DE2224073A1

DE2224073A1 - Verfahren zur Herstellung hochbasischer Dispersionen von Magnesium , Calcium oder Bariumsalzen

Info

Publication number: DE2224073A1
Application number: DE19722224073
Authority: DE
Inventors: Lynn Calloway Hunt Mack Williss Ponca City OkIa Rogers (V St A )
Original assignee: Continental Oil Co, Ponca City, OkIa (V St A )
Priority date: 1971-05-17
Filing date: 1972-05-17
Publication date: 1972-11-30
Also published as: IT952098B; NL7206607A; CA996096A; ES401110A1; GB1391847A; US3755170A; FR2137520A1; BE827579Q; JPS554091B1; NL173539C; FR2137520B1

Description

')ιρί hg A. Grünecker '".ι in j. h. Xin.'wldey [)r -''πι W. Stockmair , _{Ä Ä} ι .,

3 München 22, MaximHianstr.43 ρ_ά\_θη J-_Γ ητ

P 4585-50 17. Mai 1.972

Continental Oil Company P.O. Drawer 1267
Ponea City, Oklahoma 74601 U. S. A.

^H Verfahren zur Herstellung hochbasischer Dispersionen von Magnesium-, Calcium« odej? Bariumsalzen "

Die Erfindung beti^ifft ein Verfahren zur Herstellung 'hochbasischer Dispersionen von Magnesium-, Calcium- oder Bariumsalzen (Erdalkalimetallsalzen) gegebenenfalls sulfurierter, insgesamt 8 bis 40 C-Atome enthaltender Alkylphenole der Formel

in der R ein geradkettiger oder verzweigter, gesättigter oder ungesättigter, aliphatischer Kohlenwasserstoffrest mit 4 bis 30 C-Atomen ist und η für 1 oder 2 steht, durch Behandeln der gegebenenfalls sulfurierten Alkylphenole mit einem Teil der insgesamt verwendeten Erdalkalimetallmenge in Form einer basischen Verbindung in Gegenwart von nichtflüchtigera Verdünnungsöl, Alkohol(en) und Wasser bei verhältnismäßig wenig.erhöhter Temperatur, Versetzen des so erhaltenen Gemische mit dem Rest der verwendeten Erdalkalimetallmenge bei einer höheren als der bei der ersten Erdalkalimetallteilmengenzugabe angewandten Temperatur und Abtrennen der flüchtigen Bestandteile aus dem so erhal-

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tenen Reaktionsproduktgemisch durch Erhitzen,

Die Verwendung von Erdalkaliraetallsalzen von Alky!phenolen und sulfurierten Alkylphenolen als Schraierölzusätze ist seit vielen Jahren bekannt. Schmieröle, die diese Stoffe enthalten, können sowohl in Otto- als auch in Dieselmotoren Verwendung finden. Die Anwesenheit dieser Zusatzstoffe in den Schmierölen verbessert deren Detergent-Dispersant-Eigenschaften, verringert den Motorverschleiß, verringert die Bildung schädlicher Ablagerungen auf den Motorteil. er auf ein Minimum und verbessert die Oxydationsbeständigk it des Schmieröls.

Auch die Verwendung sogenannter "hochbasischer" Erdalkalimetallsalze von Alkylphenolen und sulfurierten Alkylphenolen als Schmierölzusätze ist seit mehreren Jahren bekannt, Der Ausdruck "hochbasisch" bezeichnet Stoffe bzw. Materialien, die basische Erdalkalimetallverbindungen im Überschuß über die zum Neutralisieren des bzw. der vorhandenen, gegebenenfalls sulfurierten Alkylphenols bzw. Alkylphenole erforderliche Erdalkalimetallmenge enthalten. Diese im Überschuß vorhandenen basischen Erdalkalimetallverbindungen dienen zum Neutralisieren von bei der Verbrennung des verwendeten Kraftstoffes gebildeten sauren Verbindungen.

Wie bereits erwähnt, betrifft die Erfindung ein verbessertes Verfahren zur Herstellung hochbasischer Erdalkalimetallsalze von gegebenenfalls sulfurierten Alkylphenolen. Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf die Herstellung hochbasischer Dispersionen von Magnesiumsalzen gegebenenfalls sulfurierter Alkylphenole, die eine große Menge dispergierter Magnesiümver-

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.bindungen, gewöhnlich.· Magnesiumcarbonät und/oder -hydroxid, enthalten.

Aus der US-Patentschrift 2 788 325 ist die Verwendung von Magnesiumalkoxyalkoxiden zur Herstellung neutraler Magnesiumphenolate bekannt, wobei nach der Lehre dieser Patentschrift bei Temperaturen zwischen 100 und 250⁰C sowie unter im wesentlichen wasserfreien Bedingungen gearbeitet werden soll.

Aus der US-Patentschrift Z 808 377 ist ein Verfahren zur Herstellung neutralisierter Erdalkalimetallalkylphenolsulfide bekannt. Bei diesem bekannten Verfahren wird zunächst eine Vorbehandlungsstufe durchgeführt, bei der 3 bis 5 Prozent der zum Neutralisieren des eingesetzten Alkylphenolsulfids (sulfuriertes Alkylphenol) erforderlichen Erdalkalimetallbase zur Anwendung kommen. In der Vorbehandlungsstufe arbeitet man bei einer Temperatur von 54 bis 71⁰C. Während der Vorbehandlungsstufe wird in Anwesenheit einer kleinen Menge Wasser von 0,8 bis 10,0 Gewichtsprozent, bezogen auf Alkylphenolsulfid, gearbeitet. Nach der Vorbehandlungsstufe wird, dem Reaktionsgemisch eine neutralisierende Menge basischer Erdalkalimetallverbindung zugesetzt und das Gemisch auf 110 bis 127⁰C erhitzt.

Die beiden vorstehend genannten US-Patentschriften geben somit bezüglich der Verwendung von Wasser einander widersprechende Anweisungen, da nach der US-Patentschrift 2 788 325 unter im wesentlichen wasserfreien Bedingungen gearbeitet werden soll, während nach der US-Patentschrift 2 808 377 eine, kleine Menge

Wasser zu verwenden ist. . ,

'- ÖAÖ ORIGINAL

209 8-4 9 /12 2,7 _!r.

Nach keinem der· beiden vorstehend erörterten bekannten Verfahren lassen «ich hochbasische Dispersionen von Erdalkalirnetallsalzen gegebenenfalls sulfurierter Alkylphenole herstellen, die einen hohen Basenüberschuß enthalten und auch sonst befriedigende Eigenschaften aufweisen.

Weiterhin sind auch aus den US-Patentschriften Re 26 011,

2 680 096, 3 321 399, 3 336 224, 3 350 310, 3 367 867,

3 372 116 und 3 474 035 Verfahren zur Herstellung hochbäsischer· Dispersionen von Erdalkalimetallsalzen bekannt, die jedoch ebensowenig wie die aus den beiden vorstehend erörterten US-Patentschriften bekannten Verfahren auf einfache Weise zu in jeder Hinsicht befriedigenden Produkten führen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs bezeichneten Art zu schaffen, das es ermöglicht, auf einfache Weise hochbasische Dispersionen mit hohem Basenüberschuß bzw. hoher Basizitätsreserve herzustellen, die auch hinsichtlich ihrer übrigen Eigenschaften allen gestellten Anforderungen genügen.

