DE1963761C3 - Umsetzungsprodukte von Carboxylgruppen enthaltenden Copolymerisaten, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung als Zusätze in Schmiermitteln sowie in Kraft- und Brennstoffen - Google Patents
Umsetzungsprodukte von Carboxylgruppen enthaltenden Copolymerisaten, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung als Zusätze in Schmiermitteln sowie in Kraft- und BrennstoffenInfo
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Description
Schmiermittel sowie Kraft- und Brennstoffe, die günstige Viskositätseigenschaften und schlammverhindernde
Eigenschaften aufweisen, werden bekanntlich bevorzugt eingesetzt. Es ist auch bekannt, daß man den
entsprechenden Basiskomponenten die vorgenannten Eigenschaften verleihen kann, indem man ihnen
chemische Zusätze einverleibt, z. B. polymere Verbindungen oder Detergenzien mit den erforderlichen
Löslichkeitseigenschaften. Obwohl viele Verbindungen für die vorgenannten Zwecke geeignet sind, besteht
Bedarf an neuen Zusätzen, die billiger und wirksamer als die bekannten Zusätze sind. Ein großes Interesse
besteht insbesondere an Zusätzen mit Mehrfachfunktion, d. h. Zusätzen, die den Basisschmiermitteln und den
entsprechenden Kraft- und Brennstoffen mehr als eine vorteilhafte Eigenschaft verleihen.
Im Falle von Zusätzen mit Mehrfachfunktion beruht ein Problem auf der Erzielbarkeit einer geeigneten
Abstimmung der einzelnen Funktionen zueinander, durch die erst eine vollständige Wirksamkeit jeder
vorteilhaften Eigenschaft des Zusatzes unter den Bedingungen der Praxis bei gleichzeitiger Ergänzung
anderer wertvoller Eigenschaften ermöglicht wird. So muß bekanntlich eine polymere Verbindung zur
Wirkung als Viskositätsindex-Verbesserer bei Raumtemperatur eine zwar ausreichende, aber dennoch
begrenzte Löslichkeit im betreffenden Basisschmieröl aufweisen. Dies bedeutet, daß die polymere Verbindung
einerseits genügend löslich sein muß, daß sie dem Basisöl in der benötigten Konzentration einverleibt
werden kann und daß andererseits ihre Löslichkeit so weit begrenzt sein muß, daß ihr Einfluß auf die
Viskosität erst bei der unter den Betriebsbedingungen erfolgenden Temperaturerhöhung voll zur Geltung
kommt. Im Hinblick auf die letztgenannte Eigenschaft steigt die Löslichkeit des Zusatzes mit der Temperatur
an, wodurch seine Verdickungswirkung in höherem Maße zur Geltung kommt und somit eine durch den
Temperaturanstieg bedingte zu starke Viskositätsabnahme
des Schmieröls verhindert wird. Es ist schwierig, die vorgenannten beiden Anforderungen einer begrenzten,
aber dennoch ausreichenden Löslichkeit zu erfüllen.
Dieses Problem wird noch dadurch erschwert, wenn ein als Viskositätsindex-Verbesserer geeigneter Zusatz
mit weiteren Eigenschaften, wie die die Verschleißfestigkeit und die Schlammverhinderung des Öls fördernden
Eigenschaften, benötigt wird. Eine Möglichkeit zur Lösung dieses Problems besteht darin, daß man in die
Molekülstruktur eines solchen Zusatzes bestimmte polare Reste einbaut, die diesem die Eigenschaft eines
Detergens oder Dispergiermittels verleihen. Der Einbau solcher polarer Reste wirkt sich zwangsläufig jedoch auf
das Gleichgewicht zwischen der begrenzten bzw. gerade noch ausreichenden Löslichkeit des Zusatzes
aus.
Aus der US-PS 31 15 483 ist es bekannt, die Hitzestabilität von Düsenkraftstoffen durch Zusatz
eines Reaktionsprodukts aus einem Olefin-Maleinsäureanhydrid-Copolymerisat,
einem aliphatischen Alkohol, einem Polyamin und Salicylaldehyd zu verbessern. Aus
der US-PS 33 29 658 ist es bekannt. Heizöl und Schmieröl mit Umsetzungsprodukten aus einem Olefin-Maleinsäureanhydrid-Copolymerisat,
einem aliphatischen Alkohol mit 10 bis 20 Kohlenstoffatomen und einem Amin zu versetzen, um dadurch z. B. den
Viskositätsindex zu verbessern.
Aufgabe der Erfindung ist es, neue Umsetzungsprodukte von Copolymerisaten, insbesondere von Styroi-Maleinsäureanhydrid-Copolymerisaten,
die sich als Zusätze in Schmiermitteln sowie in Kraft- und Brennstoffen insbesondere als Viskositätsindex-Verbesserer
und/oder als Detergenzien bzw. Dispergiermittel bei tieferen Temperaturen eignen, sowie ein Verfahren
zu ihrer Herstellung zur Verfügung zu stellen.
Gegenstand der Erfindung sind somit neue Umsetzungsprodukte von Carboxylgruppen enthaltenden
Copolymerisaten, deren reduzierte spezifische Viskosität vor der Umsetzung 0,05 bis 2 beträgt, mit Alkoholen
und Aminen, die im wesentlichen keine freien Carboxylgruppen aufweisen und in ihrer polymeren
Struktur in wiederkehrender Folge
(A) mit mindestens 7 aliphatische C-Atome aufweisenden
Alkoholen veresterte Carboxylgruppen,
(B) mit höchstens 6 aliphatische C-Atome aufweisenden Alkoholen veresterte Carboxylgruppen und
(C) durch Umsetzung einer Carboxylgruppe mit einem Polyamin, das eine primäre oder sekundäre
Aminogruppe enthält, gebildete Reste aufweisen,
wobei das Molverhältnis
(A): (B) :(C) (60-90) : (10-30) : (2-15)
beträgt.
beträgt.
Unter »die im wesentlichen keine freien Carboxylgruppen aufweisen« sollen solche Umsetzungsprodukte
verstanden werden, die höchstens noch 2% der im ursprünglichen Copolymerisat vorhandenen Carboxylgruppen
in freier Form besitzen. Ein wichtiges Merkmal der Umsetzungsprodukte der Erfindung von Copolymerisaten
(nachstehend einfach als »Umsetzungsprodukte« bezeichnet) besteht darin, daß sie gemischt verestert
sind, d. h„ daß sie sowohl relativ hochmolekulare Estergruppen (die veresterten Carboxylgruppen A) als
auch relativ niedermolekulare Estergruppen (die veresterten Carboxylgruppen B) aufweisen, wobei insbesondere
das vorgenannte Molverhältnis bestimmend ist. Dieses gemeinsame Vorhandensein der vorstehend
definierten beiden Estergruppen ist für die Viskositäts-Eigenschaften der Umsetzungsprodukte der Erfindung
sowohl im Hinblick auf ihre Eignung als Viskositätsindex-Verbesserer als auch auf ihre Verdickungswirkung
beim Einsatz als Zusätze in Schmiermitteln von Bedeutung.
