DE69423627T2

DE69423627T2 - Basische stickstoff enthaltende reaktionsprodukten mit niedrigem molekulargewicht als verbesserten träger von phosphor/bor in schmierölen

Info

Publication number: DE69423627T2
Application number: DE69423627T
Authority: DE
Inventors: Alfredo Bloch; Maryann Devine; Gerald Romanelli; Jack Ryer; Frederick Watts
Original assignee: Infineum USA LP
Current assignee: Infineum USA LP
Priority date: 1993-08-03
Filing date: 1994-08-02
Publication date: 2000-09-07
Anticipated expiration: 2014-08-03
Also published as: US5811377A; SG48312A1; KR960704018A; JP3755891B2; BR9407158A; KR100242407B1; AU682384B2; EP0712434B1; DE69423627D1; JPH09501194A; AU7450594A; EP0712434A1; CA2166964C; WO1995004120A1; CA2166964A1

Description

Hintergrund der Erfindung

1. Gebiet der Erfindung

Diese Erfindung betrifft allgemein Schmieröladditive und insbesondere multifunktionale Additive, die Reaktionsprodukte einer phosphorhaltigen Verbindung, einer basischen stickstoffhaltigen Verbindung mit niedrigem Molekulargewicht und einer optionalen borhaltigen Verbindung sind.

2. Beschreibung der verwandten Technik

Phosphor- und borhaltige Verbindungen sind aufgrund ihrer bekannten Fähigkeit, Eigenschaften von Schmierölformulierungen zu verbessern, wünschenswerte Schmieröladditive. Von phosphorhaltigen Verbindungen ist bekannt, daß sie Verschleiß vermindern, Oxidation verringern und als Extremdruckadditive ("EP"-Additive) wirken. Borhaltige Verbindungen wirken oxidationshemmend und verbessern die Antiverschleißleistung.
Eine Einschränkung der Verwendung von phosphor- und borhaltigen Verbindungen ist ihr etwas begrenzter Löslichkeitsgrad in Schmierölen. Somit gibt es wegen der wünschenswerten Eigenschaften, die diese Verbindungen Schmierölen verleihen, eine kontinuierliche Suche nach neuen phosphor- und borhaltigen Verbindungen und Verfahren zur Steigerung der Löslichkeit von Phosphor und Bor in Schmierölen.
Ein Ansatz für diese Suche ist in der US-A-4 857 214 beschrieben, auf deren Offenbarung hier Bezug genommen wird. Dieses Patent lehrt Zusammensetzungen und Verfahren zur Herstellung öllöslicher Reaktionsprodukte von anorganischen phosphorhaltigen Säuren oder Anhydriden mit einer Borverbindung und einem aschefreien Dispergiermittel wie einem Alkenylsuccinimid. Diese Reaktionsprodukte sind brauchbar als Antiverschleiß- und EP-Additive in Schmierölen.
Ein weiterer Ansatz findet sich in den erfindungsgemäßen Additiven wie nachfolgend beschrieben.

Zusammenfassung der Erfindung

Diese Erfindung betrifft eine öllösliche Reaktionsproduktzusammensetzung, die
(a) phosphorhaltige Verbindung, die Phosphorsäuren und -anhydride und partielle oder totale Schwefelanaloga derselben umfaßt,
(b) stickstoffhaltige Verbindung mit niedrigem Molekulargewicht ausgewählt aus Reaktionsprodukten von (i) Polyaminen mit kohlenwasserstoffsubstituierten Bernsteinsäuren und Bernsteinsäureanhydriden, (ii) langkettigen Carbonsäuren mit Polyaminen und (iii) kohlenwasserstoffsubstituierten Phenolen mit Aldehyden und Polyaminen und Mischungen derselben, wobei die kohlenwasserstoffsubstituierten Gruppen von (i), die langkettigen Carbonsäuren von (ii) und die kohlenwasserstoffsubstituierten Gruppen von (iii) ein durchschnittliches Molekulargewicht (Zahlenmittel) von 200 bis 700, von 150 bis 500 beziehungsweise von 150 bis 700 haben, wobei die basische stickstoffhaltige Verbindung mit niedrigem Molekulargewicht optional eine oder mehrere freie Hydroxylgruppen enthält, und
(c) optional borhaltige Verbindung
umfaßt.
Andere Ausführungsformen dieser Erfindung schließen die Schaffung von Konzentraten und Schmierölzusammensetzungen ein, die das erfindungsgemäße Reaktionsprodukt enthalten.
Eine weitere Ausführungsform dieser Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verbesserung von einer oder mehreren der Eigenschaften aus Antiverschleißwirkung, Antioxidanswirkung und Extremdrucksteigerung in einem Schmieröl.
Eine weitere Ausführungsform dieser Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steigerung der Löslichkeit von Phosphor und Bor in Schmierölen, wodurch erheblich mehr Phosphor und Bor je Gewicht des Additivs solubilisiert werden, verglichen mit anderen Verbindungen.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

