DEP0013896DA

DEP0013896DA - Process for the production of drying paints

Info

Publication number: DEP0013896DA
Authority: DE
Inventors: Willy Johann Albrecht; Karl Hans Wilhelm Dr.-Ing. Culemeyer
Original assignee: Spangenberg-Werke Willy Spangenberg, Hamburg,DE
Publication date: 1950-11-02

Description

Es ist vorgeschlagen worden, aus Tallöl oder Tallöldestillaten, die etwa 30-50% Harzsäuren, 40-60% Fettsäuren und 8-14% Unverseifbares enthalten, durch Veresterung mit mehrwertigen Alkoholen oder Phenolen Anstrichmittel herzustellen. Die erhaltenen Tallölester lieferten nach dem Verdünnen und Zusatz von Trockenstoffen die fertigen Anstrichmittel. Indessen waren diese in verschiedener Hinsicht unvollkommen. Die Anstriche waren zu spröde, sodass die Anstrichmittel mit Weichmachern versetzt werden mussten. Das Trocknungsvermögen war so gering, dass selbst bei reichlicher Zugabe von Sikkativen ein Durchtrocknen oft erst nach Monaten eintrat. Vor allem aber war die chemische Widerstandsfähigkeit der Filme ungenügend, sodass die Anstriche nicht wetterfest waren.It has been proposed that tall oil or tall oil distillates containing about 30-50% resin acids, 40-60% fatty acids and 8-14% unsaponifiables can be produced by esterification with polyhydric alcohols or phenols. After dilution and the addition of drying agents, the tall oil esters obtained provided the finished paints. However, these were imperfect in several respects. The paints were too brittle, so that the paints had to be mixed with plasticizers. The drying capacity was so poor that, even with copious amounts of siccatives, drying often only occurred after months. Above all, however, the chemical resistance of the films was insufficient, so that the coatings were not weatherproof.

Diese Nachteile werden nach der vorliegenden Erfindung vermieden, die ein Verfahren zur Herstellung trocknender Anstrichmittel betrifft, das sich dadurch auszeichnet, dass man praktisch reine Harzsäuren und bzw. oder reine Fettsäuren aus Tallöl verwendet, wie sie bei der Hochvakuum-Destillation von Tallöl anfallen. Die reinen Harzsäuren können mit Metalloxyden verseift oder mit Polyalkoholen verestert werden. Die reinen Fettsäuren können mit Polyalkoholen verestert werden. Nach einer besonderen Ausführungsform der Erfindung werden in einer ersten Verfahrensstufe die reinen Harzsäuren zunächst mit einfachen oder substituierten Resolen oder mit anderen ungesättigten Verbindungen, z.B. Maleinsäure, Styrol oder Diisocyanaten kondensiert. Das Reaktionsprodukt kann für sich allein oder mit reinen Fettsäuren zusammen mit Polyalkoholen verestert werden. Nach einer anderen Ausführungsform werden in einer ersten Verfahrensstufe die reinen Harzsäuren zunächst mit mehrbasischen Säuren und Polyalkoholen verestert und das Reaktionsprodukt gegebenenfalls anschliessend mit Fettsäuren unter weiterer Veresterung umgesetzt. Nach einer weiteren Ausführungsform werden die reinen Fettsäuren mit substituierten Phenolharzen, z.B. Alkylphenolharzen, umgesetzt und das Reaktionsprodukt entweder für sich allein verestert oder aber mit Kunstharzen und bzw. oder modifizierten Harzsäuren und bzw. oder Fettsäuren zusammen verestert.These disadvantages are avoided according to the present invention, which relates to a process for the production of drying paints which is characterized in that practically pure resin acids and / or pure fatty acids from tall oil, such as those obtained in the high vacuum distillation of tall oil, are used. The pure resin acids can be saponified with metal oxides or esterified with polyalcohols. The pure fatty acids can be esterified with polyalcohols. According to a particular embodiment of the invention, in a first process stage the pure resin acids are first condensed with simple or substituted resols or with other unsaturated compounds, e.g. maleic acid, styrene or diisocyanates. The reaction product can be esterified on its own or with pure fatty acids together with polyalcohols. According to another embodiment, in a first process stage the pure resin acids are first esterified with polybasic acids and polyalcohols and the reaction product is then optionally reacted with fatty acids with further esterification. According to a further embodiment, the pure fatty acids are reacted with substituted phenolic resins, e.g. alkylphenol resins, and the reaction product is either esterified on its own or is esterified together with synthetic resins and / or modified resin acids and / or fatty acids.