Die Estergruppen weisen hier die allgemeine Formel
C OR (Π
auf. Die Gesamtzahl der C-Atome einer Estergruppe entspricht somit der Summe der im Alkoholrest (OR)
enthaltenen C-Atome und des C-Atoms der Carbonylgruppe.
Ein weiteres wichtiges Merkmal der Umsetzungsprodukte der Erfindung bezieht sich auf die Gegenwart
eines von einem speziellen Polyamin, d. h. von einem eine primäre oder sekundäre Aminogruippe enthaltenden
Polyamin, abgeleiteten Restes. Durch die Anwesenheit der vorgenannten Anteile solcher Polyaminreste in
der Molekülstruktur der Umsetzungspradukte werden
ίο nicht nur deren Eigenschaften als Betergens bzw.
Dispersants verbessert, sondern es wird auch das erforderliche Gleichgewicht der Löslichkeitseigenschaften
mit Rücksicht auf die vorhandenen Estergruppen erzielt.
ι > Ein weiteres wichtiges Merkmal der Umsetzungsprodukte
der Erfindung betrifft das Verhältnis des Veresterungsgrades zum Grad der Umsetzung der
unveresterten Carboxylgruppen des Copolymerisats mit den Polyaminen. Im allgemeinen gelten hier die
vorgenannten Molverhältnisse
(A):(B):(C) von (60-90) :(10-30) : (2-15),
wobei Molverhältnisse von
wobei Molverhältnisse von
(70-80):(15-25):5
bevorzugt werden.
Der vom Polyamin abgeleitete Rest (Carbonyl PoIyaminrest)
kann mit dem C-Atom der substituierten Carboxylgruppe durch eine Amid-, Imid- oder Amidin-
Ki bindung verknüpft sein. Alle diese Bindungsarten liegen
innerhalb des Rahmens der Erfindung.
Ein weiteres wichtiges Merkmal der Umsetzungsprodukte ist das Molekulargewicht des Carboxylgruppen
enthaltenden Copolymerisats, von dem sie sich ableiten.
j5 Das Molekulargewicht wird hier aus Gründen der
Zweckmäßigkeit entsprechend einer verbreiteten herkömmlichen Kennzeichnungsweise für polymere Verbindungen
durch die sogenannte »reduzierte spezifische Viskosität (RSV)« charakterisiert. Diese errechnet sich
hier nach der Gleichung
RSV =
relative Viskosität —
Konzentralion
Konzentralion
wobei die relative Viskosität anhand der mittels eines Kapillarviskosimeters gemessenen Viskosität einer
Lösung von 1 g Copolymerisat in 100 ml Aceton und der Viskosität von Aceton bei 30 ±0,02°C bestimmt wird.
-,ο Zur Berechnung der RSV entsprechend der vorgenannten
Gleichung wird die Konzentration in der Praxis mit 0,4 g Copolymerisat/100 ml Aceton gewählt. Mit der
reduzierten spezifischen Viskosität, die auch unter der Bezeichnung »spezifische Viskosität« oder »Viskositäts-
Y, zahl« bekannt ist, sowie mit ihrer Wechselbeziehung zum Durchschnittsmolekulargewicht eines Copolymerisats
befaßt sich Paul J. FIo ry im Buch »Principles of Polymer Chemistry« (Ausgabe 1953) auf Seite 308 ff.
Die Copolymerisate, von denen sich die Umsetzungs-
Die Copolymerisate, von denen sich die Umsetzungs-
bo produkte der Erfindung ableiten, besitzen eine reduzierte
spezifische Viskosität von 0,05 bis 2. Die den bevorzugten Umsetzungsprodukten entsprechenden
Copolymerisate weisen eine reduzierte spezifische Viskosität von 0,3 bis 1, insbesondere von 0,5 bis I.auf.
h<; Die erfindungsgemäßen Umsetzungsprodukte weisen
sowohl im Hinblick auf ihre Einsetzbarkeil als auch aus kommerziellen bzw. wirtschaftlichen Gründen vorzugsweise
Estergruppen (A) mit 8 bis 24 aliphatische
C-Atome enthaltenden Alkoholresten, Estergruppen (B) mit 3 bis 5 C-Atome enthaltenden Alkoholresten sowie
von einem durch einen primären Aminoalkylrest substituierten tertiären Amin, insbesondere einem
heterocyclischen Amin, abgeleitete i-Olyaminreste (C)
auf. Spezielle Beispiele für geeignete Alkoholreste der hochmolekularen Estergruppen (A) sind die Heptyloxy-,
Isooctyloxy-, Decyloxy-, Dodecyloxy-, Tridecyloxy-, Pentadecyloxy-, Octadecyloxy-, Eikosyloxy-, Trikosyloxy-,
Tetrakosyloxy-, Heptakosyloxy-, Triakontyloxy-, Hentriikontyloxy- und Tetrakontyloxygruppe. Spezielle
Beispiele für (niedermolekulare) Alkoholreste der Estergruppen (B) sind die Methyloxy-, Äthyloxy-,
n-Propyloxy-, Isopropyloxy-, n-Butyloxy-, sek.-Butyloxy-,
Isobutyloxy-, n-Pentyloxy-, Neopentyloxy-,
n-Hexyloxy-, Cyclohexyloxy-, Cyclopentyloxy-, 2-Methylbutyl-1-oxy-
und 2,3-Dimethylbutyl-l-oxygruppe.
Die Estergruppen (A) und (B) weisen als Alkoholreste vorzugsweise Alkoxyreste mit geeigneter Kettenlänge
auf. 2(i
Geeignete Carbonyl-Polyaminreste in den Umsetzungsprodukten
der Erfindung leiten sich beispielsweise van Polyaminen ab, die eine primäre oder sekundäre
Aminogruppe und mindestens eine monofunktionelle
Aminogruppe, wie eine tertiäre Aminogruppe oder eine heterocyclische Aminogruppe, aufweisen. Diese Polyamine
können somit substituierte primäre oder sekundäre Amine sein, deren Substituenten tertiäre Aminogruppen
sind oder sich von Pyrrolen, Pyrrolidonen, Caprolactamen, Oxazolidonen, Oxazolen, Thiazolen. jo
Pyrazolen, Pyrazolinen, Imidazolen, Imidazoline^ Thiazinen, Oxazinen, Diazinen, Thiazinen, Carbaminsäure-
bzw. Thiocarbaminsäureverbindungen. Uracilen, Hydantoinen, Thiohydantoinen, Guanidinen, Harnstoffverbindungen,
Sulfonsäureamiden, Phosphorsäureamiden, r> Phenothiazinen oder Amidinen ableiten. Spezielle
Beispiele für Polyamine, von denen sich die vorgenannten Carbonyl-Polyaminreste ableiten, sind
Dimethylaminoäthylamin,
Dibutylaminoäthylamin, 4<i
3-Dimethylamino-l-propylamin.
4-Methyläthylamino-1-buty!amin,
Pyridyläthylamin,
N-Morpholinoäthylamin,
Tetrahydropyridyläthylamin, Bis-(dimethylamino)-propylamin.
