DE3001000A1

DE3001000A1 - Mehrzweckschmiermittel

Info

Publication number: DE3001000A1
Application number: DE19803001000
Authority: DE
Inventors: A Gordon Alexander; Keith Coupland
Original assignee: Exxon Research and Engineering Co
Current assignee: ExxonMobil Technology and Engineering Co
Priority date: 1979-02-05
Filing date: 1980-01-12
Publication date: 1980-08-07
Also published as: DK50080A; US4253979A; DK153331C; IT8019678A0; FR2447962A1; MY8500033A; SE444688B; FR2447962B1; CA1118749A; GB2040998B; NL8000722A; SE8000878L; AU5516880A; AU529575B2; GB2040998A; JPS55104396A; BE881518A; DK153331B; BR8000658A; JPH0128080B2

Description

PATENTAN \ζ' ALTE DR. KARL TH. HEGEL DIPL.-ING. KLAUS DICKEL

GROSSE BERGSTRASSE 223 2000 HAMBURG 50 X JULIUS-KREIS-STRASSE 33 8000 MÜNCHEN 60

POSTFACH 50 06 62 TELEFON (040)38 25 95 TELEFON (089) 88 52 10

ZUGELASSEN BEIM EUROPÄISCHEN PATENTAMT

Γ 1

TELEGRAMM-ADRESSE: DOELLNER-PATENT HAMBURG FERNSCHREIBER: 2 161980 KMH d

F- .J

IHR ZEICHEN· UNSER ZEICHEN . 2000 HAMBURG, DEN

H 3043 Dr.He/re

EXXON RESEARCH AuD ENGINEERING COMPANY P.O. Box 390, Florham Park, N.J. 07932, U.S.A.

MEHRZWECKSCHMIERMITTEL

Die Erfindung bezieht sich, auf eine neue Mehrzweckschmiermittelzusammensetzung, die besonders wünschenswerte Hochtemperatureigenschaften aufweist. Im einzelnen bezieht sich die Erfindung auf eine Schmierfettzusammensetzung, die aus einem schmierenden Grundöl und einer wirksamen Menge einer ausgewählten Pyrrolidonverbindung als Fettverdickungsmittel besteht.

Im Laufe der Jahre ist eine große Zahl von Yerdickungsmitteln für Fette entwickelt worden. Hierzu gehören Alkalisalze von Fettsäuren, Tonsorten, Polyharnstoffverbindungen, Asbest, Ruß, Silicagelsorten, komplexe Aluminiumverbindungen, Polymerisate, Phthalocyanin, Indanthren usw. Trotz der großen Zahl und Verschiedenheit solcher Verdickungsmittel wird bei der Fabrikation von Fetten weltweit in

POSTSCHECKKONTO, HAMBURG 2913 20 - 205 POSTSCHECKKONTO: MÖNCHEN 8ββ-802

BANK: DRESDNER BANK AC. HAMBURG ~ ,. ^ ^ „ , . BANK= DEUTSCHE BANK AG. MÖNCHEN

KTO.-NR· 3 813 897 BLZ 200 800 00 U O Ü U 0 JL / U 0 / '* KTO.-NR. 66StOOf BLZ 700 700 [O

über 90 % Alkaliseife als Verdickungsmittel verwendet. Das einzige 7erdickungsmittel, das keinen Seifencharakter aufweist und eine technische Bedeutung erlangt hat, sind komplexe Aluminiumverbindungen, Tonsorten und Polyharnstoffverbindungen, aber auch diese nur in sehr begrenztem Ausmaße.

Die seifenartigen Verdickungsmittel, die in der Hauptsache verwendet werden, rühren von der Verseifung von Fetten und Ölen mit Lithium- und Calciumhydroxid her, allerdings sind auch Natrium- und Bariumseifen in geringerer Menge für besondere Anwendungen benutzt worden. Die Jette und Öle sind in der Hauptsache Mischungen von Vorlauffraktionen von Fettsäuren mit 16 bis 18 Kohlenstoffatomen, dabei besteht die bevorzugte Seife aus Lithium 12-Hydroxystearat. Dieser bevorzugte Lithium-Seifenverdicker stellt mehr als 50 % aller Fette dar und ist in fast allen Supermehrzweckfetten enthalten. Die Lithium-Seifenfette sind in zahlreichen Patenten beschrieben und erläutert, beispielsweise dem U.S. Patent 3 758 4-07, erteilt an G = L. Harting am 11. September 1973, im U.S. Patent 3 791 973, erteilt an S. Gilani und Mitarbeiter am 12. Februar 1974-, dem TJ.S. Patent 3 929 651, erteilt an D. Murray und Mitarbeiter am 30. Dezember 1975.

Obwohl, wie oben bereits angegeben, eine Mehrzahl von Verdickungsmitteln entwickelt worden ist, geben diese im allgemeinen nicht die gleiche Leistung wie Lithium 12-Hydroxystearat, besonders in den kritischen Gebieten der Hochtemperaturanwendung, hinsichtlich der Scherbeständigkeit, der Wasserbeständigkeit und der Verträglichkeit mit sonstigen Additiven«.

