DE1594448A1

DE1594448A1 - Schmiermittel

Info

Publication number: DE1594448A1
Application number: DE19661594448
Authority: DE
Inventors: William Katzenstein
Original assignee: General Aniline and Film Corp
Current assignee: GAF Chemicals Corp
Priority date: 1964-05-18
Filing date: 1966-04-30
Publication date: 1969-09-11
Also published as: NL6604788A; GB1139569A; AU418975B1; US3287272A

Description

Seckenheimer Str. 36α · Telefon 46315

Postscheckkonto· Frankfurt/M. Nr. 8273 Bankt Deutsch« Bank Mannheim Nr. 35675

DR. GERHARD RATZEL

PATENTANWALT

iERAL ANILINE AND FILM CORPORATION 140 West 51st Street, NEW YORK, Ν.Ϊ. 10020, USA.

Schmiermittel

Die Erfindung bezieht sich auf verbesserte Kohlenwasserstoffschmiermlttel, insbesondere auf Kohlenwasserstoffschmierölzusammensetzungen mit verbessertem Viskositätsindex: und hervorragenden Eigenschaften zur Verhinderung von Schlammablagerung und Korrosion.

Viele im Handel für Verbrennungsmotoren erhältliche Schmierölzusammensetzungen basieren auf der Verwendung eines als Grundsubstanz dienenden Schmieröles, das durch besondere Additive modifiziert 1st, welche die gewünschten Merkmale verleihen, ζ·Β. einen hohen Viskositätsindex,

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-Z-

Reinigungskraft und Eigenschaften zur Verhinderung von Sohlammbildung, Verschleiß und Rostbildung· Bei der Entwicklung von Sohmiermitteladditiven zur Verleihung dieser Merkmale müssen dem als Grundstoff dienenden Schmieröl zwei oder mehrere Additive zugefügt werden, ohne daß andere wünschenswerte Arbeitseigenschaften des fertigen Schmiermittels nachteilig beeinflußt werden. In der letzten Zeit bildeten multifunktionelle Additive oder Additivsysteme, welche zwei oder weitere Eigenschaften des als Grundstoff dienenden Ölschmiermittels verbessern, den Gegenstand ausgedehnter Forschungsarbeiten.

Die vorliegende Erfindung schafft eine verbesserte Schmierölzusammensetzung mit einem einzigen multifuriktionellen Additiv, welches nicht nur als Verbesserungsmittel für den Viskos!tatsindex und als Korrosionsschutzmittel wirkt, sondern auoh als aschefreies Dispersionsmittel für Gummi, Harze und andere Oxydationsprodukte, welche während des Betriebes der verschiedenen Verbrennungsmotoren

sein
im Öl vorhanden/oder gebildet werden können.

Es ist nun festgestellt worden, daß durch die gleichzeitige Polymerisation und Alkylierung von heterozyklischen N-Vinylmonomeren erhaltene Produkte ausgezeichnete multifunktionelle Zusatzstoffe für Schmieröle sind und als Verbesserungsmittel für den Viskositätsindex, als Korrosionsschutzmittel sowie als asohefreie (metallfreie) Dispersionsmittel wirken.

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In der zuletzerwähnten Kategorie vermindern sie beim Anhalten und Starten die Ablagerung von Schlamm, d.h. von Kautschuk und Harzen, verhindern die Bildung von Asche- bzw. Rußablagerungen, welche Vorzündung verursachen, verringern die Oktan-Anforderungeri an das Benzin und reduzieren den durch die Bildung von Ablagerungen verursachten Ventilausfall· Diese Additive weifen erhalten durch das gleichzeitige Polymerisieren und Alkylieren von einem Mol eines heterozyklischen N-Vinylmonomers allein oder einer Mischung von 2 verschiedenen heterozyklischen N-Vinylmonomeren mit 0,5 bis 12 Mol eines «-Olefins mit mindestens 8 Kohlenstoffatomen in Lösung mit einem dem Monomer, der Mischung von Monomeren und dem ^-Olefin gemeinsamen organischen Lösungsmittel in Gegenwart von 0,025 bis 0,30 Mol eines organischen Peroxydkatalysators pro Mol des ot-Olefins bei einer Temperatur von 80 bis 200° C in einer Zeitspanne von 3 bis 60 Stunden. Der Alkylierungsgrad wird durch die Menge an verbrauchte» «c-Olef in bestimmt und bewegt sich im Bereich von nur 25 bis zu 90 Gew.# des alkyllerten Polymers. Das durchschnittliche Molekulargewicht eines solchen alkylierten Polymers schwankt von 50,00 bis zu sogar 250 000. Naohdem die gleichzeitige Polymerisierungs- und Alkyllerungsreaktion beendet worden ist, wird das Reaktionsgemisch einer Vakuumdestillation unterworfen und das entfernte organische Lösungsmittel durch einen gesättigten aliphatischen Kohlenwasserstoff mit einem

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über dem Siedepunkt des anfänglichen organischen Lösungsmittels liegenden Siedepunkt wersetzt. Ist das anfängliche organische Lösungsmittel entfernt worden, so erzielt man eine Lösung des alkylierten Polymers in Lösung des aliphatisohen Kohlenwasserstoffs mit von 6 bis 60 Kohlenstoffatomen einschließlich von Isomeren davon, Mineral- und Schmierölen mit einer Saybolt-Viskosltät von 50 bis Sekunden.

Die heterozyklisohen N-Vinylmonomere, welche mit einem «^-Olefin mit mindestens 8 Kohlenstoffatomen gleichzeitig polymerisiert und alkyliert werden, werden unter anderem durch die folgende Formel gekennzeichnett

R₁-CH C=O

CH=CH₂

in der R eine Alkylenbrückengruppe, d.h. -CHg -CH₂-CH₂-CH₂- und CH₂-CH₂-CH₂-CH₂-, ist, um ein 5-, 6- und 7-teiliges heterozyklisches Ringsystem (Laktam) zu vervollständigen, und R₁ entweder Wasserstoff oder Methylgruppen darstellt, welche N-Vinyl-2-pyrrolidon, N-Vinyl-5-methyl-2-pyrrolidon, N-Vinyl-2-piperidon, N-Vinyl-6-methyl-2-piperidon, N-Vinylkaprolaktam und N-Vinyl-7-methyl· kaprolaktam einschließen. Vergleichbare Verbindungen sind erhältlich aus den entsprechenden Thiolaktamen,

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und diese können im Verfahren verwendet werden.