Die zur erfindungsgemäßen Verwendung vorgesehenen Verbindungen umfassen anorganische phosphorhaltige Verbindungen, die Phosphorsäuren und -anhydride sind, und ihre totalen oder partiellen Schwefelanaloga.
Beispiele für diese Verbindungen schließen Phosphorigsäure, Phosphorsäure, Hypophosphorsäure, Phosphor(III)trichlorid, Phosphortrioxid, Phosphortetroxid und Phosphor(III)säureanhydrid ein. Partielle oder totale Schwefelanaloga wie Phosphormonothiosäure, Phosphordithiosäure, Phosphortrithiosäure, Phosphortetrathiosäure und Phosphorpentasulfid können auch verwendet werden. Phosphorsäuren sind die bevorzugte phosphorhaltigen Verbindungen.
Die basischen stickstoffhaltigen Verbindungen mit niedrigem Molekulargewicht können ein oder mehrere freie Hydroxylgruppen enthalten und schließen Reaktionsprodukte von (i) kohlenwasserstoffsubstituierten Bernsteinsäuren und Bernsteinsäureanhydriden mit Polyaminen, (ii) langkettigen Carbonsäuren mit Polyaminen und (iii) kohlenwasserstoffsubstituierten Phenolen mit Aldehyden und Polyamin und Mischungen derselben ein.
Der erste Typ von basischer stickstoffhaltiger Verbindung, der zur erfindungsgemäßen Verwendung vorgesehen ist, schließt Reaktionsprodukte von kohlenwasserstoffsubstituierten Bernsteinsäuren und Bernsteinsäureanhydriden mit Polyaminen ein. Die Molekulargewichte (bezogen auf das Zahlenmittel) der kohlenwasserstoffsubstituierten Gruppen liegen typischerweise im Bereich von 200 bis 700, vorzugsweise 300 bis 500, am meisten bevorzugt 400 bis 500. Allgemein neigen die resultierenden Reaktionsprodukte mit Molekulargewichten unter 200 dazu, in Ölen mit Schmierviskosität unlöslich zu sein. Zudem neigt das resultierende Reaktionsprodukt mit Molekulargewichten über 700 dazu, sehr niedrige Prozentsätze an Phosphor und Bor in das Schmiermittel einzutragen. Bei Molekulargewichten über 700 können die stickstoffhaltigen Träger als Dispergiermittel wirken, d. h. Molekulargewichte über 700 entsprechen größeren kohlenwasserstoffsubstituierten Gruppen, die ölunlösliche Bestandteile in dem Fluid in Suspen sion halten können. Dies ist nicht erwünscht, wenn versucht wird, die Menge an Phosphor und Bor in dem Schmiermittel zu maximieren.
Geeignete Kohlenwasserstoffgruppen schließen Alkyl, Alkenyl, Aryl, Cycloalkyl und heterohaltige Analoga derselben ein. Die heterohaltigen Kohlenwasserstoffgruppen können ein oder mehrere Heteroatome enthalten. Eine Vielfalt von Heteroatomen kann verwendet werden und sie sind Fachleuten leicht offensichtlich. Geeignete Heteroatome schließen Stickstoff, Sauerstoff, Phosphor und Schwefel ein, sind jedoch nicht auf diese begrenzt. Ein bevorzugtes Heteroatom ist Schwefel.
Die bevorzugte kohlenwasserstoffsubstituierte Gruppe ist Alkenyl, das vorzugsweise von einem Polyolefin abgeleitet ist. Das Polyolefin kann von einem Homopolymer oder Copolymer von einem oder mehreren Olefinmonomeren mit 2 bis 16 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise 2 bis 6 Kohlenstoffatomen abgeleitet sein. Die Copolymere schließen statistische, Block- und Gradientencopolymere ein. Geeignete Monomere schließen Ethylen, Propylen, 1- Buten, Isobutylen, 1-Penten und 1-Octen und auch Diolefine wie Butadien und Isopren ein. Wenn ein Dien als Monomer verwendet wird, wird das resultierende Polymer vorzugsweise hydriert, um mindestens 75%, insbesondere im wesentlichen alle ungesättigten Bindungen zu sättigen. Es ist besonders bevorzugt, einen von Polyisobutylen abgeleiteten Alkenylsubstituenten zu verwenden.
Die kohlenwasserstoffsubstituierten Bernsteinsäuren und Bernsteinsäureanhydride enthalten eine durchschnittliche Anzahl von Bernsteinsäuregruppen je Kohlenwasserstoffgruppe von 1 bis 5, vorzugsweise 1 bis 3 und am meisten bevorzugt 1.
Die Herstellung von kohlenwasserstoffsubstituierten Bernsteinsäuren und Bernsteinsäureanhydriden ist in der Technik wohlbekannt. Wenn die Kohlenwasserstoffgruppe von einem olefinischen Polymer abgeleitet ist, können das olefinische Polymer und Maleinsäure oder Maleinsäureanhydrid einfach zusammen erhitzt werden, wie es in den US-A-3 361 673 und US-A-3 401 118 offenbart ist, um eine thermische "En"-Reaktion hervorzurufen. Oder das olefinische Polymer kann zuerst auf etwa 1 bis 8 Gew.-%, vorzugsweise 3 bis 7 Gew.-% Chlor oder Brom, bezogen auf das Gewicht des Polymers, halogeniert, zum Beispiel chloriert oder bromiert werden, indem das Chlor oder Brom bei einer Temperatur von 60ºC bis 250ºC, z. B. 120º bis 160ºC, etwa 0,5 bis 10 h, vorzugsweise 1 bis 7 h lang durch das Polyolefin geleitet wird. Das halogenierte Polymer kann dann bei 100ºC bis 250ºC, üblicherweise etwa 180ºC bis 235ºC, für etwa 0,5 bis 10 h lang, z. B. 3 bis 8 h, mit ausreichend Maleinsäure oder Maleinsäureanhydrid umgesetzt werden, so daß das erhaltene Produkt die gewünschte Anzahl an Mol von Bernsteinsäure oder Bernsteinsäureanhydrid je Mol des halogenierten Polymers enthält. Verfahren dieses allgemeinen Typs werden in den US-A-3 087 936, US-A- 3 172 892, US-A-3 272 746 und anderen gelehrt.