Obwohl 12-HydroxyStearinsäure das am meisten erwünschte Fettsäureverdickungsmittel darstellt, treten hier verschiedene Liefer- und wirtschaftliche Probleme hinsichtlich der Fettsäure und des Lithiums auf, die teuer sind, obwohl sie in manchen Teilen der Welt leicht erhältlich sind.

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BAD ORIGINAL

Infolgedessen ist es erwünscht, ein neues Fettverdickungssystern zu entwickeln, das die Abhängigkeit von der 12-HydroxyStearinsäure ausschaltet und die Verwendung von Lithium vermindert oder ganz unnötig macht.

Es wurde nun gefunden, daß eine Mehrzweckschmierfettmasse mit verbesserten Eigenschaften, wie einer Scherbeständigkeit, einer verminderten Ausscheidung von Öl, einer Verträglichkeit mit allen Zusatzstoffen, einer Wasserbeständigkeit und ausgezeichneten Hochtemperatureigenschaften, geschaffen werden kann, mit Hilfe einer Masse, die eine ausgewählte Pyrrolidonverbindung als Verdickungsmittel enthält.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Schmierfettmasse, die aus einem schmierenden Grundöl und einer wirksamen Menge einer ausgewählten Pyrrolidonverbindung als Verdickungsmittel besteht.

Die in der Schmierfettmasse gemäß der Erfindung verwendete Pyrrolidonverbindung ist ein Derivat einer 2-Pyrrolidon-4-Carbonsäure und besitzt die folgende allgemeine Formel:

-R.

in dieser bedeutet χ die Zahl 1 bis 3, vorzugsweise Λ bis 2, und am besten 2, A ist eine Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 50, vorzugsweise 1 bis 27, kohlenstoffatomen, D stellt einen Hydroxyl- oder Restteil einer Garbonsäuregruppe dar, die je nach Wunsch frei oder mit einem geeigneten Metall mit einer or-

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ganischen Base oder einem Alkohol neutralisiert sein kann und die 1 oder 2 Kohlenwasser st off gruppen mit 1 "bis 50, vorzugsweise 1 bis 30, Kohlenstoffatomen enthält, unter der Bedingung, daß mindestens eine langkettige Kohlenwasserstoffgruppe von mindestens 12 Kohlenstoffatomen entweder im Radikal D oder im Radikal A vorhanden ist. R^,, Rg, R^ und R. bedeuten Wasser

stoff oder eine Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 6, vorzugsweise 1 bis 4 Kohlenstoffatomen.

Im einzelnen bedeutet A einen Alkyl-, Aryl-, Alkaryl- oder Aralkylrest mit 1 bis 50» vorzugsweise 1 bis 25 und am besten 1 bis 15 Kohlenstoffatomen, wenn χ den Wert 1 besitzt. Weist χ den Wert 2 auf, dann ist A ein Alkylen, ein Arylen, ein AIkarylen oder ein Aralkylen mit 1 bis 50, vorzugsweise 1 bis 25 und am besten 12 bis 22 Kohlenstoffatomen. Wenn dagen χ den Wert 3 besitzt, ist A ein dreiwertiges Kohlenwasserstoffradikal mit 1 bis 50, vorzugsweise 1 bis 25 Kohlenstoffatomen. Es sei bemerkt, daß die ungesättigten Reste in der wie oben definierten Α-Gruppe verwendet werden können, indessen werden die gesättigten Reste bevorzugt. D entspricht einer MO —, einer -n-^N —, oder einer R^O-Gruppe, in der M ein Metall der ersten oder zweiten Gruppe des periodischen Systems oder Aluminium darstellt, insbesondere ein Alkali- oder Erdalkalimetall, d.h. Lithium, Natrium, Calcium, Barium, Strontium oder Magnesium, wobei Lithium und Natrium, und unter diesen wieder Lithium, besonders bevorzugt werden. R,- und Rg können jede eine Kohlenwasserstoffgruppe darstellen, insbesondere eine Alkyl-, Aryl-, Alkaryl- oder Aralkylgruppe oder die entsprechenden ungesättigten Gruppen mit 1 bis 50, vorzugsweise 1 bis 30 und am besten 1 bis 25 Kohlenstoffatomen. Dabei kann eines der Reste R_n- oder Rg Wasserstoff darstellen. Die durch die Symbole R₁- und Rg bezeichneten Gruppen können auch Heteroatome in 3?orm von Sauerstoff oder Stickstoff enthalten. Weiterhin können die Gruppen R₁- und Rg Oxyalkylenreste, insbesondere Oxyäthylen und Oxypropylen, oder auch Stickstoff enthal-

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ten, wenn ein Polyamin zur Neutralisation der sauren Gruppe verwendet wird. B₇ kann eine Kohlenwasserstoffgruppe sein, insbesondere eine Alkyl-, Aryl-, Alkaryl- oder Aralkylgruppe oder die entsprechenden ungesättigten Verbindungen mit 1 bis 50, vorzugsweise 1 bis 30 und am besten 1 bis 25 Kohlenstoffatomen; außerdem kann Er₇ Wasserstoff bedeuten. Die gesättigten Gruppen werden für Ec, Eg und Er₇ besonders bevorzugt. E^,, Ep, E₇. und En der obigen Formel sollen insbesondere Wasserstoff oder eine Alkylgruppe mit Λ bis 6, vorzugsweise 1 bis 4- Kohlenstoffatomen bedeuten. Besonders erwünscht ist, daß diese Ε-Gruppen Wasserstoff darstellen.