Eine weitere Gruppe von heterozyklisehen Vinylmonomeren umfaßt N-Vinyloxazolidon, N-Vinylsuooinimld, N-Vinylpiperidin, N-Vinyldiglykolimld, N-Vinylglutarimid, N-Vinyl-3-morpholinonj Amide, die erhalten wurden duroh die Reaktion eines 5·*» 6- oder 7-teiligen Laktams mit Aeryloyl- oder Methaoryloylohlorid oder -bromid in Gegenwart eines Wasserstoffhalogenid-Akzeptors wie ζ·Β. Pyridln, Dirnethylanilin etc., mit der ^ormel

B₁-QH

in der R und R₁ dieselbe Bedeutung wie oben haben. Beispiele dieser Verbindungen sind N-Methaoryloyl-pyrrolidon, -piperidon und -kaprolaktami N-Methaoryloyl-5-methylpyrrolidon, N-Methacryloyl-6-methylplperidon und N-Methacryloyl-7-methylkaprolaktam| N-Aoryloyl-pyrrolidon, -piperidon und -kaprolaktam* N-Aoryloyl-5-methylpyrrolidon, N-Aoryloyl-6-methylpiperidon und N-Aoryloyl-7-methylkaprolaktamt und Acrylsäureester mit der Formel

.R
R₁-CH 0*0

In der H und IL dieselbe Bedeutung wie oben haben, m eine ganze Zahl von 1 bis k- und η eine ganze Zahl von 1 bis ty istj wenn m den Wert 1 hat, und eine ganze Zahl von 2 bis ty, wenn m einen Wert über 1 hat· Beispiele dieser Verbindungen sind N-Aoryloxymethyl-pyrrolidon, -piperidon und -kaprolaktamj N-Methacryloxy-äthoxyäthyl-pyrrolidon, -piperidon und -kaprolaktamj N-Methaoryloxypropylpyrrolidon, -piperidon und -kaprolaktamj N-Methacryloxymethyl-pyrrolidon, -piperidon und -kaprolaktamj N-Methacryloxyäthyl-pyrrolidon, -piperidon und -kaprolaktam} N-Methaoryloxymethyl-5-aethylpyrrolidon, -6-methylplperldon und -7-methyl-kaprolaktamj einschließlich Amidoalkyllaktame der Formel

-Ν'
C

in der R und R₁ dieselbe Bedeutung wie oben haben, R₂ Wasserstoff, eine Alkylgruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen oder Phenyl darstellt und y eine ganze Zahl von 2 bis 3 ist. Beispiele von Verbindungen dieser Art sind N-Methaorylaraidomethyl-, N-Hfchaorylamidoäthyl-, N-Methaorylamidopropyl- und N-(N-Hienylacrylamidopropyl)-pyrrolidone, '«piperidone und -kaprolaktarne, welche leicht hergestellt werden durch Rekatlon von Akryloyl«' oder Methakryioylohlorid oder -bromld alt einem N-CiaainoalkylJ-laktam, in dem das Alkyl 1 bis 12 Kohlenstoff atome hat, in Gegenwart einer herkömmlichen Base zur Aufnahme des Wasserstoffhalogenids. 909037/1223 ' " . ₇ ·

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Wird eine Mischung von zwei verschiedenen heterozyklisehen N-Vinylmonomeren einer gleichzeitigen Polymerisation und Alkylierung unterworfen, so kann die Comonomer-Mlschung von 5 his 95 Bew.# eines der vorangehenden heterozyklischen Vinylmonomere und von 1 bis 95 Gew.ji eines anderen heterozyklisohen K-Vlnylmonomers enthalten. Sie Behandlungsweise solcher Monomere 1st genau die gleiche wie in dem Fall, in dem nur ein einziges heterozyklisches N-Vinylmonomer gleichzeitig polymerisiert und alkyliert wird.

Jedes oc-01efin mit einem Molekulargewicht von ungefähr 112 bis hin zu 2500 kann bei der Alkylierung der Monomere der oben erwähnten heterozyklisohen H-Vinylmonomere allein oder in Beimischung während der gleichzeitigen Polymerlsierungs- und Alkylierungsreaktlon angewendet werden. Mit anderen Worten können also oC-Olefine angefangen von 1-Okten, 1-Dodeoen, 1-Tetradeoen, 1-Heiadecen, 1-Heptadeoen, 1-Oktadeoen, 1-Monadeoen, 1-Eioosen, 1-Oooosen, 1-Tetraoosen, 1-Pentacosen, trlmerlsiertem oc-Tetradeoen bis hin zu Folybutenen mit einem Molekulargewicht von 400 bis 2500 verwendet werden·

Anstelle der Anwendung eines der oben erwähnten einzelnen oc-01efine kann auch eine Misohung von im Handel erhältlichen linearen öC-01efinen, die durch Kracken von Petroleumwachs (petroleum wax) oder durch Polymerisieren niederer Olefine hergestellt wurden, als Alkylierungsmittel verwendet werden,

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Die Handelsproduktzusammensetzung enthält eine Mischung linearer Olefine. Eine solche Mischung kann lineare Olefine mit von 12 bis 16 Kohlenstoffatomen, von 16 bis 20 Kohlenstoffatomen und sogar von 20 bis ^Z Kohlenstoffatomen enthalten. Durch sorgfältige Destillierung der Handelsproduktzusammensetzung werden im wesentlichen einzelne Olefine erhalten, welche als Alkylierungsmittel verwendet werden können.

Bei der Durchführung der gleichzeitigen Polymerisierungs- und Alkylierungsreaktion sollte ein organisches Lösungsmittel angewendet werden, das dem oOOlefin, dem heterozyklisohen N-Vinylmonomer allein oder einer Mischung von 2 verschiedenen heterozyklisehen N-Vinylmonomeren gemeinsam ist, e-. Als Lösungsmittel sind verschiedene Alkohole wie Methanol, Äthanol, Propanol, Isopropanol, Butanol, See.-Butanol, Amylalkohol, Hexanol, 2-Äthyl-lhexanol, Äthylenglykol, 1,2-Butandlol, 1,^-Butandiol usw. sehr wirksam. Andere Lösungsmittel wie Diazetonalkohol, Dläthylenglykol, Äthyleneglykolmonomethylätherazetat, Methylenchlorid Taw. Dichlormethan und dergl. können ebenfalls angewendet werden.. Es ist zu bemerken, daß die Beschaffenheit oder Art des organischen Lösungsmittels unwesentlich ist, vorausgesetzt es 1st eine Flüssigkeit, bildet eine Lösung mit den heterozyklisohen N-Vinylmonomeren und dem oc-01efin und 1st einer Alkylierung nicht zugänglich.

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Die Menge des angewendeten organischen Lösungsmittels ist nicht kritisoh. Jede beliebige Quantität, welche eine Lösung des Monomers, der Monomermischung und des ct-Olefins ergibt, wird ausreichend sein. Zweckdienlich werden aber für jeden Gewichtsteil Monomer oder Monomermisohung 2 bis 10 Volumen- oder Gewichtsteile eines organischen Lösungsmittels ausreichend sein, um eine brauchbare Lösung zu liefern.

Als Peroxydkatalysator (Initiator) für die Polymerlsierungs- und Alkylierungsreaktion kann jedes der bekannten, normalerweise als Initiatoren bei chemischen Reaktionen angewendeten organischen Peroxyde verwendet werden, z.B. t-Butyl-perbenzoat, Di-benzoylperoxyd, Benzoylhydroperoxyd, t-Butylhydroperoxyd, t-Butylperphthaisäure, p-Chlorbenzoylperoxyd, t-Butylperazetat, Di-t-butylperoxyd, Kumolperoxyd etc.