Es wurde nun gefunden, daß sich diese Aufgabe dadurch lösen läßt, daß man

a) zunächst ein Gemisch aus mindestens einem Alkylphenol und/ oder mindestens einem sulfurierten Alkylphenol, einem nichtflüchtigen Verdünnungsöl, einem flüchtigen Verfahrenslösungsmittel und Wasser herstellt,

b) dieses Gemisch bei einer Temperatur von etwa 20 bis etwa 55⁰C mit demjenigen Teil der insgesamt verwendeten Menge an basischer Magnesium-, Calcium- oder Bariumverbindung

20P849/1227 _0R)G|NAL

in Form einer Lösung in einem Glykoläther versetzt, der die zum Neutralisieren des bzvj. der vorhandenen, gegebenenfalls sulfurierten Alkylphenolee) erforderlichen, stö-chiometrischen Menge übersteigt (Erdalkalimetallbasenüberschuß),

c) das so erhaltene Gemisch mit einer neutralisierenden, das heißt zur Neutralisation der eingesetzten Menge an gegebenenfalls sulfuriertem Alkylphenol ausreichexiden Menge an Magnesium, Calcium oder Barium in Form einer Glykoläther—· lösung bei einer Temperatur versetzt, die über der im Verfahrens schritt b) angewandten Temperatur und in einem Bereich von etwa 55 bis etwa 10O⁰G liegt und

d) anschließend die flüchtigen Bestandteile des so erhaltenen ■ Reaktionsproduktgemisches durch Erhitzen entfernt.

Die wesentlichsten Merkmale dieses Verfahrens sind, daß

1) die Erdalkalimetallbasenüberschußmenge dem Reaktionsgemisch zugesetzt wird, bevor man die neutralisierende Menge an Magnesium, Calcium oder Barium zusetzt, :

2) daß die Erdalkalimetallbasenüberschußraenge bei einer Temperatur zugesetzt wird, die unter derjenigen liegt, bei der dem Reaktionsgemisch die neutralisierende Menge an Erdalkalimetallbase(n) zugesetzt wird,

3) daß dafür gesorgt wird, daß in dem im Verfahrensschritt a) hergestellten Ausgangsgemisch pro Mol im Endprodukt enthaltener dispergierter, basischer Magnesium-, Calcium- oder Bariumverbindung vor der Zugabe des im Glykoläther gelösten Magnesiums, Calciums oder Bariums 1,0 bis 2,5 Mol Wasser vorhanden sind,

209849/1227 *«> ÖRia.NAL

Gegenstand, der- iiriiaclung ist insbesondere ein Verfahren der eingangs bezeichneten Art, das dadurch gekennzeichnet ii.it, daß man

a) ein Außgangsgcmisch aus etwa 3 bis etwa 90 Gewichtstoilen Kiiriclöstens eiuos gegebenenfalls suliurierten Alkylpbxncl/s der Formel I (/dkylphynol),

etwa O_r10 bis 95 Gewichtsteilen eines nichtflüchtigen Verdünnung söls mit einem Siedepunkt von über etwa 200⁰C, etwa 0,5 bis 250 Oewichtsteilen eines flüchtigen Verfahrenslööungsmittelö, das unter etwa 150⁰C siedefc, und

etwa 0,2 bis 14 Gewichtsteilen Wasser herstellt, wobei die Wassermenge so gewählt wird, daß pro Grammatom dispergiertes Erdalkalimetall im Endprodukt etwa 1,0 bis 2,5 Mol Wasser im Ausgangsgemisch vorhanden sind,

b) das Ausgangsgemisch bei einer Temperatur im Bereich von etwa 20 bis etwa 55⁰C mit dem Teil der insgesamt verwendeten Erdalkalimetallmenge in Form einer Lösung in mindestens einem Glykoläther der Formel

ROCH₂CH₂OH (II),

in der R' einen C^g-Alkylrest bedeutet oder der Formel HOCH₂CH₂OCH₂Ch₂OR¹¹ (III)»

in der R" ein C, Λ-Alkylrest ist, versetzt, der die zum Neutralisieren der eingesetzten Alkylphenolmenge erforderliche ytöchiometrische Menge übersteigt (überschüssiges Erdalkalimetall), mit der Maßgabe, daß pro Äquivalent Alkylphenol etwa 0,1 bis etwa 5 Äquivalente überschüssiges Erdalkalimetall verwendet werden,

209H49/1227 ^{BAD ORIGINAL}

c) das bo erhaltene Gemisch bei einer Temperatur im Bereich von etwa 55 "bis etwa 10O⁰C mit dem Rest der insß'esamt ver- . wendeten Erdalkalimetallmenge der somit der zum Neutralisieren der eingesetzten Alkylphenolmenge erforderlichen stöchioinetrischcn Menge entspricht, in Form einei" Lösung in mindestens einem Glykoläther der Formel II oder III ver·* setzt, mit der Maßgabe, daß insgesamt etwa 0,4 bis 50 Gewichtsteile Magnesium, Calcium oder Barium in Glykolatherlösung verwendet werden.

Wie bereits erwähnt, eignen sich für das Verfahren der Erfindung als Alkjrlphenole insbesondere solche der Formel I, wobei solche in denen der Rest bzw. die Reste R 9 bis 15 C-Atome enthalten, besonders bevorzugt sind. Wie bereits erwähnt, beträgt die Gesamtzahl der C-Atome in dem bzw. den Alkylrest(en) erfindungsgemäß zu verwendender Alkylphenole der Formel I mindestens 8 und höchstens k0. Wenn somit η in der Formel I für die Zahl 1 steht, so muß R mindestens 8 C-Atome enthalten.

Beispiele geeigneter aliphatischer Kohlenwasserstoffreste sind Alkylreste, wie der Butyl-, Hexyl-, Octyl-, Nonyl-, Decyl-, Dodecyl-, Hexadecyl-, Eicosyl-, Hexacosyl- und Triacontylrest, von Erdölkohlenwasserstoffen, wie Weißöl und Wachs abgeleitete Reste und von Polyolefinen, z.B. Polypropylen und Polybutylen, abgeleitete Kohlenwasserstoffreste.

Geeignete sulfurierte Alkylphenole sind unter anderen diejenigen Verbindungen, die man durch Sulfurieren von Alkylphenole» nach beliebigen bekannten Methoden erhält. So kann man bekannt-

- ί * ί-

. 2 09 β Α 9 /1227

BAD ORIGINAL

lieh beispielsweise Schwefelmonochlorid zur Herstellung sulfurierter Alkylphenole verwenden. Ein derartiges Verfahren ist aue der US-Patentschrift 2 409 687 bekannt. Für das Verfahren der Erfindung geeignete sulfurierte Alkylphenole sind beispielsweise die durch die allgemeine Formel

OH

R(n)

in der in eine ganze Zahl von 1 bis 3 und insbesondere 1 oder 2 bedeutet und R und η wie vorstehend angegeben definiert sind, wiederzugebende Verbindungen. Es sei darauf hingewiesen, daß die vorstehend, beschriebenen sulfurierten Alkylphenole typische Beispiele von sulfurierten Alky!phenolen darstellen, die für die Zwecke der Erfindung verwendet werden können, daß aber das Verfahren der Erfindung keineswegs auf die Verwendung von sulfurierten Alkylphenole!! der Formel IV beschränkt ist.

Unabhängig davon, wie sie hergestellt sind, enthalten die als Ausgangsraaterial für das Verfahren der Erfindung geeigneten sulfurierten Alkylphenole etwa 2 bis etwa 14 Gewichtsprozent Schwefel. Vorzugsweise beträgt der Schwefelgehalt etwa 4 bis etwa 12 Gewichtsprozent.