Beispiel 1:Example 1:

100 kg Harzsäure, die z.B. nach dem Patent ... (Patentanmeldung p 13 895 IVa/23d D) durch Fraktionierung von Tallöl im Hochvakuum mit Hochdruckdampf gewonnen sind und die ein Gemisch reiner Harzsäuren, insbesondere Abietinsäure und100 kg of resin acid, e.g. obtained according to patent ... (patent application p 13 895 IVa / 23d D) by fractionating tall oil in a high vacuum with high pressure steam and which is a mixture of pure resin acids, in particular abietic acid and

Pimarsäure, darstellen, werden mit 112 kg Glycerin durch Erhitzen auf 280° verestert, bis die Säurezahl auf unter 15 gesunken ist. Danach wird noch etwa 3 Stunden auf 250° erwärmt. Der Harzester stellt ein wertvolles Lackharz dar, das insbesondere zur Herstellung harter, glänzender und dabei doch elastischer Lacke Verwendung finden kann.Pimaric acid, represent, are esterified with 112 kg of glycerol by heating to 280 ° until the acid number has fallen below 15. Thereafter, the mixture is heated to 250 ° for about 3 hours. The rosin ester is a valuable varnish resin that can be used in particular for the production of hard, glossy and yet elastic varnishes.

Beispiel 2:Example 2:

1000 kg Fettsäuren, die durch Hochvakuum-Destillation aus Tallöl gewonnen sind und ein Gemisch von 96% reiner Fettsäure, wie Ölsäure, Linolsäure, Linolensäure o.dgl. darstellen, werden mit 120 kg Pentaerythrit verestert, was ungefähr 8 Stunden erfordert. Nach dem Verdünnen mit einem Lösungsmittel und Zusatz von Trockenstoffen wird ein gut trocknender, elastischer, wetterfester Lack erhalten.1000 kg of fatty acids obtained from tall oil by high vacuum distillation and a mixture of 96% pure fatty acids, such as oleic acid, linoleic acid, linolenic acid or the like. represent, are esterified with 120 kg of pentaerythritol, which takes about 8 hours. After dilution with a solvent and the addition of drying agents, a well-drying, elastic, weatherproof paint is obtained.

Beispiel 3:Example 3:

1000 kg reiner Harzsäuren mit einem Gehalt von 98% Harzsäuren, durch Rektifikation von Tallöl im Hochvakuum gewonnen, werden mit1000 kg of pure resin acids with a content of 98% resin acids, obtained by rectifying tall oil in a high vacuum, are used with

395 kg Resol, das durch alkalische Kondensation von Phenolen und Aldehyden erhalten ist,395 kg of resole, obtained by alkaline condensation of phenols and aldehydes,

unter Rühren erhitzt. Nach erreichen einer Temperatur von etwa 130° findet eine Kondensation unter lebhafter Reaktion statt. Die Temperatur wird allmählich bis auf 300° gesteigert und so lange erhitzt, bis die Säurezahl auf unter 80 gesunken ist.heated with stirring. After reaching a temperature of about 130 °, condensation takes place with a vigorous reaction. The temperature is gradually increased to 300 ° and heated until the acid number has fallen below 80.

In das noch heisse Gemisch werden nunIn the still hot mixture are now

2550 kg reine Fettsäure, durch Rektifikation von Tallöl im Hochvakuum erhalten und2550 kg of pure fatty acid, obtained by rectifying tall oil in a high vacuum and

365 kg Pentaerythrit zugefügt,365 kg pentaerythritol added,

und das Gemisch auf 280° erhitzt. Nach Absinken der Säurezahl auf unter 20 wird noch 2-5 Stunden auf 250° unter Minderdruck weiter erhitzt, um das Kondensationswasser zu entfernen. Der erhaltene Lack-Korpus ergibt nach dem Vermischen mit einem Lösungsmittel und nach Zusatz von Trockenstoffen einen hellen Lack, der zu einem klaren, harten, elastischen und sehr widerstandsfähigen Film von hoher Wetterfestigkeit trocknet. Das Anstrichmittel kann auch mit Farbpigmenten und anderen Zusatzstoffen versetzt werden. Infolge seiner hellen Farbe eignet es sich vorzüglich zur Herstellung von Klarlacken und Weissfarben.and the mixture heated to 280 °. After the acid number has fallen below 20, another 2-5 hours are required Further heated to 250 ° under reduced pressure in order to remove the condensation water. After mixing with a solvent and after the addition of drying agents, the lacquer body obtained gives a light lacquer which dries to a clear, hard, elastic and very resistant film of high weather resistance. Color pigments and other additives can also be added to the paint. Due to its light color, it is particularly suitable for the production of clear lacquers and white paints.