Wo es erwünscht ist, daß das alkylierte Polymer in Lösung in einem aliphatischen flüssigen Kohlenwasserstoff mit 6 bis 60 Kohlenstoffatomen einschließlich Mineralölen oder Schmierölen aus einem paraffinischen Grundstoff vorliegt, wird die gleichzeitige Polymer!sierungs- und Alkylierungsreaktion vorzugsweise in Gegenwart eines höher siedenden aliphatischen Alkohols wie z.B. Hexanol durchgeführt. Nachdem der Alkohol entfernt worden ist, kann die Lösung des alkylierten Polymers im aliphatischen Kohlenwasserstoff als multifunktionelles Additive

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angewendet werden· Gesättigte aliphatisohe Kohlenwasserstoffe mit einem Siedepunkt, der über dem von Hexanol liegt, stehen in großer Menge zur Verfügung und sind im Handel erhältlich. Es dürfte also keine Schwierigkeit bei der Wahl eines solchen Kohlenwasserstoffes für die Zubereitung einer Lösung des alkylierten Polymers oder Mischpolymers auftreten.

Für den Zweck der vorliegenden. Erfindung wurde gefunden, daß .ein raffiniertes Schmieröl aus Naphthen-Rohmaterial mit einer Saybolt-Viskosität von 100 Sekunden ideal geeignet ist als Ersatz während der Entfernung des höher siedenden Alkohols während der Vakuumdestillation nach Beendigung der gleichzeitigen Polymerisierungs- und Alkylierungsreaktion. Der Einfachheit halber wird ein solches Schmieröl im folgenden als "raffinierter Naphthen-Grundstoff" bezeichnet.

Die folgenden Beispiele zeigen, wie die verschiedenen heterozyklischen N-Vinylmonomere allein oder eine Mischung von zwei verschiedenen heterozyklischen N-Vinylmonomeren gleichzeitig polymerisiert und alkyliert werden und geben die Ergebnisse an, welche bei Verwendung als Additive für Schmieröle, welche in Verbrennungsmotoren verschiedener Typen angewendet werden, erzielt werden.

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BEISPIEL I

In einen mit Rührwerk, Thermometer, Stiokstoffeinlaß und Rüokflußkondensator ausgestatteten vierhalsigen Kolben von 1 Liter Inhalt wurden die folgenden Bestandteile gebracht und das System dann mit Stiokstoff gespültt

N-Vinyl-2-pyrrolidon « 111 g (1,0 Hol) aC-Eioosen « 280 g (1,0 Mol) Methyllsobutgcarbinol « 200 g Dl-t-butylperoxyd * 14,6 g (0,1 Mol)

Der Inhalt wurde 16 Stunden lang auf einer Temperatur von 130 - 135° C gehalten, dann wurde eine zweite Zugabe von 7»3 e (0,05 Mol) Peroxyd zugeführt und die Reaktion 8 Stunden lang weiter fortgesetzt. (Gesamtperoxyd = 21,9 g, 0,15 Mol). Die Lösung wurde abgekühlt und Analysiert. Die analytischen Daten zeigten die völlige Abwesenheit von N-Vinyl-2-pyrrolidon und nur 5,48^ cc-Eioosen, was 33»6 g an nicht reagiertem Olefin entspricht. Der Inhalt wurde einer Vakuumdestillation unterworfen und naoh Entfernung des Lösungsmittels wurden 391 g an +) (100 Sec· SoIv.) beigemischt. Bei Beendigung wurde ein klares viskoses Fluid erhalten, das 780 g (50#-Lösung) wog. Nach Abkühlung auf Zimmertemperatur veränderte sich das erhaltene Konzentrat in einen wachsartigen Peststoff, wurde aber bei Erwärmung ein klares Fluid.

+) Lösungsmittel mit einer Saybolt-Viskosität von 100 Sekunden

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- 12 BEISPIEL II

In einen mit Rührwerk, Thermometer, Stiokstoffeinlaß und Rückflußkondensator ausgestatteten vierhalsigen Kolben von 1 Liter Inhalt wurden die folgenden Stoffe gebracht»

N-Vinyl-2-piperidon = 125 g (1,0 Mol) cN-Oktadeoen » 252 g (1,0 Mol) normales Butanol = 200 g Di-t-butylperoxyd ■ 1^,6 g (0,1 Mol)

Der Kolben wurde gründlich mit Stickstoff gespült und erhitzt. Der Inhalt wurde 30 Stunden lang unter Rückfluß (120° C Topf) gehalten und danach abgekühlt und analysiert. Die Analysen ergaben die völlige Abwesenheit von N-Vinyl-2-piperidon und zeigtetdie Anwesenheit von nur 3»05% oC-Oktadecen in der Lösung, was 18 g an nicht reagiertem Olefin entsprach.

Naohdem das gesamte Lösungsmittel im Vakuum abgetrieben und durch 377 g an raffiniertem Naphthen-Grundstoff ersetzt worden war, wurde eine sehr klare ölige Lösung erhalten, die 750 g (50#~Lösung) wog.

BEISPIEL III

In einen mit Rührwerk, Thermometer, Stickstoffeinlaß und Rückflußkondensator ausgestatteten vierhalsigen Kolben von 1 Liter Inhalt wurden die folgenden Stoffe gebracht»

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N-Vinyl-1-kaprolaktam * 139 g (l»0 Mol) oc-Oktadecen ■ 214 g (0,85 Mol) Methyl!sobutylcarbinol = 200 g Di-t-butylperoxyd = 13,1 g (0,09 Mol)

Der Kolben wurde dann gründlich mit Stickstoff gespült, erhitzt und 24 Stunden lang bei einer Temperatur von 125 ~ 135° C gehalten· Der Inhalt zeigte bei der Analyse die Abwesenheit von N-Vinyl-C-kaprolaktam und das Vorhandensein von 4,5k% öi-Oktadecen, was nur 25»? g des nicht reagierten Olefins entsprach· Nach Entfernung des Lösungsmittels im Vakuum wurden 353 g an raffiniertem Naphthen-Grundstoff zugefügt und das Produkt wurde als eine 50^-Öllösung erhalten (705 g)·

BEISPIEL IV

In einen mit Rührwerk, Thermometer, Stickstoffeinlaß und Rückflußkondensator ausgestatteten vierhalsigen Kolben von 1 Liter Inhalt wurden die folgenden Bestandteile eingeführt«

N-Vinyl-2-pyrrolidon = 55$ 5 S (0,5 Mol) N-Vinyl-3-morpholinon « 63,5 g (0,5 Mol)" Methyl!sobutylcarbinol = 200 g oc-Oktadeoen = 315 g (1,25 Mol) t-Butylhydroperoxyd = 11 g (0,12 Mol)

Der Kolben wurde gründlich mit Stickstoff gespült und erhitzt· Der Inhalt wurde 12 Stunden lang auf einer

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Temperatur von 130 - I4o° C gehalten und dann wurden 11,0 weitere g Peroxyd zugefügt und die Erhitzung 12 weitere Stunden fortgesetzt· (Gesamtperoxyd =* 22 g oder 0,2^ Mol). Bei der Analyse des Inhalts wurde keine Spur von N-Vinyl-2-pyrrolidon oder N-Vinyl-3-morpholinon gefunden, sondern nur das Vorhandensein von 11, β# ot-Oktadecen festgestellt, was auf einen Restbestand an nichtreagiertem Olefin von ?6 g hinweist. Der Inhalt wurde» dann in einen 2-Liter Kolben gebracht und das Lösungsmittel im Vakuum abgetrieben und durch ^3^ g an raffiniertem Naphthen-Grundstoff ersetzt. Die endgültige 50^-Lösung war eine klare bernsteinfarbene Flüssigkeit, die 860 g wog.