Für das Verfahren der Erfindung eignet sich eine breite Vielzahl verschiedener nichtflüchtiger Verdünnungsöle, da für diesen Zweck geeignete Materialien hauptsächlich der Anforderung genügen müssen, daß sie als Lösungsmittel für das fragliehe ^T Alkylphenolat oder sulfurierte Alkylphenolat dienen, um die?'-^

209&A9/1227 bad original

Viskosität des Endproduktgenilsches zu verringeru. Häufig ist

in d»n für das Verfahren der Erfindung verwendeten Alkylphenolen oder sulfurierten Alkylphenolen eine kleine Menge nichtflüchtiges Verdünnungsöl vorhanden. Die nichtflachtigen Verdünnungsöle sollen, wie bereits erwähnt, einen Siedepunkt besitzen, der über etwa 200⁰C liegt.

Beispiele geeigneter nichtflüchtiger Verdünnungsöle sind unter anderem Mineralschmieröle, die durch herkömmliche Raffinierverfahren erhalten wurden, synthetische Schmieröle, wie Polypropylene, Polyoxyalkylene, Polyoxypropylene, Dicarbonsäureester und Ester von Säuren des Phosphors, synthetische Kohlenwasserstoffschmieröle, wie Di-n-alkylbenzole und Oligomere von Cg-A-oc-Olefinen, Pflanzenöle, wie Maisöl, Baumwollsamenöl und Rizinusöl, tierische öle, wie Sehmalzol und Spermöl. Als nichtflüchtiges Verdünnungsöl kann miän beim Verfahren der Erfindung auch Gemische der genannten Materialien verwenden. . . . . .

Von den vorstehend beispielshalber genannten nichtflüchtigen Verdünnungsölen werden die synthetischen Schmieröle und insbesondere die Mineralschmieröle für besonders geeignet gehalten.

Für das Verfahren der Erfindung geeignete Verfahrenslösuhgsmittel weisen einen Siedepunkt von weniger als 15O⁰C auf. Beispiele geeigneter flüchtiger Verfahrenslösungsmittel sind unter anderem aromatische Kohlenwasserstoffe, wie Benzol, Toluol und Xylol, aliphatische Kohlenwasserstoffe, wie Hexan, Heptan und Erdölnaphtha, Glykoläther der allgemeinen Formel Il oder III, und primäre aliphatische C₁_g-Alkohole.

, 209849/1227

Für das Verfahren der Erfindung geeignete Erdalkalimetalle, die sowohl zum Neutralisieren des Alkylphenole oder sulfurierten Alkylphenols als auch für die Bildung der dispergierten basischen Verbindung verwendet werden können, sind Magnesium, Calcium und Barium, Bevorzugt sind Calcium und insbesondere Magnesium.

Beim Verfahren der Erfindung wird, wie bereits erwähnt, eine Lösung des gewünschten Erdalkalimetalls in einem Glykoläther verwendet. Für dieser; Zweck geeignete Glykoläther sind unter anderem die Monot:'her des Äthylengiykols und des Diäthylenglykols mit bis ?.i· 8 C-Atomen. Bevorzugte Glykoläther sind der Monoäthyl- und der Moncmethyläther von Äthylenglykol. Diese Verbindungen sind im Handel unter der Bezeichnung Cellosolve und Methylcellosolve erhältlich. Der Diäthylenglykolmonomethyläther ist im Handel unter der Bezeichnung "Carbitol" erhältlich.

Die Monoäther des Äthylenglykols sind auch unter der Bezeichnung Alkoxyalkanole bzw. genauer gesagt, Alkoxyäthanole bekannt .

Wie vorstehend bereits erwähnt, liegt beim Verfahren der Erfindung das jeweils verwendete Erdalkalimetall in Form einer Lösung in einem geeigneten Glykoläther vor. In einigen Fällen kann es zweckmäßig sein, eine darbonatisierte Erdalkalimetallalkoxidlösung zu verwenden. Die Herstellung einer Lösung eines Calciumalkoxidcarbonats in einem Alkoxyalkanol ist in der US-Patentschrift 3 150 088 beschrieben, diejenige einer entspre-

chenden Magnesiumalkoxidcarbonatlösung in der US-Patentschrift

209849/1227 BAO ORiGiNAL

3 150 089. Die Glykolätherlösung des'Erdalkalimetalls,enthält

-j

etwa 1 bis etwa 30 Gewichtsprozent, vorzugsweise etwa 5 bis etwa 25 Gewichtsprozent Erdalkalimetall.

Das für das Verfahren der Erfindung erforderliche Wasser kann durch die Verwendung von Wasser als solchem oder eines Glykoläther-Wasser-Cemisches zur Verfügung gestellt werden.

In einigen Fällen ist es zweckmäßig, beim Verfahren der Erfindung eine kleine Menge einer öllöslichen Sulfonsäure zu Verwenden. Es wurde gefunden, daß dadurch bestimmte Eigenschaften des Produktes verbessert werden. Beispielsweise wird der ?B. S. & W.", der ein Maß für die Sedimentbildung beim Verdünnen ist, verbessert. Wenn öllösliche Sulfonsäuren verwendet werden, so setzt man sie vorzugsweise in Mengen von etwa 0,1 bis etwa 50 Teilen auf 100 Teile Alkylphenol oder sulfuriertes Alkylphenol ein.

Wenn eine öllösliche Sulfonsäure verwendet wird, so verwendet man vorzugsweise ein flüchtiges Kohlenwasserstofflösungsmittel, z.B. Hexan, das die fragliche öllösliche Sulfonsäure enthält. Der Ausdruck "öllösliche Sulfonsäure¹¹ ist dem Fachmann wohl bekannt. In der Regel bezieht er sich auf Verbindungen, deren Kohlenwasserstoffmolekülteil ein Molekulargewicht von etwa 300 bis etwa 1000, vorzugsweise etwa 370 bis etwa 700, besitzt.

Besonders geeignete öllösliche Sulfonsäuren sind diejenigen, die aus verschiedenen synthetischen Kohlenwasserstoffsulfonierungsausgangsmaterialien hergestellt werden. Diese Materialien sind gewöhnlich Alkylbenzole, die' entweder mono- oder

. , ■ 2 0 9 8 A 9 / 1 2 2 J _{e Q} _v BAD ORlGlNAt

di&lkylsubstituiert sind. Die Alkyl^rappcn enthalten dabei ei.üc ausreichende Anzahl von C-Atomen, um das erforderliche
Molekulargewicht im vorstehend angegebenen Bereich zu erreichen.

Obwohl, wie bereits erwähnt, angenommen wird, daß der Ausdruck "öllösliche Sulfonsäure" hinlänglich bekannt und verständlich
ist, wird diesbezüglich auf die US-Patentschrift 3 5?-5 599
Bezug genommen.

Nachfolgend sind der Übersichtlichkeit halber in tabellarischer Form die geeigneten und bevorzugten Mengenbereiche in Gewichtsteilen angegeben, in welchen die einzelnen Ausgangsmaterialien beim Verfahren der Erfindung eingesetzt werden.

Alkylphenol oder sulfuriertes Alkylphenol

Flüchtiges Verfahrenslösungsmittel

Nichtflüchtiges Verdünnungsöl Wasser

Glykolätherlösung von Magnesium, Calcium oder Barium, enthaltend

Magnesium, Calcium oder Barium 0,40- 50,00* 0,80- .40,00* Glykoläther 2,0 - 5000 3,0 -800

* Dieser breite Bereich ist auf den großen Unterschied zwischen den Atomgewichten von Magnesium und Barium zurückzuführen.

Wenn als Erdalkalimetall Magnesium verwendet wird, so werden die übrigen Ausgangarnaterialien zweckmäßig in Mengen eingesetzt,
die in den" nachstehend aufgeführten, in Gewiohtstei]en angegebe-

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Geeignet	-80	00	Bevorzugt	- 70	0
3	5 -250	00	6	0 -100,	0
0,	10- 95,	1,	0 - 90,	00
0,	20- 14,	5,	30- 10,
0,		0,

nen geeigneten und insbesondere bevorzugten McngenberoichwU liegen.

