CH672497A5 - - Google Patents

Description

BESCHREIBUNG

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein getrocknetes voraktiviertes organophiles Tonerdegelierungsmittel für organische Zusammensetzungen, insbesondere Schmierfette.

Es ist im Stand der Technik gut bekannt, dass organophile Tonerden zum Eindicken einer Vielzahl von organischen Zusammensetzungen verwendet werden können. Ein Problem, auf welches man oft bei der Verwendung von organophilen Tonerdegelie-rungsmitteln trifft, besteht darin, den gewünschten Eindickungs-grad zu erhalten, und dazu ist es notwendig, das Gelierungsmittel gut in der Zusammensetzung zu dispergieren. Andererseits wird eine viel grössere Menge an organophilem Tonerdegelierungsmittel benötigt und/oder die organophilen Tonerdeteilchen können grösser sein als die anderen Partikel (zum Beispiel Pigment), welche in der Zusammensetzung vorhanden sind, was zu nachteiligen Resultaten (zum Beispiel ein unattraktiver rauher Überzug oder ein Absetzen der Teilchen) führt, und/oder Variationen in der Viskosität können auftreten, wenn man die Zusammensetzung abscheren (to shear) lässt.

Im Bestreben, eine saubere Dispersion des organophilen Tonerdegelierungsmittel zu erzielen, hat man im Stand der Technik verschiedene Wege erforscht. Zum Beipsiel wurden bestimmte organophile Tonerdegelierungsmittel, wie es im U.S. Patent Nr. 2 531 440 gezeigt ist, mit der einzudickenden organischen Zusammensetzung vermischt, und das Gemisch wurde hohen Scherbedingungen ausgesetzt. Alternativ hierzu sind niedermolekulargewichtige polare organische Materialien, bekannt als polare Aktivatoren, Dispergierungsmittel, Dispergierhilfsmittel, Lösungsmittel, Dispersionsmittel und ähnliches, als Beispiele davon seien genannt: Aceton, Methanol/Wasser, Ethanol/Wasser, Propylen-carbonat, Acetonylaceton, Diacetonalkohol, Dimethylformamid und Gammabutyl-lacton, mit dem organophilen Tonerdegelierungsmittel kombiniert worden, um eine Dispersion in der organischen Zusammensetzung zu erreichen. Illustrative Patente, welche diese Materialien beschreiben, sind die U.S. Patente

2 677 661,2 704 276,2 833 720,2 879 299,2 966 506 und

3 294 683.

Ein Typus an organischer Zusammensetzung, welcher immer noch typischerweise das Vorhandensein eines polaren Aktivators erfordert, ist das Schmierfett. Ohne das Vorhandensein eines polaren Aktivators, welcher im allgemeinen in einer Menge vorhanden ist, die bis zu 50 Gew.-% des Gelierungsmittels ausmacht, erzielen die meisten organophilen Tonerdegelierungsmittel keine gute Dispersibilität und/oder eine effiziente Gelierung.

Um die Gefahr beim Lagern und bei der Verwendung der im allgemeinen stark flüchtigen ünd flammbaren polaren Aktivatoren bei der Herstellung der eingedickten organischen Zusammensetzung zu verhindern, sind im Stand der Technik bestimmte Alternativen entwickelt worden. Zum Beispiel wird im U.S. Patent Nr.

4 435 218 ein selbstaktivierendes Theologisches Additiv beschrieben, umfassend eine Montmorillonittonerde, modifiziert mit einer quaternären Ammoniumverbindung, und einen Alkohol, welcher bei normaler Raumtemperatur fest ist. Der bevorzugte Typ an festem Alkohol hat die Formel

CH-,

l 3

worin n 1-5 ist, wobei der bevorzugte Alkohol Neopentylglycol ist. Andere genannte Alkohole sind 2-Methyl-2-propanol; Eiy-thritol; Neopentylalkohol; 2,3,3-Trimethyl-2-butanol; Monopal-mitatglycol; 1,3-Dipalmitatglycol; 1-Mono-lauratglycol, 1-Monooleatglycol; 1-Monostearatglycol; alpha, beta-Dihydroxy-stearinsäure; und 9,10-Dihydroxyoctadecancarbonsäure.

Im Europäischen Patent Nr. 133 071 wird die Herstellung von organophilen tonerderheologischen Additiven beschrieben, welche Gelierungseigenschaften in organischen Flüssigkeiten bei niedrigen Scherfestigkeiten entwickeln, ohne die Verwendung von polaren Aktivatoren. Die organophilen Tonerden sind mit einem mono- oder polyhydroxylierten stickstoffhaltigen Oberflächenmittel modifiziert worden, wie etwa ein alkoxyliertes Alkylamin oder ein alkoxyliertes quaternäres Ammoniumsalz mit langen Kohlenwasserstoffketten.

Im U.S. Patent Nr. 2 767 177 wird die Herstellung von Ben-tonit-Polyamin-Komplexen beschrieben, welche aus dem Reaktionsprodukt von Bentonit, Polyamin und monoquaternären Ammoniumverbindungen bestehen, enthaltend zwei langkettige Alkylgruppen, und welche für die Herstellung von gelierten Fetten verwendbar sind, offensichtlich ohne einen polaren Aktivator. Der Komplex aus Bentonit, dem Polyamin und der quaternären Ammoniumverbindung wird verwendet, um organische Materialien mit Kohlenwasserstoffnatur zu gelieren, wie etwa flüssige PetroleumkohlenwasserstofFe, Mineralöle, Schmieröle, aromatische flüssige Kohlenwasserstoffe, und halogenierte Kohlenwasserstoffe. Zur Herstellung der Gele wird der Komplex in das flüssige Medium mittels einer Mischausrüstung mit hoher Scherwirkung,-wie etwa eine Kolloidmühle, inkorporiert.

Im U.S. Patent Nr. 3 977 894 wird die Herstellung eines selbstaktivierenden organotonerdigen Theologischen Additives für ein nichtwässriges Flüssigkeitssystem beschrieben. Die selbstaktivierende Organotonerde enthält ein homogenes Gemisch aus einer organisch modifizierten (mit einer quaternären Ammoniumverbindung) Montmorrilonittonerde und zwei festen Wachsen. Die Wachse sind die Aktivatoren für die organophile Tonerde und sind (1) Glyceiyl-tri- 12-hydroxystearat und (2) ein Amidwachs, welches die Formel hat, worin n 2-18 bedeutet, HSA den Acylrest von 12-Hydroxy-stearinsäure bedeutet, R Wasserstoff oder den Acylrest von 12-Hydroxystearinsäure bedeutet.

Im U.S. Patent Nr. 4 382 868 werden organophile Tonerden beschrieben, welche hergestellt worden sind mittels Extrudieren eines Gemisches aus einer fettonartigen Tonerde, einer quaternären kationischen organischen Verbindung, Wasser und einem Alkohol mit 1-5 Kohlenstoffatomen, wobei diese Tonerden leicht dispergierbar in oleaginen Flüssigkeiten unter niedrigen Scherbedingungen sind. Gemäss der Definition in Kolonne 6, Zeilen 34 bis 42 bedeutet Extrudieren ein inniges Vermischen, um eine Reaktion zwischen der Tonerde und der organischen kationischen Verbindung zu bewirken. Es ist wichtig, dass die organophile Tonerde mcht getrocknet ist, um das Wasser oder den Alkohol zu entfernen. Repräsentative Alkohle sind Methanol, Ethanol und Isopropanol. Ferner können andere niedermolekulargewichtige polare organische Flüssigkeiten den Alkohol ersetzen, wie etwa Ketone, Amide, Nitrile, Nitroverbindungen, Ester und Carbonate (zum Beispiel Aceton, Dimethylformamid, Acetonitril, Nitrome-than, Methylformat, und Propylencarbonat).

Das U.S. Patent Nr. 4 464 274 ist ähnlich dem U.S. Patent Nr. 4 382 868 und umfasst organophile Tonerdegelierungsmittel, hergestellt aus Attapulgit oder Sepiolittonerden.

Demgemäss ist es ein allgemeines Ziel der vorliegenden Erfindung, ein getrocknetes voraktiviertes organophiles Tonerdegelierungsmittel für organische Zusammensetzungen, insbesondere Schmierfette, und ein Schmierfett zur Verfügung zu stellen, welches das getrocknete voraktivierte organophile Tonerdegelierungsmittel enthält.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

672 497

Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, ein getrocknetes voraktiviertes organophiles Tonerdegelierungsmittel zur Verfugung zu stellen, welches stabil ist und welches während längeren Zeitspannen gelagert werden kann.

Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, ein voraktiviertes organophiles Tonerdegelierungsmittel zur Verfugung zu stellen, welches in trockener Form ist.

Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, ein voraktiviertes organophiles Tonerdegelierungsmittel zur Verfugung zu stellen, welches verwendet werden kann, um organische Zusammensetzungen effektiv einzudicken, ohne dass flammbare Materialien verwendet werden müssen.

Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, ein voraktiviertes organophiles Tonerdegelierungsmittel zur Verfügung zu stellen, welches rasch verwendet werden kann, um organische Zusammensetzungen einzudicken, ohne dass weitere aktivierende Komponenten abgemessen und hinzugemischt werden müssen.

Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines voraktivierten organophilen Tonerde-gelierungsmittels zur Verfügung zu stellen, welches zu organischen Zusammensetzungen in Abwesenheit eines polaren Aktivators hinzugegeben werden kann.

Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, ein voraktiviertes organophiles Tonerdegelierungsmittel zur Verfügung zu stellen, welches mittels einem definierten Verfahren hergestellt worden ist.

Gemäss einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein trockenes voraktiviertes organophiles Tonerdegelierungsmittel für organische Zusammensetzungen, insbesondere Schmierfette, zur Verfügung gestellt. Das preaktivierte Gelierungsmittel umfasst:

a) ein organophiles Tonerdegelierungsmittel, welches das Reaktionsprodukt ist aus i) einer fettonartigen Tonerde mit einer Kationaustauschkapazität von wenigstens 75 Milliequivalenten pro 100 g an Tonerde, und ii) einem organischen Kation in einer Menge im Bereich von 90 bis 150% der Kationaustauschkapazität der fettonartigen Tonerde; und b) ein voraktivierendes Mittel, umgesetzt mit dem organophilen Tonerdegelierungsmittel, wobei genanntes voraktivierendes Mittel ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Phthalid, 3-Hydroxy-4-methoxy-benzaldehyd, 4-Benzyloxypropiophenon, Triethyl-citrat, 2-Phenoxyethanol, l-Phenyl-l,2-ethandiol, o-, m-und p-Nitrobenzylalkohol, o-, m- und p-Nitrophenylalkohol, 1,6-Hexandiol, Rizinusöl, o-, m- und p-Nitrophenethylalkohol, und Gemischen davon.

Gemäss anderen Aspekten stellt die vorliegende Erfindung ein Schmierfett, welches eingedickt ist mit einem voraktivierten organophilen Tonerdegelierungsmittel, Verfahren zur Herstellung eines voraktivierten organophilen Tonerdegelierungsmittel, und ein voraktiviertes organophiles Tonerdegelierungsmittel, hergestellt mittels diesem Verfahren, zur Verfügung.

Wie weiter oben ausgeführt, bezieht sich ein Aspekt der vorliegenden Erfindung auf ein voraktiviertes organophiles Tonerdegelierungsmittel. Das voraktivierte organophile Tonerdegelierungsmittel ist das Reaktionsprodukt von einem voraktivierenden Mittel und einer organophilen Tonerde, welche hergestellt werden kann mittels der Reaktion eines gewissen Typs an Tonerde mit einem organischen Kation.

Die Tonerde, welche in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, ist eine fettonartige Tonerde mit einer kationischen Austauschkapazität von wenigstens etwa 75 Milliequivalenten pro 100 g an Tonerde, bestimmt mittels der gut bekannten Ammoni-umacetatmethode. Die fettonartigen Tonerden sind im Stand der Technik gut bekannt und sind bei einer Vielzahl von Quellen erhältlich. Die Tonerden werden vorzugsweise in die Natrium-form überführt, wenn sie nicht schon in dieser Form sind. Dies kann bequem bewerkstelligt werden mittels der Herstellung einer wässrigen Tonerdeschlämme und mittels Passieren der Schlämme durch ein Bett an Kationaustauschharz in der Natriumform.

Alternativ hierzu kann die Tonerde mit Wasser und einer löslichen Natriumverbindung, wie etwa Natriumcarbonat, Natriumhydroxid usw. vermischt werden, und das Gemisch wird Scherkräften ausgesetzt (sheared), wie etwa in einer Lehmknetmaschine oder einem Extruder. Die Überführung der Tonerde in die Natriumform kann bei irgendeinem Punkt vor der Reaktion mit dem organischen Kation bewerkstelligt werden.

Fettonartige Tonerden, synthetisch hergestellt mittels entweder einem pneumatolytischen oder vorzugsweise einem hydrothermalen Syntheseverfahren, können auch verwendet werden, um diese neuen organischen Tonerdekomplexe herzustellen.

Beispiele von fettonartigen Tonerden, welche in der vorliegenden Erfindung verwendbar sind, sind die folgenden: Montmorillonit [(Al4-xMgx)SÌ8O20(OH)4.fFf]xR+

worin 0,55 ëxâ 1,10, f ^ 4 und R ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Na, Li, nh4, und Gemischen davon:

Bentonit

[(Al4.xMgx)(Si8.yAly)O20(OH)4.fFf](x+y)R+

worin 0 < x < 1,10,0 < y < 1,10,0,55 SI (x+y) g 1,10, f g 4 und R ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Na, Li, nh4 und Gemischen davon;

Beidellit

[(Al4+y)(SÌ8.x.yAlx+y)02o(OH)4.fFf]xR+

worin 0,55 âxâ 1,10,0 Syl 0,44, f g 4 und R ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Na, Li, NH4 und Gemischen davon;

Hectorit

[(Mg6.xLix)Si8O20(OH)4.fFf]xR+

worin 0,57 S! x ^ 1,15, f ^ 4 und R ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Na, Li, NH4 und Gemischen davon;

Saponit

[(Mg6.yAly)(SÌ8_x_yAlx+y)02o(OH)4_fFf]xR+

worin 0,58 âxâ 1,18, 0 I y S 0,66, f £! 4 und R ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Na, Li, nh4 und Gemischen davon;

Stevensit

[(Mg6_x)Si802o(OH)4_fFf]2xR+

worin 0,28 0,57, f = 4 und R ausgewählt ist aus der

Gruppe, bestehend aus Na, Li, NH4 und Gemischen davon.