Alternativ werden das olefinische Polymer und die Maleinsäure oder das Maleinsäureanhydrid gemischt und erhitzt, während Chlor zu dem heißen Material gegeben wird. Verfahren dieses Typs sind in den US-A-3 215 707, US-A-3 231 587, US-A-3 912 764, US- A-4 110 349 und der GB-A-1 440 219 offenbart.
Durch die Verwendung von Halogen reagieren normalerweise etwa 65 bis 95 Gew.-% des Polyolefins, z. B. Polyisobutylen, mit der Maleinsäure oder dem Maleinsäureanhydrid. Bei Durchführung einer thermischen Reaktion ohne Verwendung von Halogen oder Katalysator reagieren üblicherweise nur etwa 50 bis 75 Gew.-% des Polyisobutylens. Chlorierung trägt zur Steigerung der Reaktivität bei.
Die kohlenwasserstoffsubstituierten Bernsteinsäuren oder Bernsteinsäureanhydride werden mit Polyamin umgesetzt, daß insgesamt mindestens 2 Kohlenstoffatome, typischerweise 2 bis 60, vorzugsweise 3 bis 15 Kohlenstoffatome enthält. Das Polyamin enthält mindestens 2 Stickstoffatome, typischerweise 3 bis 15, vorzugsweise 3 bis 12 und am meisten bevorzugt 3 bis 9, wobei mindestens eines der Stickstoffatome eine primäre Amingruppe ist und mindestens eines, vorzugsweise mindestens zwei der verbleibenden Stickstoffatome eine primäre oder sekundäre Amingruppe ist/sind.
Die Polyamine können Kohlenwasserstoffamine sein oder Kohlenwasserstoffamine, die andere Gruppen einschließen, z. B. Hydroxygruppen, Alkoxygruppen, Amidgruppen, Nitrile, Imidazolingruppen und dergleichen. Hydroxylamine mit 1 bis 6 Hydroxygruppen, vorzugsweise 1 bis 3 Hydroxygruppen sind besonders brauchbar. Bevorzugte Amine sind aliphatische gesättigte Amine einschließlich solcher mit den allgemeinen Formeln
in denen R, R&sub1;, R&sub2; und R&sub3; unabhängig ausgewählt sind aus Wasserstoff, geradkettigen oder verzweigten C&sub1;- bis C&sub2;&sub5;-Alkylresten, alkoxysubstituierten Alkylenresten, die insgesamt 2 bis 26 Kohlenstoffatome enthalten, hydroxyalkylaminosubstituierten Alkylenresten, die insgesamt 2 bis 26 Kohlenstoffatome enthalten, alkylaminosubstituierte Alkylenreste, die insgesamt 2 bis 26 Kohlenstoffatome enthalten.
R&sub3; kann zudem einen Anteil mit der Formel
enthalten, in der R&sub1; wie zuvor definiert ist, s und s' die gleiche oder eine unterschiedliche Zahl von 2 bis 6, vorzugsweise 2 bis 4 sein können und t und t' gleich oder unterschiedlich sein können und Zahlen von 0 bis 10, vorzugsweise 2 bis 7, am meisten bevorzugt etwa 3 bis 7 sind. Diese Variablen unterliegen den Maßgaben, daß t mindestens 1 ist, die Summe aus t und t' nicht größer als etwa 15 ist, insgesamt in der Verbindung mindestens 2, vorzugsweise mindestens 3, z. B. etwa 3 bis 15 Stickstoffatome sind und mindestens eines der Stickstoffatome in Form einer primären Amingruppe vorliegt und mindestens eins, vorzugsweise mindestens zwei der verbleibenden Stickstoffatome als primäre oder sekundäre Amingruppen vorhanden sind. Die am mei sten bevorzugten Aminverbindungen der obigen Formeln werden durch Formel II wiedergegeben und enthalten mindestens zwei primäre Amingruppen und mindestens eine, vorzugsweise mindestens drei sekundäre Amingruppen.
Beispiele des bevorzugten Typs von Polyamin schließen Polyethylenamine wie Diethylentriamin, Triethylentetramin und Tetraethylenpentamin und Polypropylenamine wie Di(1,2-propylen)triamin, Di(1,3-propylen)triamin und Mischungen derselben ein.
Die Polyamine reagieren leicht mit den kohlenwasserstoffsubstituierten Bernsteinsäuren und Bernsteinsäureanhydriden. Die Reaktion kann typischerweise bewirkt werden, indem eine Öllösung, die 5 bis 95 Gew.-% kohlenwasserstoffsubstituierte Bernsteinsäure oder kohlenwasserstoffsubstituiertes Bernsteinsäureanhydrid enthält, allgemein 1 bis 10 h, typischerweise 2 bis 6 h lang auf etwa 100 bis 250ºC, vorzugsweise 125 bis 175ºC, erwärmt wird, bis die gewünschte Wassermenge entfernt ist. Die bevorzugten Produkte dieser Reaktionen sind durch die Strukturen A und B und Mischungen derselben gekennzeichnet, wobei A und B
und
sind, wobei R&sub4; einen Polyisobutylenanteil mit einem Molekulargewicht von annähernd 450 wiedergibt und x eine Zahl von 2 bis 6 ist.
Der zweite Typ von basischer stickstoffhaltiger Verbindung mit niedrigem Molekulargewicht, die zur erfindungsgemäßen Verwendung vorgesehen ist, schließt das Reaktionsprodukt von langkettigen Carbonsäuren mit Polyaminen ein.
Geeignete Carbonsäurereaktanten schließen niedermolekulare Homopolymere oder Copolymere von C&sub2;- bis C&sub1;&sub2;-Olefinen mit endständiger Carboxylgruppe ein. Beispielsweise kann die Carbonsäure gebildet werden, indem eine spezielles olefinisches Homopolymer oder Copolymer mit Acrylsäure umgesetzt wird.
Der bevorzugte Carbonsäurereaktant ist eine aliphatische Monosäure (Fettsäure), die durch die Formel