In der oben beschriebenen Pyrrolidonverbindung kann der Eest A Heteroatome in Form von Sauerstoff oder Schwefel und Stickstoff gruppen enthalten; der Ausdruck "Alkyl" soll auch cyclische Strukturen umfassen, es sei weiterhin darauf hingewiesen, daß verzweigtkettige Verbindungen und andere Isomere dieser Verbindungen bei der beschriebenen Pyrrolidonstruktur mit in Betracht gezogen sind. Die funktioneilen D-Gruppen können gleich oder verschieden sein, wenn mehr als eine vorhanden ist. Gemäß der vorgehenden Beschreibung können verschiedene Kombinationen der oben angegebenen A- und D-Gruppen vorhanden sein, unter der Bedingung, daß mindestens eine, im wesentlichen öllösliche Gruppe, d.h. eine langkettige Kohlenwasserstoffgruppe mit mindestens 12 Kohlenstoffatomen, anwesend ist.

Die Grundstruktur des bei der Herstellung des Fettverdiekungsmittels gemäß der Erfindung verwendeten Pyrrolidone ist eine in der 1-Stellung substituierte 2-Pyrrolidon-4-Garbonsäure, die durch Eeaktion eines geeigneten primären Amins mit einer in der oC-Stellung mit Alkyliden substituierten Carbonsäure oder einem entsprechenden Ester erhalten wird, die bevorzugt aus Itaconsäure besteht. Es handelt sich um eine allgemein bekannte Eeaktion, die zur Gewinnung von Zwischenprodukten in

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der Einststoffindustrie angewendet wird; sie ist in den amerikanischen Patenten 2 995 021, erteilt an Ao Bavley und Mitarbeiter am 18. Juli 1968 und U-S» Patent 3 395 130, erteilt an R. McDowell und Mitarbeiter am 30» Juli 1968, beschrieben.

Die oben erwähnte in der 1-Stellung substituierte 2-Pyrrolidon-4-Carbonsäure läßt man dann mit geeigneten Aminen unter Bildung eines Amid-Derivats reagieren, oder mit einem Alkohol unter Bildung eines Ester-Derivats oder mit geeigneten anorganischen Verbindungen, beispielsweise Hydroxyden, Carbonaten oder Alkoxyden, wobei die entsprechenden Salze entstehen« Wenn mehr als eine Carbonsäuregruppe in der Ausgangspyrrolidonverbindung vorhanden ist, können, wie oben bereits angegeben, verschiedene funktionelle Gruppen an der durch D bezeichneten Stelle in der oben angegebenen Formel addiert werden» Dies geschieht unter Verwendung geeigneter molekularer Verhältnisse der entsprechenden Ausgangsmaterxalxen, die zur Schaffung der gewünschten funktioneilen Gruppen erforderlich sind» Wenn beispielsweise ein aus einem Diamin, vorzugsweise einem aromatischen Diamin, hergestelltes Bispyrrolidon mit einem Amin, vorzugsweise einem langkettigen Pettsäureamin, unter Bildung eines Amid-Derivats mit einer Carbonsäuregruppe kondensiert wird, neutralisiert man die andere Garbonsäuregruppe unter Salzbildung mit einem Metall»

Die zur Herstellung der Pyrrolidonamid-Derivate gemäß der Erfindung brauchbaren Amine können primärer oder sekundärer Natur sein; es kann sich um Mono-, Di- oder Polyamine handeln= Beispiele solcher Amine sind ügende: Methylamin, Äthylamin, Diäthylamin, Ethylendiamin, n-Propylamin, Isopropylamin, Amylamin, Cyclohexylamin, Octylamin, Dioctylamin, Decylamin, Dodecylamin, Hexadecylamin, Octadecylamin, Dioctadecylamin, Kokosamin, Dikokosamin, N-Ko kos triethylendiamin, Tallölamin, Dicosylamxn, Eicosyl-Docosylamin, Di(Eicosyl-Docosyl)amin, N-Octadecenyltrimethylendiamin, Anilin, Toluidin, Xylidin,