Die bevorzugten Tonerden, welche in der vorliegenden Erfindung verwendet werden, sind Bentonit und Hectorit, wobei Bentonit am meisten bevorzugt ist.

Die Tonerden können hydrothermal synthetisiert werden mittels der Bildung eines wässrigen Reaktionsgemisches in der Form einer Schlämme, enthaltend gemischte wasserhaltige Oxide oder Hydroxyde der gewünschten Metalle mit oder ohne, je nach Fall, Natriumfluorid (oder wechselseitig austauschbares Kation oder ein Gemisch davon) in den Anteilen, definiert mittels den obigen Formeln, und den vorgewählten Werten von x, y und f für das gewünschte spezielle synthetische Fetton. Die Schlämme wird anschliessend in einen Autoklaven gegeben und unter autogenem Druck auf eine Temperatur innerhalb des Bereiches von ungefähr 100 bis 325 °C, vorzugsweise 275 bis 300 °C, während einer genügend langen Zeitspanne erwärmt, um das gewünschte Produkt zu bilden. Formulierungszeiten von 3 bis 48 Stunden sind

4

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

typisch bei einer Temperatur von 300 ° C, in Abhängigkeit von der speziellen fettonartigen Tonerde, welche synthetisiert wird, und die optimale Zeit kann leicht bestimmt werden mittels Versuchen in Pilotanlagen.

Repräsentative hydrothermale Verfahren zur Herstellung von synthetischen fettonartigen Tonerden sind in den U.S. Patenten Nrn. 3 252 757, 3 586 478, 3 666 407, 3 671 190, 3 844 978, 3 844 979, 3 852 405 und 3 855 147 beschrieben, und mittels diesem Hinweis sind alle diese hierin inkorporiert.

Das organische Kation, welches mit der fettonartigen Tonerde umgesetzt wird, muss eine positive Ladung haben, welche an einem einzelnen Atom oder an einer kleinen Gruppe von Atomen innerhalb der Verbindung lokalisiert ist. Das organische Kation ist vorzugsweise ein Ammoniumkation, welches wenigstens eine gerade oder verzweigte, gesättigte oder ungesättigte Alkylgruppe mit 12-22 Kohlenstoffatomen enthält. Die übrigen Gruppen des Kations sind ausgewählt aus a) linearen oder verzweigten Alkyl-gruppen mit 1-22 Kohlenstoffatomen; b) Aralkylgruppen, welches Benzyl- und substituierte Benzylteile sind, einschliesslich verknüpfte Ringteile mit linearen oder verzweigten Alkylteilen mit 1-22 Kohlenstoffatomen im Alkylteil der Struktur; c) Arylgrup-pen, wie etwa Phenyl und substituiertes Phenyl, einschliesslich verknüpfte aromatische Ringe; d) beta, gamma-ungesättigte Gruppen mit sechs oder weniger Kohlenstoffatomen oder Hydroxyalkylgruppen mit 2-6 Kohlenstoffatomen; und e) Wasserstoff.

Die langkettigen Alkylreste können abgeleitet sein von natürlich auftretenden Ölen, einschliesslich verschiedene pflanzliche Öle, wie etwa Maisöl, Kokosnussöl, Sojabohnenöl, Baumwollsamen, Rizinusöl und ähnliches, wie auch verschiedene tierische Öle oder Fette, wie etwa Talgöl. Die Alkylreste können desgleichen petrochemisch abgeleitet sein, wie etwa von alpha-Olefinen.

Repräsentative Beispiele von brauchbaren verzweigten, gesättigten Resten umfassen 12-Methylstearyl und 12-Ethylstearyl. Repräsentative Beispiele von brauchbaren verzweigten ungesättigten Resten umfassen 12-Methyloleyl und 12-Ethyloleyl. Repräsentative Beispiele von unverzweigten gesättigten Resten umfassen Lauiyl; Steaiyl; Tridecyl; Myristyl (Tetradecyl); Pentadecyl; Hexadecyl; hydrierter Talg, Docosanyl. Repräsentative Beispiele von unverzweigten ungesättigten und unsubstituierten Resten umfassen Oleyl, Linoleyl, Linolenyl, Soja und Talg.

Weitere Beispiele von Aralkyl, das heisst Benzyl und substituierte Benzylteile, umfassen jene Materialien, welche abgeleitet sind von zum Beispiel Benzylhalogeniden, Benzhydrylhalogeni-den, Tritylhalogeniden, a-Halo-a-phenylalkanen, worin die Alkyl-kette von 1-22 Kohlenstoffatome hat, wie etwa 1-Halo-l-pheny-lethan, 1-Halo-l-phenylpropan, und 1-Halo-l-phenyloctadecan; substituierte Benzylteile, wie etwa solche, welche abgeleitet sind von ortho-, meta- und para-Chlorbenzylhalogeniden, para-Methoxybenzylhalogeniden, ortho-, meta- und para-Nitriloben-zylhalogeniden, und ortho-, meta- und para-Alkylbenzylhalogeni-den, worin die Alkylkette von 1-22 Kohlenstoffatome enthält; und verknüpften ringbenzylartigen Teilen, wie etwa jene, welche abgeleitet sind von 2-Halomethylnaphthalin, 9-Halomethylan-thracen und 9-Halomethylphenanthren, worin die Halogruppe definiert ist als Chlor, Brom, Jod oder irgendeine andere Gruppe, welche als eine Abgangsgruppe beim nucleophilen Angriff des

5 672 497

benzylartigen Teiles dient, so dass das Nucleophil die Abgangs-grappe am benzylartigen Teil ersetzt.

Beispiele von Aiylgruppen umfassen Phenyl, wie etwa in N-alkyl- und N,N,-Dialkyl-anilinen, worin die Alkylgruppen zwi-5 sehen 1 und 22 Kohlenstoffatomen enthalten; ortho-, meta- und para-Nitrophenyl, ortho-, meta- und para-Alkyl-phenyl, worin die Alkylgruppe zwischen 1 und 22 Kohlenstoffatome enthält, 2-, 3-und 4-Halophenyl, worin die Halogruppe definiert ist als Chlor, Brom oder Jod, und 2-, 3- und 4-Carboxyphenyl und Ester io davon, worin der Alkohol des Esters abgeleitet ist von einem Alkylalkohol, worin die Alkylgruppe zwischen 1 und 22 Kohlenstoffatomen enthält, Aiyl, wie etwa ein Phenol, oder Aralkyl, wie etwa Benzylalkohole; verknüpfte Ringaiylteile, wie etwa Naphthalin, Anthracen, und Phenanthren.

15 Die ß,y-ungesättigte Alkylgruppe kann ausgewählt sein aus einem weiten Bereich an Materialien. Diese Verbindungen können zyklisch oder azyklisch, unsubstituiert oder substituiert mit aliphatischen Resten, enthaltend bis zu 3 Kohlenstoffatomen, so dass die totale Zahl an aliphatischen Kohlenstoffen im ß,y-unge-20 sättigten Rest 6 oder weniger ist, sein. Der ß,y-ungesättigte Alkyl-rest kann substituiert sein mit einem aromatischen Ring, welcher ebenso konjugiert ist mit der Ungesättigtheit des ß,y-Teiles, oder der ß,y-Rest ist substituiert mit beiden aliphatischen Resten und aromatischen Ringen.

25 Repräsentative Beispiele von zyklischen ß,y-ungesättigten Alkylgruppen umfassen 2-Cyclohexenyl und 2-Cyclopentenyl. Repräsentative Beispiele von azyklischen ß,y-ungesättigten Alkylgruppen, enthaltend 6 oder weniger Kohlenstoffatome, umfassen Propargyl; Allyl(2-propenyl), Crotyl(2-butenyl); 2-Pentenyl; 30 2-Hexenyl; 3-Methyl-2-butenyl; 3-Methyl-2-pentenyl; 2,3-Dime-thyl-2-butenyl; l,l-Dimethyl-2-propenyl; 1,2-Dimethyl-propenyl; 2,4-Pentadienyl; und 2,4-Hexadienyl. Repräsentative Beispiele von azyklisch-aromatischen substituierten Verbindungen umfassen Zimtamyl(3-phenyl-2-propenyl); 2-Phenyl-2-propenyl; und 35 3-(4-Methoxyphenyl)-2-propenyl. Repräsentative Beispiele von aromatisch und aliphatisch substituierten Materialien umfassen

3-Phenyl-2-cyclohexenyl; 3-Phenyl-2-cyclopentenyl; 1,1-Dime-thyl-3-phenyl-2-propenyl; l,l,2-Trimethyl-3-phenyl-2-propenyl; 2,3-Dimethyl-3-phenyl-2-propenyl; 3,3-Dimethyl-2-phenyl-

40 2-propenyl; und 3-Phenyl-2-butenyl.

Die Hydroxyalkylgruppe ist ausgewählt aus einem hydroxyl-substituierten aliphatischen Rest, worin das Hydroxyl nicht substituiert ist an Kohlenstoffatom, welches an das positiv geladene Atom angrenzt, und die Gruppe hat von 2-6 Kohlenstoffatome. 45 Die Alkylgruppe kann substituiert sein mit einem aromatischen Ring, und zwar unabhängig von den 2-6 aliphatischen Kohlenstoffatomen. Repräsentative Beispiele umfassen 2-Hydroxyethyl (Ethanol); 3-Hydroxypropyl; 4-Hydroxypentyl; 6-Hydroxyhexyl; 2-Hydroxypropyl (Isopropanol); 2-Hydroxybutyl; 2-Hydroxypen-50 tyl; 2-Hydroxyhexyl; 2-Hydroxycyclohexyl; 3-Hydroxycyclohexyl;

4-Hydroxycyclohexyl; 2-Hydroxycyclopentyl; 3-Hydroxycyclo-pentyl; 2-Methyl-2-hydroxypropyl; l,l-2-Trimethyl-2-hydroxy-propyl; 2-Phenyl-2-hydroxyethyl; 3-Methyl-2-hydroxybutyl; und

5-Hydroxy-2-pentenyl.

55 Das organische Kation kann daher so betrachtet werden, dass es wenigstens eine der folgenden Formeln hat:

Ri r2— X r4

I

R-3

oder

Ri r2 —y —r4

672 497

6

worin X Stickstoff oder Phosphor bedeutet, Ybedeutet Schwefel, Ri bedeutet die langkettige Alkylgruppe, und R2, R3 und R4 sind repräsentativ für die andern möglichen, weiter oben beschriebenen Gruppen.

Ein bevorzugtes organisches Kation enthält wenigstens eine lineare oder verzweigte, gesättigte oder ungesättigte Alkylgruppe mit 12-22 Kohlenstoffatomen, und wenigstens eine lineare oder verzweigte, gesättigte oder ungesättigte Alkylgruppe mit 1-12 Kohlenstoffatomen. Das bevorzugte organische Kation kann auch wenigstens eine Aralkylgruppe mit einer linearen oder verzweigten, gesättigten oder ungesättigten Alkylgruppe mit 1-12 Kohlenstoffatomen im Alkylteil enthalten. Gemische von diesen Kationen können auch verwendet werden.

Speziell bevorzugte organische Kationen sind ein Ammoniumkation, worin R! und R2 hydrierter Talg sind und R3 und R4 Methyl sind, oder worin Ri hydrierter Talg ist, R2 Benzyl ist und R3 und R4 Methyl sind, oder ein Gemisch davon, wie etwa 90% (Equivalente) des ersteren und 10% (Equivalente) des letzteren.

Die Menge an organischem Kation, umgesetzt mit der fettonartigen Tonerde, hängt von der jeweiligen Tonerde und dem gewünschten Grad an Hydrophobizität ab. Typischerweise reicht die Menge des Kations von etwa 90 bis 150%, vorzugsweise von etwa 100 bis etwa 130%, und am meisten bevorzugt von etwa 100 bis etwa 116%, der Kationaustauschkapazität der Tonerde. Wenn zum Beispiel Bentonit verwendet wird, reicht die Menge Kation, umgesetzt mit der Tonerde, von etwa 85 bis etwa 143 Milliequivalenten, vorzugsweise von etwa 95 bis etwa 124 Milliequivalenten, und am meisten bevorzugt von etwa 95 bis etwa 110 Milliequivalenten, pro 100 g an Tonerde, auf einer 100% aktiven Basis. Für den Fachmann ist ersichtlich, dass das Kationaustauschverhältnis der Tonerde auf der Basis der ursprünglichen Tonerde ist und bestimmt ist mittels der Ammoniumacetat-Methode.

Das Anion, welches normalerweise das organische Kation begleitet, ist typischerweise ein solches, welches das Reaktionsprodukt oder die Gewinnung desselben nicht nachteilig beein-flusst. Solche Anionen können beispielsweise Chlorid, Bromid, Jodid, Hydroxyl, Nitrit und Acetat in Mengen sein, die genügen, um das organische Kation zu neutralisieren.

Die Herstellung des organischen kationischen Salzes (d. h. das organische Kation, gepaart mit dem Anion) kann erreicht werden mittels Techniken, welche im Stand der Technik gut bekannt sind. Wenn beispielsweise ein quaternäres Ammoniumsalz hergestellt werden soll, würde der Fachmann ein Dialkyl-sekundäres Amin, zum Beispiel mittels der Hydrierung von Nitril-len, siehe das US-Patent 2 355 356, herstellen und anschliessend das Methyldialkyl-tertiäre Amin mittels reduktiver Alkylierung bilden, und zwar unter Verwendung von Fomraldehyd als eine Quelle für Methylreste. Entsprechend den Verfahren, welche im US-Patent 2 775 617 und im US-Patent 3 136 819 angegeben sind, können dann quaternäre Aminhalogenide gebildet werden mittels der Hinzugabe von Benzylchlorid oder Benzylbromid zum tertiären Amin. Die Inhalte dieser drei Patente sind mittels diesem Literaturhinweis hierin inkorporiert.