gekennzeichnet ist, wobei R&sub5; ein geradkettiger oder verzweigter, gesättigter oder ungesättigter aliphatischer Kohlenwasserstoffrest mit 9 bis 29 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise 11 bis 23 Kohlenstoffatomen ist. R&sub5; ist vorzugsweise geradkettig, eine begrenzte Verzweigung oder kurze Seitenketten wie solche, die unter Verwendung eines Materials wie Polybuten eingebracht werden, sind jedoch akzeptabel. Demzufolge liegt das durchschnittliche Molekulargewicht (Zahlenmittel) der R&sub5;-Gruppe typischerweise im Bereich von 150 bis 500, vorzugsweise 200 bis 300 und am meisten bevorzugt 200 bis 250. Wie bei den kohlenwasserstoffsubstituierten Gruppen an den Succinamiden und Succinimiden neigt bei Molekulargewichten von typischerweise unter 150 das resultierende Reaktionsprodukt dazu, in Ölen mit Schmierviskosität unlöslich zu sein. Allgemein kann bei Molekulargewichten über 400 das Reaktionsprodukt unerwünschte Effekte auf die Viskosität des Fluids bei niedrigen Temperaturen haben (d. h. Brookfield- Viskosität bei -40ºC).
Die Fettsäure kann von natürlichen Quellen abgeleitet sein oder kann synthetisch hergestellt sein. Der Begriff "Kohlenwasserstoff" schließt, wenn er zur Beschreibung der Fettsäurekohlenwasserstoffgruppen verwendet wird, vorwiegend Kohlenwasser stoffgruppen sowie reine Kohlenwasserstoffgruppen ein. Die Beschreibung dieser Gruppen als vorwiegend Kohlenwasserstoff bedeutet, daß sie keine Nicht-Kohlenwasserstoffsubstituenten oder Nicht-Kohlenstoffatome enthalten, die die Kohlenwasserstoffcharakteristika oder -eigenschaften jener Gruppen erheblich beeinflussen, soweit sie für ihre Anwendungen wie hier beschrieben relevant sind. Beispielsweise sind eine reine Kohlenwasserstoff- C&sub2;&sub0;-Alkylgruppe und eine mit einem Methoxysubstituenten substituierte C&sub2;&sub0;-Alkylgruppe im wesentlichen ähnlich in ihren Eigenschaften und werden im Kontext dieser Offenbarung als Kohlenwasserstoff angesehen. Sulfurierte Versionen der Fettsäuren können auch verwendet werden.
Nicht einschränkende Beispiele für Substituenten, die die Kohlenwasserstoffcharakteristika oder -eigenschaften der allgemeinen Beschaffenheit der Kohlenwasserstoffgruppen der Fettsäure nicht wesentlich ändern, sind die folgenden:
Ethergruppen (insbesondere Kohlenwasserstoffoxy wie Phenoxy, Benzyloxy, Methoxy, n-Isotoxy, etc., insbesondere Alkoxygruppen mit bis zu 10 Kohlenstoffatomen);
Oxogruppen {z. B. -O-Bindungen in der Hauptkohlenstoffkette);
und
Diese Fettsäuren werden mit Polyaminen des bereits diskutierten Typs bei Temperaturen von etwa 120ºC bis 250ºC in Anteilen von etwa 0,1 bis 10 Moläquivalenten Fettsäure je Mol Aminreaktant für etwa 1 bis 12 h umgesetzt. Das Molverhältnis von Fettsäure zu Polyamin ist vorzugsweise etwa 2,5 bis 7, am mei sten bevorzugt etwa 3 bis 5 Moläquivalente. Die bevorzugten Polyamine sind die oben beschriebenen Polyethylenamine.
Das bevorzugte Carbonsäure-Polyamin-Reaktionsprodukt kann durch die Struktur C
charakterisiert werden, wobei R&sub5; eine Alkylkette mit annähernd 16 Kohlenstoffatomen bedeutet und x eine Zahl von 2 bis 16 ist.
Der dritte Typ von basischer stickstoffhaltiger Verbindung mit niedrigem Molekulargewicht, die zur erfindungsgemäßen Verwendung vorgesehen ist, schließt Reaktionsprodukte von kohlenwasserstoffsubstituierten Phenolen mit Aldehyden und Polyaminen ein. Geeignete Kohlenwasserstoffsubstitutionsgruppen sind die gleichen wie oben zur Verwendung mit den Succinamiden und Succinimiden beschrieben. Die bevorzugten Kohlenwasserstoffgruppen sind die von einem Polyolefin mit durchschnittlichen Molekulargewichten (Zahlenmittel) im Bereich von 150 bis 700, vorzugsweise 300 bis 500 und am meisten bevorzugt 400 bis 500 abgeleiteten Alkenyle. Der bevorzugte Aldehyd ist Formaldehyd. Die bevorzugten Polyamine sind die bereits beschriebenen Polyethylenamine.
Die Herstellung dieser Reaktionsprodukte mit niedrigem Molekulargewicht ist analog zu wohlbekannten Verfahren, die zur Herstellung von Mannich-Kondensationsprodukten mit höherem Molekulargewicht verwendet werden. Solche Verfahren sind beispielsweise in den US-A-3 649 229, US-A-3 803 039 und US-A- 3 980 569 beschrieben, auf deren Offenbarungen hier Bezug genommen wird.
Die Reaktionsmischung enthält gegebenenfalls eine borhaltige Verbindung. Geeignete borhaltige Verbindungen schließen Borsäuren wie Borsäure, Ester dieser Säuren wie mono-, di- und triorganische Ester mit Alkoholen mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, z. B. Methanol, Ethanol, Isopropanole, Butanole, Pentanole, Hexanole, Ethylenglykol, Propylenglykol und dergleichen sowie Bor oxide wie Boroxid und Boroxidhydrat ein. Die bevorzugte borhaltige Verbindung ist Borsäure.
Die Reaktantmischung kann zusätzliche molare Mengen an basischem Stickstoff bis zu der Menge entsprechend der molaren Menge an basischem Stickstoff enthalten, die durch die basischen stickstoffhaltigen Verbindungen mit niedrigem Molekulargewicht geliefert werden. Bevorzugte zusätzliche Stickstoffverbindungen sind langkettige primäre, sekundäre und tertiäre Alkylamine, die etwa 12 bis 24 Kohlenstoffatome enthalten, einschließlich ihrer Hydroxyalkylderivate. Die langkettige Alkylgruppe enthält gegebenenfalls eine oder mehrere Ethergruppen. Beispiele für geeignete Verbindungen sind Oleylamin, N-Talg-diethanolamin und Myristyloxapropylamin.