,,Geeignet „ASX2££y£^.

Alkylphenol oder sulfuriertes 4-80 9 - 70 Alkylphenol

Flüchtiges Verfahrenslösungsmittel 0,5 -200 2 -80 Nichtflüchtiges Vordünnungsöl 15 -95 20 - 90 Wasser 0,20-14,0 0,30- Ί0,00

Glykolätherlösung von Magnesium,
enthaltend:

Magnesium 0,40- 10,0 0,8 - 9,0

Glykoläther 2,0 - 1000 3,0 -200,0

Wie bereits erwähnt, wird beim Verfahren der Erfindung zunächst in "einem geeigneten Reaktionsgefäß ein Gemisch aus dem Alkyl» phenol oder sulfurierten Alk^rlphenol, dem nichtflüchtigen Verdünnungsöl, dem flüchtigen Verfahrenslösungsmittel und V/asser hergestellt. Wenn man eine öllösliche Sulfonsäure verwenden will, so setzt man diese dem Gemisch zweckmäßig an diesem Punkt des Verfahrensablaufs zu.

Wie vorstehend bereits erwähnt, ist ein besonders wesentliches Merkmal des Verfahrens der Erfindung, daß das gesamte erforderliche Wasser dem Ausgangsgernisch zugesetzt wird, bevor man irgend ein Erdalkalimetall zusetzt. Das Wasser wird deshalb dem Ausgangsgemisch im Verfahrensschritt a) zugesetzt.

Das Ausgangsgemisch wird dann, wie vorstehend bereits erwähnt, mit demjenigen Teil der insgesamt verwendeten Erdalkalimetallmenge versetzt, der die zur Neutralisation des Alkylphenols

2-0 9 8 A9 /1227 BAD ORIGINAL

erforderliche stöchiometr.ii;cne Menge 'übersteigt.. Dabei verwendet mart, vie erwähnt, zweckmäßig etwa 0,10 bis ^rj Äquivalente überschüssiges Erdalkalimetall pro Äquivalent Alkylpcusnol bzw» sulfuriertes Alky!phenol, das, v/ie erwähnt, in Glykolather gelöst zugesetzt wird, wobei man die Temperatur des Gemisches in einem Bereich von etwa 20 bis etwa 55°C hält. Dia Zeit, in der das überschüssige Erdalkalimetall zugesetzt vird, ist zwar nicht besondere kritisch, jedoch empfiehlt er- sich, diese Zugabe in ein or Zeit von etwa 5 bi;3 etv;a 120 Minuten, vorzugsweise etwa 30 bis etwa 90 Minuten, zuzusetzen. In diesem Zusammenhang wird vermutet, daß, da die Neutralisation von Aikylphenolen höhere Temperaturen erfordert,, eine Neutralisation des Alkylphenole unter den im Verfahronsschritt b) angewandten

nicht;
Bedingungen/oder zumindest nur in geringsm Umfcrir»; stattfindet.

Wenn gev/ünscht ';ird, daß die dispersoide, basische metallverbindung ein Hydroxid ist, so empfiehlt es sich, im Verfahrensschritt b) eine Glykolätherlösung der geeigneten Erdalkaliraetallverbindung zu verwenden. In den Fällen, in denen es erwünscht ist, daß das Produkt als dispersoide, basische Erdalkaliverbindung ein Carbonat enthält, empfiehlt es sich, , eine Glykolätherlösung des betreffenden Erdalkalinietallalkoxid-Carbonat-Komplexes zu verwenden.

Dann wird eine neutralisierende Menge des gewünschten Erdalkalimetalls in einem Glykoläther dem Geraisch zugesetzt. Vorzugsweise hält man das Gemisch in diesem Verfahrensschritt auf einer Temperatur, die über der im Verfahrensschritt b) angewandten und in einem Bereich von etwa 55 bis etwa 100⁰C liegt. Um die

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Neutriilifat.-'oii.^:. coktion vollständig zu Ende zu fulirvn. ke*;:u es zweckmäßig coin, das Reaktionsgemisch an diesem Pnr.kt des Verfahrensgangoi? kurze Zeit, z.B. 5 bis 60 Minuten unter Ruckfluß zur« Sieden zu erhitzen.

Dann wird das Go-Aisch auf eine geeignete Temperatur, z.B. atv.'n 15O⁰C erhitzt j um die flüchtigen Bestandteile zu entfernen. Wenn gewünscht wird, daß das dispersoide Material ein ErdalkalimetallG&rbonet ist, kann man das Gemisch während der abschließenden Erhitzung nit CO2 blasen. Diese Maßnahme dient dazu» die Carbonatisierung der Erdalkalimetallverbindung im wesentlichen zu vervollständigen und Spuren flüchtiger Bestandteile zu entfernen,

Erforderlichenfalls kann man an diesem Punkt des Verfahrensablaufs eine zusätzliche Menge eines nichtflüchtigen Verdünnungsöls zusetzen, um das Endprodukt auf die gewünschte Aktivität, das heißt die gewünschte Konzentration an Alkylphenolat und dispersoidem Material zu bringen.

Zur Angabe des Gehalts an dispergierten Metallverbindungen werden in der Regel zwei Methoden angewandt. Nach einer dieser Methoden wird der Gehalt an dispergierter Metallverbindung als "Basenzahl¹¹ angegeben, die sich auf mg Kaliumhydroxid pro g Probe bezieht. Vorzugsweise benutzt man dabei die sogenannte "Efjsigsäurebasenzahl", das ist ein Wert, der bei einer Essigsäuretitrationsmethode erhalten wird, bei der Eisessig und als Titrationsmittel eine Lösung von Perchlorsäure in Eisessig verwendet werden. . . ■

BADORfGfNAL

2 0?:. 497 1227 ,

Nach einer zweiten Methode wird das sogenannte "Metallverhältriis" angegeben₅. das als das Verhältnis von in der Dispersion im Überschuß vorhandenen äquivalenten Metall zu dem theoretisch mit dem Alkylphenol bzw. sulfuriertera Alkylphenol zu einem normalen Salz umsetzbaren äquivalenten Metall definiert ist.

Da das neutrale Phenolat bzw. neutrale sulfurierte Phenolat mit der Perchlorsäure titriert wird, ist diese Methode nur sinnvoll» wenn die Aktivität, das heißt die Menge an neutralem Phenolat Eingegeben wird, (Dies trifft bei überbasischen SuIfo~ naten nicht zu). Die Metallverhältnismethode ist aus folgenden Gründen bevorzugt.

Die Produkte des Verfahrens der Erfindung besitzen zweckmäßigerweise ein Metallverhältnis in einem Bereich von etwa 0,05 bis etwa 5,0, vorzugsweise etwa 0,4 bis etwa 2,0.

Die nachstehenden Beispiele und Vergleichsversuche erläutern die Erfindung weiter, die jedoch selbstverständlich nicht auf die in den Beispielen angegebenen speziellen Bedingungen und Einzelheiten beschränkt ist. V/enn nicht anders angegeben, handelt es sich bei den aufgeführten Materialmengen stets urn Gewichtsteile.

Bei spiel 1

Dieses Beispiel erläutert die Herstellung einer Dispersion von Magnesiumcarbonat in einem Magnesiumalkylphenolat.