Im Stand der Technik ist es gut bekannt, dass die Reaktion mit Benzylchlorid oder Benzylbromid mittels der Hinzugabe einer kleineren Menge an Methylenchlorid zum Reaktionsgemisch abgeschlossen werden kann, so dass ein Gemisch von Produkten erhalten wird, welche hauptsächlich benzylsubstituiert sind. Dieses Gemisch kann anschliessend ohne weitere Trennung von Komponenten verwendet werden, um die organophile Tonerde herzustellen.

Illustrativ von den zahlreichen Patenten, welche organische kationische Salze, deren Herstellungsart und deren Verwendung bei der Herstellung von organophilen Tonerden beschreiben,

seien allgemein die US-Patente 2 966 506,4 081 496,4 105 578, 4 116 866,4 208 218,4 391 637,4 410 364,4 412 018, 4 434 075,4 434 076,4 450 095 und 4 517 112 zitiert, deren Inhalte durch diesen Literaturhinweis hierin inkorporiert sind.

Das preaktivierende Mittel ist wenigstens eine Verbindung, welche mit dem organophilen Tonerdegelierungsmittel reagieren kann, um so den d-Raum zwischen den Tonerdeplättchen um wenigstens 10"4 (im (ein Angström), vorzugsweise um wenigstens

2- lO^1 ^im (zwei Angström), und am meisten bevorzugt um wenigstens 3-10^ (im (drei Angström), zu erweitern, wie dies mittels Röntgenstrahlen einer nichtbeheizten Probe festgestellt werden kann. Zur Erzielung der Zunahme des d-Raumes hat das preaktivierende Mittel wenigstens eine aktive Gruppe, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Carboxyl, Hydroxyl, primärem Amin, sekundärem Amin, Amid, Aldehyd, Keton, Ether, Ester, Nitro und Sulfo.

Illustrative voraktivierende Mittel sind Decanol, Dodecanol, Benzylalkohol, Eugenol, 2-N-Propylphenol, Triphenyl-methanol,

3-Nitroethanol, Steaiylalkohol, Tetraethylen-glycol, Triethylen-glycol, Glycerol, 1,4-Butandiol, Propylen-glycol, Pentaeiythritol, 1,4-Butandiol-diglycidyl-ether, Phenylether, Ethyl-stearaten Butylbenzoat, Benzyl-acetat, Ethyl-benzoat, Phthalsäureanhydrid, Triethanol-amin, Dimethylsulfoxid, Propiophenon, 6-Undecanon, p-Anisaldehyd, Diphenyl-methan, Eicosan und Gemische davon.

Weitere illustrative voraktivierende Mittel, welche speziell brauchbar sind für die Voraktivierung von organophilen Tonerde-gelierungsmitteln für Schmierfette, sind Phthalid, 3-Hydroxy-

4-methoxybenzaldehyd, 4-Benzyloxypropiophenon, Triethyl-citrat, 2-Phenoxy-ethanol, 1-Phenyl-1,2-ethandiol, o-, m- und p-Nitrobenzyl-alkohol, 1,6-Hexandiol, Rizinusöl, o-, m- und p-Nitrophenethyl-alkohol und Gemische davon. Bevorzugte voraktivierende Mittel sind Phthalid, die Nitrobenzyl-alkohole, die Nitrophenyl-alkohole, 1-Phenyl-1,2-ethandiol, 1,6-Hexandiol und Gemische davon, wobei das am meisten bevorzugte voraktivierende Mittel 1,6-Hexandiol ist.

Es ist interessant, festzuhalten, dass die oben erwähnten voraktivierenden Mittel im allgemeinen nicht typische polare Aktivatoren sind. Wenn z.B. 1,6-Hexandiol als ein herkömmlicher polarer Aktivator verwendet wird (d.h. vermischt mit der Grundflüssigkeit und dem organophilen Tonerdegelierungsmittel), dann werden Resultate erhalten, welche signifikant minderwertig zu jenen sind, die erhalten werden, wenn die Verbindung als ein voraktivierendes Mittel in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung verwendet wird.

Obwohl die Menge an voraktivierendem Mittel, welches mit dem organophilen Tonerdegelierungsmittel umgesetzt wird, im allgemeinen variiert, und zwar in Abhängigkeit vom jeweiligen voraktivierenden Mittel, vom organophilen Tonerdegelierungsmittel und von der einzudickenden organischen Zusammensetzung, beträgt die Menge an voraktivierendem Mittel, welches mit dem organophilen Tonerdegelierungsmittel umgesetzt wird, lypischer-weise von etwa 1 bis etwa 25 Gew.-%, vorzugsweise von etwa 3 bis etwa 17 Gew.-%, der organophilen Tonerde. Für ein voraktivierendes organophiles Tonerdegelierungsmittel für ein Schmiermittel, worin 1,6-Hexandiol das voraktivierende Mittel ist, beträgt die Menge an 1,6-Hexandiol von etwa 1 bis etwa 18%, vorzugsweise von etwa 3 bis etwa 14%, und am meisten bevorzugt von etwa 4 bis etwa 12%, bezüglich dem gesamten Gewicht an organophiler Tonerde und dem voraktivierenden Mittel.

Um die Leistungsfähigkeit und die Wirkungsfähigkeit des voraktivierten organophilen Tonerdegelierungsmittels der vorliegenden Erfindung zu verbessern, können bestimmte Verfahrensparameter verwendet werden. Genauer gesagt wird die fettonartige Tonerde in einem beachtlichen Ausmass vorgängig der Reaktion mit dem organischen Kation Scherkräften ausgesetzt. Um weiter verbesserte Resultate zu erzielen, kann die Scherstufe kombiniert werden mit der Verwendung von verdünnten Reaktionsbedingungen, wenn das organische Kation mit der fettonartigen Tonerde umgesetzt wird, und/oder mit einem sanften Trocknen der organophilen Tonerde oder des voraktivierten organophilen Tonerdegelierungsmittels (in Abhängigkeit von der Art der Umsetzung der organophilen Tonerde und des voraktivierenden Mittels). Am

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

7

672 497

meisten bevorzugt werden alle Verfahrensparameter in das Verfahren zur Herstellung des voraktivierten organophilen Tonerde-gelierungsmittels inkoiporiert.

Eine weitere Diskussion der Verfahrensparameter kann in der ebenfalls hängigen US-Patentanmeldung Serie 767 599, eingereicht am 20. August 1985, gefunden werden, und deren Inhalt ist durch diesen Hinweis hierin inkorporiert.

Um das Scheren der fettonartigen Tonerde zu erreichen, wird die Tonerde in Wasser bei einer Konzentration von etwa 0,5 bis etwa 80 Gew.-% dispergiert. Gegebenenfalls kann die Schlämme zuerst zentrifugiert werden, um die nichttonerdigen Verunreinigungen zu entfernen, welche etwa 10% bis etwa 50% der Ausgangstonerdezusammensetzung ausmachen. Wenn natürlich die Tonerde vorgängig behandelt worden ist, wie etwa in einem Tonerdereiniger (clay vendor), um die Verunreinigungen zu entfernen, dann kann die behandelte Tonerde in eine Schlämme bei einer Konzentration von etwa 0,5 bis etwa 80 Gew.-%, vorzugsweise von etwa 0,5 bis etwa 2,5 Gew.-%, überführt werden, und direkt dem Scheren ausgesetzt werden, um so die Tonerdeagglomerate zu trennen. Die Scherbedingungen sind derart ausgewählt, dass ein genügendes Auftrennen der Tonerdeagglomerate auftritt, wie dies mittels des Methylenblau-Fleckentests oder mittels der Teilchengrösseanalyse bestimmt werden kann.

Der Methylenblau-Fleckentest (methylene blue spot test)

misst den Kationaustausch- und die Adsorptionskapazität der Tonerde mittels der Reaktion der Tonerde mit einer Methylenblaulösung. Ein typisches Verfahren sieht wie folgt aus :

1. Man wäge 10 g ( ± 1 mg) einer Tonerdeschlämme mit bekanntem Festkörpergehalt (gewöhnlich etwa 3 Gew.-%) in einem 250 ml Ehrlenmeyer-Gefass ab.

2. Man gebe 50 ml destilliertes Wasser hinzu und man rühre unter Verwendung eines magnetischen Rührers.

3. Man gebe 2 ml 5N Schwefelsäure hinzu und rühre.

4. Man gebe Methylenblaulösung (1 ml = 0,01 Milliequiva-lente) in das Gefass mit einer Geschwindigkeit von 1-2 Tropfen pro Sekunde hinzu, bis 110 m.e./100 g (berechnet bezüglich dem verwendeten Tonerdegewicht) hinzugegeben worden sind.

5. Man spüle die Innenwände des Gefässes mit destilliertem Wasser ab und man setze das Rühren während etwa 10-15 Minuten fort.

6. Währenddem die Festkörper suspendiert sind, entferne man einen Tropfen Flüssigkeit mit dem Rührstab und gebe den Tropfen auf ein Filterpapier (Whatman Nr. 1), und markiere den Tropfen mit der Bürettenablesung in 0,1 ml.

7. Es sollte kein grünblauer Stahlenring die gefärbten Festkörper umgeben.

8. Man gebe weitere 0,2 bis 0,5 ml Methylenblaulösung unter Rühren wenigstens 5 Minuten nach jeder Hinzugabe hinzu und spüle nach jeder Hinzugabe das an den Wänden haftende Gemisch mit destilliertem Wasser hinunter. Nach 5 Minuten Rühren führe man den ersten Tropfentest durch und zeichne für jeden Testfleck die Bürettenablesung auf.

9. Wenn ein schwacher grünblauer Strahlenring die suspendierten Festkörper des Fleckentests umgibt, rühre man weitere 10 Minuten und wiederhole den Fleckentest. Wenn der Strahlenring bestehen bleibt ist der Endpunkt überschritten worden.

10. Die Methylenblauadsorption wird ausgedrückt in Milliequivalenten an Methylenblau pro 100 g Tonerde und wird wie folgt berechnet:

„ , , ml Methylenblau x 100

Tonerdekapazitat = —,—. c .... ~ .. .. r-

(g Aufschlammung x % Festkörper)

Um einen menschlichen Fehler in der Bestimmung des Endpunktes zu minimalisieren, kann etwas der Tonerdeschlämme durch grobes Filterpapier (zum Beispiel Whatman 5H) filtriert werden, die Intensität des Filtrâtes wird mit reinen Methylenblaulösungen bei 1668 oder 609 mm auf einem Colorimeter verglichen, und der Grad an Überschreiten oder Unterschreiten des Endpunktes wird korrigiert.

Unter Verwendung des Methylenblau-Fleckentests sollte der Tonerdeschlämme genügend Schereigenschaften verliehen werden, um so eine Zunahme der Tonerdekapazität von etwa 10 bis etwa 50%, vorzugsweise von etwa 15 bis etwa 40%, und am meisten bevorzugt von etwa 20 bis etwa 35%, zu erhalten, verglichen mit ungescherter Tonerde. So können beispielsweise einer 3%igen Bentonitschlämme genügend Schereigenschaften verliehen werden, um die Tonerdekapazität, bestimmt mittels des Methylenblau-Reckentests, von etwa 115 Milliequivalenten pro 100 g an Tonerde auf etwa 135 Milliequivalente pro 100 g Tonerde zu erhöhen.

Eine weitere Technik zur Bestimmung, dass genügend Schereigenschaften einer Tonerdeschlämme verliehen worden sind, besteht darin, eine Teilchengrösseanalyse durchzufuhren. Das heisst, ungescherte Tonerdeteilchen werden analysiert, wie etwa mit einem «Nicomp Model 270 Submicron Particle Sizer», erhältlich von Pacific Scientific Company, welcher auf einem Laserstrahlstreuungsprinzip operiert, und die Tonerde wird anschliessend geschert. Die gescherte Tonerde hat eine Reduktion der mittleren Teilchengrösse von etwa 10 bis etwa 80%, vorzugsweise von etwa 20 bis etwa 60%, verglichen mit den ungescherten Tonerdeteilchen. So zeigt z. B. eine ungescherte 3,0% Bentonit-Tonerdeschlämme eine mittlere Teilchengrösse von 0,64 Micrometer. Wenn diese identische Schlämme einer zunehmenden Menge an Scherkräften ausgesetzt wird, was durch Passieren der Tonerdeschlämme durch einen Manton-Gaulin-Homogenisator bei verschiedenen Drucken bewerkstelligt werden kann, dann werden die folgenden abnehmenden mittleren Teilchengrössen beobachtet: 0,5 Micrometer (1,000 psi); 0,43 Micrometer (2,000 psi); 0,42 Micrometer (3,000 psi); 0,37 Micrometer (4,000 psi); und 0,37 Micrometer (5,000 psi). Dieser gleiche Trend der Abnahme der mittleren Teilchengrösse der Tonerdefestköiper bei zunehmenden Scherkräften kann beobachtet werden, wenn eine 3,0% Bentonit-Tonerdeschlämme zunehmenden Scherzeiten in einem «Waring Blendor» ausgesetzt wird, welcher bei hoher Geschwindigkeit während verschiedenen Zeitspannen arbeitet: 0,66 Micrometer (0 Minuten); 0,58 Micrometer (2 Minuten); 0,54 Micrometer (4 Minuten); 0,52 Micrometer (6 Minuten); 0,53 Micrometer (8 Minuten); und 0,52 Micrometer (10 Minuten).