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E-Methylanilin, Benzylamin, Diphenylamin, Amine, die sich vom Rapsöl ableiten, Phenethy 1 amin und Mischungen solcher imine, wie sie unter dem Handelsnamen Primene 81-R bekannt sind, sie bestehen in der Hauptsache aus einer Mischung von tertiärem ^G12^H25^NH2 ^{bis G}14-^H29^WII2 ^{urLd ferner die} un*©¹" äem Handelsnamen Primene JM-T bekannten Mischungen, diese bestehen in der Hauptsache aus Mischungen von tertiärem G^gH^nNHp bis tertiärem OppH^, ciiHp. Mischungen all dieser und anderer imine können ebenfalls angewendet werden. Weitere Beispiele von iminen, die brauchbar sind, können den ingaben bei KLrk-Othmer, "Encyclopedia of Chemical Technology", 2. Ausgabe, Band 2, Jahrgang 1963, auf den Seiten 99 bis 138 und 411 bis 426 entnommen werden.

Alkohole und andere Hydroxy!verbindungen, die bei der Herstellung der Pyrrolidonester-Derivate verwendbar sind, können wie folgt benannt werden: A'thy 1 alkohol, Butylalkohol, n-Decylalkohol, Oetylalkohol, Stearylalkohol, Eicosonylalkohol, Hentriacontanol, Phenol, Benzylalkohol.und Phenyläthylalkohol. Andere brauchbare Alkohole sind in dem Werk von KLrk-Othmer, "Encyclopedia of Chemical Technology", 2. Ausgabe, Band 1, Jahrgang 1963, auf den Seiten 531 bis 568 angegeben.

Die zur Herstellung der Salzderivate des Pyrrolidons brauchbaren Metallverbindungen umfassen Hydroxyde, Carbonate und Alkoxyde der entsprechenden Metalle.

Die Art der Amine, die bei der Herstellung der Vorlauferpyrrolidonverbindung verwendet werden, hängt naturgemäß von der gewünschten Gruppe A in der fertigen Pyrrolidonverbindung ab. Zu diesen Aminen gehören Phenylamin (Anilin), Phenylendiamin, Phenylendimethylamin, Haphthylendiamin, 4,4'-bis-Phenylendiamin, 4,4'-Thiobisphenylendiamin, 4,4-'-0xybisphenylendiamin, 4,4·-Methylenbisphenylendiamin, 4,4'-Isopropylidenbisphenylendiamin, Octadecylamin, Octadecyldiamin, Amine des Polyisobutylene, die bis etwa 50 Kohlenstoff atome enthalten, und andere

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Amine, wie sie in der vorausgegangenen Darstellung beschrieben sind.

Der Gesamtgehalt der JFettmasse gemäß der Erfindung an dem Pyrrolidonverdickungsmittel liegt in der Größenordnung von etwa 1 bis 60 Gew.-%, vorzugsweise bei 2 bis 50 Gew.-% und am besten bei etwa 5 bis etwa 30 Gew.-%, berechnet auf die Gesamtmasse.

Bei dem als Grundlage dienenden Schmieröl, das zur Herstellung der Fettmassen gemäß der Erfindung verwendet wird, kann es sich um irgendein üblicherweise verwendetes Mineralöl, um ein synthetischesBohlenwasserstofföl oder um ein synthetisches Esteröl handeln. Im allgemeinen haben derartige Schmieröle eine Viskosität in der Größenordnung von etwa 35 bis 200 SUS bei 99°C. Bei den mineralischen Schmierölgrundlagen, die zur Herstellung dieser Fettmassen dienen, können irgendwelche in üblicher Weise raffinierte Grundmassen verwendet werden, die von paraffinischen, naphthenisehen oder gemischten, als Grundlage dienenden Rohölen herrühren. Zu den synthetischen Schmierölen, die hier verwendet werden können, gehören Ester von zweibasischen Säuren, wie Di-2-Äthylhexylsebacat, Ester von PoIyglycolen, wie Trimethylolpropantricaprylat, Pentaerythrittetraoctanoat, Dipentaerythrit-Tricaprylat-Tripelargonat, Ester von Glycolen wie Diester von Tetraäthylenglycol mit einer 0xosäure mit 13 Kohlenstoffatomen oder komplexe Ester, wie sie aus 1 Mol Sebacinsäure und 2 Molen Tetraäthylenglycol und 2 Molen 2-Ä'thylhexanonsäure gebildet werden. Andere verwendbare synthetische Öle sind synthetische Kohlenwasserstoffe, wie Alkylbenzole, beispielsweise Alkylatrückstände aus der Alkylierung von Benzol mit Tetrapropylen, oder die Mischpolymerisate von Äthylen und Propylen, ferner Siliconöle, beispielsweise Ä'thylpheny!polysiloxane, Me thy!polysiloxane usw., außerdem PoIyglycolöle, wie beispielsweise solche, die durch Kondensation von Butylalkohol mit Propylenoxyd gewonnen sind, außerdem

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Carbonatester, beispielsweise die Produkte einer Beaktion eines Oxoalkohols mit 8 Kohlenstoffatomen mit Äthylcarbonat unter Bildung eines Halbesters, worauf sich, eine Reaktion des letzteren mit Tetraäthylenglycol anschließt usw. Weitere geeignete synthetische Öle sind Polyphenylather, beispielsweise solche, die etwa 3 bis 7 i-therbindungen und etwa 4 bis 8 Phenylgruppen aufweisen (vergl. beispielsweise amerikanisches Patent 3424678, Spalte 3)· Vorzugsweise bildet das Grundschmieröl den größeren Teil der Fettmasse.