BEISPIEL V

In einen mit Rührwerk, Thermometer, Stickstoffeinlaß und Rückflußkondensator ausgestatteten vierhalsigen Kolben von 1 Liter Inhalt wurden nach gründlicher Stickstoffspülung die folgenden Bestandteile eingebracht und erhitzt:

N-Vinyl-5-methyl-2-pyrrolidon = 125 g U»0 Hol) Hexanol (Mischung von isomeren Hexanolen) » 200 g oc-Oktadecen = 227 g (0,9 Mol) Di-t-butylperoxyd » %5 g (0,1 Mol)

Die Lösung wurde 30 Stunden lang auf einer Temperatur von 120 - 1^0° G gehalten und dann abgekühlt und analysiert.

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Es wurde festgestellt, daß sie weniger als 0,1 Gew.% an Monomer und nur 2_tk% od-Oktadecen enthielt, was 13»6 g oder einem 9^igen Verbrauch des eingesetzten °o-Olefins entsprloht. Nachdem das Lösungsmittel im Vakuum entfernt und duroh 352 g an raffiniertem Naphthen-Grundstoff ersetzt worden war, wurde eine klare (50Ji) Lösung erhalten, die 700 g (Theorie « 70k g) wog.

Beispiel VI

In einen mit Rührwerk, Thermometer, Stickstoffeinlaß und Rückflußkondensator ausgestatteten vierhalsigen Kolben von 1 Liter Inhalt wurden nach einer gründlichen Stickstoffspülung die folgenden Bestandteile eingebracht:

N-Vinyl-2-oxazolidon = 56,5 g (0,5 Mol) Methylisobutyloarbinol = 200 g oc-Eicosen » 210 g (0,75 Mol) Dl-t-butylperoxyd = 11,0 g (0,075 Mol)

Diese Mischung wurde dann erhitzt und 12 Stunden lang auf einer Temperatur von 120 - 1*K)° C gehalten, wonach weitere 11,0 g Peroxyd (Gesamtperoxyd = 22,0 g, 0,15 Mol) zugefügt wurden und die Rektion fortgesetzt wurde. Nach einer Reaktionsdauer von insgesamt 28 Stunden wurde der Inhalt gekühlt und analysiert. Es wurde festgestellt, daß er 0,2 Gew.# N-Vinyloxazolidon (gleich 0,98 g) und 3,kk% anoc-Eicosen (gleich 16,8 g) des Gewiohtes der Lösung enthielt. Zur Bildung einer 35/^-Lösung des

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Produktes im raffinierten Naphthen-Grundstoff wurde das Lösungsmittel im Vakuum abgetrieben und zur gleichen Zeit wixden 4-95 g des raffinierten Naphthen-Grundstoffee zugefügt. Die endgültige Lösung, die man erhielt, war klar und wog 760 g (Theorie» 761,5 g).

BEISPIEL VII

In einen mit Rührwerk, Thermometer, Stlekstoffelnlao und Rüokflukondensator ausgestatteten vierhalsig^n/Kolben von 1 Liter Inhalt wurden die folgenden Bestandteile eingebracht:

N-Vinyl-3-morpholinon » 63,5 g (0,5 Mol) normales Butanol = I50 g
<*-Hexadeoen « 224 g (1,0 Mol) Di-t-butylperoxyd = I5 g (0,1 Mol)

Der Kolben wurde mit Stickstoff gereinigt, erhitzt und 16 Stunden lang unter Rüokfluß gehalten (118 - 124° C). Dann wurden weitere 7,0 g Peroxyd zugefügt (Gesamtperoxyd β 22,0 g, 0,15 Mol) und der Rückfluß wurde 20 weitere Stunden fortgesetzt (insgesamt - 36 Stunden). Der Inhalt wurde dann gekühlt und analysiert. Es wurde festgestellt, daß er 0,05# N-Vlnyl-3-morpholinon (gleich 0,23 g) und 4,7# 06-Hexadeoen (gleich 21,6 g nicht reagiert) bezogen auf das Gewicht der Lösung enthielt. Dann wurde das Lösungsmittel der Produkt-Lösung abgetrieben und der Rest einem hohen Vakuum (0,05-1,0 mm Hg) und Temperaturen von bis zu 14o° C ausgesetzt. Der erhaltene Rückstand

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wog 280 g und war klar, farblos und sehr viskos. Dieses Produkt war in einer Reihe von polaren und nicht-polaren organischen Lösungsmitteln löslich.

BEISPIEL VIII

In einen mit Rührwerk, Thermometer, Stiokstoffeinlaß und RückflußKondensator ausgestatteten vierhalsigen Kolben von 1 Liter Inhalt wurden die folgenden Bestandteile eingebracht»

N-Vinylsueclnimid = 62,5 g (0,5 Mol) Methylisobutyloarbinol = I50 g oc-Eicosen = 182 g (0,65 Mol) Dl-t-butylperoxyd =* 15 g (0,1 Mol)

Der Kolben wurde mit Stickstoff gespült, erhitzt und 30 Stunden lange auf einem Temperaturbereich von 120 14O° C gehalten. Der Inhalt wurde dann abgekühlt und analysiert, wobei festgestellt wurde, daß er nur eine Spur von N-Vinylsuceinimid und 3»66# (gleich 15»0 S an nicht reagiertem Material) an od-Eicosen bezogen auf

enthielt.

das Gewicht der Lösung/ Dann wurden 244,5 g von raffiniertem Naphthen-Grundstoff zugeführt und das Lösungsmittel im Vakuum abgetrieben. Die erhaltene endgültige 50%-Lösung war klar und wog 485 g (Theorie = 489,0 g).

BEISPIEL IX

In einen mit Rührwerk, Thermometer, Stickstoffeinlaß

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und Rtiokflußkondensator ausgestatteten vierhals igen Kolben von 1 Liter Inhalt wurden nach einer gründlichen Stickstoff· spülung die folgenden Bestandteile eingebracht und erhitzt!

N-Methakryloyloxyäthylpyrroliaon » 46,0 g (0,23 Mol)

H₉C CH₉

2, J 2

H₂C C=O

CH₂-CH₂

CH-

N-Butanol β 200 g c/_-Eicosen = 1^0 g (0,5 Mol) Di-t-butylperoxyd * 10 g

Die Mischung (klare Phase) wurde 20 Stunden lang unter Rückfluß (11? - 125° C) gehalten und dann wurden weitere 5 g an Peroxyd zugefügt (Gesamtperoxyd » 15»0 g, 0,1 Mol) und der Rückfluß um 16 weitere Stunden fortgesetzt. Der Inhalt wurde dann gekühlt und analysiert. Die Analyse ergab eine völlige Abwesenheit des Methakrylats und zeigte nur 3,0$ (gleioh 12,0 g nicht reagiert) an oo-Eicosen. Das Lösungsmittel wurde dann im Vakuum abgetrieben und durch 186 g an raffiniertem Naphthen-Grundstoff ersetzt. Die endgültige 50#-Lösung im Lösungsmittel mit einer Saybolt-Viskosität von 100 Sekunden (100 See. Solvent) war klar und wog 371 g (Theorie » 372 g).