BAD ORIGINAL

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Verwendete_r jMateriali en; ." Teile Alkylphenole 140

η-Hexan 90

Wasser** 4,5

Methoxyäthanollösung von Magnesium- 160 äthoxyäthoxid-carbonatkomplex***

* Dieses Alky!phenol enthält etwa 92>5 Gewichtsprozent Cjp-Monoalkylphenolie) ^un<i e'twa 7,5 Gewichtsprozent freies öl.

** Das Wasser, ist als Wasser/Methoxyäthanolazeotrop, das 50 Prozent Wasser enthält, vorhanden.

*** Dieses Material enthält 7,6 Prozent Magnesium.

Ein 1 Liter fassender Dreihalskolben wird mit dem Alkylphenol, η-Hexan und Methoxyäthanol-Wasser-Azeotrop beschickt. Das Gemisch wird unter Rühren erwärmt und innerhalb etwa 15 Minuten mit 80 Teilen der Methoxyäthanollösung des Magnesiummethoxyraethoxidcarbonatkomplexes versetzt, wobei die Temperatur bei 47 bis 54⁰C gehalten wird. Dann wird das Gemisch auf Rückflußtemperatur (65 bis 75°C)erhitzt und mit dem zweiten Teil (80 Teile) der Methoxyäthanollösung des Magnesiummethoxyäthoxidcarbonatkomplexes im Laufe von etwa 20 Minuten versetzt, Dann erhitzt man das Reaktionsgeraisch eine weitere Stunde am Rückfluß. Hierauf werden die Lösungsmittel durch Erhitzen des Gemisches auf 15O⁰C unter Einblasen von Kohlendioxid entfernt. Während dieser Verfahrensphase werden 71 Teile Weißöl (80 pale oil) zugesetzt, um die Konzentration des Produktes einzustellen.

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Das so erhaltene Produkt weist eine leichte Trübung auf» die sich durch Filtrieren durch einen mit Diatomeenerdefilter·*- hilfe ("Hyflo") verbeschichteten Filtertrichter leicht entfernen läßt. Das Produkt weist eine Essigsäurebasenzahl von 236 (theoretisch 225) und ein Metallverhältnis von 1,03 auf.

Beispiel 2

Dieses Beisrjiel erläutert die Herstellung einer Dispersion von Magnesiumcarbonat in einem Magnesiumsalz eines sulfurierterr Alkylphenols.

m Q?eile

Sulfuriertes Alkylphenole 281,9

η-Hexan . 100

Yasser** ' 4,5

Methoxyäthanollösung von Magnesium- I60 methoxymethoxidcarbonatkomplex***

* Dieses Material enthält 50 Prozent Verdünnungsöl (80 pale oil),, das heißt ein Destillatschmieröl aus einem Mid-Continent-Rohöl mit einer Viskosität von 80 S.S.U. bei 37,8⁰C) und 50 Prozent sulfuriertes Alkylphenol. Das sulfurierte Alkylphenol wird aus einem Gemisch aus 75 Prozent Monononylphenol und 25 Prozent Dinonylphenol hergestellt und enthält 5,63 Gewichtsprozent Schwefel.

** Wie in Beispiel 1.

*** Wie in Beispiel 1.

Unter Verwendung der vorstehenden Ausgangsmaterialien wird analog Beispiel 1 verfahren, wobei abweichend davon lediglich nach dem Abstreifen mit CO₂ kein Weißöl zugesetzt wird. Das auf diese Weise erhaltene Produkt ist hell, klar und öllö'slich und

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BAD ORIGINAL

ν,-οίϋ'ί; eine- Essigsäurebasenzahl von 175 (theoretisch 180) und ein Metallverhältnis von 0,88 auf,

Beispiel 3

Dieces Beispiel erläutert die Herstellung einer Dispersion von Magnesiumcarbonat in einem Magnesiumalkylphenolat. Verwendete Materialien: . . Teile

Alkylphenol* 150

n-Hexan 100

Wasser** 15

Hexanlösung von Sulfonsäure*** 14

Methoxyäthanollösung von Magnesiumäthoxy- 282 äthoxidcarbonätkomplex****

* Wie in Beispiel 1.
** Wie in Beispiel 1.

-*■*·* _4_US (i_eEi gleichen Ausgangsmaterial wie in Beispiel 4 verwendete hergestellte Sulfonsäure. Die Hexanlösung wreist folgende Analysendaten auf:

Verbindungsgewicht (als Säure) = SuIfonsäureaciditat, mÄq/g = 0,499

Nichtflüchtiges, Gew.-% . = 42,5

Öl, Gew.-96 - 17,6

**■*#- Dieses Material ist ein Gemisch von 70 g Methoxyäthanol und 212 g eines 7,6 Prozent Mg enthaltenden Methoxyäthanollösung eines Magnesiummethoxyäthoxidcarbonatkomplexes.

BAD OHlQINAL

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Ein 1 Liter fassender Dreihalskolben v/ird mit dem Älkylphsnol, n-Hexan, Wasser~Methoxyäthanol-Azeotrop und der Hexanlofiung von Sulfonsäure ßeschickt. Dann wird dem Geraisch die Methoxyäthanollösung des Magnesiumzwischenproduktes unter Rühren zugesetzt. Dabei werden innerhalb 55 Minuten 63 Prozent der Methoxyäthanollösung zugesetzt, wobei man die Temperatur des Gemisches in einem Bereich von 25 bis 55⁰C hält. Die restlichen 37 Prozent der Methoxyäthanollösung werden innerhalb 65 Minuten zugegeben, wobei man das Gemisch bei der Rückflußtemperatur (>70 bis 73⁰C) hält. Nach beendeter Zugabe der Methoxyäthanollösung wird das Gemisch eine weitere Stunde am Rückfluß erhitzt. Dann werden die Lösungsmittel entfernt, indem man das Gemisch auf 150⁰C erhitzt und gleichzeitig mit Kohlendioxid bläst. Während der Entfernung des Lösungsmittels werden 85 Teile Weißöl (80 pale oil) zugegeben.

Das so erhaltene Produkt besitzt eine Essigsäurebasenzahl von 251 (theoretisch 250) und ein Metallverhältnis von 1,49.

B e i s ρ i e 1 4

Dieses Beispiel erläutert die Herstellung einer Dispersion von Magnesiumcarbonat in einem Magnesiumalkylphenolat. Es unterscheidet sich vom Beispiel 3 hauptsächlich dadurch, daß ein anderes Alkylphenol verwendet wird.

209849/12?7

Alkylphenol ¹^ I96I"

η-Hexan 1471

Methoxyäthanol 400

2)

Hexanlötfung von Su].fonsäure ' I6I

Wasser 75

Methoxyäthanollösung von Magnesiuramethoxyäthoxidcarbonatkomplex ' ' 1914

Dieses Alkylphenol enthält etwa 60 Gewichtsprozent Cg-Monoalky!phenol, etwa 34 Gewichtsprozent Cg-Dialkylphenol und etwa 6 Gewichtsprozent freies Öl.

' Zur Herstellung dieser Sulfonsäure wird als Ausgangsmaterial ein durch Alkylieren von Benzol mit einem vorwiegend geradkettige Olefine mit über 20 C-Atomen enthaltendem α-Olefingemisch erhaltenes Alkylbenzolgemisch verwendet. Die Sulfonsäure v/eist folgende Analysenwerte auf:
Verbindungsgewicht (als Säure) 488

SuIfonsäureaciditat, mÄq/g 0,587

Nichtflüchtiges, Gew.-96. . 39,1

Öl, Gew.-?ό 10,45

^JJ Dieses Material enthält 7,48 Gew.-% Magnesium.