Die !Fettmasse gemäß der Erfindung läßt sich nach irgendwelchen, in der Technik bekannten Verfahren herstellen. Solche Massen können weitere !Komponenten enthalten, beispielsweise Farbstoffe, oxydationsverhindernde Mittel, korrosionsverhindernde Mittel, die Schmierfähigkeit verbessernde Mittel usw., wie sie üblicherweise in Fettmassen vorhanden sind.

Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung, sollen jedoch nicht als Begrenzung derselben angesehen werden.

Beispiel 1

Eine Fettmasse wurde hergestellt, in dem man zunächst 300 g eines 600N-Lösungsöls mit 0,25 Molen 4,4'-Methylendianilin (49,5g =4,6 Gew.-%) und 0,5 Molen Itaconsäure (65,0 g = 6,04 Gew.-%) bei Zimmertemperatur unter Bildung einer schlammartigen Masse mischte. Die Temperatur wurde dann auf 107°C (225⁰F) erhöht, wobei die Chemikalien unter Bildung einer klebrigen Masse unter dem Öl reagierten. Die Temperatur wurde dann auf 121°C (250⁰F) unter Rühren erhöht und das Reaktionswasser abgetrieben, wodurch die Masse einen granulierten Festkörper bildete, der beim Aufhören des Rührens sich absetzte. Die gesamte Reaktionszeit betrug etwa 20 Minuten, und der Schlamm wurde 1 Stunde bei 121°G (250⁰F) erhitzt, um eine vollständige Reaktion zu sichern.

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Mun wurde Octadecylamin in einer Menge von 0,25 Molen = 67,4- g entsprechend 6,27 Gew.-% bei einer Temperatur von 121°C (25O⁰E¹ zugesetzt, daraufhin begann die Masse dicker zu werden und innerhalb IO bis "15 Minuten eine fettartige Konsistenz anzunehmen. Die Temperatur wurde nun auf 16J⁰C (3^5⁰F) erhöht, worauf die Masse rasch zu einer ziemlich glatten dicken Creme erweichte. Die Temperatur wurde dann langsam auf 204⁰G (40O⁰S¹) erhöht, wobei das Eeaktionswasser abgetrieben wurde und sich eine harte Seife bildete«. Es wurden noch zusätzlich 152 g öl der Masse zugesetzt und diese auf etwa 93°C (200⁰J) abgekühlte

0,25 Mole LiOH-H₂O entsprechend 0,98 Gew„-% wurden, in 100 cm⁵ Wasser gelöst, zugesetzt. Die Masse wurde langsam auf 163°C (325⁰S¹) während einer halben Stunde erhitzt, um die Dehydratation zu vervollständigen. Die Temperatur wurde dann auf 218°O (425⁰S¹) kurze Zeit gesteigert, um das Auskochen zu vervollständigen, dabei wurde die Masse ziemlich hart» Nun wurde die Masse gekühlt und es wurden zusätzlich 331 g Öl zugesetzt, wobei ein leicht braunes Fett erhalten wurde. Das Produkt wurde gemahlen und es wurden nochmals 100 g Öl zugesetzt, wobei das Endprodukt erhalten wurde. Die gesamte verwendete Ölmenge betrug 883 g (= 82,11 Gew,-%). Das Verdickungsmittel entsprach der Formel:

Das erhaltene Fett wurde geprüft, dabei ergaben sich folgende Eigenschaften:

Farbe (visuell) — leicht braun

Konsistenz (visuell) — glatt und butterartig

02. :c2/057-

* BAD ORIGINAL

Penetration, mm/10 bei 25°C (77⁰I¹) nach ASTM D217

unverarbeitet — 282

nach 60 Kolben- 070

hüben

nach 100 000 EoI- ₂qq

benhüben

Tropfpunkt nach ASTM 566 — über 316⁰G (600⁰F)

Rosttest nach ASTIi D174-3 — 1,1,1 (bestanden)

Verhalten gegenüber Wasser (100 g Fett auf 100 g Wasser, Behandlung während 60 Minuten bei Zimmertemperatur mit ASTM-WaIzen)

Wasserabsorption in g — 92

Metallhaftung — ausgezeichnet

Änderung der Penetration — -14 mm/10 Radlagertest bei 163°C (325⁰S¹) nach ASTM D1263 Leckverlust — 1,6 g