Bis-(diäthylamino)-äthylamin,
Ν,Ν-Dimethyl-p-phenylendiamin,
Piperidyläthylamin,
1-Aminoäthylpyrazol, 1 -(Methylamino)-pyrazolin,
1 -Methyl-4-aminooctylpyrazol,
1 -Aminobutylimidazol,
4-Aminoäthylthiazol,
2-Aminoäthyltriazin, f
Dimethylcarbamylpropylamin,
N-Methyl-N-aminopropylacetamid,
N-Aminoäthylsuccinimid,
N-Methylaminomaleinimid,
N-Aminobutyl-a-chlorsuccinimid, bo
3-Aminoäthyluracil,
2-Aminoäthylpyridin,
o-Aminoäthyl-N.N-dimethylbenzolsulfon-
säureamid,
N-Aminoäthylphenothiazin, b-,
N-Aminoäthylacetamidin,
1 -Aminophenyl-2-methylimidazolin und
N-Methyl-N-aminuäthyl-S-äthyl-dithiocarbamat.
Die Polyamine, von denen sich bevorzugte Polyaminreste
der erfindungsgemäßen Umsetzungsprodukte ableiten, enthalten lediglich eine primäre oder sekundäre
Aminogruppe. Sie enthalten ferner vorzugsweise mindestens eine tertiäre Aminogruppe, insbesondere
eine heterocyclische Aminogruppe. In einigen Fällen können die Polyamine bis 6 Aminogruppen enthalten;
Polyamine mit einer primären Aminogruppe und einer oder zwei tertiären Aminogruppen werden jedoch
bevorzugt. Die Polyamine können aromatische oder aliphatische Amine sein. Sie sind vorzugsweise heterocyclische
Amine, wie die aminoalkylsubstituierien Morpholine, Piperazine, Pyridine, Benzopyrane, Chinoline
oder Pyrrole. Die Polyamine enthalten im allgemeinen 4 bis 30 C-Atome, vorzugsweise 4 bis
12 C-Atome, und sie können auch polare Substiluenten tragen.
Die Carboxylgruppen enthaltenden Copolymerisate, von denen sich die Umsetzungsprodukte der Erfindung
ableiten, sind hauptsächlich Copolymerisate von A,jS-ungesättigten
Carbonsäuren oder deren Anhydriden, wie Maleinsäureanhydrid oder Itaconsäureanhydrid, mit
aromatischen oder aliphatischen Olefinen, wie Äthylen, Propylen, Isobuten oder Styrol. Besonders geeignet sind
Styrol-Maleinsäureanhydrid-Copolymerisate. Diese werden durch Polymerisation gleicher molarer Anteile
von Styrol und Maleinsäureanhydrid, gegebenenfalls unter Mitverwendung eines oder mehrerer weiterer
Comonomere, in bekannter Weise hergestellt. Anstelle von Styrol kann man auch ein aliphatisches Olefin, wie
Äthylen, Propylen oder Isobuten, einsetzen. Anstelle von Maleinsäureanhydrid kann Acryl- oder Methacrylsäure
oder ein Ester dieser Säuren eingesetzt werden. Die vorgenannten Copolymerisate sind bekannt. Wenn
ein weiteres Comonomeres bei der Polymerisation mitverwendet wird, soll man dieses in einer relativ
geringen Menge, d. h. in einem Anteil von weniger als 0,3 Mol, vorzugsweise von weniger als 0,15MoI, pro
Mo! Styrol bzw. Maleinsäureanhydrid einsetzen. Es sind verschiedene Verfahren zur Copolymerisation von
Styrol mit Maleinsäureanhydrid bekannt. Beispiele für mitverwendbare Comonomere sind Vinylverbindungen,
wie Vinylacetat, Acrylnitril, Methylacrylat, Methylmethacrylat, Acrylsäure, Vinylmethyläther, Vinyläthyläthcr,
Vinylchlorid oder Isobuten.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung der vorgenannten Umsetzungsprodukte
von carboxylgruppenhaltigen Copolymerisaten, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man
a) 50 bis 98% der Carboxylgruppen eines Einheiten einer ungesättigten Carbonsäure enthaltenden
Copolymerisats, das eine reduzierte spezifische Viskosität von 0,05 bis 2 aufweist, entweder
nacheinander oder gleichzeitig mit einem Alkohol mit mindestens 7 aliphatischen C-Atomen (A) und
einem Alkohol mit höchstens 6 aliphatischen C-Atomen (B) verestert, wobei man ein Molverhältnis
des Alkohols (A) zum Alkohol (B) von 2 : 1 bis 9 :1 anwendet, und anschließend
b) im wesentlichen alle verbleibenden freien Carboxylgruppen des Copolymerisats mit einem eine
primäre oder sekundäre Aminogruppe enthaltenden Polyamin umsetzt.
Das im Verfahren der Hrfindung angewendete Molverhältnis des Alkohols (A) zum Alkohol (B) beträgt
vorzugsweise 3 : 1 bis 5 : 1, insbesondere 2,5 : 1 bis 5 : 1. Man kann auch mehr als einen (relativ höhermolekula-
rjii) Alkohol (A) oder (relativ niedermolekularen)
Alkohol (B) im Verfahren der Erfindung einsetzen. Im Handel erhältliche Alkoholgemische, wie die sogenann
ten »Oxoalkohole« die z. B. Gemische von Alkoholen
mit 8 bK 24 C-Atomen sind, können ebenfalls verwendet
werden. Fire für dz:. Verfahren der Erfindung besonders
teeisnvic· Klasse von Alkoholen sind die im Handel
erhältlichen Alkohole oder entsprechende Alkoholgemische.
wie Octanol. Dekanol. Dodekanr.l. Tetradekannl.
Pentadekanol. Eikosanol und Octadekanol enthalten.
Weitere Beispiele für im Verfahren der Erfindung ersetzbare Alkohole sind jene Alkohole, die bei der
Veresterung die vorstehend angelührten Alkoholresie der Estergruppen liefern.
Im Verfahren der Erfindung wird die Veresterung der
Carboxylgruppen des Copoiymensats. wie vorstehend
erläutert wurde, bis zu einem Grad von eiwa 50 ois etwa
98% durchgeführt. Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens führt man die
Umsetzung bis zu einem Veresterungsgrad von 75 bis 95% durch.
Zur Durchführung der Veresterung kann man das Carboxylgruppen enthaltende Copolymerisat einfach
mit dem (den) Alkohol(en) unter den für Veresterungsreaktionen typischen Bedingungen erhitzen. Zu diesen
Bedingungen gehören im allgemeinen beispielsweise Temperaturen von mindestens 80°C. vorzugsweise von
150 bis 35OCC. vorausgesetzt, daß die Temperatur
unterhalb des Zersetzungspunktes des Reaktionsgemisches liegt, sowie die Entfernung des bei der
Veresterung abgespaltenen Wassers im Laufe der Umsetzung. Gegebenenfalls wird im Verfahren der
Erfindung z. B. ein Überschuß Alkohol zur Erleichterung der Veresterungsreaktion eingesetzt, ein Lösungs-
oder Verdünnungsmittel, wie Mineralöl, Toluol. Benzol oder Xylol, verwendet, und ein die Veresterung
fördernder Katalysator, wie Toluolsulfonsäure. Schwefelsäure. Aluminiumchlorid, der Bortrifluorid-Triäthylamin-Komplex.