Ein 12 Liter fassender Dreihalskolben wird mit dem Alkj'lphenol, η-Hexan, der Hexanlösung von Sulfonsäure, dem Methoxyäthanol und Wasser beschickt. Dieses Gemisch wird auf etwa 50⁰C erhitzt und innerhalb 45 Minuten mit der Hälfte, d.h. 957 g der Methoxyäthanollösung des Magnesiummethoxyäthoxidcarbonatkomplexes versetzt, wobei man die Temperatur in einem Bereich

.2098 49/1227

von 49,5 bis 53⁰C hält. Dasn erhitzt man day Reaktionsgerüisch zum Rückfluß und gibt innerhall) 90 Minuten die restlichen 957 g der Methoxyäthanollösung des MagnesiuiniKothoxyäthoxidcarbonatkomplexes zu, wobei raan die Temperatur in einem Bereich von 66 bis 71⁰C hält. Hierauf wird das Gemisch auf 150⁰C erhitzt und dann mit 900 g eines naphthenisehen Schmieröls mit einer Viskosität von 300 SSU bei 37,8⁰C versetzt» Dann hält man das Gemisch 1 Stunde bei einer Temperatur von 140 bis 16O⁰C, um die Lösungsmittel zu entfernen, wobei gleichzeitig Kohlendioxid eingeblasen wird. Das so erhaltene Produkt wird heiß durch einen Filtertrichter unter Verwendung von "Hyflo" (Diatoineenerde) als Filterhilfe filtriert. Man erhält 3150 Teile eines Produkts mit folgenden Analysendaten und Eigenschaftenι

Metallverhältnis . =0,67

B.S. & ¥., Prozent* = 0,25

Essigsäurebasenzahl = 221

Magnesium^ Prozent = 4,88

Hautbildungsneigung (24 h) = sehr schwach

* Standardtest, der ein Maß für Bildung von Sediment beim Verdünnen in einem Lösungsmittel liefert.

Beispiel 5

Dieses Beispiel erläutert die Herstellung einer Dispersion von Magnesiumcarbonat in einem sulfurierten Alkylphenolat.

209849/1227

- 23 -	rvendete Materialien:	2224073
Sulfuriertes Äikylphenol '	Teils
Hexan	1792
Methoxyäthanol	2000
Naphthenisches Schmieröl ''	400
Hexanlcsung von Sulfonsäure	400
Leitungswasser	154,7
Carbonatisiertes.Magnesiumzwischen	81,4
produkt -'*	1882

' Dieses Material enthält etwa 71 Gewichtsprozent eines Gemisches aus sulfurierten Cg-Mono- und -Dialkylphenolen und etwa 26 Gewichtsprozent freies Öl. Es enthält weiter 6,53 Gewichtsprozent Schwefel« Das Material wird vor der Verwendung zur Entfernung aller Verunreinigungen mit einem r.nerten Gas geblasen.

²' Dieses Material besitzt eine Viskosität von 300 SSU bei 37,8°-C.

■*' Das zur Herstellung dieser Sulfonsäure verwendete Ausgangsmaterial ist ein Gemisch aus 60 Prozent Alkylbenzolen der in Beispiel 4 beschriebenen Art und 40 Prozent eines Di-nalk3»-lbenzols. Das Material weist folgende Analysendaten auf: Verbindungsgewicht (als Säure) 466

Sulfonsäureacidität, mÄq/g 0,559

Nichtflüchtiges, Gewichtsprozent 32,85 Öl, Gewichtsprozent 6,51

' 1,2 Mol Wasser pro Mol verwendetes überschüssiges Magnesium.

209849/1227

' Dieses Material Ist eine Methoxyäthanollösung eines Methoxyätho.xydcarbonatkomplexes mit einem Magnesiumgehalt von 7,98 Prozent.

Ein 12 Liter fassender Dreihalskolben wird mit dem suifurierten Alkylphenol,. dem Hexan, dem Methoxyäthanol, dem naphthenisehen Schmieröl, der Hexanlösung von Sulfonsäure und dem Wasser beschickt. Dieses Ausgangsgemisch wird innerhalb 60 Minuten mit 941 g des carbonatisierten Magnesiumzwischenproduktes versetzt, wobei es durchgemischt und seine Temperatur in einem Bereich von 25 bis 55⁰C gehalten wird. Dann wird das Gemisch auf die Rückflußtemperatur erhitzt und innerhalb 60 Minuten mit 941 g des carbonatisierten Magnesiurazwischenproduktes versetzt, wobei man seine Temperatur bei 67 bis 76°C hält. Hierauf werden die flüchtigen Bestandteile durch Erhitzen des Gemisches auf 150⁰C entfernt. Dabei wird das Gemisch 1 Stunde bei einer Temperatur in einem Bereich von 140 bis 16O⁰C gehalten, wobei man es mit COp bläst. Dann' werden 20 g des naphthenisehen Schmieröls zugegeben, um das Gesamtgewicht des Produkts auf 2750 g einzustellen. Das Endprodukt weist folgende Analysendaten und Eigenschaften auf:

Metallverhältnis = 1,59

B.S. &¥., Prozent = 0,75

Essigsäurebasenzahl = 243

Magnesium, Gewichtsprozent = 5,45

Schwefel, Gewichtsprozent = 4,26

BAD ORIGINAL 20984 9/1227

B e .1 S

Dieses Beispiel erläutert die Herstellung einer Dispersion von Calciumcarbonat in einem sulfurierten Alkylphenol.

Verwendete Materialien: ." Teile

Sulfuriertes Alkylphenol . ' 90

Hexan 84

Methoxyäthanol 20

Naphthenesehes Schmieröl ^J ' 16,8 Hexanlösung von Sulfonsäure . 7,9

Wasser ' ■-...---". 3,67

Calciurazwischenprodukt ^' .157*2

' Dieses Material enthält ein Gemisch aus sulfuriertem Mono-.

" C_Q- und Di-Cg-alkylphenolen. Es enthält 73,6 Prozent sulfurierte Phenole und 26,4 Prozent freies Öl. Das Material enthält 6,11 Gewichtsprozent Schwefel und 0,80 Gewichtsprozent Chlor. Vor der Verwendung wird es mit einem Inertgas abgestreift, um Verunreinigungen zu entfernen.

²^ Wie in Beispiel 5,. ■

-^ Dieses Material wird durch Sulfonieren eines komplexen Gemisches von Kohlenwasserstoffen hergestellt. Es enthält etwas langkettige Monoalky!benzole und etwas Di-n-alky!benzole und weist folgende Analysendaten auf:

Verbindungsgewicht (als Säure) 444 SuIfonsäureaeiditat, mÄq./g 0,556

Nichtflüchtiges, Gewichtsprozent 33,45 Öl, Gev/ichtsprozent 852

209 849/1227

.26.·-

⁺^ 1,2 Mol Wasser pro Mol überschüssiges Calcium.

5) ' Das Calciumzwischenprodukt ist eine i'Iethoxyäthanollösung eines Calciummethoxyäthoxidcarbonatkomplexes mit einem Calciumgehalt von 7,42 Gewichtsprozent.