Senkung — nichts

ßadlagertest bei 163°C (325⁰S¹) nach ASTM D1263 bei einem Gehalt an handelsüblichen Fettzusätzen, Mitteln zur Verhinderung der Abnutzung, zur Verhinderung des Röstens und zur Verminderung der Belastung.
Leckverlust — 1,1 g

Senkung — nichts

Spindellagertest bei 177°C (35O⁰B¹) nach ASTM 3336 mit einem Gehalt an handelsüblichen, die Reibung vermindernden, das Oxydieren und Rosten verhindernden Mitteln. Laufdauer — 271 Stunden, durch

schnittlich 3 Versuche

Beispiel 2

In gleicher Weise wie in Beispiel 1 wurde eine Fettmasse hergestellt, unter Verwendung einer Gesamtmenge von 796 g Lösungsmittelöl 600IT (77,86 Gew.-%), ferner 0,25 Mole 4,4-·-Methyl en-

...12 OS' : 3 2 / 0 5 7 3

bau original

dianilin, entsprechend 49,5 g = 4,84 Gew.-%, 0,5 Mole Itaconsäure, entsprechend 65,0 g = 6,36 Gew.-%, 0,25 Mole Octadecylamin, entsprechend 67,4 g = 6,59 Gew.-% und 0,25 Mole LiOH-H₀O, entsprechend 10,5 g = 1,03

Dem wie oben angegeben hergestellten Pettprodukt wurde Azelainsäure in einer Menge von 0,125 Molen entsprechend 23,5 g = 2,3 Gew.-5&, zusammen mit einer äquivalenten Menge an LiOH.HpO, in Wasser gelöst, zugesetzt, um eine Itfeutralisation zu bewirken. Die Temperatur wurde zur Denydratation der Masse erhitzt und die Masse dann bei 232⁰G (450⁰F) ausgekocht, um die Pettstruktur zu verbessern. Beim Abkühlen der Masse wurde zusätzliches Öl (ein Teil der oben angegebenen Gesamtmenge) zugesetzt und das Fett bei Zimmertemperatur gewalzt, dabei ergab sich ein recht glattes, hell braunes Produkt mit folgenden, bei der Bewertung sich ergebenden Eigenschaften:

Penetration, mm/10 bei 25°C (77⁰P)

unbearbeitet — 261

nach 60 Eblbenhüben — 263

nach 100 000 Eblbenhüben — 306

Tropfpunkt — über 316⁰C (600⁰P)

Wasserbeständigkeit

Wasserabsorption — 81 g

Haftung — ausgezeichnet

^Δ Penetration — -3 mm/10

Beispiel 3

In ähnlicher Weise wie in Beispiel 1 wurde ein Pettprodukt hergestellt unter Verwendung von 418,1 g, entsprechend 69,69 Gew.% des Lösungsöls 600N, 49,5 g, entsprechend 8,25 Gew.-% = 0,25 Mole 4,4'-Methylendianilin, 65,0 g entsprechend 10,83 Gew.-% = 0,5 Molen Itaconsäure und 67,4 g, entsprechend 11,23 Gew.-% = 0,25 Molen Octadecylamin.

0 3 ? j 2 2 / 0 Fi 7 a

BAD ORIGINAL

Die Ausgangsstoffe wurden wie in Beispiel 1 angegeben zur Reaktion gebracht. Das erhaltene Produkt war ein leicht braunes Fett, das etwas eher als das Salzderivat nach Beispiel 1 eine freie Carbonsäurefunktion aufwies und folgende Eigenschaften besaß:

Penetration, mm/10 bei 25°C (77°$)

unbearbeitet — 276

nach 60 Kolbenhüben — 283

Tropfpunkt — 278°C (533°F)

Beispiel 4

In ähnlicher Weise wie im Beispiel 1 wurde ein Fettprodukt hergestellt, unter Verwendung von 559,0 g, entsprechend 75,03 Gew,-% des Lösungsöls 600N und 106,5 g, entsprechend 14,30 Gew.-% = 0,25 Mole eines Bispyrrolidon-Reaktionsprodukts, das durch Reaktion von 49,5 S, entsprechend 0,25 Molen 4,4'-Methylendianilin mit 65,0 g, entsprechend 0,50 Molen Itaconsäure und 69,5 g, entsprechend 9,33 Gew.-% = 0,25 Molen Octadecylamin, das unter dem Warenzeichen "Armeen 18D" von der Firma Armak Chemical Ltd. in den Handel gebracht wird, hergestellt war.