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- 19 BEISPIEL X

Beispiel VI wurde wiederholt mit der Ausnahme, daß während des Vakuumabtriebs dee Methylisobutylcarblnols genügend raffinierter Naphthen-Grundstoff zugefügt wurde, um eine 5Oj6lge Lösung zu liefern.

BEISPIEL XI

250 g des alkylierten Polymers von Beispiel VII wurden in 500 g an raffiniertem Naphthen-Grundstoff durch Erhitzen unter Rühren auf 71° C (16O° F) gelöst, um eine 5O#Lge Lösung zu liefern.

BEISPIEL XII

Beispiel I wurde wiederholt alt der Ausnahme, daß statt 280 g <x-Eloosen I68 g (1,0 Mol) oc-Dodecen verwendet wurde, welches im Handel unter der Markenbezeiohnung "AIfene 12" erhältlich ist, und dal während des Vakuumabttiebs des Methyllsobutylcarbinols genüge* raffinierter Naphthen-Grundstoff zugegeben wurde» um eine 50#-Lösung zu liefern.

BEISPIEL XIII

Beispiel 1 wurde wiederum wiederholt mit der Ausnahme, daß anstelle von 280 g oe-Elcosen 378,7 g (1,0 Mol) oc-Heptacosen verwendet wurden und daß während des Vakuum-

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abtriebe des Methylisobutyloarbinols genügend raffinierter Naphthen-Grundstoff zugegeben wurde, um eine 50#ige Lösung zu liefern.

BEISPIEL XIV

In einen mit Rührwerk, Thermometer, Stiokstoffeinlaß und Bückflußkondensator ausgestatteten vierhalsigen Kolben von 1 Liter Inhalt wurden die folgenden Stoffe eingeführt»

N-Vinyl-2-pyrrolidon = 112,21 g (1,0 Mol) oc-Okten = 112,21 g (1,0 Mol) normales Butanol = 200 g Di-t-butylperoxyd - Ik₁S g (0,1 Mol)

Der Kolben wurde gründlich mit Stickstoff gespült und erhitzt. Der Inhalt wurde 30 Stunden lang unter Rückfluß gehalten und dann gekühlt und analysiert. Die Analyse ergab de völlige Abwesenheit von N-Vinyl-2-pyrrolidon und das Vorhandensein von nur 3# oC-Okten in der Lösung, was 13fl3 g an nicht reagiertem Olefin entsprach.

Nachdem das ganze Lösungsmittel im Vakuum abgetrieben und durch 450 g an Lösungsmittel mit einer Viskosität von 100 Sekunden (100 Sec. SoIv.) ersetzt worden war, wurde eine sehr klare ölige Lösung erhalten, die 67k g {50%) wog.

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BEISPIEL XV

In einen mit Rührwerk, Thermometer, Stickstoffeinlaß und Rückflußkondensator ausgestatteten vierhalsigen Kolben von 1 Liter Inhalt wurden die folgenden Stoffe eingebracht t

N-Vinyl-2-pyrrolidon = 55,5 g (0,5 Mol) ^Ck-2 ^oC~⁰³-^efin» ^das duroh Trimerisation eines

oC-Tetradecens erhalten wurde = 2°Λ g (0,5 mol) Methylisobutylcarbinol = 120 g Dl-t-butylperoxyd =15 g (0,1 Mol)

Der Kolben wurde gründlich mit Stickstoff gespült und erhitzt. Der Inhalt wurde Zk- Stunden lang unter Rückfluß gehalten und danach abgekühlt und analysiert. Die Analyse ergab die völlige Abwesenheit von N-Vinyl-2-pyrrolidon und das Vorhandensein von 7,75$ des Cn₂ oO-01efins in der Lösung, was 37»5 g an nicht reagiertem Olefin entspriolt.

Nachdem das gesamte Lösungsmittel im Vakuum abgetrieben und durch 3^9 S eines Lösungsmittels mit einer Viskosität von 100 Sekunden (100 Sec. SoIv.) ersetzt wurde, erhielt man eine klare bernsteinfstbene ölige Lösung, die 695 g (50^) wog. Die Lösunge verfestigt sich bei Abkühlung zu einem bernsteinfarbenen Wachs, kehrt aber bei Erwärmung in die flüssige Phase zurück.

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Statt die Produkte aus der gleichzeitigen Polymerisation und Alkylierung von einzelnen heterozyklischen N-Vinylmonomeren und von Mischungen dieser Monomere anzuwenden, habe ich festgestellt, daß Homopolymere und Mischpolymere, welche durch die Polymerisation eines der oben genannten heterozyklischen N-Vinylmonomere allein oder einer Mischung von zwei solchen Monomeren in den angegebenen Verhältnissen und durch nachfolgende Alkylierung mit einem ot-Olefin mit wenigstens 8 Kohlenstoffatomen erhalten wurden, als multifunktionelle Additive in Schmierölen ebenso wirksam sind. Der K-Wert, d.h. der Viskositätskoeffizient K (beschrieben in "Modern Plastics¹·, 23, Ns 3, 157-61, 212, 214·, 216, 218, 19^5) solcher Homopolymere und Mischpolymere kann wegen deren Viskosität bei niederen Konzentrationen vor der Alkylierung zwischen 10 und HK), vorzugsweise zwischen 30 und 100 liegen. Das Alkylierungsverfahren ist genau dasselbe wie das oben erwähnte und schon beschriebene. Mit anderen Worten, statt von einem Mol eines heterozyklischen N-Vinyl.monomers oder von einem Mol einer Mischung von zwei solchen Monomeren auszugehen, wird ein Mol des entsprechenden Homopolymers oder Mischpolymers verwendet. Die folgenden Beispiele veranschaulichen dieses Alternatiwerfahren.

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- 23 BEISPIg, XVI

Polyvinylpyrrolidon mit einem K-Wert von 90 (55»0 g, 0,5 Äquivalente) wurde in 300 ml Hexanol aufgelöst, dann wurden 98,Og (0,35 Mol) «.-Eicosen und 7,5 g (0,051 Mol) Di-t-butylperoxyd zugefügt und die Mischung unter Rühren k9 Stunden lang auf eine Temperatur von 125 - 130° C erhitzt. Nach Abkühlung wurden 15^»0 g an raffiniertem Naphthen-Grundstoff zugefügt und der Inhalt einer Vakuumdestillation unterworfen. Insgesamt wurden 295 ml an Lösungsmittel wiedergewonnen, was 98* 3# des Ausgangshexanols entspricht. Die Analyse des klaren flüssigen Rückstandes, der 306,4 g wog, ergab 7,3^% an Eicosen, was eine 77 %1gö Alkylierung (Ausbeute) basierend auf dem oc-Eicosen anzeigte. Die klare flüssige Lösung wurde so eingestellt, daß sie 50 Gew.# des alkylierten Polyvinylpyrrölidons enthält·

BEISPIEL XVII

125 g Poly(N-vinylplperidln-2-on) (1,0 Mol) wurde in 300 g normalem Amylalkohol aufgelöst, und nach Beigabe von 168 g (1,0 Mol) <<-Dodecen und 14-.6 g (0,1 Mol) Di-tbutylperoxyd wurde die Mischung erhitzt und 10 Stunden lang auf einer Temperatur von 120 bis 130° C gehalten.