Andere Materialien, die normalerweise in Schmierstoffadditiven verwendet werden und die Reaktion nicht stören, können auch in der Reaktantmischung vorhanden sein. Beispielsweise kann eine kleine Menge eines Triazols wie Tolyltriazol als Kupferpassivierungsmittel zugefügt werden. Geeignete Triazole schließen Benzotriazol und alkylsubstituierte Benzotriazole mit vorzugsweise 1 oder 2 Alkylgruppen ein, die 1 bis 10 Kohlenstoffatome, am meisten bevorzugt 1 Kohlenstoffatom enthalten. Das am meisten bevorzugte Triazol ist Tolyltriazol, das kommerziell unter dem Handelsnamen Cobratec TT-100 erhältlich ist.
Die Reaktion kann in Abwesenheit von Lösungsmittel durch Mischen und Erhitzen der Reaktanten auf Temperaturen von etwa 40ºC bis -200ºC (vorzugsweise etwa 100ºC) für etwa 0,5 bis 3 h unter Durchmischen durchgeführt werden, bis eine klare öllösliche Lösung erhalten wird. Vorzugsweise wird Wasser zugesetzt, um die anfängliche Auflösung der Borverbindung zu erleichtern. In der Reaktion gebildetes Wasser und jegliches zugesetzte Wasser wird dann durch Vakuumdestillation bei Temperaturen von etwa 40ºC bis 120ºC entfernt. Vorzugsweise wird die Reaktion in einem Verdünnungsöl oder Lösungsmittel wie einer Mischung aus aromatischen Kohlenwasserstoffen durchgeführt. Die Reaktion kann unter Hinzufügen eines konventionellen Antischaummittels wie Polydime thylsiloxan durchgeführt werden, um die Wasserentfernung zu erleichtern.
Die Menge an verwendeter Phosphorverbindung liegt im Bereich von etwa 0,1 bis 3 Mol je Mol basischem Stickstoff und freiem Hydroxyl in der Reaktionsmischung bis zu der Hälfte von der, die durch eine zusätzliche Stickstoffverbindung beigetragen werden kann. Die Menge an verwendeter Borverbindung liegt im Bereich von etwa 0,1 bis etwa 3,0 Mol je Mol an basischem Stickstoff und freiem Hydroxyl in der Mischung, die über der molaren Menge an phosphorhaltiger Verbindung liegt.
Die Menge an zugesetztem Wasser ist nicht besonders kritisch, weil es am Ende der Reaktion destillativ entfernt wird. Mengen bis zu etwa 10 Gew.-% der Mischung sind bevorzugt. Wenn es verwendet wird, liegt die Menge an Verdünnungsmittel allgemein im Bereich von etwa 5 bis etwa 50 Gew.-% der Mischung. Wenn es verwendet wird, liegt die Menge an Kupferschutzmittel im allgemeinen im Bereich von etwa 1 bis etwa 20 Gew.-% der Mischung.
Die typischen und bevorzugten Mengen der Reaktanten, die zur Herstellung des erfindungsgemäßen Reaktionsprodukts verwendet werden, sind:
(1) Optional
Das Reaktionsprodukt einschließlich aller optionalen Verbindungen kann mit anderen Schmieröladditiven gemischt werden, um ein Konzentrat oder eine vollständig fertiggestellte Schmierstofformulierung zu bilden, wie eine Kraftübertragungsflüssigkeit, insbesondere eine Automatikgetriebeflüssigkeit.
Typische Schmieröladditive schließen Dispergiermittel, Korrosionsschutzmittel, Detergentien, Stockpunktsenkungsmittel, Extremdruckadditive, Viskositätsindexverbesserer, Reibungsmodifizierungsmittel und dergleichen ein. Diese Additive sind typischerweise offenbart in beispielsweise "Lubricant Additives" von C. V. Smalheer und R. Kennedy Smith, 1967, Seiten 1 bis 11, und in der US-A-4 105 571, wobei auf deren Offenbarungen hier Bezug genommen wird.
Ein Konzentrat enthält im allgemeinen einen größeren Anteil des erfindungsgemäßen Reaktionsprodukts zusammen mit anderen erwünschten Additiven und eine geringe Menge Verdünnungsöl oder anderes Lösungsmittel. Das Reaktionsprodukt und gewünschte Additive (d. h. aktive Bestandteile) werden in dem Konzentrat in Mengen bereitgestellt, die eine gewünschte Konzentration in einer fertigen Formulierung ergeben, wenn sie mit einer festgesetzten Menge Schmieröl kombiniert werden. Die kollektiven Mengen an aktivem Bestandteil in dem Konzentrat betragen typischerweise etwa 10 bis 90, vorzugsweise etwa 25 bis 75, am meisten bevorzugt 40 bis 60 Gew.-%, wobei der Rest ein Schmierölbasismaterial ist.
Andererseits kann eine vollständig fertiggestellte Ölformulierung etwa 1 bis 20 Gew.-% aktiven Bestandteil enthalten, wobei der Rest ein Schmierölbasismaterial ist. Die genauen Typen und Mengen an aktivem Bestandteil hängen jedoch von der speziellen Anwendung ab. Repräsentative Mengen an Additiven in Schmierölformulierungen sind:
Zur erfindungsgemäßen Verwendung vorgesehene Schmierölbasismaterialien können von natürlichen Schmierölen, synthetischen Schmierölen oder Mischungen derselben abgeleitet werden. Allgemein hat das Schmierölbasismaterial eine Viskosität im Bereich von etwa 5 bis etwa 10 000 mm² /s (cSt) bei 40ºC, obwohl typische Anwendungen ein Öl mit einer Viskosität im Bereich von etwa 10 bis etwa 1000 mm²/s (cSt) bei 40ºC erfordern.
Natürliche Schmieröle schließen tierische Öle, pflanzliche Öle (z. B. Castoröl und Specköl), Petroleumöle, Mineralöle und von Kohle oder Schiefer abgeleitete Öle ein.