Chlorwasserstoffsäure. Ammoniumsulfat. Phosphorsäure oder Natriummethylat. eingesetzt.
Die vorgenannten Verfahrensbedingungen und deren Abwandlungen sind bekannt. Eine besonders bevorzugte
Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens bezüglich der Durchführung der Veresterung besteht
darin, daß man zuerst das Carboxylgruppen enthaltende Copolymerisat mit dem relativ hochmolekularen Alkohol
(A) umsetzt und anschließend das teilweise veresterte Copolymerisat mit dem relativ niedermolekularen
Alkohol (B) zur Umsetzung bringt. Bei einer Abwandlung dieser Ausführungsform beginnt man die
Veresterungsreaktion mit dem relativ hochmolekularen Alkohol (A) und versetzt das Reaktionsgemisch vor der
Beendigung dieser Reaktion mit dem relativ niedermolekularen Alkohol (B), um dadurch die Bildung eines
gemischten Veresterungsprodukts zu erreichen. Bei Anwendung einer zweistufigen Veresterungsmethode,
bei der das Carboxylgruppen enthaltende Copolymerisat zuerst bis zu einem Veresterungsgrad der Carboxylgruppen
von 50 bis 75% mit dem relativ hochmolekularen Alkohol (A) und anschließend bis zur Erzielung des
endgültigen gewünschten Veresterungsgrades mit dem relativ niedermolekularen Alkohol (B) verestert wird,
werden nach jeder der beiden vorgenannten Ausführungsformen letztlich erfindungsgemäße Umsetzungsprodukte mit überraschend guten Viskositätseigenschaften
erhalten.
Das aus dem Copolymerisat erhaltene Veresterungsorodukt
wird nach dem Verfahren der Erfindung
anschließend mit einer so bemessenen Menge eines Polyamine behandelt, daß im wesentlichen alle noch
unvcresterten Carboxylgruppen des Veresteiungsprodukts
umgesetzt werden. Diese »Neutralisation« wird vorzugsweise hei Temperaturen von mindestens 8O'JC,
vorzugsweise von 120 bis 300°C, durchgeführt, vorausgesetzt,
daß die Temperatur den ZrisetzungspumU des
Reaktionsgemisches nicht überschreitet. Besonders bevorzug! j.igewendp' werden Arbeitstemperaturen
von 150 bis 250 C. Es ist häufig zweckmäßig, einen goringiugigen Überschuß Polyamid einzusetzen, um
sicherzustellen, daß die Umsetzung im wesentlichen vollständig ist. d. h.. daß höchstens 2% der ursprünglich
im Copoiynicrisat vorhandenen Carboxylgruppen in
freier l-orm zurückbleiben.
Die Erfindung betrifft schließlich die Verwendung der
neuen Ur;-retzungsprodukte von carboxylgruppenhaltigen Copolymerisaten als Zusätze in Schmiermitteln
sowie in Kraft- und Brennstoffen, vorzugsweise als Viskositätsindex-Verbesserer und Detergenzicn bzw.
Dispergiermittel.
Die erfindungsgemäßen Umsetzungsprodukte können mit guter Wirkung den verschiedensten Schmiermitteln
einverleibt werden, deren Grundlage verschiedene Öle mit einer Viskosität ist, die ihre Verwendung
als Schmieröle gestattet, wie natürliche oder synthetische Öle oder entsprechende Gemische. Die vorgenannten
Schmiermittel sind zur Hauptsache Schmieröle für das Kurbelwellengehäuse von Otto- und Dieselmotoren,
wie Lastwagen- und sonstige Kraftfahrzeugmotoren. Zweitaktmotoren, Flugzeug-Kolbenmotoren sowie
Schiffs- und Eisenbahndieselmotoren. Aber auch automatische Getriebeöle, Achsenschmiermittel, Zahnradgeiriebeöie,
Metaübcarbcitungsschmicrmittel, Hydrauliköle und andere Schmieröle und -fette können durch
Einverleibung der erfindungsgemäßen Produkte verbessert werden.
Unter den verschiedenen Schmiermitteln können insbesondere Motorenöle und Automobil-Getriebeöle
durch Einverleibung der erfindungsgemäßen Produkte als Zusätze verbessert werden. Bei dieser Anwendungsform
kann eine Konzentration der Produkte der Erfindung von 0.01 Gew.-%, bezogen auf das gebrauchsfertige
Schmiermittel, ausreichen, obwohl häufig Anteile von 0.1 bis 10 Gew.-% eingesetzt werden. Auch höhere
Konzentrationen, wie 15 oder 20 Gew.-%, können angewendet werden.
Die erfindungsgemäßen Umsetzungsprodukte verleihen Schmiermitteln sowohl schlammverhindernde
Eigenschaften als auch günstige Viskositätseigenschaften. In ersterer Hinsicht wirken sie als Detergenzien
bzw. Dispergiermittel und fördern somit die Reinhaltung der zu schmierenden Metallteile von schädlichen
Ablagerungen. Bezüglich der Viskositätseigenschaften erhöhen die erfindungsgemäßen Umsetzungsprodukte
den Viskositätsindex des Schmiermittels und erweitern somit dessen Anwendungsbereich und Schmierwirkung
sowohl bei hohen als auch bei niedrigen Betriebstemperaturen. Der Viskositätsindex ist insbesondere bei
Schmierölen für automatische Getriebe von Bedeutung, was auch für die Verdickungswirkung der Viskositätsindex-Verbesserer
auf das Basisschmiermittel gilt Eine der unabdingbaren Anforderungen an Schmierölt.· für
automatische Getriebe betrifft die relativ eng begrenzten Viskositätswerte. Die sogenannte »Dexron«-Normvorschrift,
die Schmieröle für automatische Getriebe betrifft, enthält z. B. strenge Anforderungen hinsichtlich
der Viskositätseigenschaften bei niedriger Temperatur
und legt die maximale Viskosität bei —40"C mit etwa
50 000 cP fest. Derartige Anlorderungen können durch Viskositätsindex· Verbesse, er erfüllt werden, die trotz
ihrer Wirksamkeit zur Erhöhung des Vl des Schmiermittels keine starke Verdickung dieses Schmiermittels
verursachen dürfen. Eine besonders überraschende Eigenschaft der erfindungsgemäßen Umsetzungsprodukte
von Copolymerisaten besteht darin, daß sie nicht nur eine günstige Wirkung zur Verbesserung des Vl
aufweisen, sondern außerdem bei den erforderlicher! Kon/.entraiionen insbesondere bei niedrigen Temperaturen
keine übermäßige Verdickung des Basisschmiormittels
verursachen. Aus Tabelle I und Il sind solche Eigenschaften der erfindungsgemäßen Umsetzungsprodukie
von Copolymerisaten ersichtlich.
Tabelle I
Viskositätsindizes
Viskositätsindizes
Dem Schmiermittel [Mineralschmieröl mit einer Viskosität
(37,8 C) von 200-210 SUS]
einverleibter Zusatz
(37,8 C) von 200-210 SUS]
einverleibter Zusatz
Zusatz-Kon- Viskosizentration täts
üew.-% index*)
üew.-% index*)
(A) keiner - 95-98
(B) Produkt von Beispiel 1 1,75 137
(C) **) 1,5 133
(D) ***) 1,5 135
*) Bestimmt nach der ASTM-Prüfnorm D-567.