Schereigenschaften können der fettonartigen Tonerdeschlämme mittels im Handel erhältlicher Ausrüstung verliehen werden, von welcher bekannt ist, dass sie dem Material hohe Schereigenschaften verleiht. Beispiele von einer solchen Ausrüstung sind ein Manton-Gaulin-Homogenisator, erhältlich von Manton-Gaulin Company (jetzt bekannt als ein APV Gaulin Homogenisator, erhältlich von APV Gaulin, Inc.), ein Tekmar SD-45 Homogenisator, erhältlich von der Tekmar Company, eine Sharples Super Centrifuge, erhältlich von Sharples Division of Pennwalt Corporation, eine Oakes Mühle, erhältlich von Oakes Machinejy, ein «Waring Blendor», erhältlich von Waring Products, ein «Microfluidizer», erhältlich von Microfluidics Corporation, a division of Biotechnology Corporation, und ähnliche Vorrichtungen, welche der Tonerdeschlämme hohe laminare und turbulente Schereigenschaften verleihen können. Beispielhafte Bedingungen unter Verwendimg eines Manton-Gaulin-Homogenisators sind ein Druck im Bereich von etwa 500 bis etwa 8000 psi mit einem oder mehreren Durchgängen der Tonerdeschlämme durch den Homogenisator.

Der zweite Verfahrensparameter, welcher in Verfahren verwendet werden kann, ist ein verdünntes Reaktionsmedium, wenn die fettonartige Tonerde und das organische Kation umgesetzt werden. Die Verdünnung kann vor oder während dem Scheren der Tonerde bewerkstelligt werden, aber dies wird bevorzugter bewerkstelligt, nachdem das Scheren ausgeführt worden ist. Natürlich kann die Verdünnung vor, während und nach dem

5

10

15

20

25

30

35

40

45

SO

55

60

65

672 497

8

Scheren bewerkstelligt werden, wenn dies so gewünscht ist. Die Tonerdeschlämme wird verdünnt, so dass der Tonerdegehalt von etwa 0,5 bis etwa 2,5 Gew.-%, vorzugsweise von etwa 0,5 bis etwa 2,0 Gew.-%, und am bevorzugtesten von etwa 0,5 bis 1,5 Gew.-%, der Schlämme beträgt. Das Ausmass der Verdünnung, die nach dem Scheren bewerkstelligt wird, kann erreicht werden entweder durch Hinzugabe der erforderlichen Menge an Wasser zur Tonerdeschlämme vorgängig oder während der Hinzugabe des organischen Kations, oder durch Hinzugabe der erforderlichen Menge an Wasser zur Tonerdeschlämme und dem organischen Kation, oder durch Hinzugabe von Wasser alleine zum organischen Kation, welches danach zur Tonerdeschlämme hinzugegeben wird. Das wichtige Resultat besteht darin, dass die Reaktion des organischen Kations mit der Tonerde unter verdünnten Bedingungen auftritt. Das heisst, die Tonerde liegt innerhalb der weiter oben erwähnten Bereiche, wenn sie mit dem organischen Kation zur Reaktion gebracht wird (die Menge an organischem Kation ist nicht in der Berechnung des Tonerdegehaltes der Schlämme eingeschlossen). Diese verdünnten Reaktionsbedingungen helfen, die viskositätsbildenden Fähigkeiten des organophilen Tonerdege-lierungsmittels über ähnliche Produkte anzuheben, die gemäss Standard-Herstellungsverfahren für organophile Tonerden hergestellt worden sind, die keine solche verdünnten Bedingungen verwenden.

Vorgängig der Reaktion der fettonartigen Tonerdeschlämme mit dem organischen Kation wird die Schlämme gerührt und auf eine Temperatur im Bereich von 20 ° C bis 100 ° C, vorzugsweise 45 ° C bis 75 ° C, erwärmt. Irgendein Bereich von normalen Rührgeschwindigkeiten kann für die Reaktionsschlämme verwendet werden. Das organische Kation kann trocken oder dispergiert in Wasser oder in Wasser, vermischt mit einem mischbaren organischen Lösungsmittel, wie etwa Isopropylalkohol, hinzugegeben werden. Wie weiter oben angegeben, können diese beiden letzteren Falle ausgeführt werden, um verdünnte Reaktionsbedingungen zu erreichen. Das organische Lösungsmittel wird zusammen mit Wasser verwendet, um das organische Material zu lösen, hat aber keinen Effekt auf das Verhalten der schlussendlichen organophilen Tonerde bei niedrigeren Konzentrationen.

Nach der Hinzugabe des organischen Kations wird das Reaktionsgemisch unter Rühren bei einer Temperatur zwischen 20 ° C und 100 ° C, vorzugsweise 45 ° C bis 75 0 C, während einer genügenden Zeitspanne vermischt, um den Austausch des organischen Kations auf der Tonerde zu ermöglichen. Reaktionstemperaturen unterhalb 20 ° C oder oberhalb 100 ° C sind brauchbar, aber werden nicht bevorzugt, weil weitere Verfahrensapparate benötigt werden, insbesondere Kühlvorrichtungen und Druckreaktoren.

Das Reaktionsprodukt wird anschliessend filtriert und kann mit weiterem Wasser wieder aufgeschlämmt werden, um das Waschen zu begünstigen, und anschliessend wird erneut filtriert. Währenddem das Waschen des filtrierten Produktes im Anschluss an die Bildung der organophilen Tonerde stark erwünscht ist, um Salze zu entfernen, wie etwa Natriumhalogenide, ist es nicht notwendig, wenn das Produkt unter verdünnten Reaktionsbedingungen hergestellt wird, weil die Menge an zurückbleibendem Salz nur leicht nachteilig auf das Viskositätsverhalten ist.

Nachdem das organophile Tonerdegelierungsmittel vom Reaktionsgemisch abgetrennt worden ist, wird es getrocknet. In der Vergangenheit sind im Handel erhältliche organophile Tonerden typischerweise in einem Luftstrom bei erhöhten Temperaturen innerhalb des Bereiches von etwa 120 °C bis etwa 250 °C getrocknet worden. In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung ist gefunden worden, dass sanftere Trocknungsbedingungen zu einem verbesserten Verhalten des Gelierungsmittels führen können. Die sanften Trocknungsbedingungen sind wichtig, um die durch das Scheren und/oder Verdünnen erhaltenen Vorteile zu erhalten und zu begünstigen.

Das sanfte Trocknen der organophilen Tonerde in Übereinstimmung mit diesem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird derart ausgeführt, dass die nasse organophile Tonerde während des Trocknens nicht Temperaturen über etwa 80 °C ausgesetzt wird. Eine Art zur Erreichung dieses Zieles besteht darin, das organophile Tonerdegelierungsmittel in einem Luftstrom einer 5 Temperatur von etwa 0 bis etwa 80 ° C, vorzugsweise von etwa 0 bis etwa 50 °C, zu trocknen, bis der Feuchtigkeitsgehalt wem'ger als etwa 5%, vorzugsweise weniger als 2%, ist. Alternativ hierzu kann das organophile Tonerdegelierungsmittel in einem Fliessbett getrocknet werden, welches auf einer Temperatur im Bereich von io etwa 25 bis etwa 125 0 C, vorzugsweise von etwa 25 bis etwa 100 ° C, gehalten ist. Bei der Verwendung eines Fliessbettes versteht es sich von selbst, dass die Temperatur und der Luftstrom derart gewählt sind, dass das rasche Verdampfen des Wassers das organophile Tonerdegelierungsmittel im Bett unterhalb einer 15 Temperatur von etwa 80 0 C hält, bis es getrocknet ist. Als eine weitere Alternative kann das organophile Tonerdegelierungsmittel bei einer Temperatur unterhalb etwa 0 ° C gefriergetrocknet werden.

Nachdem das organophile Tonerdegelierungsmittel getrock-20 net worden ist, wird es typischerweise unter Verwendung einer Hammermühle oder einer ähnlichen Mahlapparatur gemahlen, um die Agglomerate auseinanderzubrechen. Das gemahlene organophile Tonerdegelierungsmittel hat im allgemeinen eine Partikelgrösse im Bereich von etwa 0,1 bis etwa 500 Micron, vorzugs-25 weise von etwa 1 bis etwa 150 Micron. Es ist natürlich Idar, dass die gewünschte Grösse der organophilen Tonerdegelierungsmit-telteilchen durch die bezweckte Verwendung bestimmt wird.

Das preaktivierende Mittel kann mit der organophilen Tonerde unter Verwendung von verschiedenen Techniken zur 30 Reaktion gebracht werden. Genauer gesagt können die getrockneten organophilen Tonerdeteilchen trocken vermischt werden, wie etwa mittels der Verwendung eines P-K-Mischers, unter umgebenden Bedingungen mit pulverisiertem voraktivierenden Mittel (die Teilchengrösse beträgt typischerweise weniger als etwa 35 0,55 mm) während einer genügenden Zeitspanne, damit die Reaktion ablaufen kann (typischerweise von etwa 1 Minute bis etwa 4 Stunden, vorzugsweise von etwa 30 bis etwa 60 Minuten), wie dies mittels der Zunahme des d-Zwischenraumes bestimmt werden kann. Alternativ hierzu kann das preaktivierende Mittel 40 geschmolzen oder in einem flüssigen Medium, wie etwa Wasser, Methanol, Ethanol oder Gemischen davon, dispergiert werden und auf die getrockneten organophilen Tonerdeteilchen gesprayt werden, vorzugsweise unter Rührung, um den Kontakt und die Verteilung zu verbessern.

45 In dem Falle, dass die organophile Tonerde rauhen Trocknungsbedingungen (d. h. oberhalb etwa 80 °C) ausgesetzt worden ist, kann das voraktivierende Mittel und die organophile Tonerde trocken gemahlen werden, und zwar unter Verwendung einer Hammermühle, einer Ringrollermühle, einer Brinkman-Mühle so oder irgendeiner anderen Vorrichtung, welche den Komponenten Schereigenschaften verleihen kann, während einer Zeitspanne, die genügt, um die angegebene Zunahme des d-Zwischenraumes zu erhalten. Das voraktivierende Mittel (in irgendeiner der vorgängig beschriebenen Formen) und die organophile Tonerde können 55 direkt in die Trockenmühlevorrichtung hinzugegeben werden, oder sie können anfanglich in einem separaten Mixer gemischt und anschliessend dem Trockenmahlungsschritt zugeführt werden.

Das preaktivierende Mittel kann auch mit der organophilen 60 Tonerde zur Reaktion gebracht werden, bevor die Tonerde getrocknet ist. Zum Beispiel kann das preaktivierende Mittel zur Schlämme hinzugegeben werden, welche das gebildete organophile Tonerdegelierungsmittel enthält, oder es kann in einer flüssigen Dispersion gebildet und durch den organophilen Tonerde-65 filterkuchen hindurchgelassen werden. Natürlich wird in diesen Fällen die Konzentration des voraktivierenden Mittels in der Schlämme oder der flüssigen Dispersion derart ausgewählt, dass die geeignete Menge an voraktivierendem Mittel mit der organo-

philen Tonerde zur Reaktion gebracht wird. Das voraktivierte organophile Tonerdegelierungsmittel wird anschliessend getrocknet, vorzugsweise unter den weiter oben angegebenen milden Bedingungen, zu einer geeigneten Grösse gemahlen, wie dies weiter oben diskutiert worden ist, und ist somit bereit für den unmittelbaren Gebrauch oder fürs Abpacken.

Das voraktivierte organophile Tonerdegelierungsmittel der vorliegenden Erfindung zeigt zahlreiche vorteilhafte Eigenschaften. Im speziellen ist das voraktivierte Gelierungsmittel in trockener Form (d.h. weniger als etwa 5% Feuchtigkeit, vorzugsweise weniger als 2% Feuchtigkeit), was dessen Handhabung und dessen Vertrieb vereinfacht, und es kann über längere Zeitspannen ohne Abbau gelagert werden.

Die voraktivierten organophilen Tonerdegelierungsmittel der vorliegenden Erfindung können effizient und wirksam verwendet werden, um die Viskosität von verschiedenen organischen Zusammensetzungen zu erhöhen. In grossem Mass abhängig von der Zusammensetzung kann das organophile Tonerdegelierungsmittel in einer herkömmlichen Art verwendet werden, um organische Zusammensetzungen einzudicken. Als Beispiele seien genannt: Schmierfette, Ölschlämme, auf Öl basierende Flüssigkeiten für die Tränkung von Stopfbüchsen, Farbmassen- und Lackentfernungsmittel, Anstrichmassen, kosmetische Grundmassen, Gussformen, Sandbindemittel, Klebestoffe, Dichtmassen, Tinten, Polyesterlaminierte Harze und Polyester-Gelüberzüge. Es versteht sich von selbst, dass das organophile Tonerdegelierungsmittel derart ausgewählt ist, dass es in der speziellen organischen Zusammensetzung wirkungsvoll ist. Zum Beispiel kann Bentonit- oder Hecto-rit-Tonerde mit Dimethyl-dihydriertem Talgammoniumkation umgesetzt werden, um ein Gelierungsmittel zu ergeben, welches gut geeignet ist zum Eindicken von Schmierfetten. Andere spezifische Gelierungsmittel können aus den oben erwähnten US-Patenten in Erfahrung gebracht werden, welche mittels einem Literaturhinweis hierin inkorporiert sind. Es wird zudem auf die nachfolgenden Beispiele verwiesen.

Die voraktivierten organophilen Tonerdegelierungsmittel der vorliegenden Erfindung können verwendet werden, um organische Zusammensetzungen wirkungsvoll und leistungsfähig einzudicken, ohne dass bekannte polare Aktivatoren, welche oft leicht entzündlich sind, benötigt werden. Währenddem polare Aktivatoren zusammen mit den voraktivierten organophilen Tonerdegelie-rungsmitteln verwendet werden können, sei festgehalten, dass solche polare Aktivatoren nicht erforderlich sind, um die gewünschte eingedickte organische Zusammensetzung zu erhalten.

Die Menge an voraktiviertem organophilem Tonerdegelierungsmittel, die in den organischen Zusammensetzungen verwendet wird, hängt vom jeweiligen Gelierungsmittel, der Zusammensetzung und dem gewünschten Grad an Eindickung ab, aber im allgemeinen liegt sie im Bereich von etwa 1 bis 12 Gew.-%, vorzugsweise von etwa 4 bis etwa 8 Gew.-%. Um die Gelierung der Zusammensetzung zu verbessern, sollte eine kleine Menge an Wasser vorhanden sein. Die Menge an Wasser kann auch variieren, aber sie liegt typischerweise im Bereich von etwa 0,1 bis etwa 10%, vorzugsweise von etwa 0,5 bis etwa 6,0%, und am meisten bevorzugt von etwa 2,0 bis 4,0 Gew.-%, bezüglich dem in der organischen Zusammensetzung vorhandenen voraktivierten organophilen Tonerdegelierungsmittel.