Synthetische Öle schließen Kohlenwasserstofföle und halogensubstituierte Kohlenwasserstofföle wie polymerisierte und interpolymerisierte Olefine (z. B. Polybutylene, Polypropylene, Propylen/Isobutylen-Copolymere, chlorierte Polybutylene, Poly(1- hexene), Poly(1-octene), Poly(1-decene), etc. und Mischungen derselben), Alkylbenzole (z. B. Dodecylbenzole, Tetradecylbenzole, Dinonylbenzole, Di(2-ethylhexyl)benzol, etc.), Polyphenyle (z. B. Biphenyle, Terphenyle, alkylierte Polyphenyle, etc.), alkylierte Diphenylether, alkylierte Diphenylsulfide sowie deren Derivate, Analoga und Homologe derselben und dergleichen ein.
Synthetische Schmieröle schließen auch Alkylenoxidpolymere, -interpolymere, -copolymere und Derivate derselben ein, bei denen die endständigen Hydroxylgruppen durch Veresterung, Veretherung, etc. modifiziert worden sind. Beispiele für diese Klasse von synthetischen Ölen sind Polyoxyalkylenpolymere, die durch Polymerisation von Ethylenoxid oder Propylenoxid hergestellt sind, die Alkyl- und Arylether dieser Polyoxyalkylenpolymere (z. B. Methylpolyisopropylenglykolether mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 1000, Diphenylether von Polyethylenglykol mit einem Molekulargewicht von 500 bis 1000, Diethylether von Polypropylenglykol mit einem Molekulargewicht von 1000 bis 1500) und Mono- und Polycarbonsäureester derselben (z. B. Essigsäureester, gemischte C&sub3;- bis C&sub8;-Fettsäureester und C&sub1;&sub3;-Oxosäurediester von Tetraethylenglykol).
Eine andere geeignete Klasse synthetischer Schmieröle umfaßt die Ester von Dicarbonsäuren (z. B. Phthalsäure, Bernsteinsäure, Alkylbernsteinsäuren und Alkenylbernsteinsäuren, Maleinsäure, Azelainsäure, Korksäure, Sebacinsäure, Fumarsäure, Adipinsäure, Linolsäuredimer, Malonsäure, Alkylmalonsäuren, Alkenylmalonsäuren, etc.) mit einer Vielfalt von Alkoholen (z. B. Butylalkohol, Hexylalkohol, Dodecylalkohol, 2-Ethylhexylalkohol, Ethylenglykol, Diethylenglykolmonoether, Propylenglykol, etc.). Spezifische Beispiele für diese Ester schließen Dibutyladipat, Di(2-ethylhexyl)sebacat, Di-n-hexylfumarat, Dioctylsebacat, Diisooctylazelat, Diisodecylazelat, Dioctylphthalat, Didecylphthalat, Dieicosylsebacat, den 2-Ethylhexyldiester von Linolsäuredimer und den komplexen Ester, der durch Umsetzung von einem Mol Sebacinsäure mit zwei Mol Tetraethylenglykol und zwei Mol 2- Ethylhexansäure gebildet ist, und dergleichen ein.
Als synthetische Öle brauchbare Ester schließen solche ein, die aus C&sub5;- bis C&sub1;&sub2;-Monocarbonsäuren und Polyolen und Polyolethern wie Neopentylglykol, Trimethylolpropan, Pentaerythrit, Dipentaerythrit, Tripentaerythrit und dergleichen hergestellt sind. Synthetische Kohlenwasserstofföle werden auch aus hydrierten Oligomeren von n-Olefinen erhalten.
Öle auf Siliciumbasis (wie die Polyalkyl-, Polyaryl-, Polyalkoxy- oder Polyaryloxysiloxanöle und Silikatöle) umfassen eine weitere brauchbare Klasse synthetischer Schmieröle. Diese Öle schließen Tetraethylsilikat, Tetraisopropylsilikat, Tetra(2- ethylhexyl)silikat, Tetra(4-methyl-2-ethylhexyl)silikat, Tetra(p-tert.-butylphenyl)silikat, Hex(4-methyl-2-pentoxy)disiloxan, Poly(methyl)siloxane und Poly(methylphenyl)siloxane und dergleichen ein. Andere synthetische Schmieröle schließen flüssige Ester von phosphorhaltigen Säuren (z. B. Tricresylphosphat, Trioctylphosphat, Diethylester von Decylphosphonsäure), polymere Tetrahydrofurane, Poly-α-olefine und dergleichen ein.
Das Schmieröl kann von nicht raffinierten, raffinierten, erneut raffinierten Ölen oder Mischungen derselben abgeleitet sein. Nicht raffinierte Öle werden direkt aus einer natürlichen Quelle oder synthetischen Quelle (z. B. Kohle, Schiefer oder Teersandbitumen) ohne weitere Reinigung oder Behandlung erhalten. Beispiele für nicht raffinierte Öle schließen ein direkt aus einem Retortenverschwelen erhaltenes Schieferöl, ein direkt aus der Destillation erhaltenes Petroleumöl oder einen direkt aus einem Veresterungsverfahren erhaltenen Ester ein, wobei jeder von diesen dann ohne weitere Behandlung verwendet wird. Raffinierte Öle sind den nicht raffinierten Ölen ähnlich, außer daß raffinierte Öle in einer oder mehreren Reinigungsstufen behandelt worden sind, um eine oder mehr Eigenschaften zu verbessern. Geeignete Reinigungstechniken schließen Destillation, Wasserstoffbehandlung, Entparaffinierung, Lösungsmittelextraktion, Säure- oder Basenextraktion, Filtration und Perkolation ein, wobei alle von diesen Fachleuten bekannt sind. Erneut raffinierte Öle werden durch Behandlung raffinierter Öle in Verfahren erhalten, die denen ähnlich sind, die zum Erhalten der raffinierten Öle verwendet wurden, Diese erneut raffinierten Öle sind auch als wiederaufgearbeitete oder -aufbereitete Öle bekannt und werden oft zusätzlich mit Techniken zur Entfernung verbrauchter Additive und Ölabbauprodukte verarbeitet.
Diese Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert, die bevorzugte Ausführungsformen enthalten und den Bereich der angefügten Patentansprüche nicht einschränken sollen.