Man ließ die Bestandteile in ähnlicher Weise wie in Beispiel 1 angegeben miteinander reagieren. Die vollständige Neutralisation wurde unter Abkühlen der Masse auf 149°C (300⁰F) bei langsamem Zusatz von 10,0 g, entsprechend 1,34 Gew.-% = 0^25 Molen FaOH in 50 cur Wasser vollendet. Die Temperatur wurde anschließend auf 232⁰C (450⁰F) 15 Minuten lang gesteigert, um die Reaktion zu vervollständigen und eine geeignete Dispersion sicher zu stellen. Das Produkt hatte folgende Eigenschaften:

Penetration, mm/10 bei 25⁰C (77°F)

unbearbeitet — 268

nach 60 Kolbenhüben — 263

nach 100 000 Kolbenhüben — 306

...14 0 3 C : 3 2 / 0 5 7 B

• ^BAtJ ORIGINAL

Tropfpunkt — über 316⁰C (600⁰I¹)

Rosttest — 1,1,1 (bestanden)

Was s erb e st ändi g ke i t

Wasserabsorption — 35 S

Metallhaftung — recht gut

- Penetration — -9 mm/10

Kngellagertest bei 163°G (=325°F)

Leckverlust — 0,3 g

Senkung — nichts

Beispiel 5

In ähnlicher Weise wie in den anderen Beispielen wurde ein Fettprodukt hergestellt, unter Verwendung von 611,0 g, entsprechend 71,34 Gew,-% des Lösungsöls 600N und 106,5 S = 12,43 Gew.-%, entsprechend 0,25 Molen eines Bispyrrolidon-Reaktionsprodukts, das durch Reaktion von 1 Mol 4,4'-Methylendianilin mit 2 Molen Itaconsäure und 139,0 g, entsprechend 16,23 GeWo-% = 0,5 Molen Octadecylamin- (Warenzeichen Armeen 18D) erhalten worden war.,

Das Octadecylamin wurde in etwa der Hälfte des Öls (300 g) bei 135°G (275⁰I¹) unter Rühren gelöst, dann wurde das Bispyrrolidon-Reaktionsprodukt langsam zugesetzt, wobei sich eine Paste bildete. Die Temperatur wurde nun auf 163°0 (325°F) erhitzt, wobei sich eine schlammartige Masse bildete. Die Temperatur wurde weiter auf 177°O (35O⁰I¹) erhöht, wobei sich die Masse verdickte, da das Wasser innerhalb einer halben Stunde abgetrieben wurde. Die Reaktion und die Dispersion wurde bei 204⁰G (400⁰F) vervollständigt, wobei sich ein glattes Fett ergab= Die Masse wurde auf Zimmertemperatur unter Ö'lzusatz gekühlt, wobei sich ein Produkt folgender Eigenschaften ergab:

Penetration in mm/10 bei 25°G (77⁰F)

unbearbeitet — 281

nach 60 Kolbenhüben — 291 nach 100 000 Kolbenhüben — 286

0 3 C 0 3 2 / 0 5 7 8

BAD ORIGINAL

Tropfpunkt — 243°G

Wasserbeständigkeit — gute Metallhaftung

Beispiel 6

Ein ähnliches Fettprodukt wie in den vorher angegebenen Beispielen wurde hergestellt, unter Verwendung von 922,0 g, entsprechend 81,09 Gew.-% des Lösungsöls 600ΪΓ und 105,0 g, entsprechend 9,32 Gew.-% = 0,25 Molen eines Bispyrrolidon-Eeaktionsprodukts, das durch Eeaktion von einem Mol 4,4'-Methylendianilin mit 2 Molen Itaconsäure, 78,75 S₅ entsprechend 6,93 Gew.-% = 0,25 Molen eines im Handel unter dem Warenzeichen "Armeen HE" erhältlichen Amins, das aus hydrierter Erucasäure von Eapssamenöl hergestellt war, und 30,25 g, entsprechend 2,66 Gew.-% = 0,25 Molen Phenethylamin, erhalten worden war.

Das Amin "Armeen HE" wurde in 300 g des Öls bei 121⁰G (250⁰F) unter Etui ν en gelöst. Dann wurde das Bispyrrolidon-Eeaktionsprodukt langsam innerhalb 1 1/2 Stunden zugesetzt, wobei die Temperatur auf 177°0 (35O⁰S¹) gesteigert wurde. Die Masse wurde auf 93°C (200⁰F) unter Zusatz von 300 g Öl gekühlt, wobei ein Produkt entstand, das etwa die Konsistenz FLGI 2 aufxtfies. Das Phenethylamin wurde dann langsam zugetropft, wobei sich die Masse verhärtete. Weiteres Öl wurde unter Buhren zugesetzt, die Temperatur wurde dann auf 204°0 (400⁰F) für 2 Stunden erhöht, bevor die Masse auf Zimmertemperatur unter zusätzlichem Ölzusatz gekühlt wurde, wobei ein glattes butterartiges Fett mit folgenden Eigenschaften erhalten wurde:

Penetration, mm/10 bei 25°C (77°F)

unbearbeitet — 282

nach 60 Kolbenhüben — 282

nach 100 000 Kolbenhüben — 325

Tropfpunkt — 261⁰G (501⁰F)