Ein Pfaudler-Reaktionsgefäß wird mit dem sulfur!erten Alkylphenol, dem Hexan, dem Methoxyäthanol, dem naphthenisehen Schmieröl, der Hexanlösung von Sulfonsäure und dem Wasser"beschickt. Dieses Gemisch wird mit 35»65 kg (die Hälfte der insgesamt verwendeten Menge) des Calciumzvrischenproaukts versetzte Das Calciumzwischenprodukt wird innerhalb 60 Minuten zugegeben, wobei man die Temperatur in einem Bereich von 2h bis 5S⁰C hält. Dann wird das Gemisch auf die Rückflußtemperatur (75 bis 78⁰C) erhitzt. Dann wird der Rest des Calciumzwlschenprodukts (35,65 kg) im Laufe von 60 Minuten zugegeben, wobei man das Gemisch auf der vorstehend genannten Temperatur hält. Nach der Zugabe des Calciumzwischenproduktes vd.rd das Gemisch innerhalb 3 Stunden auf eine Endtemperatur von 15O°C erhitzt, um die Lösungsmittel zu entfernen. Während der letzten 70 Minuten dieser Erhitzungsperiode wird das Gemisch mit Kohlendioxid geblasen. Nach dem Filtrieren weist das so erhaltene Produkt folgende Analysendaten und Eigenschaften auf:

209849/ 1227

Metallverhältnis = 1,43

BssAgsaurebasenzahl = 230

Viskosität bei 98,9°C, cS = '245,8

B-. S. &¥., Prozent = " 0,055

Calcium, Prozent = 8,29

Schwefel, Prozent = 4,50

Rautbildungsneigung = keine

Bei spiel 7

Dieses Beispiel erläutert die Herstellung einer Dispersion von Calciumhydroxid, in einem Calciuinsalz eines sulfurierten Alkylphenols, wobei das Produkt 40 Gewichtsprozent Dispersoid enthält.

Verwendete Materialien: ■ Te^iIe

1)

Sulfur! erte s Alkylphenol ' 186,6

n-Hexan 120

Methoxyäthanol 60

2)

Naphthenisch.es Schmieröl ' 121,3

Hexanlösung von Sulfonsäure ' 19,0

V/asser ' 5,2

Methoxyäthanollösung von Calcium ' 251,2

¹ Sulfuriertes Gemisch aus Monononylphenol und Dinonylphenolen mit folgenden Analysenkenndaten:

öl, Gewichtsprozent 26,4

Phenole, Gewichtsprozent 73,6

Durchschnittsäquivalentgewicht der 265
sulfurierten Phenole

Schwefel, Gewichtsprozent 6,11 209849/122.7

' Yfie in Beispiel 5.

^' Diese Sulfonsäure ist aus einem durch Alkylieren von Benzol-

gemisch von vorwiegend geradkettigen a-Olefinen mit über 20 C-Atomen im Molekül erhaltenen Alkylbenzolgemiöch hergestellt und weist folgende Analysendaten auf: Verbindungsgewicht (als Säure) 503 Sulfonsäureacidität, mÄq/g 0.529

Nichtflüchtiges, Gewichtsprozent · 28,8 Öl, Gewichtsprozent 2_r3

' Entspricht 1,3 Mol Wasser pro Mol dispergierte Phase.

*' 7,02 Prozent Ca-Gehalt.

Unter Verwendung der vorstehenden Ausgangsmaterialien wird im wesentlichen wie im Beispiel 3 gearbeitet, wobei abweichend davon lediglich das Produkt 1 Stunde bei 140 bis 16O°C mit Stickstoffgas abgestreift wird.

Die überbasisch machende bzw. überschüssige Menge (erste Zugabe) der Methoxyäthanollösung von Calcium beträgt 117,5 g. Diese Teilmenge wird innerhalb 30 Minuten bei einer Temperatur von 25,5 bis 52°C zugesetzt.

Die neutralisierende Menge (zweite Zugabe) der Methoxyäthanol« lösung von Calcium beträgt 133₅7 g und wird im Laufe von 45 Mi« nuten bei einer Temperatur von 75,5 bis 77,5⁰C zugesetzt. Die Ausbeute an Endprodukt beträgt 352,3 g. Das Produkt weist folgende Analysendaten und Eigenschaften auf:

209849/1227

_ oq

Essigsäurebasenzahl 134

Metallverhältnis ' 0,77

Calcium, Gewichtsprozent 5,10

Schlief el, Gewichtsprozent 3,69

Viskosität bei 98,9⁰C, cS. 225,1

B.S..&W., Prozent (nicht filtriert) 0,65

Beispiel 8

Dieses Beispiel erläutert die Herstellung einer Dispersion von Magnesiumhydroxid in einem Magnesiumsalz eines sulfuriert ten Alkylphenols, wobei das Produkt 55 Gewichtsprozent Dispersoid enthält. ·

Verwendete Materialien: Teile

Sulfuriertes Alkylphenol ' . 264,0 Benzol . 120

Methoxyäthanol 120

2}

Naphthenisches Schmieröl ' . ~ 46,0

Hexanlösung von Sulfonsäure ' 19,3

Wasser ^' 6,4

Methoxyäthanollösung von Magnesium "^ 166,3

¹^ Wie in Beispiel 7»

' Wie in Beispiel 5· ·

³' Wie in Beispiel 7. .^: "■■."■'■" *'- "■ ■^:V ".'■' ' ^: - ■■'' ' ''."'· " ""'. ^:

' Entspricht...1,3 Mol Wasser pro Mol dispergierte phase.

⁵' 8,86 Prozent Magnesiumgehalt. ":

Es wird im wesentlichen analog Beispiel 3 gearbeitet, wobei abweichend davon jedoch das Produkt 1 Stunde mit Stickstoffgas bei 140 bis 16O⁰C abgestreift wird.

209849/1227

Die überbasisch machende Menge (erste Zugabe) an Methoxyätbanollösung von Magnesium beträgt 72,7 g, die innerhalb 30 Minuten bei einer Temperatur von 25,0 bis 51,0⁰C zugesetzt werden. Die neutralisierende Menge (zweite Zugabe) der Methoxyäthanollösung von Magnesium beträgt 93,6 g, die innerhalb 45 Minuten bei einer Temperatur von 80 bis 92,5°C zugesetzt werden.

Man erhält 355,7 g eines Produktes mit folgenden Analysendaten und Eigenschaften:

Essigsäurebasenzahl 189

■ Metallverhältnis 0,77

Magnesium, Gewichtsprozent 4,29

Schwefel, Gewichtsprozent . 5,14

Viskosität bei 98,9⁰C, cS 1140,9

B.S. &W., Prozent (unfiltriert) 0,30

Beispiel ft

Dieses Beispiel erläutert die Herstellung einer Dispersion von Magnesiuracarbonat in einem Magnesiumsalz eines sulfurierten Alkylphenols mit einem Dispersoidgehalt von 50 Gewichtsprozent. Verwendete Materialien; Teile

Sulfuriertes Alkylphenol ' 240,0

n-Hexan 120

Methoxyäthanol 6ö Naphthenisches Schmieröl ' 80

Wasser ^' 3,3

Methoxyäthanollösung von Magnesiumalkoxid- 142,6 carbonatkomplex '

209 849/122 7

? Wie in Beispiel 7.

' Wie in Beispiel 5. .

^Jl Entspricht 1,2 Mol Wasser pro Mol dispergierte Phase, ' 7»98 Prozent Magnesiumgehalt.

Unter Verwendung der vorstehend aufgeführten Materialien wird im wesentlichen analog der in den Beispielen 4 bis 6 angewandten Arbeitsweise gearbeitet, wobei abweichend davon jedoch keine Sulfonsäure verwendet wird.

Die überbasisch machende Menge (erste Zugabe) der Methoxyäthanollösung von Magnesiumalkoxidcarbonatkomplex beträgt 46,0 g, die innerhalb 30 Minuten bei einer Temperatur von 26,5 bis 55°C zugegeben werden.