1. Präparative Beispiele

A. Herstellung von basischem stickstoffhaltigem Reaktanten mit niedrigem Molekulargewicht

(i) Polyisobutenylbernsteinsäureanhydrid-Polyamin ("PIBSA-PAM")

Polyisobutenylbernsteinsäureanhydrid ("PIBSA") mit einem Verhältnis von Bernsteinsäureanhydrid ("SA") zu Polyisobutylen ("PIB") (SA : PIB), d. h. einer Funktionalität, von etwa 1 wurde hergestellt, indem eine Mischung aus 170 kg (280 lb) PIB mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht (Zahlenmittel) ( w) von 450 mit annähernd 27,7 kg (61 lb) Maleinsäureanhydrid allmählich auf eine Temperatur von annähernd 120ºC erhitzt wurde. Chlorgas wurde dann mit annähernd 2,7 kg/h (6 lb/h) durch die Mischung geblasen. Die Reaktionsmischung wurde dann auf annähernd 160 bis 170ºC erhitzt und wurde auf dieser Temperatur gehalten, bis insgesamt annähernd 22,9 kg (50,5 lb) Chlor zugefügt waren. Die Reaktionsmischung wurde dann auf annähernd 220ºC erhitzt und mit Stickstoff durchblasen, um nicht umgesetztes Maleinsäureanhydrid zu entfernen. Das resultierende Polyisobutenylbernsteinsäureanhydrid hatte eine ASTM-Verseifungszahl ("SAP") von 176, woraus sich ein SA : PIB-Verhältnis von 1,14 berechnet, bezogen auf das Ausgangs-PIB.
Das PIBSA-Produkt wurde aminiert, indem in einen Reaktor annähernd 36,3 kg (80 lb) des PIBSAs, annähernd 6,0 kg (13,1 lb) Polyethylenamin (handelsübliche Qualität), das eine Mischung aus Polyethylenaminen mit durchschnittlich etwa 5 bis 7 Stickstoffatomen je Molekül war ("PAM"), 13,7 kg (30,2 lb) Solvent 150 Neutral Öl (Exxon S150 N) und 5,5 g einer 50% Mischung aus Antischaummittel auf Silikonbasis in Kohlenwasserstofflösungsmittel gegeben wurden. Die Mischung wurde auf 150ºC erhitzt und eine Stickstoffspülung gestartet, um Wasser auszutreiben. Die Mischung wurde 2 h auf 150ºC gehalten, dann entwickelte sich kein weiteres Wasser. Das Produkt wurde abgekühlt und aus dem Reaktor abgezogen, um das Endprodukt ("PIBSA-PAM") zu ergeben.
Dieses Produkt hatte eine Viskosität von 510 mm²/s (cSt) bei 100ºC und hatte einen Stickstoffgehalt von 3,7 Gew.-% und enthielt annähernd 88 Gew.-% PIBSA-PAM.

(ii) Carbonsäure-Polyamin

(1) Isostearinsäure-TEPA

Ein Reaktionsprodukt von Isostearinsäure ("ISA") und Tetraethylenpentamin (Union Carbide HP TEPA: "TEPA") wurde hergestellt, indem 450 g ISA in einen 500 ml Vierhalsrundkolben gegeben wurden, der mit einem Rückflußkühler, Rührstäbchen und Stickstoffgaseinleitungsrohr ausgestattet war, um eine ausreichende Höhe zu erhalten, um Durchmischung und Wärmeübertragung zu ermöglichen. Der Kolbeninhalt wurde dann auf 110ºC erhitzt und 189 g (etwa 1 Mol) TEPA wurden langsam unter Mischen zugegeben. Nachdem das gesamte TEPA in den Kolben gegeben wurde, wurden zusätzliche 450 g ISA zugesetzt, während bei 110ºC gerührt wurde (es wurden insgesamt etwa 3,125 Mol ISA zugegeben). Die Chargentemperatur wurde dann langsam erhöht, um die Kondensationsreaktion anzutreiben. Kondensationswasser erschien sofort und wurde mit einer Stickstoffspülung durch das über dem Kolben angeordnete System entfernt. Nachdem das meiste Wasser (bei annähernd 160ºC) entfernt worden war, wurde Vakuumstrippen verwendet und die Kolbentemperatur wurde auf 200ºC erhöht, um die Kondensation zur Vollendung zu treiben. Die Reaktion war nach etwa 5 h vollständig, wobei 3 Mol ISA mit 1 Mol TEPA unter Bildung von ISA-TEPA reagierten.
TEPA ist theoretisch eine einzige Polyaminverbindung mit der Formel H&sub2; N-N-N-N-NH&sub2;, wobei -N-N-
bedeutet. Im Handel erhältliches TEPA wie Union Carbide HP TEPA umfaßt jedoch tatsächlich eine Mischung von Aminen. Die tatsächliche Zusammensetzung des im Handel von Union Carbide erhältlichen TEPAs ist:
wobei
ist.