**) Hergestellt durch Veresterung von 92% der Carboxylgruppen eines Styrol-Maleinsäureanhydrid-Copolymerisats (Molverhältnis Styrol-Einheiten/Maleinsäureanhydrid-Einheiten 1 : 1; RSV - 1,05) mit einem Gemisch aus 90 Gew.-Teilen eines C'12 14-Alkoholgemisches und 10 Gew.-Teilen Diäthylenglykolmonobutyläther und anschließende Umsetzung des teilweise veresterten Copolymerisats mit Aminopropylmorpholin.
**) Hergestellt durch Veresterung von 92% der Carboxylgruppen eines Styrol-Maleinsäureanhydrid-Copolymerisats (Molverhältnis Styrol-Einheiten/Maleinsäureanhydrid-Einheiten 1 : 1; RSV - 1,05) mit einem Gemisch aus 90 Gew.-Teilen eines C'12 14-Alkoholgemisches und 10 Gew.-Teilen Diäthylenglykolmonobutyläther und anschließende Umsetzung des teilweise veresterten Copolymerisats mit Aminopropylmorpholin.
***) Hergestellt durch Veresterung von 89,7% der Carboxylgruppen des Copolymerisats unter (C) mit einem Gemisch
aus 95 Gew.-Teilen eines C|i 14-Alkoholgcmisches
und 10 Gew.-Teilen Äthylenglykolmonobutylälher und anschließende Umsetzung des teilweise veresterten
Copolymerisats mit Aminopropylmorpholin.
Viskositäten bei niedriger Temperatur
Brookfield-Viskosität
(-40 C)
cP
(-40 C)
cP
(A) Basisöl A
(B) Basisöl B
(C) Basisöl C
(D) Basisöl A+1,15 Gew.-%
Produkt von Beispiel 16*)
Produkt von Beispiel 16*)
(E) Basisöl A+ 1,15 Gew.-%
Produkt X**)
Produkt X**)
(F) Basisöl B+1,15 Gew.-%
Produkt von Beispiel 16*)
Produkt von Beispiel 16*)
(G) Basisöl B+1,15 Gew.-%
Produkt X**)
Produkt X**)
> 100000
>100000
>!00000
28000
30200
35000
46600
35000
46600
Brookfield-Viskosität
(-40 O
el'
(-40 O
el'
(II) Basisöl C+1,15 Gew.-% 49700
Produkt von Beispiel 16*)
(I) Basisöl C+1,15 Gew.-% 70900
Produkt X**)
*) Hergestellt durch Veresterung des Copolymerisats mit einem Cg. m-Alkoholgcmisch bis zu einem Veresterungsgrad
von 70% und anschließende Weitervcrcsterung des erhaltenen Produkts mit einer Mischung
aus dem Cn m-Alkoholgemisch und n-Butanol his zu
einem Veresterungsgrad von 95%.
**) Hergestellt gemäß Beispiel 16, wobei das n-Butanc!
jedoch von Beginn dei Veresterung an dem Cs m-Alkoholgemisch
beigegeben wird.
Die Eigenschaften der erfindungsgemäßen Umsetzungsprodukte als Detergenzien bzw. Dispergiermittel
werden durch die nachstehende Prüfung veranschaulicht:
Eine 350-ml-Probe eines Schmiermittels (aus einem Mid-Continent-Rohöl nach herkömmlichen Raffinationsverfahren
erhaltenes Schmieröl mit einer Viskosität von 200 SUS/37,8°C), die 0,008 Gew.-O/o Eisennaphthenat
als Öl-Abbaupromotor sowie 1,5 Gew.-% des jeweiligen zu prüfenden Zusatzes enthält, wird in ein
Borsilikatrohr mit Abmessungen von etwa 5 cm χ etwa 38 cm eingefüllt. Dann wird eine etwa 15 cm lange und
etwa 3,5 cm breite Platte aus SAE-Stah! 1020 in das Öl eingetaucht. Die Ölprobe wird danach 96 Stunden auf
etwa 149°C erhitzt, wobei Luft mit einer Geschwindigkeit von 10 Liter/Std. durch das Öl hindurchgeblasen
wird. Die oxydierte Probe wird abgekühlt, mit 0,5 Vol.-% Wasser vermischt, homogenisiert, 24 Stunden
bei Raumtemperatur stehengelassen und anschließend durch zwei Lagen Filterpapier filtriert. Die abfiltrierte
Fällung wird mit Schwerbenzin gewaschen und getrocknet. Das auf mg/100 ml geprüftes Öl umgerechnete
Gewicht der Fällung wird als Maß für die Wirksamkeit des Zusatzes angesehen. Je höher das
Gewicht der Fällung ist, um so weniger wirksam ist der betreffende Zusatz. Aus Tabelle III sind die Ergebnisse
der vorgenannten Prüfung ersichtlich.
Prüfung auf schiammverhindernde Eigenschaften
Dem Schmiermittel | Zusatz- | Schlamm |
einverleibter Zusatz | Konzen | bildung |
tration | (mg/100 ml | |
Gew.-% | geprüftes Öl) |
Keiner
Produkt von Beispiel 16
1,5
753-863
12
12
Schmiermittel, die die erfindungsgemäßen Umsetzungsprodukte enthalten, können häufig durch Einverleibung
anderer bekannter Zusätze, wie weiterer Detergenzien, Korrosionsinhibitoren, Oxydationsinhibitoren,
Antischaummittel, reibungsverbessernde Mittel oder Rostschutzmittel, weiter verbessert werden.
Die Beispiele erläutern die Erfindung. Teilangabcn beziehen sich auf das Gewicht, wenn nichts anderes
angegeben ist.
Es wird ein Styrol-Maleinsäureanhydrid-Copolymerisat
hergestellt, indem man eine Lösung von 16,3 Teilen
Styrol und 12,9 Teilen Maleinsäureanhydrid in 270 Teilen eines Gemisches aus 66,5 Gew.-% Benzol und
33,5 Gcw.-% Toluol 8 Stunden unter Stickstoff bei 660C
mit einer durch Auflösen von 0,42 Teilen 70%igem Benzoylperoxyd in 2,7 Teilen einer Benzol-Toluol-Gemisches
(2:1) hergestellten Katalysatorlösung behandelt. Der erhaltene dickflüssige Brei des Copolymerisats
im vorgenannten Lösungsmitielgemisch wird mit 141 Teilen Mineralöl versetzt, wobei das Lösungsmittelgemisch
zuerst bei 150°C/Atmosphärendruck und anschließend bei 150°C/200 Torr abdestilliert wird. 209
Teile des von flüchtigen Anteilen befreiten, aus Mineralöl und Copolymerisat bestehenden Breis (das
Copolymerisat besitzt eine reduzierte spezifische Viskosität von 0,72) werden danach mit 25,2 Teilen
Toluol, 4,8 Teilen n-Butanol, 56,6 Teilen eines im Handel erhältlichen Alkoholgemisches, das im wesentlichen aus
primären Alkoholen mit 12 bis 18 C-Atomen besteht, und 10 Teilen eines im Handel erhältlichen Alkoholgemisches,
das aus primären Alkoholen mit 8 bis 10 C-AtonK ■' besteht, versetzt. Dem erhaltenen Gemisch
werden 2,3 Teile 96%ige Schwefelsäure einverleibt. Danach wird das Gemisch 20 Stunden auf 150 bis
16O0C erhitzt, und anschließend wird das Wasser abdestilliert. Anschließend versetzt man das Gemisch
mit weiterer Schwefelsäure (0,18 Teile) und mit weiteren 3 Teilen n-Butanol und setzt die Umsetzung bis zu einem
Veresterungsgrad der Carboxylgruppen des Polymerisats von 95% fort Das teilweise veresterte Copolymerisat
wird mit 3,71 Teilen (10% Überschuß, bezogen auf die verbliebenen freien Carboxylgruppen) Aminopropylmorpholin
versetzt, und das erhaltene Gemisch wird zur Abdestillation des Toluols und gegebenenfalls
vorhandener anderer flüchtiger Bestandteile auf 150 bis 160°C/10Torr erhitzt. Das von flüchtigen Anteilen
befreite Produkt wird dann mit weiteren 12 Teilen Mineralöl versetzt und filtriert. Man erhält als Filtrat
eine Mineralöllösung eines Umsetzungsprodukts, das einen Stickstoffgehalt von 0,16 bis 0,17% aufweist.
