time.

Beispiel 3 Man verestert 195 Teile Ricinolsäure und 333 Teile Kolophonium mit i2o Teilen Dulcit in Gegenwart von gasförmigem Chlorwasserstoff bei etwa i5o bis 17o°. Der erhaltene harzige, gelbe, zähflüssige Körper läßt sich mit Nitrocellulose und Farbstoffen zu Nitrolacken- von sehr guten Eigenschaften verarbeiten.Example 3 195 parts of ricinoleic acid and 333 parts of rosin are esterified with i2o parts of dulcite in the presence of gaseous hydrogen chloride at about i5o up to 17o °. The resinous, yellow, viscous body obtained can be treated with nitrocellulose and dyes to produce nitro lacquers with very good properties.

Beispiel q.Example q.

65 Teile Pentaerythrit, iqo Teile Leinölsäure, q.oo Teile Kolophonium oder eine äquivalente Menge Kopalsäure und 5 Teile Borsäure werden durch 18stündiges Erhitzen im Autoklaven auf 22o bis 25o° umgesetzt. Man erhält ein Kondensationsprodukt mit ähnlichen Eigenschaften, wie das in Beispiel 2 beschriebene. Zur Erhöhung der Konsistenz kann das Produkt, zweckmäßig unter Zusatz von etwa i % Blei-Mangan-Sikkativ, bei 6o bis 8o° oder noch höheren Temperaturen mit Luft verblasen werden. Beispiel s i8,2 Teile Sorbit, 56 Teile Leinölsäure, 3o Teile Kolophonium und 5 Teile Borsäure geben bei 16stündigem Erhitzen auf 26o° unter einem Druck von 2o mm ein paraffinlösliches Harz, aus dem sich vorzügliche Öllacke herstellen lassen.65 parts pentaerythritol, 100 parts linoleic acid, 100 parts rosin or an equivalent amount of copalic acid and 5 parts of boric acid are used for 18 hours Heating in the autoclave to 22o to 25o ° implemented. A condensation product is obtained with properties similar to those described in Example 2. To increase the The consistency of the product, expediently with the addition of about 1% lead-manganese siccative, be blown with air at 6o to 8o ° or even higher temperatures. example s 18.2 parts of sorbitol, 56 parts of linoleic acid, 30 parts of rosin and 5 parts of boric acid give a paraffin-soluble when heated at 26o ° for 16 hours under a pressure of 20 mm Resin, from which excellent oil varnishes can be made.

Durch Behandlung mit Schwefeldioxyd kann die braune Farbe des Harzes aufgehellt werden.Treatment with sulfur dioxide can reduce the brown color of the resin be lightened.

Vermischt man 15 Teile des Harzes innig mit 6o Teilen eines Füllstoffes, bestehend aus Eisenoxydrot, Talkum, Schiefermehl und Lithopone und 25 Teilen Verdünnungsmittel auf der Trichtermühle, so erhält man einen Ziehspachtel, der als Untergrund für Lackierungen dienen kann. Beispiel 6 i Mol. Sorbit wird mit je 1 Mol. Harzsäure, Leinölsäure und Montansäure in Gegenwart von Borsäure oder Chlorzink durch 16stündiges Erwärmen auf 26o° unter Absaugen der gebildeten Wasserdämpfe kondensiert.Mixing 15 parts of the resin intimately with 6o parts of a filler, consisting of iron oxide red, talc, slate powder and lithopone and 25 parts of thinner on the funnel mill, you get a spatula that serves as a substrate for Paintwork can serve. Example 6 i mol. Sorbitol is mixed with 1 mol. Linseed oleic acid and montanic acid in the presence of boric acid or zinc chloride for 16 hours Warming to 26o ° condenses with suction of the water vapors formed.

Es entsteht eine gelbbraune klebrige Masse, die als Adhäsionsfett für Treibriemen Verwendung finden kann. An Stelle der Leinölsäure können auch Stearinsäure, Öl- oder Ricinolsäure verwendet werden, wobei gleichartige Produkte erhalten werden. Beispiel ? 19 Teile Sorbit, ioo Teile Montansäure und 75 Teile Kolophonium werden 8 Stunden lang auf 26o' bei 2o mm Druck erhitzt. Es entsteht eine zähharte, gelbe Masse, die in warmen Lösungsmitteln löslich ist und zu Mattlacken verarbeitet werden kann.The result is a yellow-brown sticky mass that acts as an adhesive grease can be used for drive belts. Instead of linoleic acid, stearic acid, Oleic or ricinoleic acid can be used, whereby similar products are obtained. Example ? 19 parts of sorbitol, 100 parts of montanic acid and 75 parts of rosin are used Heated for 8 hours at 26o 'at 20 mm pressure. The result is a tough, yellow color Mass that is soluble in warm solvents and processed into matt lacquers can.

Beispiel. 8 Man kondensiert Zoo Teile Sorbit mit 3oo Teilen Kolophonium, 15o Teilen Leinölsäure und 425 Teilen Holzölsäure bei etwa 26o°, his die Wasserabspaltung beendet ist. Man erhält ein dickflüssiges 01, das gute trocknende Eigenschaften besitzt und als Öllack verwendbar ist.Example. 8 Parts of sorbitol are condensed with 300 parts of rosin, 150 parts of linoleic acid and 425 parts of wood oleic acid at about 260 ° until the elimination of water has ended. To obtain a thick liquid 01, having good drying properties and is useful as oil varnish.

Beispiel 9 3ö Teile Kolophonium, 28 Teile Holzölfettsäure und 8¢ Teile Sojaölfettsäure werden miteinander verschmolzen, bei i5o° unter starkem Rühren mit 18 Teilen Sorbit versetzt und allmählich auf 25o bis 26o° erhitzt, während gleichzeitig der Druck im Reaktionsgefäß nach und nach auf etwa 2o mm erniedrigt wird. Nach 3 bis ¢ Stunden ist die Umsetzung praktisch beendet. Das entstandene dickflüssige Öl hat trocknende Eigenschaften.Example 9 30 parts of rosin, 28 parts of wood oil fatty acid and 8 parts Soybean oil fatty acids are fused together at 150 ° with vigorous stirring 18 parts of sorbitol are added and gradually heated to 25o to 26o ° while at the same time the pressure in the reaction vessel is gradually reduced to about 20 mm. After 3 The reaction is practically complete within ¢ hours. The resulting viscous Oil has drying properties.

Claims

PATENT CLAIM: Process for the production of condensation products from polyhydric alcohols, higher monobasic fatty acids and resin acids, thereby characterized in that one alcohol egg containing more than 3 OH groups with higher monobasic fatty acids and with resin acids by heating to temperatures of 150 up to 300 °, possibly with the addition of condensation agents, condenses and the products optionally an aftertreatment with oxygen or sulfur or containing them subjecting or releasing substances, polymerizing them or using decolorizing agents treated.