Wasserbeständigkeit — gute Metallhaftung

'/ , 030032/0578

Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. Schmierfettmasse, bestehend aus einem Schmieröl und einer wirksamen Menge einer Pyrrolidonverbindung als Verdickungsmittel, dadurch gekennzeichnet, daß die Pyrrolidonverbindung folgender allgemeiner Formel entspricht:

in der χ den Zahlenwert 1 bis 3? A eine Ebhlenwasserstoffgruppe von 1 bis 50 Ebhlenstoffatomen und D eine Gruppe der Formel MO—, g^Z^W— oder Rr₇O— bedeutet, wobei M ein Metall aus der ersten oder zweiten Gruppe des periodischen Systems oder Aluminium darstellt, R₁- und R₆ Ebhlenwasser stoff gruppen mit 1 bis 50 Kohlenstoffatomen sind, wobei eine der beiden Wasserstoff sein kann, und Rr₇ eine Ebhlenwasser stoff gruppe mit 1 bis 50 Ebhlenstoffatomen oder Wasserstoff darstellen kann, unter der Bedingung, daß mindestens eine langkettige Ebhlenwasserstoffgruppe von mindestens 12 Ebhlenstoffatomen entweder in dem Rest D oder dem Rest A vorhanden ist, und R^, R₂, R^ und R^ Wasserstoff oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 6 Ebhlenstoffatomen bedeuten.

Masse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß χ den Wert 1 oder 2 besitzt, A eine Alkyl-, Aryl-, Alk-

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aryl- oder Aralkylgruppe oder entsprechende ungesättigte Gruppen mit 1 bis 25 Kohlenstoffatomen bedeuten, wenn χ den Wert 1 hat, während A ein Alkylen, ein Arylen, ein Alkarylen oder ein Aralkylen oder die entsprechenden ungesättigten Verbindungen mit 1 bis 25 Kohlenstoffatomen bedeutet, wenn χ den Wert 2 besitzt, wobei das Verdickungsmittel in einer Konzentration von etwa 1 bis etwa 60 Gew.-%, berechnet auf das Gesamtgewicht der Masse, benutzt wird.

3- Masse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß M ein Metall aus der Gruppe Lithium, Natrium, Calcium, Barium, Strontium, Magnesium oder Aluminium bedeutet, Et-, Egι Er₇ jedesmal eine Alkyl-, Aryl-, Alkaryl- oder Aralkylgruppe oder dxe entsprechenden ungesättigten Gruppen mit 1 bis 30 Kohlenstoffatomen bedeuten, während En und eine der beiden Gruppen E₁- und Eg Wasserstoff darstellen, wobei das Verdickungsmittel in einer Konzentration von etwa 2 bis etwa 50 Gew.-%, berechnet auf das Gesamtgewicht der Masse, verwendet wird.

4. Masse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß M Lithium oder Natrium bedeutet, die Gruppen E^ und Eg jedesmal 1 bis 25 Kbhlenstoffatome enthalten, wobei eine der beiden Gruppen Wasserstoff darstellen kann, und Ey eine Gruppe mit 1 bis 25 Kohlenstoffatomen oder Wasserstoff bedeutet, wobei das Verdickungsmittel in einer Konzentration von etwa 5 bis etwa 30 Gew.-%, berechnet auf das Gesamtgewicht der Masse, benutzt wird.

5. Masse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß χ den Wert 2 besitzt und eine der Gruppen D eine MO-Gruppe und eine weitere Gruppe D die Gruppe E5

bedeuten, während E₁, E₂, E, und E^ alle Wasserstoff

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darstellen.

6. Masse nacli Anspruch 5, dadurch, gekennzeich.net, daß die Gruppe Er^„ unter Verwendung von Octadecylamin, Tallöl-

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amin oder einem Amin aus Rapssamenöl hergestellt ist, während A ein 4,4'-Methylenbisphenylenradikal bedeutet.

7- Masse nach Einspruch 4, bei dem χ den Wert 2 besitzt, eine der Gruppen D aus Octadecylamin hergestellt ist und die andere Gruppe D Rr₇O- bedeutet, wobei Rr₇ Wasserstoff ist, während A 4,4'-Methylenbisphenylen darstellt und R^, R₂? ^R5 ^^-^ ^E/j. sämtlich Wasserstoff bedeuten.

8. Masse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß χ den Wert 2 besitzt, beide Gruppen D aus Octadecylamin hergestellt sind, und A ein 4,4'-Methylenbisphenylenradikal bedeutet.

9· Masse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß χ den Wert 2 besitzt, eine der Gruppen D aus Hienethylamin und die andere Gruppe D aus einem Amin besteht, das aus Rapssamenöl hergestellt ist.

10. Masse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß χ den Wert 2 besitzt und A ein Amin darstellt, das aus einer der folgenden Verbindungen besteht: Phenylendiamin, Phenylendimethy1amin, Naphthylendiamin, 4,4'-Bi spheny1endiamin, 4,4'-Thiobi spheny1endi amin, 4,4'-Oxyb i spheny1endi amin, 4,4'-Methylenbi spheny1endi amin, 4,4'-Isopropylidendiamin oder Octadecyldiamin.

ü 3 G O 3 2 / O 5 7 S