- Zk -

909837/1223 . ..^: _rrAfpn

1 5 y k k k ο

-Zk-

Dann wurde eine zweite Zugabe von 7»3 g Peroxyd (0,05 Mol) beigegeben und die Erhitzung fortgesetzt. Nach insgesamt 16 Stunden wurde die Reaktionsmischung abgekühlt und analysiert. Es wurde gefunden, daß sie (7»^ g) 1»2 Gew.% x\-Dodecen enthielt, was einer 95»6#igen Alkylierung bezogen auf die Menge des eingesetzten c*-01ef ins entspricht. Das Endprodukt wurde unter Vakuum destilliert, um den AmylalkoML zu entfernen. 25 g des getrockneten Feststoffes wurden in 50 g raffiniertem Naphthen-Grundstoff durch * Erhitzen auf 71° C (l60° F) unter Rühren aufgelöst, um eine 50^ige Lösung zu liefern.

BEISPIEL XVIII

Poly(N-vinyl-^-kaprolaktam) (3^»8 g, 0,25 Mol) wurde in 200 g Hexanol aufgelöst und nach Beigabe von 6?»2 g (0,3 Mol) -x-Hexadecen und k,k g (0,03 Mol) Di-t-butylperoxyd wurde die Lösung erhitzt und auf einer Temperatur von 120 bis 135° C gehalten. Nach 15 Stunden wurde eine zweite Beigabe von Peroxyd (3»3 g) hinzugefügt und die Erhitzung fortgesetzt. Nach Ablauf von 26 Stunden (Gesamtzeit) wurde die Reaktionsmischung abgekühlt und auf das =<-01efin analysiert. Die Lösung enthielt l,6lGew.^

to Hexadecen (5»0 g), was einer 92,5/^igen Alkylierung ο

^ω bezogen auf das eingesetzte Hexadecen entsprach. Die co

'^ Lösung wurde dann im Vakuum destilliert, um das Hexanol _» zu entfernen. 25 g des getrockneten Feststoffes-wurden

NJ in 50 g raffiniertem Naphthen-Grundstoff durch Erhitzen

auf 71° C (16O° F) unter Rühren gelöst, um eine 50/fige Lösung zu liefern. _ 25 -

Die multifunktionellen Additive der vorliegenden Erfindung können verwendet werden, um verschiedene Kohlenwasserstoffsohmieröle zu verbessern, d.h. Ausgangsschmieröle (base oils) natürlicher Herkunft wie z.B. naphthenische Ausgangsstoffe, paraffinische Ausgangsstoffe, Schmieröle aus gemischten Ausgangsstoffen, von Kohleprodukten hergeleitete Schmieröle, synthetische Öle der Alkylenoxyd-Art und der Polykarbonsäureester-Art, wie die öllösllchen Ester der Adipinsäure, Sebazlnsäure, Azelainsäure usw. Die natürlichen Kohlenwasserstoffausgangsöle können Mischungen verschiedener Mineralöldestillate und Brightstock oder Mischungen solcher Öle mit Alkylenpolymeren sein. Die Ausgangsöle haben im allgemeinen eine Viskosität im Bereich von 30 bis 100 SSU (oder SUS = Saybolt-Sekunden) bei 99° C (210° P), einen Viskositätsindex im Bereich von 50 bis 108, einen Stockpunkt unter -1° 0 (30° P) und einen Flamm- bzw. Entzündungspunkt von über 1^9° G (300° P). Die gemischten Öle haben Viskositäten im Bereich von k$ bis 150 SSU bzw. Saybolt-Sekunden bei 99° C (210° P) und im Bereich von 250 bis 700 SSU bei 38° G (100° P).

Werden die multifunktionellen Additive der vorliegenden Erfindung in Schmierölen in Mengen im Bereich von 1,0 bis 20 Gew.% verwendet, so verleihen sie diesen einen verbesserten Vlskositätsindex und hervorragende Eigenschaften zur Verhinderung von Schlammablagerung und Korrosion. Der Zusatzstoff kann auch in einem

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Additiv-konzentrat in Mengen von 20 bis 50 Gew.j6 oder mehr zur Beigabe zu Schmierölen verwendet werden.

Das multifunktionelle Additiv kann in Mengen im Bereich von 0,1 bis 10 Gew.% in Heiz- oder Brennöle oder in Düsenbrennstoffe (jet fuels) eingebracht werden, um Schlamm zu dispergieren und Korrosionsfestigkeit zu verleihen. Die Kombination kann auch in Mengen im Bereich von 0,5 bis 20 Gew.% in Schmiermitteln für Getriebe und Pluiden für automatische Getriebe verwendet werden, um die Bildung von Lack oder ScHamm (varnish or sludge) zu verhindern.

In einem das multifunktionelle Additiv der vorliegenden Erfindung erhaltenden Schmieröl können auch andere Additive zur Verbesserung anderer Eigenschaften verwendet werden. So z.B. Antioxydierungsmittel, Hoohdruokmittel oder Stockpunktinhibitoren (pour point depressors), die alle in der Technik bekannt sind.

Zur Bewertung der alkyllerten Polymere der oben beschriebenen Beispiele als Sohmieröladditive wurde das folgende Labortestverfahren angewendet»

2 g der 50#igen Lösung an wirksamen Testadditiv (alkyliertes Polymer) in raffiniertem Naphthen-Grundstoff wurden in ein Gefäß (baker) mit 250 ml Inhalt abgemessen, welches.