Das Verfahren von Beispiel 1 wird wiederholt, die Veresterung wird jedoch in zwei Stufen durchgeführt.
Die erste Stufe beinhaltet die Teilveresterung des Styrol-Maleinsäureanhydrid-Copolymerisats mit dem
im Handel erhältlichen Cs-is-Alkoholgemisch, in der zweiten Stufe wird das Copolymerisat mit n-Butanol
weiterverestert
Das Verfahren von Beispiel 1 wird wiederholt, die Veresterung wird jedoch nach einer abgewandelten
Methode durchgeführt Dabei werden zuerst 70% der Carboxylgruppen des Styrol-Maleinsäureanhydrid-Copolymerisats
mit dem vorgenannten C8-1 β- Alkoholgemisch
verestert und anschließend wird die Umsetzung mit n-Butanol und gegebenenfalls noch nicht umgesetzten
Cs-18-Alkoholen bis zu einem Veresterungsgrad der
Carboxylgruppen von 95% fortgesetzt.
Das Verfahren von Beispiel 1 wird wiederholt, das Copolymerisat ist jedoch durch Polymerisation von 416
j Teilen Styrol und 392 Teilen Maleinsäureanhydrid, die in einem aus 2153 Teilen Benzol und 5025 Teilen Toluol
bestehenden Lösungsmittelgemisch gelöst wurden, in Gegenwart von 1,2 Teilen Benzoylperoxyd bei Temperaturen
von 65 bis 106°C hergestellt worden. Das id Copülymerisat besitzt eine reduzierte spezifische
Viskosität von 0,45.
Das Verfahren von Beispiel 1 wird wiederholt, das ι--, Styrol-Maleinsäuieanhydrid-Copolymerisat ist jedoch
durch Polymerisation von 416 Teilen Styrol und 392 Teilen Maleinsäureanhydrid, die in einem Lösungsmittelgemisch
aus 6101 Teilen Benzol und 2310 Teilen Toluol gelöst wurden, in Gegenwart von 1,2 Teilen
Benzoylperoxyd bei Temperaturen von 78 bis 92°C hergestellt worden. Das Copolymerisat besitzt eine
reduzierte spezifische Viskosität von 0,91.
Das Verfahren von Beispiel ! wird wiederholt, das Styrol-Maleinsäureanhydrid-Copolymerisat ist jedoch
nach einer abgewandelten N'e'.hode hergestellt worden.
Dabei wurde eine Lösune von 392 Teilen Maleinsäureanhydrid in 6870 Teilen Benzol zunächst bei 76°C mit
416 Teilen Styrol und anschließend mit 1,2 Teilen Benzoylperoxyd versetzt Das Polymerisationsgemisch
wurde etwa 5 Stunden bei Temperaturen von 80 bis 82°C gehalten. Das Copolymerisat besitzt eine reduzierte
spezifische Viskosität von 1,24.
Das Verfahren von Beispiel 1 wird wiederholt. Das Ausgangscopolymerisat ist wie im Beispiel 6 jedoch
anstelle von Benzol mit 1340 Teilen Aceton als Polymerisationslösungsmittel und anstelle von Benzoylperoxyd
mit 0,3 Teilen Azobisisobuttersäurenitril als Polymerisationskatalysator hergestellt worden. Die
reduzierte spezifische Viskosität betrug 1,03 für das Ausgangspolymerisat.
Das Verfahren von Beispiel 1 wird wiederholt, das Styrol-Maleinsäureanhydrid-Copolymerisat ist jedoch
wie folgt hergestellt worden. Eine Lösung von 69 Teilen Maleinsäureanhydrid in 805 Teilen Benzol wurden bei
5O0C mit 73 Teilen Styrol versetzt und das erhaltene Gemisch auf 83°C erhitzt Danach sind 0,19 Teile
Benzoylperoxyd eingetragen und das Gemisch anschließend bei Temperaturen von 80 bis 85° C gehalten
worden. Man erhielt ein Copolymerisat mit einer reduzierten spezifischen Viskosität von 1,64.
eo Das Verfahren von Beispiel 1 wird wiederholt, es
werden jedoch 3,5 Teile Toluolsulfonsäure anstelle von Schwefelsäure als Veresterungs-Katalysator eingesetzt.
Beispiel 10
Das Verfahren von Beispiel 1 wird wiederholt, es werden jedoch 2,5 Teile Phosphorsäure anstelle von
Schwefelsäure als Veresterungs-Katalysator eingesetzt
Das Molverhältnis von A : B : C in den Endprodukten
der Beispiele I bis 10,14,15,17 bis 27 beträgt 71 : 24 : 5.
Beispiel 11
Das Verfahren von Beispiel 1 wird wiederholt, anstelle des C«_m- Alkoholgemisches wird jedoch
0,7 Mol Dodckanol pro Äquivalent der im Styrol-Maleinsäureanhydrid-Copolymerisat
enthaltenen Carboxylgruppen verwendet und anMclle von n-Riitanc! wird
0,2 Mol Isobutanol pro Äquivalent der im Copolymerisat
enthaltenen Carboxylgruppen eingesetzt.
(Endprodukt A : B : C = 70 : 20 : 2.)
Beispiel 12
Das Verfahren von Beispiel 1 wird wiederholt, anstelle des vorgenannten C8-i8-Alkoholgemisches
wird jedoch 0,8 Mol Eikosanol pro Äquivalent der im Copolymerisat enthaltenen Carboxylgruppen verwendet,
und anstelle von n-Butanol wird 0,15 Mol n-Pentanol pro Äquivalent der vorgenannten Carboxylg'uppen
eingesetzt.
(Endprodukt A : B :C = 80 : 15 : 2.)