Beispiel 4:Example 4:

1000 kg reine Harzsäuren mit einem Gehalt von 98% Harzsäuren, durch Rektifikation von Tallöl im Hochvakuum gewonnen, werden mit1000 kg of pure resin acids with a content of 98% resin acids, obtained by rectifying tall oil in a high vacuum, are used with

500 kg Phthalsäure und500 kg phthalic acid and

598 kg Glycerin598 kg of glycerine

unter Rühren so lange auf 260° erhitzt, bis die Säurezahl unter 5 gefallen ist. In das noch heisse Gemisch werden nunheated to 260 ° with stirring until the acid number has fallen below 5. In the still hot mixture are now

2500 kg reiner Fettsäuren mit einem Gehalt von 96% an Ölsäure, Linolsäure und Linolensäure, durch Rektifikation von Tallöl im Hochvakuum gewonnen,2500 kg of pure fatty acids with a content of 96% oleic acid, linoleic acid and linolenic acid, obtained by rectification of tall oil in a high vacuum,

zugesetzt und das Gemisch auf 260° erhitzt. Nach Absinken der Säurezahl auf unter 20 wird noch 2-3 Stunden auf 250° unter Minderdruck weiter erhitzt, um das Kondensationswasser zu entfernen.added and the mixture heated to 260 °. After the acid number has fallen to below 20, heating is continued for another 2-3 hours at 250 ° under reduced pressure in order to remove the water of condensation.

Das dickflüssige Reaktionsprodukt ergibt nach dem Aufmischen mit einem Lösungsmittel einen Lack mit wertvollen Eigenschaften.The viscous reaction product, when mixed with a solvent, results in a lacquer with valuable properties.

Beispiel 5:Example 5:

1000 kg reiner Fettsäuren mit einem Gehalt von 95% Fettsäure, durch Rektifikation von Tallöl im Hochvakuum gewonnen, werden mit1000 kg of pure fatty acids with a content of 95% fatty acids, obtained by rectifying tall oil in a high vacuum, are used with

250 kg p-tert-Butylphenolformaldehydharz zusammen auf 240° erhitzt und so- lange auf dieser Temperatur gehalten, bis das Aufhören des Schäumens die Beendigung der Reaktion anzeigt. Es entsteht ein zähflüssiges, klares, hellgefärbtes Harz. Dieses Lackharz ist in allen Lacklösungsmitteln löslich und lässt sich besonders gut mit anderen fetten Ölen, vorzugsweise Standölen, wie sie z.B. durch Polymerisation der reinen Tallölfettsäuren gewonnen werden, verkochen. Es ist ferner gut verträglich mit Harzestern und modifizierten Harzsäuren, vorzugsweise solchen, die aus Kunstharzen und reiner Abietinsäure durch Kondensation hergestellt sind.250 kg of p-tert-butylphenolformaldehyde resin heated together to 240 ° and so kept at this temperature for a long time until the cessation of foaming indicates the end of the reaction. The result is a viscous, clear, light-colored resin. This lacquer resin is soluble in all lacquer solvents and can be boiled particularly well with other fatty oils, preferably stand oils, such as those obtained by polymerizing pure tall oil fatty acids. It is also highly compatible with rosin esters and modified rosin acids, preferably those made from synthetic resins and pure abietic acid by condensation.

Die aus diesen alkylphenolharz-modifizierten Fettsäuren und modifizierten Harzsäuren hergestellten Lacke geben nach Zusatz von Verdünnungsmitteln und Sikkativen ein Anstrichmittel, das zu einem farblosen, gut trocknenden, elastischen Film von höchster Wetterfestigkeit auftrocknet.The lacquers made from these alkylphenol resin-modified fatty acids and modified resin acids give, after the addition of thinners and siccatives, a paint that dries to a colorless, easily drying, elastic film with the highest weather resistance.

Nach der Erfindung ist es erstmalig möglich, hochwertige Anstrichmittel aus den Bestandteilen des Tallöls herzustellen, die die Erzeugnisse aus pflanzlichen trocknenden Ölen und natürlichen Harzen zu ersetzen vermögen und sie in mancher Beziehung übertreffen. Bei der allgemeinen Verkappung an diesen Stoffen ist das von erheblicher Bedeutung.According to the invention it is possible for the first time to produce high-quality paints from the constituents of tall oil, which are able to replace the products made from vegetable drying oils and natural resins and which in some respects surpass them. This is of considerable importance for the general masking of these substances.

Claims

1.) Process for the production of drying paints using products made from tall oil, characterized in that practically pure resin acids and / or pure fatty acids from tall oil, which are obtained by high vacuum distillation of tall oil, are used.

2.) The method according to claim 1, characterized in that the pure resin acids are saponified with metal oxides or esterified with polyalcohols.

3.) The method according to claim 1, characterized in that the pure fatty acids are esterified with polyalcohols.

4.) Process according to claim 1 to 3, characterized in that in a first process stage the pure resin acids are condensed with simple or substituted resols or other unsaturated compounds such as maleic acid, styrene or diisocyanates.

5.) The method according to claim 4, characterized in that the reaction product of the first process stage is esterified with pure fatty acids and polyalcohols.

6.) The method according to claim 1, characterized in that the pure resin acids are esterified with polybasic acids and polyalcohols.

7.) The method according to claim 6, characterized in that the polyalcohol esters of resin acids and polybasic acids are reacted with fatty acids with further esterification.

8.) The method according to claim 1 to 7, there- characterized in that the pure fatty acids are reacted with substituted phenolic resins, e.g. alkylphenol resins, and the reaction product is either esterified on its own or is esterified together with synthetic resins and / or modified resin acids and / or fatty acids.