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159U48

98 g eines hochparraffinischen, mittelkontinentalen, neutralen Öles mit einer Viskosität von 46 SSU bzw. Saybolt-Sekunden bei 99° C (210° F) enthielt. Die Probe wurde unter Rühren auf 71° C (16O° F) erhitzt und bei dieser Temperatur eine Minute lang gerührt. Dann ließ man sie auf Zimmertemperatur abkühlen· Die Probe wurde bei 71° C (16O° F), 24 Stunden später bei Zimmertemperatur und wiederum 48 Stunden danach auf Klarheit geprüft. Blieb die Probe klar, so wurde der Dispersionstest folgendermaßen durchgeführt»

Zu 80 g desselben hochparafflnischen Öls, welches 2% des 50^igen wirksamen Testadditivs enthielt, wurden 20 g eines oxydierten Motorenöls, das keine Additive enthielt, beigegeben. 2 cur Wasser wurden zugefügt und die Mischung in einer 'Hamilton Beach MuItlmix¹-Einheit 5 Minuten lang bei Zimmertemperatur heftig gerührt. Nach 5 Minuten wurde die Probe in ein Zentrifugenrohr gegossen und 2 Stunden lang bei 1500 Umdrehungen pro Minute zentrifugiert. Am Ende dieser Zeitspanne wurde die Probe auf Dispersion bewertet·

Wurde kein Schlamm am Boden des Zentrifugenrohres gefunden, so war das Dispersionsmittel erfolgreich; wurde eine wesentliche Menge Schlamm gefunden und/oder die obenauf schwimmende Flüssigkeit war klar, so war das Dispersionsmittel nicht erfolgreich. Eine Mischung aus 80 g des hochparraffinischen,'mltteikbntinentalen, neutralen Öls

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BAD ORIGINAL

und 20 g eines oxydierten Motoröls wurde als Gegenbzw. Leerkontrolle (blank control) verwendet, wobei beide Öle kein Dispersionsmittel enthielten·

Die alkylierten Polymere von Beispiel I bis V und VIII bis XVIII wurden nach dem oben erwähnten Verfahren geprüft, Die Ergebnisse sind in Tabelle I gezeigt.

TABELLE I Dlspergier-

Lösllchkelt

1% Aktiv in hochparraffi- wirkung nischem, mittelkontinentalem neutralem Öl

1% Aktiv (Additiv von Beispiel) Anfänglich Zk Std. 48 Std. 2 Std.

I	Klar
II	H
III	W
IV	H
V	W
VIII	H
IX	N
X	H
XI	H
XII	H
XIII	H
XIV	H
XV	H
XVI	N
XVII	N
XVIII	H
Kontrolle

Klar
w

N W N H Il H M M H Il M M H

Klar

M It M N

Il N H N M H H M H H H

Erfolgreich

N N H M Il N M N H M H H N M

Nicht erfolgreich

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Die alkylierten Eolymere von Beispiel I bis V und VIII bis XVIII wurden auf Verbesserung des Viskositätsindexes und auf Scherkraft bzw. Scherstabilität (shear stability) bewertet, indem sie in der gewünschten Konzentration in lösendem raffiniertem paraffinischem Öl mit einer Viskosität von k5 Saybolt-Sekunden bei 99° C (210° P) und einem Viskositätsindex (V.l.) von 80 gelöst wurden. Alle Konzentrationen sind als Gew/Gew.# auf der Basis von 100# Additiv ausgedrückt. Die Zubereitung der Lösung wurde durch Erhitzen under ständigem Rühren durchgeführt, bis das alkylierte Polymer sich im Öl gelöst hatte und eine klare Lösung ergab. Das Öl wurde auf 88° C (190° P) erhitzb, um die 100$ an Wirkstoffen zu lösen. Stoffe, die mit einer 35-5O$igen Aktivität zubereitet worden waren, konnten durch Erhitzen auf nur 66° C (150° P) gelöst werden.

Kinematische Viskositäten (KV) bei 99° C (210° F) und 38° C (100° P) wurden festgestellt nach dem ASTM Procedure D *l45-6l, d.h. nach dem Verfahren ΙΑ45-6Ί der •American Society for Testing Materials', also der Amerikanischen Gesellschaft zum Prüfen von Stoffen. Der Viskositätsindex wurde nach dem ASTM-Verfahren D567-53 berechnet. Die Seherstabilitäfc der Öl enthaltenden alkylierten Polymere wurde bestimmt nach dem "Proposed Method of Test for Shear Stability of Polymer-Containing Oils", Anhang XII, S. II60, Band 1, 38. Ausgabe, Oktober, I96I, ASTM-Ausschuß D-2 über Erdölprodukte und Schmiermittel»

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Ί 5 9 A AT8 - 30 -

Die erhaltenen Daten sind in Tabelle II dargestellt.

TABELLE II

Nach dem Scheren - 30 Minuten

KV 210 KV 100 KV 100
Centi- Centi- Centi-
stokes stokes V»I» stokes % Viskositätsverminderung

Grundöl 5$ des Additivs von Beispiel	6,	,78	42,7	80	42,	,7
I	6,	,52	46,5	95	46_S	Λ
II	6,	Λ7	49,56	100	49,	,50
III	6,	38	46,7	98	46,	,5
IV	6,	42	48,9	102	48,	,6
V	7,	39	46,6	99	46,	4
VIII	6,	OO	50,3	97	49,	,8
IX	6,	58	46,38	98	46,	1
X	7,	6o	46,24	102	46,	O
XI	6,	10	49,36	99	49,	12
XII	6,	38	45,24	100	45,	12
XIII	7,	46	45,32	98	45,	20
XIV	6,	22	46,8	98	46,	4
XV	6,	36	46,14	94	46,	O
XVI	6,	49	45,12	103	45,	O
XVII	7,	64	46,6	109	46,	6
XVIII	32	50,46	119	50,	50

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Die Wirksamkeit der alkyl!erten Polymere In Schmierölen bei der Verminderung de^iendenz zur Bildung von Schlamm und Lack (-varnish) wird aufgezeigt durch die in der folgenden Tabelle zusammengefaßten Ergebnisse aus einem Motortest, Schlamm- und Lacktest, Bundestestverfahren, Norm Nr. 791a (Federal Test Method, Standard No. 791a), Verfahren 3**7» 30. 12· 196I wie unten beschrieben. Dieser Test mißt die Fähigkeit eines Öls bei der Bekämpfung bzw. Steuerung der Schlamm- und Lackablagerungen im CLR-Ölprüfmotor, der unter niederen Temperaturbedingungen arbeitet. Die grundlegende L-^3 - Methode wurde von CBC entwickelt und umfaßt ein gleichmäßiges Laufen des Motors bei mäßig niederer Geschwindigkeit, hoher Belastung und niederer Wasserkuhlmanteltemperatur unter Verwendung

ziemlich
eines/schweren, ablagerungsbildenden Bezugsbrennstoffes.

Die CLR L-H3 - Methode wurde abgeändert, um die Testbedingungen zu erschweren und die Nacharbeitbarkeit zu verbessern. Die Abänderungen umfaßten eine Steuerung der Ansaugluftfeuchtigkeit und des Durchflusses (blowby). ,\

Auch werden Zwischeninspektionen und Bewertungen von fünf kritischen Motorablagerungsgebieten in Intervallen von 20 Stunden durchgeführt, um die Geschwindigkeit festzustellen, in der sich ein Ansatz bzw. eine Ablagerung bildet. Die Testlänge beträgt gewöhnlich 240 Stunden, wird aber in Abhängigkeit von der Fähigkeit des Öls bei der Bekämpfung der Ablagerungen variieren. Die Ergebnisse werden in Stunden in Bezug auf eine gegebene Sohlammablagerungsbewertung angegeben. Die Verwendung von

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Die Verwendung von polierten Schub- bzw. Stoßstangen (push-rods) und Kupfer-Blei-Lagern erbringt zusätzliche Informationen in Bezug auf Rost und Lagerkorrosion. Brennstoff- und Ölerfordernisse - 175 Gallonen (662,^5 1) an Brennstoff und 1 Gallone (3»78 1) an Öl für einen Test von 2^0 Stunden.