Beispiel 13
Das Verfahren von Beispiel 1 wird wiederholt, anstelle des vorgenannten CB-ie-AIkoholgemisches
wird jedoch 0,8 Mol Octanol pro Äquivalent der im Copolymerisat enthaltenen Carboxylgruppen, anstelle
von n-Butanol 0,1 Mol Isopentanol pro Äquivalent dieser Carboxylgruppen und anstelle von Aminopropylmorpholin
0,1 Mol l-Methyl-4-aminoäthylpiperazin pro
Äquivalent dieser Carboxylgruppen eingesetzt.
(Endprodukt A : B :C = 80 : 10 : 10.)
Beispiel 14
Das Verfahren von Beispiel 1 wird wiederholt, anstelle von Aminopropylmorpholin wird jedoch der
entsprechende molare Anteil Dimethylaminoäthylamin eingesetzt.
Beispiel 15
Das Verfahren von Beispiel 1 wird wiederholt, anstelle von Aminopropylmorpholin wird jedoch der
entsprechende molare Anteil Dibutylaminopropylamin eingesetzt.
Beispiel 16
Es wird zunächst ein Copolymerisat aus 1 Mol Styrol pro Mol Maleinsäureanhydrid hergestellt. Ein solcher
Anteil dieses Copolymerisats (reduzierte spezifische Viskosität 0,67 bis 0,68), der 0,86 Äquivalent Carboxylgruppen
entspricht, wird dann mit Mineralöl zu einem Brei vermischt und in dieser Form bei Temperaturen
von 150 bis 1600C in Gegenwart von Schwefelsäure als
Katalysator mit 0,77 Mol eines Gemisches primärer Cs-i8-Alkohole bis zu einem Veresterungsgrad der
Carboxylgruppen von 70% umgesetzt. Das teilweise veresterte Copolymerisal wird anschließend mit
031 Mol n-Butanol bis zu einem Veresterungsgrad von
95% weiterumgesetzt. Dieses weiterveresterte Copolymerisat wird dann zur »Nei'tralisierung« der unveresterten
Carboxylgruppen bei 150 bis 160°C mit einem geringfügigen Überschuß Aminopropylmorpholin so
weit umgesetzt daß ein im wesentlichen neutrales Produkt erhalten wird. Der Ausdruck »im wesentlichen
neutral« entspricht einer Säure/ah! von I gegen Phenolphthalein. Das erhaltene Produkt wird mit
Mineralöl zu einer Öllösung vermischt, die 34% eines Umset7ungsprodukts des vorgenannten Copolymerisats
enthält.
(Molverhältnis A : B : C im Endprodukt 77:31 : 4.)
Beispiel 17
Das Verfahren von B'jispic! ! wird wiederholt,
anstelle von Aminopropylmorpholin wird jedoch der entsprechende äquivalente Anteil N-Aminnäthylpyrrol
eingesetzt.
Beispiel 18
Das Verfahren von Beispiel 1 wird wiederholt, anstelle von Aminopropylmorpholin wird jedoch der
entsprechende äquivalente Anteil N-Aminopropylthiopyrrolidon verwendet.
Beispiel 19
Das Verfahren von Beispiel 1 wird wiederholt, anstelle von Aminopropylmorpholin wird jedoch der
2) entsprechende äquivalente Anteil N-Aminoälhylcaprolactam
eingesetzt.
Beispiel 20
Das Verfahren von Beispiel 1 wird wiederholt, in anstelle von Aminopropylmorpholin wird jedoch der
entsprechende äquivalente Anteil N-Aminophenyloxazolidon eingesetzt.
Das Verfahren von Beispiel 1 wird wiederholt, anstelle von Aminopropylmorpholin wird jedoch der
entsprechende äquivalente Anteil 4-Aminoäthylthiazol
verwendet.
Das Verfahren von Beispiel 1 wird wiederholt, anstelle von Aminopropylmorpholin wird jedoch der
entsprechende äquivalente Anteil 2-Cyclohexyltriazin
eingesetzt.
4> Beispiel 23
Das Verfahren von Beispiel 1 wird wiederholt, anstelle von Aminopropylmorpholin wird jedoch der
entsprechende äquivalente Anteil i-Aminoäthyl-2-heptadecylimidazolin
verwendet.
Das Verfahren von Beispiel 1 wird wiederholt, anstelle von Aminopropylmorpholin wird jedoch der
entsprechende äquivalente Anteil N-Amtnooctylbernsteinsäureamid eingesetzt.
Das Verfahren von Beispiel 1 wird wiederholt, anstelle von Aminopropylmorpholin wird jedoch der
entsprechende äquivalente Anteil 3-Aminobutyluracil verwendet.
b5 Das Verfahren von Beispiel 1 wird wiederholt, anstelle von Aminopropylmorpholin wird jedoch der
entsprechende äquivalente Anteil 4-Aminobutylpyridin eingesetzt.
Das Verfahren von Beispiel 1 wird wiederholt, anstelle von AminopropyL ,K>rpholin wird jedoch der
entsprechende äquivalente Anteil N-Aminomethylphenothiazin eingesetzt
Vergleichsversuche
Beispiel 28a
Beispiel 28a
Gemäß Beispiel 1 der Erfindung wird ein Styrol-Maleinsäureanhydrid-Copolymerisat
hergestellt, wobei letzteres jedoch eine reduzierte spezifische Viskosität von 0.52 aufweist. Nach der in zwei Stufen erfolgenden
Veresterung mit einem Gemisch von Alkoholen, die 8 bis 18 Kohlenstoffatome enthalten, sowie mit n-Butanol
wird der erhaltene gemischte Ester mit einem lOprozentigen Überschuß Aminopropylmorpholin versetzt,
um die noch freien Carboxylgruppen zu neutralisieren. Das erhaltene Gemisch wird bei einem
Druck von 1 Torr auf eine Temperatur von 170° C erhitzt, um Toluol und andere flüchtige Bestandteile
abzutrennen. Der Destillationsrückstand wird mit Mineralöl versetzt und über Diatomeenerde filtriert.
Das Filtrat ist eine Lösung des Stickstoff enthaltenden gemischten Esters (Stickstoffgehalt 0,26%) in Mineralöl.
Beispiel 28b
Beispiel a wird wiederholt, wobei jedoch nur in einer
Stufe verestert wird und hierzu eine den in Beispiel a eingesetzten Alkoholmengen äquivalente Menge eines
handelsüblichen Gemisches von Alkoholen dient, die 12 bis 15 Kohlenstoffatome aufweisen. Der in Form einer
Lösung in Mineralöl erhaltene gemischte Ester enthält 0,33% Stickstoff.
Beispiel 28c
Beispiel a wird wiederholt, jedoch werden die Alkohole mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen durch eine
äquimolare Menge an n-Butanol ersetzt. Der in Form einer Lösung in Mineralöl erhaltene gemischte Ester
enthält 0,42% Stickstoff.