Schmierfette, welche hergestellt werden können unter Verwendung der voraktivierten organophilen Tonerdegelierungsmittel der vorliegenden Erfindung, haben gut bekannte Grundflüssigkeiten (base fluids). Diese Grundflüssigkeiten können sein:

1. Niederviskositätsindexöle und Hochviskositätsöle, welche entweder paraffinische oder naphthenische Öle oder Gemische davon sind. Paraffinische Öle bestehen aus geradkettigen und ver-zweigtkettigen paraffinischen Kohlenwasserstoffen, gewöhnlich mit einer C12-C24-Kohlenstoffkette. Naphthenische Öle bestehen aus zyklischen gesättigten Kohlenwasserstoffen und umfassen gewöhnlich aromatische Kohlenwasserstoffe. Paraffinische Öle

9 672 497

sind selten ausschliesslich paraffinisch, denn sie enthalten ansehnliche Anteile an naphthenischen Kohlenwasserstoffen. Repräsentative Typen umfassen:

5 Typ Zusammensetzung Viskositäts-

index

Kohlenwasserstoff aus 50/50 zyklisch/verzweigt- und geradkettig 12

Kohlenwasserstoff aus 70/30 gerad- und verzweigtkettig/

zyklisch 95

Kohlenwasserstoff 70%

geradkettig und verzweigt 95 Kohlenwasserstoff 70%

geradkettig und verzweigt 96 paraffinisch variiert

2°

2. Polyglycole (synthetisches Öl)

Die Polyglycolausgangsbasis besteht aus polymerisiertem Ethylenglycol und/oder Propylenglycol.

3. Organische Ester (synthetisches Öl)

25 Organische Ester werden gebildet aus der Reaktion von di-basischen Säuren mit Monohydroxyalkoholen oder aus der Reaktion von monobasischen Säuren mit Polyhydroxyalkoholen. Zum Beispiel kann ein di-Ester hergestellt werden aus Azelainsäure und 2-Ethylhexylalkohol, was Di(2-ethylhexyl)azelat ergibt. Ein 30 zweites Beispiel ist Di-isooctyl-azelat, und ein drittes Beispiel ist Di-2-ethylhexyl-sebacat. Ein mono-Ester kann hergestellt werden aus Perlargonsäure und Pentaeiythritol. Ein weiteres Beispiel einer mono-Ester-Flüssigkeit ist Dipropylen-glycol-dipel-argonat.

4. Synthetische Kohlenwasserstoffe

35 Synthetische KohlenwasserstofHlüssigkeiten bestehen aus zwei Typen: Polyalphaolefine und alkylierte Aromaten. Polyalphaole-fine werden hergestellt mittels der begrenzten Polymerisation eines Alphaolefins. Zum Beispiel ergibt ein tetramerisiertes 1-Octen einen Kohlenwasserstoff mit 32 Kohlenstoffatomen, und 40 ein trimerisiertes 1-Decen ergibt einen Kohlenwasserstoff mit 30 Kohlenstoffatomen.

Ein Dialkylbenzol ist ein alkylierter Aromat.

5. Silikonflüssigkeiten

Eine typische Zusammensetzung einer Silikonflüssigkeit ist 45 ein Alkylmethylpolysiloxan. Ein zweiter Typ einer Flüssigkeit ist ein Phenyl-methyl-silikon.

6. Pflanzliche Öle und andere Triglyceride:

Rizinusöle, Jojobaöl, Leinöl, Baumwollsamenöl usw.

Weitere Informationen betreffend Schmierfette und wie sie

50 unter Verwendung von organophilen Tonerdegelierungsmitteln hergestellt werden können, können in «Modern Lubricating Greases» von C. J. Boner (Scientific Publications, Broseley, Shropshire, England, 1976), und «Lubricating Grease Guide» (National Lubricating Grease Institute, 4635 Wyandotte St., Kan-55 sas City, Missouri 64112, Ist Edition, 1984) gefunden werden.

Eine speziell brauchbare Grundflüssigkeit für Schmierfette ist Conoco 5735 Öl (ein im Handel erhältliches Produkt bei Continental Oil Company), welches ein hochviskoses Lösungsmittel ist, nämlich ein raffiniertes paraffinisches Petroleum-Schmieröl. Eine 60 typische Zusammensetzung hat ungefähr 68 Gew.-% paraffinische, 28 Gew.-% naphthenische, und 4 Gew.-% aromatische Komponenten.

Um die Wirksamkeit der voraktivierten organophilen Tonerdegelierungsmittel, welche geeignet sind für die Herstellung von 65 Schmierfetten, zu demonstrieren, kann das voraktivierte organophile Tonerdegelierungsmittel mit Conoco 5735 Öl mit einer 8 Gew.-%igen Konzentration vermischt werden, und zwar unter Verwendung eines tragbaren Rührers (drill press stirrer), welcher

«Coastal Pale»

10

Lösungsmittelextrahiert neutral

Lösungsmittelextrahiert neutral «Bright stock»

Mineralöl

672 497

10

mit zwei Flügeln mit 11,43 cm (4V4 Inch) Durchmesser und einer Steigung von 10° und einem gegenseitigen Abstand von 3,81 cm (1 Vi Inch) ausgerüstet ist. Das rohe Fett (grease pregel) wird anschliessend durch eine Rotor-Stator-artige Tri-Homo-Mühle gelassen, welche von Sonic Corporation erhältlich ist und einen Rotor zu Stator-Spalt von 0,00762 cm (0,003 Inch) und eine Pumpengeschwindigkeit von 230 g/Minute hat. Das Fett wird auf Raumtemperatur (25 °C) abgekühlt, und eine Eindringungstie-fenmessung wird gemäss der ASTM-Methode D217-82 gemacht, unter Verwendimg eines Fetteindringungsmeters, welcher bei GCA/Predsion Scientific Company erhältlich ist. Ein Eindrin-gungswert von 315 oder weniger gibt an, dass die organophile Tonerde wirkungsvoll voraktiviert worden ist. Vorzugsweise beträgt der Eindringungswert 300 oder weniger, und am meisten bevorzugt beträgt der Eindringungswert 290 oder weniger.

Um zu zeigen, dass die Schmierfette, die unter Verwendung der voraktivierten organophilen Tonerdegelierungsmittel der vorliegenden Erfindung eingedickt worden sind, beim Verarbeiten stabil sind, kann das Schmierfett in einen Fettverarbeiter gegeben werden, welcher von Koehler Instrument Company erhältlich ist, und die Tiefe der Eindringungswerte wurde nach 60 und 10 000 Schlägen bestimmt. Die Differenz der Eindringungswerte beträgt weniger als etwa 50, vorzugsweise weniger als etwa 25 und am meisten bevorzugt weniger als etwa 10.

Wie es im Stand der Technik gut bekannt ist, können die Schmierfette auch herkömmliche Mengen an Antioxidantien, Pigmenten, löslichen Farbstoffen, Rostinhibitoren, Additive zur Erhöhung der Verschleissfestigkeit, Additive für einen extremen Druck, Kleber, pulvrige Metalle, Füllstoffe und Gemische davon enthalten.

Die folgenden erfindungsgemässen Beispiele und Vergleichsbeispiele werden gegeben, um die vorliegende Erfindung zu illustrieren und zu kontrastieren. Jedoch begrenzen die Beispiele die Erfindung nicht. Wenn nichts anderes angegeben ist, werden die Prozentangaben in Gewichtsprozenten bezüglich der gesamten Zusammensetzung angegeben.

Beispiel 1

Etwa 151,4 Liter (40 Gallonen) einer 3,03%-Festkörper-schlämme an Wyomingbentonit in Wasser, welche vorgängig mittels Zentrifugation behandelt worden sind, um alle nichttonerdi-gen Verunreinigungen zu entfernen, und Ionen-ausgetauscht wurden, um die Tonerde in die Natriumform zu bringen, wurden durch einen Manton-Gaulin-Homogenisator bei einem Druck von 344,7 bar (5000 psi) hindurchgelassen. 5610,6 g dieser Schlämme wurden in ein Reaktionsgefass von einer geeigneten Grösse (8 Liter) gegeben und mit 1133 ml Wasser verdünnt. Die Schlämme wurden auf eine Tempeatur von 65 ° C unter Rühren erwärmt. 110,30 g an geschmolzenem 90% aktiven Dimethyl-bis(hydriertemTalg-)ammoniumchlorid (101 m.e. pro 100 g Tonerde) wurden in die Tonerdeschlämme gegossen. 56 ml heis-ses Wasser wurden verwendet, um das organische Kation auszuspülen. (Die Menge an zur Reaktionsschlämme hinzugegebenem Wasser ist gleich einer Menge, welche, wenn sie zur Tonerdeschlämme hinzugegeben wurde, einen Festköipergehalt von 2,5% ergibt.) Das Gemisch wurde während 30 Minuten bei einer Temperatur von 65 °C gerührt, und die Festkörper wurden auf einem Vakuumfilter gesammelt. Der Filterkuchen wurde mit heissem (60 ° Q Wasser gewaschen und zwangsluftgetrocknet bei einer Temperatur von 40 °C während 16 Stunden, um das restliche Wasser aus der organophilen Tonerde zu entfernen. Die getrocknete organophile Tonerde wurde in einer zentrifugalen Mühle gemahlen, welche mit einem 0,5-mm-Sieb ausgerüstet war, um die Agglomerate auseinanderzubrechen.

Die getrocknete, gemahlene organophile Tonerde (55 g) wurde trocken in einem P-K-Mischer während einer Stunde mit 7% (4,14 g) und 9% (5,44 g) 1,6-Hexandiolpulver vermischt, welches vorgängig kalt in einer Zentrifugalmühle gemahlen wurde, die mit einem 0,5-mm-Sieb ausgerüstet war.

Proben des getrockneten, pulverisierten, voraktivierten, organophilen Tonerdegelierungsmittels und eine nicht voraktivierte 5 Kontrollprobe wurden von hinten unter Verwendung von massigem Handdruck in einem Standardpulver-Röntgenstrahlen-Beu-gungsprobenhalter eingefüllt, welcher eine Glasmikroskopplatte hat, die mit einem Klebband an die Front angeheftet ist. Die Glasplatte wurde vorsichtig vom Probenhalter entfernt, so dass io die Oberfläche des gepackten Pulvers auf gleichem Niveau mit dem Probenhalter war. Der Halter wurde anschliessend in eine Philips 3600 Röntgenstrahlenbeugungseinheit gegeben, und von 1,5-32° 20 abgetastet, unter Verwendung von Cu Ka Strahlung und Standardabtastungsbedingungen. Das resultierende Beu-15 gungsbild ist eine Der genaue Winkel dieses Peaks wird bestimmt, und anschliessend wird der Abstand berechnet unter Verwendung des Bragg'schen Gesetzes: = 2d sin 9, worin X für Cu Ka = 1,54056A. Das Resultat ist der d(001) Abstand der Probe, ausgedrückt in um (Angström).

2o Die Resultate sind wie folgt:

Probe d(001) Abstand

25 Kontrollprobe (0% voraktivierendes Mittel) 25,5 • 10"4 jjrn

(25,5 Angström)

Voraktiviertes (7%) organophiles 28,2 • 10"4 (im

Tonerdegelierungsmittel (28,2 Angström)

Voraktiviertes (9%) organophiles 30,1 ■ 10"4 (im

30 Tonerdegelierungsmittel (30,1 Angström) Voraktiviertes (7%) organophiles

Tonerdegelierungsmittel (erwärmt auf eine 29,9-10"4 um

Temperatur von 67 0 C während 6 Stunden) (29,9 Angström)

35 Weitere Proben an organophiler Tonerde wurden hergestellt aus Bentonit und Dimethyl-bis(hydriertem Talg)-ammomium-chlorid in Übereinstimmung mit dem vorgängig beschriebenen Verfahren. Die getrocknete organophile Tonerde wurde mit verschiedenen voraktivierenden Mitteln in verschiedenen Mengen 40 zur Reaktion gebracht mittels Dispergieren des voraktivierenden Mittels in einem Ethanol-Wasser-Gemisch und Versprühen der Dispersion auf einen bewegten Teil der organophilen Tonerde. Der d-Abstand wurde anschliessend bestimmt unter Verwendung des oben angegebenen Verfahrens, und die Resultate sehen wie 45 folgt aus:

Voraktivierendes Mittel d(001-Abstand) (im (Angström)

% voraktivierendes Mittel, basierend auf dem Gesamtgewicht an organophiler Tonerde und voraktivierendem Mittel

Ethyl-stearat 55 Triethyl-citrat Butyl-benzoat Benzyl-acetat Ethyl-benzoat Phthalsäureanhydrid 60 Triethanol-amin Dimethyl-sulfoxid Propiophenon 6-Undecanon p-Amisaldehyd 65 Diphenyl-methan Eicosan Capiylsäure Heptansäure

37,2-

10-4 (37,2)

14,1

35,4'

IO"4 (35,4)

17,1

33,6.

IO"4 (33,6)

9,5

28,3.

10^ (28,3)

7,2

28 ■

10^ (28,0)

6,6

l 31,9-

10-4 (31,9)

21,1

34,2.

10"4 (34,2)

9,6

28,3'

10-4 (28,3)

4,5

32,6'

10"4 (32,6)

*

33,6'

10"4 (33,6)

7,7

31,4.

■ 10"4 (31,4)

10,0

31,9-

10-4 (31,9)

7,3

31,6-

10"4 (31,6)

16,3

36,8'

10"4 (36,8)

14,5

35,9'

10^ (35,9)

*

11

672 497

Voraktivierendes Mittel d(001 -Abstand) % voraktivierendes um (Angstrom) Mittel, basierend auf dem Gesamtgewicht an organophiler Tonerde und voraktivierendem Mittel

Benzamid

33,0-10^(33,0) *

Formamid

31,0-10-4 (31,0) *

Propionamid

29,7-IO"4 (29,7) *

* Prozent Aktivator nicht gemessen.