Prttfmethode - Der CLR-Motor ist aus den folgenden neuen Teilen aufgebaut« Kolben, ausgewogene Ringe (weighed rings), polierte Stoßstangen (push rods), ausgewogene Cu-Pb-Lager (weighed Cu-Pb-bearings)· Nach 1 Stunde Einlaufzeit läuft der Motor unter den folgenden PrUfbedlngungent

Kontrolle Kein Dlspergierungsmittel.

Test 1 2 Vol.# des alkylierten Polymers von Beispiel V.

Test 2 2 Vol.# des alkylierten Polymers von Beispiel IX.

Test 3 2 VoI.% des alkylierten Polymers von Beispiel XIV.

Test k 2 Vol.% des alkylierten Polymers von Beispiel XVI.

Testlänge 2*M) Stunden (1)

Geschwindigkeit 1800 Umdrehungen pro Minute

Belastung nahe Vollgas

Verhältnis Luft/Brennstoff 15,0

Temperatur der Saugleitungs-

mischung ca. 80° C (175 P)

Wassereinlaßtemperatur ca. k6° C (115° P) Wasserauslaßtemperatür ca. 52° C (125° P) Ölgangtemperatur

(oil gallery temp.) annähernd 66 C (150 P)

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Durchfluß (blowby) 20 cfh (566 1/Std.)

Ansaugluftfeuchtigkeit 5,18 g HgO/0,45 kg Luft

(80 grains HgO/lb air)

Ölwannenfüllung 0,95 1 (1 quart)

(1) Variiert Je nach der Qualität des Öls.

Das als Kontrolle unter den obigen Testbedingungen verwendete Schmieröl war ein 20-20 W paraffin!sohes Ausgangsöl mit einer Saybolt-Viskosität von 310 Sekunden bei 38° C (100° P) und 53-55 Sekunden bei 99° C (210° F), welches 0,8$ Zlnkdialkylaithiophosphat enthält, das im Handel unter der Markenbezeichnung "Santolube 393* erhältlich ist. Das Öl für die Teste 1, 2, 3 und k bestand aus dem als Kontrolle dienenfen Schmieröl, das jeweils 2 Vol.$ des alkylierten Polymers von Beispiel V, IX, XIV und XVI enthält.

Die erhaltenen Daten sind in Tabelle III aufgeführt.

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	CHL-MOTOH	1	,5	2	Teste	—L	,5	4
TABTCTfTJi TTT	L-43 - Methode	400	Λ	400			0	400
DISPERGIERMITTELTEST IM	■	225	O	2θ4		223	5	205
	Kontrolle 1	167	O	155		162	3	158
	100
	26	43,		42,		40,		42,7
Teststunden	60	30,		29,	,0	29,		30
Stunden bis zu durohsohnittl. Sohlammbewertung von 9,0		8,	7,	,6	7,		8,0
Stunden bis zu durchsohnitti· Lackbewertung von 9»0	28,1	5,		,5	4,		5,0
Ende des Tests	26,7	15	17	5	20	15
Gesamtschlamm- Tarewertung (50 = klar)	6,5
Gesamtlack bewertung (50 = klar)	25
Kolbenlack (10 = klar)	50
% Ölfilter- verschmutzung
% Ölring- vers chmutzung

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Zusätzlich zu den obigen Auswertungen wurden gesonderte US-Küstenölproben (U.S. coastal oll samples) mit einer Viskosität von kO Saybolt-Sekunden bei 99° C (210° P>, welche jeweils 2 VoI*% von jedem der alkyllerten Polymere von Beispiel I bis IV, VI bis VIII, XV und XVII bis XVIII enthielten, dem modifizierten Schlamm- und Lacktest L-43 unter niederen Temperaturen ausgesetzt, wobei gute Bewertungen In Bezug auf Sohlara und Lack mit einer sehr geringen Verschmutzung von Ölfilter und Ölrlngen erreicht wurden.

Proben eines 20-20W paraffinischen Ausgangsöles mit einer Saybolt-Vlskosität von 310 Sekunden bei 38° C (100° P) und des raffinierten Naphthen-Grundstoffs wurden ohne und Bit 2 Vol.^ der alkylierten Polymere nach Beispiel I bis V und VIII bis XVIII dem Korrosionstest WL 791 a 5323·2 in einem Feuchtigkeitskabinett bei 100° relativer Feuchtigkeit und einer Temperatur von 49° C (120° F) auf polierten Tafeln und Mit Sandstrahlgebläse gereinigten Tafeln aus 1020-Stahl unterworfen. Die Öle, welche die alkylierten Polymere nicht enthielten, zeigten nach 8 Stunden Rost auf beiden Tafelarten· Die Öle, welche die alkylierten Polymere enthielten, zeigten nach Zk Stunden Rostbildung auf den polierten Platten oder Tafeln aus 1020-Stahl und nach 48 Stunden Rostbildung auf den duroh Sandstrahlgebläse gereinigten Platten aus 1020-Stahl.

PATENTANSPRÜCHEI 909837/1223

Claims

GENERAL ANILINE AND FILM CORPORATION IiI-O West 51st Street, New York, Ν.Ϊ. 10020, USA. Schmiermittel PATENTANSPRUCH Schmiermittel bestehend aus einer größeren Menge an Kohlenwasserstoffsohmieröl und einer kleineren Menge an Additiv, dadurch gekennzeichnet, daß das Additiv ungefähr 0,1 bis ungefähr 50 Gewiohtsprozent eines alkyllerten Polymers enthält, das hergestellt wurde durch Alkylierung von 1 Mol zumindest eines heterozyklischen N-Vinylmonomers oder eines Polymere davon aus der Klasse, welche N-Vlnyl-" 2-oxazolidon, N-Vinyl-3-morpholinon, N-Vinylsuccinlmld, N-Vinylpiperidin, N-Vlnyldiglyoolylimid, N-Vlnylglutarlmld und Monomere der folgenden Formeln umfaßti

1) R

R₁ -CH ^C=O

¹ /

CH=CH
2

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9Θ-9-8-3-77-1-2

2)

R--CH JC=O

COCR₁-CH₂

3) Rs

R₁-CH

-N"

und

k) ,R

R₁-CH C=O

in denen R eine Alkylenebrüoke mit von 2 bis k Kohlenstoffatomen zur Vervollständigung eines 5-, 6- und 7-teiligen heterozyklisohen Ringsystems darstellt, R₁ Wasserstoff oder Methyl, R₂ Wasserstoff, eine Alkylgruppe mit 1 bis Kohlenstoffatomen oder Phenyl, m =» 1, 2, 3 oder k und η eine ganze Zahl mit einem Wert über 1 ist und in denen y 2 oder 3 ist,

mit 0,5 bis 12 Mol eines ^-Olefins mit 8 bis kZ Kohlenstoffatomen in Lösung eines dem Monomer und/oder Polymer und dem oc-Olefln gemeinsamen organischen Lösungsmittels in Gegenwart von 0,025 bis 0,30 Mol eines organischen Peroxydkatalysators pro Mol des oc-Olefins bei einer Temperatur zwischen 80 und 200° C·

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