Informe sobre ADS

La presente invención se refiere a un aceite de secado sintético mejorado y al proceso de producir el mismo, siendo el objeto general proporcionar un aceite de secado mejorado para uso en la fabricación de pinturas y otros recubrimientos análogos que poseen las propiedades técnicas de un aceite de secado de alto grado y Que se pueden fabricar fácilmente de una manera sencilla, económica y simple.

Los aceites de secado, tales como los que se utilizan en las industrias de pinturas, barnices y otros revestimientos protectores, se pueden dividir en dos clases generales: aquellos cuyos ácidos grasos insaturados constitutivos contienen principalmente dos o más dobles enlaces (por ejemplo, CH = CH-CHe -CH = CH-) tales como el aceite de semilla de linaza y el aceite de perilla, y aquellos cuyos ácidos constituyentes tienen sus dobles enlaces en posiciones conjugadas (por ejemplo, -CH = CH-CH- = CH-) tales como el aceite de tung y el aceite oiticica, el aceite de tung Y ácidos de aceite de oiticica que contienen tres dobles enlaces conjugados. Ambos tipos de aceites de secado tienen ciertas características y propiedades valiosas, reconocidas generalmente en la industria, que se desean en un aceite de secado ideal. 'Haciendo un aceite de secado que contiene dobles enlaces aislados y conjugados como se proporciona por la presente invención, Se puede obtener un producto mejorado que tenga las propiedades deseadas conferidas por la presencia de dobles enlaces aislados y conjugados, sin las propiedades indeseables que resultan de una preponderancia de dobles enlaces conjugados o aislados solos.

El aceite de ricino y otros aceites grasos hidroxilados no se consideran aceites secantes. Sin embargo, mediante tratamiento químico, estos aceites pueden convertirse en aceites de secado satisfactorios que contienen tanto enlaces dobles aislados como conjugados, que poseen propiedades intermedias deseables entre los del aceite de linaza y el aceite de tung.

Esto se consigue eliminando los elementos de agua de los aceites grasos hidroxilados, cuya eliminación da lugar a la introducción de nuevos enlaces dobles en las cadenas ácidas de los aceites en puntos adyacentes a la posición original del grupo o grupos hidroxilo. Por ejemplo, el aceite de ricino, es un triglicérido de ácidos grasos, el principal de los cuales es el ácido graso insaturado conocido como ácido ricinoleico; Dado que el ácido ricinoleico comprende aproximadamente el 80% de los ácidos del aceite de ricino, para fines prácticos, este último puede representarse por la fórmula:[pic 1]

Si, por procedimientos adecuados, se separa agua de la cadena de ácido: en los grupos hidroxilo se forman nuevos enlaces dobles que pueden tomar su posición entre los átomos de 11 y 12 o 12 y 13 de las cadenas de ácido.

En realidad, en los productos producidos según mi invención, los nuevos enlaces dobles se encuentran en ambas posiciones. Por consiguiente, a partir del aceite de ricino (que se ha representado anteriormente como el triglicérido del ácido ricinoleico, aunque se entiende que hay también pequeñas cantidades de otros ácidos grasos presentes), se obtiene un aceite que está compuesto principalmente por glicéridos de ácidos isoméricos insaturados Que contiene [dos enlaces dobles, a saber:

9,11 - octadecadienoico y ácido 9,12 - octadecadienoico

Si un grupo hidroxilo en la cadena ácida de un aceite está inmediatamente adyacente a otro grupo hidroxilo de un doble enlace, la deshidratación puede dar lugar a la formación de un triple enlace o de enlaces dobles alénicos o conjugados.

Hasta ahora, el único método práctico para preparar aceites secantes sintéticos compuestos de los glicéridos de ácidos insaturados que resultan de la deshidratación ha sido preparar primero los ácidos grasos hidroxilados libres, luego deshidratarlos por algunos medios (tales como calentamiento con o sin un catalizador y Seguido por destilación a vacío), y finalmente reesterificando los ácidos no saturados recién formados con glicerol u otro alcohol polihídrico. Los productos obtenidos por este proceso tienen cualidades deseables para uso en las industrias de pinturas y barnices, pero el método utilizado hasta ahora, como se acaba de esbozar, es innecesariamente complicado y costoso.

He descubierto que la preparación de un aceite de secado sintético que contiene enlaces dobles aislados y conjugados puede realizarse fácilmente y prácticamente eliminando los elementos de agua de aceite de ricino u otro aceite graso hidroxilado. En el caso de la presente invención, esto se efectúa calentando el aceite graso hidroxilado con un ácido orgánico volátil, su anhídrido o cloruro de ácido, tal como ácido acético, ácido acético, un hidruro o cloruro de acetilo, cuyo proceso da como resultado esteri. Catión de los grupos hidroxilo en el aceite graso, y calentando después el aceite acilado a una temperatura más alta (tal como 250-275 "0), preferiblemente en atmósfera inerte inerte tal como dióxido de carbono y bajo presión reducida. A temperaturas más elevadas, se separa el ácido que anteriormente esterificó el grupo hidroxilo del aceite, introduciendo así un nuevo doble enlace que

Pueden estar conjugados o aislados del doble enlace o de los enlaces ya presentes en las cadenas ácidas del aceite. El ácido orgánico volátil que se separa a temperaturas superiores se destila de la mezcla de reacción y puede recogerse y reutilizarse para la acilación del aceite graso hidroxilado después de una concentración y purificación adecuadas.