Beispiel 2

Ein voraktiviertes organophiles Tonerdegelierungsmittel, welches durch Trockenmischen einer organophilen Tonerde (hergestellt aus Dimethyl-bis(hydriertem Talg)-ammoniumchlorid und Bentonit) mit 7% bezüglich dem gesamten Gewicht an 1,6-Hexandiol in Übereinstimmimg mit Beispiel 1 hergestellt worden ist, wurde in einer Menge von 7% zu Conoco 5735 Öl hinzugegeben.

Ein rohes Fett (grease pregel) wurde hergestellt durch Vermischen des voraktivierten Gelierungsmittels und Conoco Öl während 5 Minuten mittels einem tragbaren Rührer (drill press stir-rer), welcher mit 450 Umdrehungen/Minute arbeitete. 0,1% Wasser, basierend auf dem Gewicht des Fettes, wurden hinzugegeben, und das Gemisch wurde während weiteren 25 Minuten mit dem tragbaren Rührer bei 450 U/min vermischt. Die Viskosität des Gemisches (pregel) wurde mit einem Brookfield RVT Viscosi-meter gemessen. Das rohe Fett (grease pregel) wurde durch eine Tri-Homo-Mühle mit einem Rotor-zu-Rotor-Spalt von 0,00762 cm (0,003 Inch) und einer Pumpengeschwindigkeit von 230 g/Minute passiert. Das Fett wurde auf Raumtemperatur abgekühlt, und eine Durchdringungsmessung wurde in Übereinstimmung mit der ASTM-Methode D217-82 gemacht, unter Verwendung eines Fettpenetrometers, erhältlich bei GCA/Precision Scientific Company. Das Fett wurde anschliessend in einen Fettverarbeiter gegeben, welcher bei der Koehler Instrument Company erhältlich ist, und Durchdringungswerte wurden nach 60 und 104 Schlägen gemessen. Die Resultate sind in der Tabelle I gezeigt.

Vergleichsbeispiel A

Für Vergleichszwecke wurde die voraktivierte organophile Tonerde von Beispiel 2 durch Bentone 34 ersetzt (ein m.e.r. Dimethyl-bis[hydrierter Talg]-ammonium-bentonit, welcher ein eingetragenes Handelsprodukt von NL Industries ist, welcher unter herkömmlichen handelsüblichen Verfahrensbedingungen hergestellt worden ist). Anstelle von 0,1 % Wasser wurde die organophile Tonerde mit 2% Wasser bezüglich dem Gewicht des Fettes aktiviert (d.h. 22% bezüglich dem gesamten Gewicht an organophiler Tonerde und Aceton). Die Viskositätsdaten werden in der Tabelle I gezeigt.

Vergleichsbeispiel B

Für Vergleichszwecke wurde das voraktivierte, organophile Tonerdegelierungsmittel von Beispiel 2 durch Bentone 34 ersetzt, trocken mit 7% 1,6-Hexandiolpulver vermischt, welches vorgängig kalt in einer Zentrifugalmühle gemahlen wurde, die mit einem 0,5-mm-Sieb ausgerüstet war. Die Viskositätsdaten werden in der Tabelle I gezeigt.

Vergleichsbeispiel C

Für Vergleichszwecke wurde die organophile Tonerde von Beispiel 2 mit Baragel 40 ersetzt (ein 100 m.e.r. Dimethyl-bis[hydrierter Talg]-ammonium-bentonit, welcher ein geschütztes Handelsprodukt von NL Industries ist, welcher hergestellt wurde unter herkömmlichen handelsüblichen Verfahrensbedingungen),

und wurde trocken mit 7% 1,6-Hexandiolpulver vermischt, welches vorgängig kalt in einer Zentrifugalmühle gemahlen wurde, die mit einem 0,5-mm-Sieb ausgerüstet war. Die Viskositätsdaten sind in der Tabelle I aufgeführt.

Tabelle I

Probe Fett Vermahlenes Fett

(cp bei 5 rpm) (Eindringung)

0 60 10"

Beispiel 2

10 800

211

227

238

Vergleichsbeispiel A

6 300

248

265

266

Vergleichsbeispiel B

520

404

383

459

Vergleichsbeispiel C

600

308

346

375

Beispiel 3

Etwa 151,4 Liter (40 Gallonen) 3,04%-Fettkörperschlämme an Wyomingbentonit in Wasser, welche vorgängig mittels Zentri-fugation behandelt worden sind, um alle nichttonerdigen Verunreinigungen zu entfernen, und Ionen-ausgetauscht wurden, um die Tonerde in die Natriumform zu bringen, wurden durch einen Manton-Gaulin-Homogenisator bei einem Druck von 344,7 bar (5000 psi) hindurchgelassen. 8717,1 g dieser Schlämme wurden in ein Reaktionsgefäss von einer geeigneten Grösse (40 Liter) gegeben und mit 1325 ml Wasser verdünnt. Die Schlämme wurde auf eine Temperatur von 60 ° C unter Rühren erwärmt. 171,9 g an 90% aktivem Dimethyl-bis(hydriertem Talg)-ammoniumchlorid (101 m.e. pro 100 g Tonerde), aufgelöst in 310 ml Isopropanol und 560 ml Wasser, werden in die Tonerdeschlämme geleert. (Die Menge an zur Reaktionsschlämme hinzugegebenem Wasser ist gleich einer Menge, welche, wenn sie zur Tonerdeschlämme hinzugegeben wurde, einen Festkörpergehalt von 2,5% ergibt.) Das Gemisch wurde während 30 Minuten bei einer Temperatur von 60 ° C gerührt, und die Festkörper wurden auf einem Vakuumfil-ter gesammelt. Der Filterkuchen wurde mit heissem (60 °C) Wasser gewaschen. Der. Filterkuchen wurde erneut in Wasser aufgeschlämmt, 6,2% 1,6-Hexandiol wurden hinzugegeben, und die Schlämme wurde zwangsluftgetrocknet bei einer Temperatur von 40 0 C während 24 Stunden, um das restliche Wasser zu entfernen. Das getrocknete voraktivierte organophile Tonerdegelierungsmittel wurde in einer Zentrifugalmühle gemahlen, welche mit einem 0,5-mm-Sieb ausgerüstet war, um die Agglomerate auseinanderzubrechen.

Beispiel 4

Das voraktivierte organophile Tonerdegelierungsmittel gemäss Beispiel 2 wurde durch das preaktivierte organophile Tonerdegelierungsmittel gemäss Beispiel 3 ersetzt. Das voraktivierte organophile Tonerdegelierungsmittel gemäss Beispiel 3 wurde bei einer 7,5%-Menge in Conoco 5735 Öl evaluiert. Die Viskositätsdaten sind in Tabelle II gezeigt.

Vergleichsbeispiel D

Um den Effekt der Nichthinzugabe von 0,1% Wasser zum Fett, hergestellt unter Verwendung der erfindungsgemässen Zusammensetzung, zu demonstrieren, wurde das voraktivierte organophile Tonerdegelierungsmittel gemäss Beispiel 2 durch das voraktivierte organophile Tonerdegelierungsmittel gemäss Beispiel 3 ersetzt. Das voraktivierte Tonerdegelierungsmittel gemäss Beispiel 3 wurde bei einer 7,5%-Menge in Conoco 5735 Öl evaluiert. 0,1% Wasser wurden nicht zur Fettformulierung hinzugegeben. Die Viskositätsdaten sind in der Tabelle II gezeigt.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

672 497

Tabelle!!

Probe

Fett

Vermahlenes Fett

(cp bei 5 rpm)

(Eindringung)

0 60 104

Beispiel 4

1,304

208 224 209

Vergleichsbeispiel D

576

239 278 270

Beispiel 5

Etwa 151,4 Liter (40 Gallonen) einer 3,03%-Festkörper-schlämme an Wyomingbentonit in Wasser, welche vorgängig mittels Zentrifugation behandelt worden sind, um alle nichttonerdi-gen Verunreinigungen zu entfernen, und Ionen-ausgetauscht wurden, um die Tonerde in die Natriumform zu bringen, wurden durch einen Manton-Gaulin-Homogenisator bei einem Druck von 344,7 bar (5000 psi) hindurchgelassen. 21,947 g dieser Schlämme wurden in ein Reaktionsgefass von einer geeigneten Grösse (40 Liter) gegeben und mit 3253 ml Wasser verdünnt. Die Schlämme wurde auf eine Temperatur von 60 ° C unter Rühren erwärmt. 431,5 g an 90% aktivem Dimethyl-bis(hydriertem Talg)-ammoniumchlorid (101 m.e. pro 100 g Tonerde), aufgelöst in 760 ml Isopropanol und 1400 ml Wasser, werden in die Tonerdeschlämme geleert. (Die Menge an zur Reaktionsschlämme hinzugegebenem Wasser ist gleich einer Menge, welche, wenn sie zur Tonerdeschlämme hinzugegeben wurde, einen Festkörpergehalt von 2,5% ergibt.) Das Gemisch wurde während 30 Minuten bei einer Temperatur von 60 ° C gerührt, und die Festkörper wurden auf einem Vakuumfilter gesammelt. Der Hlterkuchen wurde mitheissem (60 °C) Wasser gewaschen.

Beispiel 6

Ein Teil des gewaschenen Filterkuchens gemäss Beispiel 5 wurde erneut in Wasser aufgeschlämmt, 7,3% 1,6-Hexandiol wurden hinzugegeben, und die Schlämme wurde zwangsluftgetrock-net bei einer Temperatur von 40 ° C während 24 Stunden, um das restliche Wasser zu entfernen. Das getrocknete voraktivierte organophile Tonerdegelierungsmittel wurde in einer Zentrifugalmühle gemahlen, welche mit einem 0,5-mm-Sieb ausgerüstet war, um die Agglomerate auseinanderzubrechen.

Beispiel 7

Ein Teil des gewaschenen Filterkuchens gemäss Beispiel 5 wurde bei einer Temperatur von 40 ° C während 16 Stunden zwangsweise luftgetrocknet, um das restliche Wasser aus der organophilen Tonerde zu entfernen. Die getrocknete organophile Tonerde wurde in einer Zentrifugalmühle gemahlen, welche mit einem 0,5-mm-Sieb ausgerüstet war, um die Agglomerate auseinanderzubrechen.

Beispiel 8

Das voraktivierte organophile Tonerdegelierungsmittel gemäss Beispiel 2 wurde durch das preaktivierte organophile Tonerdegelierungsmittel gemäss Beispiel 6 ersetzt. Das voraktivierte organophile Tonerdegelierungsmittel gemäss Beispiel 6 wurde bei einer 6,5%-Menge in Conoco 5735 Öl evaluiert. Die Viskositätsdaten sind in Tabelle III gezeigt.

Vergleichsbeispiel E

Um den Effekt der nachträglichen Hinzugabe des voraktivierenden Mittels zur Fettformulierung im Gegensatz zur Umsetzung des voraktivierenden Mittels mit der organophilen Tonerde zu demonstrieren, wird die voraktivierte organophile Tonerde gemäss Beispiel 2 durch die organophile Tonerde gemäss Beispiel 7 ersetzt. Die organophile Tonerde gemäss Beispiel 7 wird in einer 6%igen Menge in Conoco 5735 Öl evaluiert. Zusätzlich zur Hinzugabe von 0,1% Wasser zum organophilen Tonerde/Conoco Ölgemisch werden 7,3% 1,6-Hexandiol (die Prozentangabe

12

basiert auf dem Gesamtgewicht an organophiler Tonerde und 1,6-Hexandiol), welches vorgängig kalt in einer Zentrifugalmühle gemahlen wurde, die mit einem 0,5 mm Sieb ausgerüstet war, zur Fettformulierung hinzugegeben. Die Viskositätsdaten sind in der 5 Tabelle III gezeigt.

Tabelle III

Probe

Fett

Vermahlenes Fett

(cp bei 5 rpm)

(Eindringung)

0 60 104

Beispiel 8

7,000

215 228 234

Vergleichsbeispiel E

960

246 284 257

15

Die Viskositätsdaten in Tabelle III zeigen klar einen signifikanten Vorteil des voraktivierten organophilen Tonerdegelie-rungsmittels der vorliegenden Erfindung zum Gelieren von Fettsystemen versus der Verwendung des gleichen voraktivierenden 20 Mittels mittels getrennter nachträglicher Hinzugabe zum organophilen Tonerde/Ölgemisch. Die verbesserte Fettviskosität und das verbesserte gemahlene Viskositätsverhalten, welches das voraktivierte organophile Tonerdegelierungsmittel der vorliegenden Erfindung (Beispiel 8) zeigt, weisen daraufhin, dass die Erfm-25 dung besser das Ölsystem verkörpert, als dies die organophile Tonerde tut, in welcher das Dispersionsmittel getrennt im Nachhinein zugegeben wird (Vergleichsbeispiel E). Dieser Viskositätsvorteil kann sehr wahrscheinlich durch den vergrösserten d0oi Basisebeneabstand bedingt sein, welcher für die Erfindung beob-3o achtet wird, verglichen mit jenem der organophilen Ausgangstonerde. Der vergrösserte d-Abstand gibt an, dass eine bestimmte Interaktion zwischen der organophilen Tonerde und dem Disper-gierungsmittel auftritt, wenn diese beiden Komponenten miteinander vorgängig der Einführung in das Öl vorgemischt werden. 35 Dieses Beispiel zeigt weiter, dass die Reihenfolge der Fettkomponentehinzugabe wichtig ist, und dass die Fettherstellung unter Verwendung des voraktivierten organophilen Tonerdegelierungs-mittels der vorliegenden Erfindung stark bevorzugt ist.