Die neutralisierende Menge (zweite Zugabe) der Methoxyathanollösung des Magnesiumalkoxidcarbonatkomplexes beträgt 96,6 g, die im Laufe von 45 Minuten bei einer Temperatur von 74 bis 78°C zugegeben werden»

Man erhält 346,9 g eines Produktes mit folgenden Analysendaten und Eigenschaften:

Essigsäurebasenzahl 149

Metallverhältnis · 0,8

Magnesium, Gewichtsprozent 3,33

Schwefel» Gewichtsprozent 4,53

Viskosität bei 98,9°C, cS. 207,6

B.S. & W. (unfiltriert) 0,65

20 9 3 4-9/ 12 27

Claims

P /108^-^0 17. Hai 1972

1. Verfahren zur Herstellung hochbasischer Dispersionen von Magnesium-j.Calcium- oder Bariumsalzen Qirdalkalimetallsalzen) gegebenenfalls sulfurierter, insgesamt 8 bis 40 C-Atome in dero bzw. den Alkylrest(en) enthaltender Alkylphenole der Formel

in der R ein geradkettiger oder verzweigter, gesättigter oder ungesättigter, aliphatischer Kohlenwasserstoffrest mit 4 bis 30 C-Atomen ist, und η für 1 oder 2 steht, durch Behandeln der gegebenenfalls sulfurierten Alkylphenole mit einem Teil der insgesamt verwendeten Erdalkalimetallmenge in Form einer basi-' sehen Verbindung in Gegem^art von nichtflüchtigem Verdünnungsöl_f Alkohol(en) und V/asser bei verhältnismäßig wenig erhöhter Temperatur, Versetzen des so erhaltenen Gemisches mit dem Rest der verwendeten Erdalkalimetallmenge bei einer höheren als der bei der ersten Erdalkalimetallteilmengenzugabe angewandten Temperatur und Abtrennen der flüchtigen Bestandteile aus dem so erhaltenen Reaktionsproduktgemisch durch Erhitzen, dadurch gekennzeichnet, daß man a) ein Ausgangsgemisch aus

etwa 3 bis etwa 80 Gewichtsteilen mindestens eines gegebenenfalls ₍sulfurierten Alkylphenols der Formel I (Alkylphenol),

etwa 0,10 bis 95 Gewichtsteilen.eines nichtflüchtigen Verdünnungsöls mit einem Siedepunkt von über etwa 200⁰C, etwa 0,5 bis 250 Gewichtsteilen eines flüchtigen Verfahrens-

2 0 9 8 4 9 / ^l 2 2 7

!Lösungsmittels, das unter etwa .15O⁰C siedet,

etwa 0,2 bis 14 Gewichtsteilen. Wasser herstellt, vvobai die Wassermenge so gewählt wird, daß pro Grammatom dißporgiertes Erdalkalimetall im Endprodukt 1,0 Ms 2,5 Mol V/asser im Ausgangsgemisch vorhanden sind» ■

b) das Ausgangsgemisch bei einer Temperatur im Bereich von etwa 20 bis etwa 55°C mit dem Teil der insgesamt verwendeten Erdalkalimetallmenge in Form einer Lösung in mindestens einem Glykoläther der Formel

R¹OCH₂CH₂OH · (II),

in der R¹ einen C, _g-Alkylrest bedeutet,oder der Formel

HOCh₂CH₂OCH₂CH₂OR" " (HI),

in der R" ein C, A-Alkylrest ist, versetzt, der die zum Neutralisieren der eingesetzten Alkylphenolmenge erforderliche stöchiometrische Menge übersteigt (überschüssiges Erdalkalimetall), mit der Maßgabe, daß pro Äquivalent Alkylphenol etwa 0,1 bis etwa 5 Äquivalente überschüssiges Erdalkalimetall verwendet werden,
und

c) das so erhaltene Gemisch bei einer Temperatur im Bereich von etwa 55 bis etwa 10O⁰C mit dem Rest der insgesamt verwendeten Erdalkalimetallmenge, der somit der zum Neutralisieren der eingesetzten Alkylphenolraenge erforderlichen stöchiometrLachen Menge entspricht, in Form einer Lösung in mindestens einem Glykoläther der Formel II oder IXI verhetz'tv Mi ti dot Ilißgabe, ,daß insgesamt etwa 0,4 bifl"'^cjn Gewichts; Lei Le'Hai,QS¹Ei ium, Calcium oder Barium in Glyko la tlier-

^j' tVfirucih.'l.')!; werden.

BAD ORIGINAL

209 8 49/1 2 2.7

'Al:

j-t '■■

7224073

2- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als nichtflüchtiges Verdürmungsöl ein Minoralschniicröl oder ein synthetisches .Schmieröl verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als flüchtiges Verfahrenslösungsniittel aromatische Kohlenwasserstoffe, aliphatische Kohlenwasserstoffe, primäre aliphatische C, /--Alkohole und/oder C-^g-Glykoläther verwendet werden.

4. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3* dadurch gekennzeichnet, daß als Glykoläthsr zur Herstellung der Glykolätherlösiirig von Magnesium, Calcium oder Barium Äthylenglykolraonomöthyl- und/oder -monoäthyläther verwendet wird bzw. werden.

5. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,, daß zur Herstellung des Ausgangsge_r misches-im Verfahrensschritt a) etwa 5 bis etwa 70 Gewichtsteile mindestens eines gegebenenfalls sulfurierten Alkylphenols, etwa 5 bis etwa 90 Gewichtsteile nichtflüchtiges Verdünnung s öl, etwa 10 bis etwa 100 Gewichtsteile flüchtiges Verfahrenslösungsmittel und etwa 0,3 bis etwa 10 Gewichtsteile Wasser verwendet werden.

6. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Erdajkalimotall. Magnesium oder Calcium vorwendet wird.

BAD ORIGINAL

2 0 ft .49/1227

7- Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche'1 bis 6, dadurch gokennzoichoet; daß als Verfahrenslösungsmittel ein Gemisch aus mindestens einem aliphatischen oder aromatischen Kohlenwasserstoff und einem C-, „-Glykoläther verwendet wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7', dadurch gekennzeichnet, daß als Vorfahrenslösungsmittel ein Gemisch aus .Hexan oder Benzol und Methoxyäthanol verwendet wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß als nichtflüchtiges Verdünnungsöl ein I'Iineralschmieröl verv/en wird.

10. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß im Verfahrensschritt a) ein Ausgangsgemisch hergestellt"wird, das zusätzlich etwa 0,1 bis etwa 50 Teile mindestens einer öllÖslichen Sulfonsäure pro 100 Teile Alkylphenol(e) enthält.

11. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 10 zur Herstellung hochbasischer Dispersionen von Magnesiumsalzen gegebenenfalls sulfurierter Alkylphenole, dadurch gekennzeichnet, daß im Verfahrensschritt a) ein Ausgangsgemisch hergestellt wird, das mindestens etwa 4 Gewichtsteile Alkylphenol(e) und etwa 15 bis 95 Gewichtsteile nichtflüchtiges Verdünnungsöl enthält und daß im Verfahrensschritt b) eine Lösung von Magnesium in einem Glykoläther der Formel II vorwendet wird.

BAD ORIGfNAL

2 0 ° ^ 4 9 / 1 ■-.' -^e 7 -" .-^:

12„ Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß als Glykoläther der Formel II Ä'thylenglykolmonomethylather
verwendet wird.

13. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß im Verfahrensschritt a) ein Ausgangügemisch hergestellt wird, das etwa 9 bis etwa 70 Gewichtsteile Alkylphenole), etwa 20 bis 90 Gewichtsteile
nichtflüchtiges Verdünnungsöl, etwa 2 bis etwa 80 Gewichtsteile flüchtiges Verfahrenslööungsrnittel und etwa 0,3 bis etwa 10 Gewichtsteile Wasser enthält.

BAD ORIGINAL

209849/ 1 227