Vergleich der Produkte
Ein zur Verwendung in automatischen Getrieben geeignetes Schmiermittel auf der Basis eines ATF-Mineralöls
wird unter Verwendung folgender Additive hergestellt:
3,3% eines gemischten Zinksalzes von Dithiophosphinsäure und Kohlensäure; 0,2% eines handelsüblichen
Gemisches von Oleinsäureamid und Linolsäureamid; 2,0% eines handelsüblichen aromatischen Dichtungsquellmittels;
0,7% eines basischen Bariumsulfonats; 2,6% eines basischen Calciumsulfonats; 200 ppm eines
handelsüblichen Antischaummittels auf der Basis von Silicon sowie
1. 1,5% des gemäß Beispiel a erhaltenen Produkts (Probe a) oder
2. 1,5% des gemäß Beispiel b erhaltenen Produkts (Probeb) oder
3. 1,5% des gemäß Beispiel c erhaltenen Produkts (Probe c).
Ergebnisse
Probe Brookfield-Viskosität
bei 4,4 C, cP
a | 43400 |
b | 51700 |
C | 72000 |
ίο Die vorstehenden Ergebnisse zeigen klar, daß da:
erfindungsgemäß erhaltene Umsetzungsprodukt (Prob« a) bei Zusatz zu einem Mineralöl dessen Viskosität be
tiefen Temperaturen erheblicher verringert als die bekannten Produkte (Proben b und c).
Die nachstehenden Beispiele A bis F erläutern die Verwendung der Umsetzungsprodukte der Erfindung ir
Schmiermitteln. Die Prozentangaben beziehen sich aul das Gewicht.
,0 B e i s ρ i e 1 A
SAE lOW-30 Mineralschmieröl mit einem Gehalt von 0,05% des Produkts von Beispiel 1.
_>5 SAE 20 Mineralschmieröl mit einem Gehalt von 0,1%
des Produkts von Beispiel 16.
SAE 20W-30 Mineralschmieröl mit einem Gehalt vor 2,5% des Produkts von Beispiel 3 und von 2%
Calciumdicyclohexyldithiophosphat.
Mineralöl (Basiskomponente für Schmieröl für is automatische Getriebe) mit einem Gehalt von 4% de«
Produkts von Beispiel 13, 0,2% des Umsetzungsprodukts eines oxyäthylierten Dodecylamins mit Bortrioxyd,
0,8% sulfuriertem Spermöl und 0,95% eines durch Behandeln eines Gemisches aus Spermöl und einem
Überschuß Bariumhydroxyd mit Kohlendioxyd in Gegenwart von Butylphenol als Promotor hergestellten
basischen Metallkomplexes.
SAE 10W-30 Mineralschmieröl mit einem Gehalt vor 6% des Produkts von Beispiel 12, 0,1% Phosphor als
Zinkdioctyldithiophosphat und 5% eines durch Behandeln eines Gemisches aus Bariummahagonisulfonat und
einem Überschuß Bariumoxyd mit Kohlendioxyd in
ro Gegenwart von Wasser und Octylphenol als Promotoi
hergestellten basischen Ba.iumsulfonats.
Mineralöl (Basiskomponente für Schmieröl füi automatische Getriebe) mit einem Gehalt von 2,5% de:
Produkts von Beispiel 1, 2% des Umsetzungsprodukt! von Tetraäthylenpentamin mit einem durch einer
Polyisobutenylrest mit einem Molekulargewicht vor 1000 substituierten Bernsteinsäureanhydrid, 2% Dide
cylphosphit und 3% eines basischen Metallkomplexes der durch Behandeln einer durch einen Polyisobutenyl
rest mit einem Molekulargewicht von 300 substituierter Salicylsäure und eines Überschusses Calciumhydroxyc
mit Kohlendioxyd in Gegenwart von Methanol unc Essigsäure als Promotor hergestellt wurde.
äOS 610/55
Claims (7)
1. Umseizungsprodukte von Carboxylgruppen enthaltenden Copolyniv.iisaten, deren reduzierte -,
spezifische Viskosität vor der Umsetzung 0,05 bis 2 beträgt, mit Alkoholen und Aminen, die im
wesentlichen keine freien Carboxylgruppen aufweisen und in ihrer polymeren Struktur in wiederkehrender
Folge K)
(A) mit mindestens 7 aliphatische C-Atome aufweisenden Alkoholen veresterte Carboxylgruppen,
(B) mit höchstens 6 aliphatische C-Atome aufweisenden Alkoholen veresterte Carboxylgruppen
und
(C) durch Umsetzung einer Carboxylgruppe mit einem Polyamin, das eine primäre oder
sekundäre Aminogruppe enthält, gebildete Reste aufweisen,
wobei das Molverhältnis i(l
(A) :(B) :(C) (60-90) :(10-30) :(2-15)
beträgt.
2. Umsetzungsprodukte von Copolymerisaten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie
ein Molverhältnis
(A): (B): (C) von (70-80) : (15-25) : 5
aufweisen.
3. Umsetzungsprodukte von Styrol-Maleinsäure- jo
anhydrid-Copolymerisaten, deren reduzierte spezifische Viskosität vor der Umsetzung 0,3 bis I beträgt,
nach Anspruch 1 oder 2.
4. Umsetzungsprodukte von Copolymerisaten nach Anspruch 3, die sich von einem Styrol-Malein- r>
säureanhydrid-Copolymerisat mit einer reduzierten spezifischen Viskosität von 0,5 bis 1 ableiten, deren
veresterte Carboxylgruppen (A) sich von einem Gemisch von Alkoholen mit 8 bis 18 C-Atomen
ableiten, und bei denen die veresterten Carboxylgruppen (B) Butylestergruppen sind, wobei das
Molverhältnis (A) :(B) 3:1 bis etwa 5 :1 beträgt, und sich der Rest (C) von einem durch einen
primären oder sekundären Aminoalkylrest substituierten tertiären Amin ableitet. 4-,
5. Verfahren zur Herstellung der Umsetzungsprodukte von carboxylgruppenhaltigen Copolymerisaten
nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man
a) 50 bis 98% der Carboxylgruppen eines Einheiten
einer ungesättigten Carbonsäure enthaltenden Copolymerisats, das eine reduzierte spezifische
Viskosität von 0,05 bis 2 aufweist, entweder nacheinander oder gleichzeitig mit einem
Alkohol mit mindestens 7 aliphatischen C-Atomen (A) und einem Alkohol mit höchstens 6
aliphatischen C-Atomen (B) verestert, wobei man ein Molverhältnis des Alkohols (A) zum
Alkohol (B) von 2:1 bis 9 : 1 anwendet, und anschließend bo
b) im wesentlichen alle verbleibenden freien Carboxylgruppen des Copolymerisats mit
einem eine primäre oder sekundäre Aminogruppe enthaltenden Polyamin umsetzt.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekenn- br>
zeichnet, daß man von einem Styrol-Maleinsäureanhydrid-Copolymerisat mit einer reduzierten spezifischen
Viskosität von 0,5 bis 1 ausgeht, daß man als Alkohol (A) ein Gemisch von Alkoholen mit 8 bis
18 C-Atomen und als Alkohol (B) Butanol verwendet, wobei man ein Molverhältnis des Alkohols (A)
zum Alkohol (B) von 3:1 bis 5 :1, vorzugsweise von 2,5 : ! bis 5 :1, anwendet, und daß man als PHyamin
Aminopropylmorpholin verwendet.
7. Verwendung der Umsetzungsprodukte von Copolymerisaten nach Anspruch 1 bis 6 als Zusätze
in Schmiermitteln sowie in Kraft- und Brennstoffen.
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