40 Beispiel 9

Etwa 151,4 Liter (40 Gallonen) einer 3,04% Festkörperschlämme an Wyomingbentonit in Wasser, welche vorgängig mittels Zentrifugation behandelt worden sind, um alle nichttonerdi-gen Verunreinigungen zu entfernen, und Ionen-ausgetauscht wur-45 den, um die Tonerde in die Natriumform zu bringen, wurden durch einen Manton-Gaulin-Homogenisator bei einem Druck von 344,7 bar (5000 psi) hindurchgelassen. 21,875 g dieser Schlämme wurden in ein Reaktionsgefass von einer geeigneten Grösse (40 Liter) gegeben und mit 3325 ml Wasser verdünnt. Die so Schlämme wurde auf eine Temperatur von 60 °C unter Rühren erwärmt. 431,5 g an 90% aktivem Dimethyl-bis(hydriertem Talg)-ammoniumchlorid (101 m.e. pro 100 g Tonerde), aufgelöst in 760 ml Isopropanol und 1400 ml Wasser, werden in die Tonerdeschlämme geleert. (Die Menge an zur Reaktionsschlämme 55 hinzugegebenem Wasser ist gleich einer Menge, welche, wenn sie zur Tonerdeschlämme hinzugegeben wurde, einen Festkörpergehalt von 2,5% ergibt). Das Gemisch wurde während 30 Minuten bei einer Temperatur von 60 °C gerührt, und die Festkörper wurden auf einem Vakuumfilter gesammelt. Der Filterkuchen wurde 60 mit heissem (60 °C) Wasser gewaschen.

Beispiel 10

Ein Teil des gewaschenen Filterkuchens gemäss Beispiel 9 wird erneut in Wasser aufgeschlämmt, 9,6%, bezüglich dem 65 Gesamtgewicht, an p-Nitrobenzylalkohol, gelöst in Isopropanol, werden hinzugegeben, und die Schlämme wird zwangsluftgetrock-net bei einer Temperatur von 40 0 C während 24 Stunden, um das restliche Wasser zu entfernen. Das getrocknete voraktivierte orga-

nophile Tonerdegelierungsmittel wird in einer Zentrifugalmühle gemahlen, welche mit einem 0,5-mm-Sieb ausgerüstet ist, um die Agglomerate auseinanderzubrechen.

Beispiel 11

Ein Teil des gewaschenen Filterkuchens gemäss Beispiel 9 wird erneut in Wasser aufgeschlämmt, 9,5%, bezüglich dem Gesamtgewicht, an Phthalid, gelöst in Isopropanol, werden hinzugegeben, und die Schlämme wird zwangslufitgetrocknet bei einer Temperatur von 40 ° C während 24 Stunden, um das restliche Wasser zu entfernen. Das getrocknete voraktivierte organophile Tonerdegelierungsmittel wird in einer Zentrifugalmühle gemahlen, welche mit einem 0,5-mm-Sieb ausgerüstet ist, um die Agglomerate auseinanderzubrechen.

Beispiel 12

Um zu zeigen, dass nitrierte Alkohole als voraktivierende Mittel für organophile Tonerden der vorliegenden Erfindung funktionieren, wurde das voraktivierte organophile Tonerdegelierungsmittel gemäss Beispiel 2 durch das voraktivierte organophile Tonerdegelierungsmittel gemäss Beispiel 10 ersetzt. Die Viskositätsdaten werden in der Tabelle IV gezeigt.

Beispiel 13

Um zu zeigen, dass aromatische Ketone als voraktivierende Mittel für organophile Tonerden der vorliegenden Erfindung funktionieren, wurde das voraktivierte organophile Tonerdegelierungsmittel gemäss Beispiel 2 durch das voraktivierte organophile Tonerdegelierungsmittel gemäss Beispiel 11 ersetzt. Die Viskositätsdaten werden in der Tabelle IV gezeigt.

Tabelle IV

Probe

Fett

Vermahlenes Fett

(cp bei 5 ipm)

(Eindringung)

0 60 104

Beispiel 12

2,000

218 235 227

Beispiel 13

15,200

208 222 232

Beispiel 14

Etwa 151,4 Liter (40 Gallonen) einer 1,78% Festkörperschlämme an Wyomingbentonit in Wasser, welche vorgängig mittels Zentrifugation behandelt worden sind, um alle nichttonerdi-gen Verunreinigungen zu entfernen, und Ionen-ausgetauscht wurden, um die Tonerde in die Natriumform zu bringen, wurde durch einen Manton-Gaulin-Homogenisator bei einem Druck von 344,7 bar (5000 psi) hindurchgelassen. 10,393 g dieser Schlämme wurden in ein Reaktionsgefass von einer geeigneten Grösse (40 Liter) gegeben und werden unter Rühren auf eine Temperatur von 65 °C erwärmt. 109,1 g an 91,7% aktivem Dimethyl-bis(hydrier-tem Talg)-ammoniumchlorid (93,6 m.e. pro 100 g Tonerde) und 9,24 g an 89,8% aktivem Dimethylbenzyl hydriertem Talgammoniumchlorid (10,4 m.e. pro 100 g Tonerde), das heisst ein 90%/10% 2M2Ht/2MBHt Gemisch, werden geschmolzen und in die Tonerdeschlämme geleert. 175 ml heisses Wasser werden verwendet, um das Reaktionsgefass nachzuspülen, welches anfänglich das organische Kation enthielt. (Die Menge an Wasser, welche zur Reaktionsschlämme hinzugegeben wurde, ist gleich einer Menge, welche, wenn sie zur Tonerdeschlämme hinzugegeben wird, einen Festkörpergehalt von 1,75% ergibt.) Das Gemisch wird während 30 Minuten bei einer Temperatur von 65 ° C gerührt, und die Festkörper werden auf einem Vakuumfilter gesammelt Der Filterkuchen wird mit heissem (60 °C) Wasser gewaschen und zwangslufitgetrocknet bei einer Temperatur von 40 °C während 16 Stunden, um das restliche Wasser aus der organophilen Tonerde zu entfernen. Die getrocknete organophile Tonerde wird in einer Zentrifugalmühle gemahlen, welche mit

13 672 497

einem 0,5-mm-Sieb ausgerüstet ist, um die Agglomerate auseinanderzubrechen.

Die getrocknete, gemahlene organophile Tonerde wird trok-ken in einem P-K-Mischer während einer Stunde mit 7%, bezüg-5 lieh dem Gesamtgewicht, an 1,6-Hexandiolpulver vermischt, welches vorgängig kalt in einer Zentrifugalmühle gemahlen wurde, die mit einem 0,5-mm-Sieb ausgerüstet war.

Beispiel 15

io Um zu zeigen, dass organophile Tonerden, zusammengesetzt aus 104 m.e. (90%/10% 2M2Ht/2MBHt)/Bentonit, als Basis organophile Tonerde fur voraktivierte organophile Tonerdegelierungsmittel der vorliegenden Erfindung funktionieren können, wird das voraktivierte organophile Tonerdegelierungsmittel 15 gemäss Beispiel 2 durch das voraktivierte organophile Tonerdegelierungsmittel gemäss Beispiel 14 ersetzt. Die Viskositätsdaten werden in der Tabelle V gezeigt.

Vergleichsbeispiel F 20 Für Vergleichszwecke wurde das voraktivierte organophile Tonerdegelierungsmittel gemäss Beispiel 2 durch Baragel ersetzt (ein 99 m.e.r. [90% Dimethyl-bis(hydrierter Talg)-ammonium/ 10% Dimethyl-benzyl-hydrierter Talgammonium]-Bentonit, welcher ein geschütztes im Handel erhältliches Produkt von NL 25 Industrie ist). In Substitution von 0,1% Wasser wurde die organophile Tonerde mit 2% Aceton, bezüglich dem Gewicht des Fettes (das heisst 22% des Gesamtgewichtes der organophilen Tonerde und Aceton), aktiviert. Die Viskositätsdaten werden in der Tabelle V gezeigt.

30

Vergleichsbeispiel G

Für Vergleichszwecke wurde das voraktivierte organophile Tonerdegelierungsmittel gemäss Beispiel 2 durch Baragel ersetzt, 35 welches trocken mit 7% 1,6-Hexandiolpulver vermischt wurde, welches vorgängig kalt in einer Zentrifugalmühle gemahlen wurde, die mit einem 0,5-mm-Sieb ausgerüstet war. Die Viskositätsdaten werden in der Tabelle V gezeigt.

Tabelle V

Probe

Fett

Vermahlenes Fett

(cp bei 5 rpm)

(Eindringung)

0

60

104

Beispiel 15

30,000

217

243

250

Vergleichsbeispiel F

8,200

267

280

277

Vergleichsbeispiel G

480

420

453

(flüssig)

50 Vergleichsbeispiel H

Für Vergleichszwecke wurde das voraktivierte organophile Tonerdegelierungsmittel gemäss Beispiel 2 durch «Clayamine EPA» ersetzt (ein im Handel erhältliches Produkt von United Catalysts, Inc.), eine selbstaktivierende organophile Tonerde, 55 zusammengesetzt aus 90% Bentonittonerde, modifiziert mit einer quaternären Ammoniumverbindimg, und 10% 2,2-DimethyI-1,3-propandiol. Die Viskositätsdaten werden in der Tabelle VI gezeigt.

Tabelle VI

Probe

Fett

Vermahlenes Fett

(cp bei 5 rpm)

(Eindringung)

0 60 104

Vergleichsbeispiel H

720

377 407 456

Die Daten zeigen klar, dass das selbstaktivierende «Clayamine EPA» nicht ein so effektives Fettgelierungsmittel ist wie

672 497

14

das voraktivierte organophile Tonerdegelierungsmittel der vorliegenden Erfindung.

Beispiel 16

Etwa 151,4 Liter (40 Gallonen) einer 3,03% Festkörperschlämme an Wyomingbentonit in Wasser, welche vorgängig mittels Zentrifugation behandelt worden sind, um alle nichttonerdi-gen Verunreinigungen zu entfernen, und Ionen-ausgetauscht wurden, um die Tonerde in die Natriumform zu bringen, wurden durch einen Manton-Gaulin-Homogenisator bei einem Druck von 344,7 bar (5000 psi) hindurchgelassen. 21,947 g dieser Schlämme wurden in ein Reaktionsgefass von einer geeigneten Grösse (40 Liter) gegeben und mit 3253 ml Wasser verdünnt. Die Schlämme wurde auf eine Temperatur von 60 ° C unter Rühren erwärmt. 431,5 g an 90% aktivem Dimethyl-bis(hydriertem Talg)-ammoniumchlorid (101 m.e. pro 100 g Tonerde), aufgelöst in 760 ml Isopropanol und 1400 ml Wasser, werden in die Tonerdeschlämme geleert. (Die Menge an zur Reaktionsschlämme hinzugegebenem Wasser ist gleich einer Menge, welche, wenn sie zur Tonerdeschlämme hinzugegeben wurde, einen Festkörpergehalt von 2,5% ergibt.) Das Gemisch wurde während 30 Minuten bei einer Temperatur von 60 ° C gerührt, und die Festkörper wurden auf einem Vakuumfilter gesammelt. Der Filterkuchen wurde mit heissem (60 ° C) Wasser gewaschen und zwangsweise lufitge-trocknetbei einer Temperatur von 40 °C während 16 Stunden, um das restliche Wasser aus der organophilen Tonerde zu entfernen. Die getrocknete organophile Tonerde wird in einer Zentrifugalmühle gemahlen, die mit einem 0,5-mm-Sieb ausgerüstet ist, um die Agglomerate auseinanderzubrechen.

Vergleichsbeispiel I

Die folgenden Vergleichsbeispiele zeigen, dass das am meisten bevorzugte aktivierende Mittel (2,2-Dimethyl-l,3-propan-diol), zitiert im U.S. Patent Nr. 4 435 218, kein wirksames voraktivierendes Mittel für die voraktivierten organophilen Tonerdegelierungsmittel der vorliegenden Erfindung, verwendet in Fettsystemen, ist. Für Vergleichszwecke wurde das voraktivierte organophile Tonerdegelierungsmittel gemäss Beispiel 2, auf einer 6,25% Gelierungsmittelmenge, durch die organophile Tonerde gemäss Beispiel 16 ersetzt, welche trocken mit 4%, bezüglich dem Gesamtgewicht, an 2,2-Dimethyl-l,3-propandiol vermischt war, welches vorgängig in einer Zentrifugalmühle gemahlen wurde, die mit einem 0,5-mm-Sieb ausgerüstet war. Die Viskositätsdaten werden in der Tabelle VII gezeigt.

Vergleichsbeispiel J

Für Vergleichszwecke wurde das voraktivierte organophile Tonerdegelierungsmittel gemäss Beispiel 2, auf einer 6,4% Gelierungsmittelmenge, durch die organophile Tonerde gemäss Beispiel 16 ersetzt, welche vorgängig trocken mit 6%, bezüglich dem Gesamtgewicht, an 2,2-Dimethyl-l,3-propandiol vermischt worden war und in einer Zentrifugalmühle gemahlen wurde, die mit einem 0,5-mm-Sieb ausgerüstet war. Die Viskositätsdaten sind in der Tabelle VII gezeigt.

Vergleichsbeispiel K

Für Vergleichszwecke wurde das voraktivierte organophile Tonerdegelierungsmittel gemäss Beispiel 2, auf einer 6,5% Gelierungsmittelmenge, durch die organophile Tonerde gemäss Beispiel 16 ersetzt, welche vorgängig trocken mit 8%, bezüglich dem Gesamtgewicht, an 2,2-Dimethyl-l,3-propandiol vermischt worden war und in einer Zentrifugalmühle gemahlen wurde, die mit einem 0,5-mm-Sieb ausgerüstet war. Die Viskositätsdaten sind in der Tabelle VII gezeigt.

Tabelle VII

Probe

Fett

Vermahlenes Fett

(cp bei 5 rpm)

(Eindringung)

0

60

104

Vergleichsbeispiel I

120

339

356

340

Vergleichsbeispiel J

1,160

253

276

292

Vergleichsbeispiel K

10,400

238

292

353

Die in der Tabelle VII gezeigten Daten zeigen, dass eine hohe Fettviskosität und eine gute mechanische Stabilität nicht erreicht werden, wenn verschiedene Mengen an 2,2-Dimethyl-l,3-propan-diol als ein voraktivierendes Mittel für das voraktivierte organophile Tonerdegelierungsmittel der vorliegenden Erfindung verwendet werden.