La presencia de dobles enlaces conjugados en un aceite sintético preparado de acuerdo con mi invención puede demostrarse determinando el "valor dieno" del aceite por el procedimiento bien conocido de Kaufmann y Baltes: Fette undSeifen 43, 93 (1936).

Los productos aceitosos obtenidos de la deshidratación de los aceites grasos hidroxilados son de color claro y pueden utilizarse directamente en la pintura y otras preparaciones de recubrimiento protector. Controlando la temperatura y el tiempo de calentamiento del aceite acetilado, pueden obtenerse una variedad de productos que tienen propiedades distintivas y son particularmente adecuados para ciertos usos. Por tanto, controlando la temperatura y el tiempo de calentamiento del aceite acilado de modo que no se separe todo el ácido orgánico volátil (que se unió al aceite por esterificación de grupos hidroxilo) y se eliminó, se obtiene un producto parcialmente acilado e insaturado Que puede usarse como plastificante en lacas de nitrocelulosa y preparaciones similares. O bien, si se lleva a cabo el calentamiento del aceite acilado, por ejemplo durante varias horas a 270 ◦ C, de manera que prácticamente todo el ácido añadido por esterificación se separa y se elimina, se obtiene un aceite de secado de baja viscosidad que puede utilizarse En pinturas, barnices y preparaciones similares en lugar de aceites de linaza y / o de tung. Al prolongar el calentamiento de este nuevo aceite de secado 'después de haber eliminado todo el ácido añadido por esterificación previa', por ejemplo durante varias horas o más a 300 ◦ C, se obtiene un aceite de secado polimerizado o un aceite de pie que tiene una viscosidad elevada Y es adecuado para su uso en barnices y también como plastificante en lacas y revestimientos similares. Además, tanto el aceite de secado sintético propiamente dicho como los ácidos grasos insaturados libres preparados a partir de él pueden usarse con otros materiales adecuados, tales como glicerol y anhídrido ftálico, para la preparación de resinas alquídicas desdobladas.

Debe entenderse que las condiciones especificadas anteriormente no son las únicas que pueden utilizarse para obtener productos de valor técnico; Se puede emplear una gama de temperaturas y tiempos de calentamiento para separar el ácido y formar nuevos enlaces dobles en el aceite, dependiendo de las cualidades particulares deseadas en el producto.

Además, debe entenderse que los usos citados anteriormente no son los únicos posibles para los productos de reacción.

Los siguientes ejemplos ilustran la manera en que la invención puede ser específicamente practicada, aunque debe entenderse que ni los procedimientos de la práctica ni las aplicaciones de la invención se limitan a los ejemplos específicos dados.

Ejemplo I

El aceite de ricino se calienta con un exceso de dos o tres veces de acético-anhídrido durante varias horas a la temperatura de reflujo a presión atmosférica. Después de la esterificación de esta manera, el exceso de anhídrido acético y el ácido acético formado durante la reacción se eliminan Calentamiento bajo presión reducida.

A continuación, con una corriente de gas inerte (tal como dióxido de carbono) burbujeando a través del aceite de ricino acetilado o con la presión dentro del matraz de reacción reducida por debajo de la presión atmosférica, o ambas, la temperatura del aceite se eleva por encima de 250ºC. Y se mantiene entre 250 y 270 ◦ C durante 3 o 4 - 5. Durante este calentamiento se destila un lıquido de bajo punto de ebullición, este destilado es una mezcla de ácido acético que se ha separado del aceite de ricino acetilado junto con Pequeñas cantidades de acroleína y otros productos de descomposición.El producto que queda en el recipiente de reacción es una luz clara

Aceite amarillo. Se seca a una película firme transparente y puede usarse directamente como un aceite secante, con o sin los secadores habituales, en preparaciones de pintura, barniz y esmalte (donde normalmente se usan aceite de olivo o de linaza y aceites similares).

Ejemplo II

El aceite de ricino que ha sido acetilado de la manera descrita en el Ejemplo I se calienta (bajo presión reducida o con un gas inerte que burbujea a través de él o ambos) durante varias horas entre 250 y 270ºC y luego durante 1 ó 2 horas Más a 300 ◦ C. Una mezcla de líquidos de bajo punto de ebullición se destila como en el Ejemplo I durante este tratamiento. El producto de este tratamiento térmico tiene el mismo aspecto claro amarillo claro que el producto del Ejemplo I pero tiene una viscosidad considerablemente más alta. Es un producto más completamente desacetilado que el del Ejemplo I, y está parcialmente polimerizado (en la forma habitual de aceites de secado con calor). Se secará al aire, sin secadoras, a una película cristalina. Puede utilizarse, en lugar o en adición al aceite de tung de cuerpo calorífico o de linaza y aceites similares en la preparación de barnices. Además, este producto puede utilizarse en lacas y esmaltes sintéticos tanto como un plastificante como un constituyente filmógeno.

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