Beispiel 17

Etwa 151,4 Liter (40 Gallonen) einer 3,17% Festkörperschlämme an Wyomingbentonit in Wasser, welche vorgängig mittels Zentrifugation behandelt worden sind, um alle nichttonerdi-gen Verunreinigungen zu entfernen, und Ionen-ausgetauscht wurden, um die Tonerde in die Natriumform zu bringen, wurden durch einen Manton-Gaulin-Homogenisator bei einem Druck von 344,7 bar (5000 psi) hindurchgelassen. 2839,1 g dieser Schlämme wurden in ein Reaktionsgefass von einer geeigneten Grösse (8 Liter) gegeben und mit 561 ml Wasser verdünnt. Die Schlämme wurde auf eine Temperatur von 65 ° C unter Rühren erwärmt. 63,27 g an geschmolzenem 89,3% aktivem Benzylme-thyl-dihydriertem Talgammoniumchlorid (104 m.e. pro 100 g Tonerde) werden in die Tonerdeschlämme geleert. 200 ml heisses Wasser werden verwendet, um das Reaktionsgefass nachzuspülen, welches anfänglich das organische Kation enthielt. (Die Menge an Wasser, welche zur Reaktionsschlämme hinzugegeben wurde, ist gleich der Menge, welche, wenn sie zur Tonerdeschlämme hinzugegeben wird, einen Festkörpergehalt von 2,5% ergibt.) Das Gemisch wird während 30 Minuten bei einer Temperatur von 65 0 C gerührt, und die Festkörper werden auf einem Vakuumfilter gesammelt. Der Filterkuchen wird mit heissem (60 °C) Wasser gewaschen und zwangsluftgetrocknet bei einer Temperatur von 40 ° C während 16 Stunden, um das restliche Wasser aus der organophilen Tonerde zu entfernen. Die getrocknete organophile Tonerde wird in einer Zentrifugalmühle gemahlen, welche mit einem 0,5-mm-Sieb ausgerüstet ist, um die Agglomerate auseinanderzubrechen.

Beispiel 18

55 g der getrockneten, gemahlenen organophilen Tonerde gemäss Beispiel 17 werden trocken in einem P-K-Mischer während einer Stunde mit 4,14 g 1,6-Hexandiolpulver vermischt (um 7% des Gesamtgewichtes an voraktivierter organophiler Tonerde zu umfassen), welches vorgängig kalt in einer Zentrifugalmühle gemahlen wurde, die mit einem 0,5-mm-Sieb ausgerüstet war.

Beispiel 19

Dieses Beispiel zeigt die hervorragenden Dispersionseigenschaften, wenn eine organophile Tonerde, die mit 1,6-Hexandiol zur Umsetzung gebracht worden war, in einer Rote-Tinte-Formu-Uerung verwendet wird. Eine rote Basistinte wird gemäss Formulierung 1 hergestellt.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

15

672 497

Formulierung 1 Unter Wärmeeinfluss trocknende rote Basis

Bestandteil

Gattungsname

Hersteller

Formulierung Gew.-%

Lo-Cal A-7-T

mit wenig

Lauter

54,18

Wärmeenergie

Chemicals

trocknender Lack

Dyall C-219 bei

45% Microwax mit

Lauter

6,40

45 Gew.-% in hohem

Chemicals

Magiesol 47

Schmelzpunkt

Magie

Dispersion in

Brothers

deodorisiertem

Tmtenöl

Dyal C-188 bei

40% Dispersion von

Lauter

4,25

40 Gew.-% in

Fischer-Tropsch Wax

Chemicals

Magiesol 47

in deodorisiertem

Magie

Tmtenöl

Brothers

BASF

Litholrubin in unter

BASF

33,00

66-PP-0229

Wärmeeinfluss

vordispergierte trocknendem Träger

rote Paste

15% Shell lonol

Antihautverbindung

Shell

2,17

CPin

Company

Magiesol 47

Magie

Brothers

Eine rote Tinte wurde gemäss der Formulierung 2 hergestellt. 100 g der roten Basistinte werden in eine Gefass (pint can) eingewogen und während einer Minute auf einem Dispermat CV (ein Cowles Dispersator) bei 3000 U/min vermischt. Nach einer Minute wird das voraktivierte organophile Tonerdegelierungsmittel, hergestellt gemäss Beispiel 18, langsam in den Wirbel der Tìnte hinzugegeben. Nach der Hinzugabe des Gelierungsmittels zur Tintenformulierung wird die Tìnte bei hoher Geschwindigkeit von 3000 U/min während 15 Minuten dispergiert. NPIRI (National Printing Ink Research Institute) Zerreibungswerte (grind values) werden nach 5, 10 und 15 Minuten gemessen, um die Dispersion zu evaluieren. Nach 5 Minuten werden 0,7 Teile 95% Methanol/5% Wasser zur Tinte hinzugefugt. Nach 10 Minuten wird Magiesol 47 Lösungsmittel hinzugegeben, um die Haftbarkeit der Tinte einzustellen.

Formulierung 2

Formulierung der unter Wärmeeinfluss trocknenden roten Tinte

Bestandteil

Quelle

Gew.-Teile

Unter Wärmeeinfluss trock

Formulierung 1

100,0

nende rote Basis

Organophiles

Beispiel 18

2,2

Tonerdegelierungsmittel

95% Methanol/5% Wasser

0,7

Magiesol 47

Magie Brothers

12,5

115,4

Dispersionsbewertungen sind in der Tabelle VIII gezeigt. Die Tinte wird bewertet betreffend dem gesamten Ausmass an Kratzern und Hintergrundunschärfe. Eine Dispersionsbewertung von «mittelschwer» zeigt eine dürftige Dispersion an, resultierend in vielen Kratzern und einer mittleren bis schweren Hintergrundunschärfe. Eine Bewertung von «leicht» zeigt bessere Dispersionseigenschaften an, obwohl etwas Hintergrundunschärfe augenscheinlich ist. Eine Bewertung von «sauber» gibt gute Dispersionseigenschaften mit der Abwesenheit von grossen Agglomeraten oder Aggregaten an.

Viskositäten werden gemessen unter Verwendung des Thwing-Albert-fallenden-Stabviskosimeters bei einer Temperatur von 25 ° C gemäss der ASTM Methode D4040-81 mit dem Titel «Viscosity of Printing Inks and Vehicles by the Falling Rod Visco-meter». Dispersionsmessungen, Viskositäten und Fliesswerte sind in der Tabelle VIII gezeigt. Ein Fliesswert ist die Kraft, die benötigt wird, um einen Fluss zu induzieren.

Vergleichsbeispiel L

Das organophile Tonerdegelierungsmittel gemäss Beispiel 18 wird durch ein organophiles Tonerdegelierungsmittel ersetzt, welches in Übereinstimmung mit Beispiel 17 hergestellt worden ist. Es wird eine gleiche Gewichtsmenge an der unter Wärmeeinfluss trocknenden Rote-Iinte-Formulierung verwendet, die in Beispiel 19 beschrieben ist.

Dispersions- und Viskositätswerte für die Tintenformulierung werden in der Tabelle VIII gezeigt.

Tabelle VIII

Dispersion bei 3000 U/min.

Viskosität

Fliesswert

Beispiel

5 min 10 min 15 min

(poise)

(dyn/cm2)

Beispiel 19

Mittel- Mittel Leicht

71

1041

schwer

Vergleichs

Schwer Schwer Mittel

*

*

beispiel L

* Nicht gemessen, bedingt durch zu geringe Verreibung (Dispersionswerte)

Die Tabelle VIII zeigt, dass die Zusammensetzung, hergestellt in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung, bessere Dispersionseigenschaften verleiht als das Vergleichsbeispiel.

Aus der so beschriebenen Erfindung folgt, dass diese auf viele Arten variiert werden kann. Solche Variationen werden jedoch nicht als ein Weggehen vom Geist und vom Umfang der Erfindung betrachtet, und alle solchen Modifikationen werden als innerhalb des Bereiches der Ansprüche liegend betrachtet.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

Claims (13)

1. 672 497

   PATENTANSPRÜCHE 1. Ein getrocknetes voraktiviertes organophiles Tonerdegelie-rungsmittel für organische Zusammensetzungen, insbesondere Schmierfette, dadurch gekennzeichnet, dass es enthält:

   a) ein organophiles Tonerdegelierungsmittel, welches das Reaktionsprodukt ist von i) einer fettonartigen Tonerde mit einer Kationaustauschkapazität von wenigstens 75 Milliequivalenten pro 100 g an Tonerde, und ii) einem organischen Kation in einer Menge im Bereich von 90 bis 150% der Kationaustauschkapazität der fettonartigen Tonerde; und b) ein voraktivierendes Mittel, umgesetzt mit dem organophi-len Tonerdegelierungsmittel, wobei das genannte voraktivierende Mittel ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus

   Phthalid,

   3-Hydroxy-4-methoxy-benzaldehyd,

   4-Benzyloxypropiophenon,

   Triethyl-dtrat,

   2-Phenoxyethanol,

   1-Phenyl- 1,2-ethandiol,

   o-, m- und p-Nitrobenzyl-alkohol,

   o-, m- und p-Nitrophenyl-alkohol,

   1,6-Hexandiol,

   Rizinusöl,

   o-, m- und p-Nitrophenethyl-alkohol, und Gemischen davon.
2. 2. Getrocknetes voraktiviertes organophiles Tonerdegelierungsmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die fettonartige Tonerde ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Bentonit, Hectorit und Gemischen davon.

   5 3. Getrocknetes voraktiviertes organophiles Tonerdegelierungsmittel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die fettonartige Tonerde Bentonit ist.
3. 4. Getrocknetes voraktiviertes organophiles Tonerdegelierungsmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die io Menge an organischem Kation von etwa 100 bis etwa 130% der Kationaustauschkapazität der fettonartigen Tonerde beträgt.
4. 5. Getrocknetes voraktiviertes organophiles Tonerdegelierungsmittel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge an organischem Kation von etwa 100 bis etwa 116% der

   15 Kationaustauschkapazität der fettonartigen Tonerde beträgt.
5. 6. Getrocknetes voraktiviertes organophiles Tonerdegelierungsmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das organische Kation wenigstens eine lineare oder verzweigte, gesättigte oder ungesättigte aliphatische Kohlenwasserstoffgruppe mit

   2o 12 bis 22 Kohlenstoffatomen enthält.
6. 7. Getrocknetes voraktiviertes organophiles Tonerdegelierungsmittel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das organische Kation wenigstens eine der folgenden Formeln aufweist:

   25

   ■X R4

   3 J

   oder r2 —Y R4

   worin

   X Stickstoff oder Phosphor bedeutet,

   Y Schwefel bedeutet,

   Ri eine lineare oder verzweigte, gesättigte oder ungesättigte aliphatische Kohlenwasserstoffgruppe mit 12 bis 22 Kohlenstoffatomen bedeutet, und

   R2, R3 und R4 unabhängig voneinander ausgewählt sind aus a) linearen oder verzweigten aliphatischen Kohlenwasserstoffgruppen mit 1 bis 22 Kohlenstoffatomen;

   b) Aralkylgruppen, beispielsweise Benzyl- oder substituierte Benzylteile, einschliesslich damit verbundene Ringteile, welche lineare oder verzweigte Alkylteile mit 1 bis 22 Kohlenstoffatomen im Alkylteil der Struktur aufweisen;

   c) Aiylgruppen, wie etwa Phenyl und substituiertes Phenyl, einschliesslich damit verbundene ringaromatische Substituenten;

   d) beta, gamma-ungesättigte aliphatische Kohlenwasserstoffgruppen mit sechs oder weniger Kohlenstoffatomen oder Hydrox-ylalkylgruppen mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen; und e) Wasserstoff.
7. 8. Getrocknetes voraktiviertes organophiles Tonerdegelierungsmittel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das organische Kation Ammonium ist, Rt und R2 lineare oder verzweigte, gesättigte oder ungesättigte aliphatische Kohlenwasserstoffgruppen mit 12 bis 22 Kohlenstoffatomen sind, und R3 und Rt lineare oder verzweigte, gesättigte oder ungesättigte aliphatische Kohlenwasserstoffgruppen mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen sind.
8. 9. Getrocknetes voraktiviertes organophiles Tonerdegelierungsmittel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das organische Kation Dimethyl-bis(hydrierter Talg)-Ammonium ist.
9. 10. Getrocknetes voraktiviertes organophiles Tonerdegelierungsmittel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das organische Kation Ammonium ist, R2 eine Aralkylgruppe mit einer linearen oder verzweigten, gesättigten oder ungesättigten aliphatischen Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen im Alkylteil ist, und R3 und R4 lineare oder verzweigte, gesättigte oder ungesättigte aliphatische Kohlenwasserstoffgruppen mit 40 1 bis 12 Kohlenstoffatomen sind.
10. 11. Getrocknetes voraktiviertes organophiles Tonerdegelierungsmittel nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das organische Kation Dimethyl-benzyl-hydrierter Talg-Ammonium ist.

    45 12. Getrocknetes voraktiviertes organophiles Tonerdegelierungsmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das organische Kation ein Gemisch aus Dimethyl-bis(hydrierter Talg)-Ammonium und Dimethyl-ben2yl-hydrierter Talg-Ammonium ist.

    50 13. Getrocknetes voraktiviertes organophiles Tonerdegelierungsmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das voraktivierende Mittel ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Phthalid, o-, m- und p-Nitrobenzyl-alkohol, 0-, m- und p-Nitrophenyl-alkohol, 1-Phenyl-1,2-ethandiol, 1,6-Hexandiol und 55 Gemischen davon.
11. 14. Getrocknetes voraktiviertes organophiles Tonerdegelierungsmittel nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das voraktivierende Mittel 1,6-Hexandiol ist.
12. 15. Getrocknetes voraktiviertes organophiles Tonerdegelie-60 rungsmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der

    Feuchtigkeitsgehalt weniger als etwa 5 Gew.-% beträgt.
13. 16. Getrocknetes voraktiviertes organophiles Tonerdegelierungsmittel nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Feuchtigkeitsgehalt weniger als etwa 2 Gew.-% beträgt.

    65

    3

    672 497