(2) Ölsäure-TEPA

Ein Reaktionsprodukt von Ölsäure und TEPA wurde hergestellt, indem 450 g Ölsäure in einen 500 ml Vierhalsrundkolben gegeben wurden, der mit einem Rückflußkühler, Rührstäbchen und Stickstoffgaseinleitungsrohr ausgestattet war, um eine ausreichende Höhe zu erhalten, um Durchmischung und Wärmeübertragung zu ermöglichen. Der Kolbeninhalt wurde dann auf 110ºC erhitzt und 189 g (etwa 1 Mol) TEPA wurden langsam unter Mischen zugegeben. Nachdem das gesamte TEPA in den Kolben gegeben wurde, wurden zusätzliche 450 g Ölsäure zugesetzt, während bei 110ºC gerührt wurde (es wurden insgesamt etwa 3,125 Mol Ölsäure zugegeben). Die Chargentemperatur wurde dann langsam erhöht, um die Kondensationsreaktion anzutreiben. Kondensationswasser erschien sofort und wurde mit einer Stickstoffspülung durch das über dem Kolben angeordnete System entfernt. Nachdem das meiste Wasser (bei annähernd 160ºC) entfernt worden war, wurde Vakuumstrippen verwendet und die Kolbentemperatur wurde auf 200ºC erhöht, um die Kondensation zur Vollendung zu treiben. Die Reaktion war nach etwa 5 h vollständig, wobei 3 Mol Ölsäure mit 1 Mol TEPA unter Bildung von Ölsäure-TEPA reagierten.

B Herstellung des Reaktionsprodukts

Fünf Reaktionsprodukte, A bis E, wurden gemäß den unten angegebenen Verfahren hergestellt.

(i) Phosphorigsäure-Reaktionsproduktverfahren

Die Reaktionskomponenten wurden in einen Rundkolben eingebracht, der mit Rührer, Thermometer, N&sub2;-Einlaß und Dean-Stark- Falle mit angeschlossenem Kühler ausgestattet war. Die Spitze des Kühlers war über Trockeneisfallen mit der Vakuumpumpe verbunden. Die Apparatur wurde mit Stickstoff gespült und dann mit ausgeschaltetem Stickstoffstrom zwei Stunden auf 100ºC erhitzt. Der Druck wurde dann allmählich auf 40 mm vermindert und die Temperatur auf 110ºC erhöht. Wasser wurde dann als Kopfprodukt in der Dean-Stark-Falle aufgefangen und die Reaktion fortgesetzt, bis eine klare Lösung resultierte. Diese Stufe benötigte etwa eine Stunde.

(ii) Phosphorigsäure/Borsäure-Reaktionsproduktverfahren

Dieses Verfahren war im wesentlichen das gleiche wie in dem Phosphorigsäure-Reaktionsverfahren, außer daß der Reaktionskolben zuerst mit dem Wasser und H&sub3;BO&sub3; beschickt wurde, leicht erwärmt wurde und dann mit den verbleibenden Reaktionskomponenten beschickt wurde.
Die verwendeten Mengen der Reaktionskomponenten und der Phosphor- und Borgehalt der resultierenden Reaktionsprodukte sind in Tabelle 1 zusammengefaßt. Tabelle 1

II. Beispiele für die Flüssigkeitsleistung

Fünf Mineralölformulierungen, N bis R, die unterschiedliche Mengen der Reaktionsprodukte A bis E enthielten, wurden hergestellt. Zwei Vergleichsformulierungen, S und T, wurden verwendet. Formulierung S war eine "Blindproben"-Formulierung, die keine Phosphorquelle enthielt. Formulierung T war eine handelsübliche ATF-Formulierung, die von Ford als MERCON® Referenzflüssigkeit verwendet wurde (Exxon FN 1975).
Die Formulierungen N bis S wurden aus dem gleichen Schmierölbasismaterial unter Verwendung konventioneller Mengen an Dispergiermittel, Antioxidans, Reibungsmodifizierungsmittel, Dich tungsaufquellungsmittel, Antischaummittel und Viskositätsmodifizierungsmittel hergestellt. Die Mengen dieser Additive blieben für die Formulierungen N bis S gleich, so daß der Effekt der Reaktionsprodukte A bis E in jeder Formulierung quantifiziert werden konnte.
Die Behandlungskonzentration der Reaktionsprodukte A bis E wurde gewählt, um 250 ppm Phosphor in den fertigen Formulierungen N bis R zu ergeben. Die Gehalte an Bor und Stickstoff in den Formulierungen wurden variieren gelassen. Tabelle 2 faßt die Gewichtsprozente der verschiedenen Reaktionsprodukte zusammen, die in den Formulierungen N bis R enthalten sind. Tabelle 2
Formulierungen N bis T wurden dann auf Antiverschleiß-, Extremdruck- und Antioxidansleistung getestet.

Verschleißtesten

Die Formulierungen N bis T wurden in dem ASTM D-2266 Vierkugelverschleißtest (Four Ball Wear Test) untersucht. In diesem Test wurden annähernd 5 ml formulierte Flüssigkeit auf vier Stahlkugeln gegeben, die in einer Stahlschale in Pyramidenform angeordnet wurden. Die drei unteren Kugeln wurden an Ort und Stelle gehalten, während die obere Kugel gegen sie rotierte. Es wurde eine Last von 40 kg mit 1200 UpM bei einer Temperatur von 75ºC eine Stunde lang ausgeübt. Der durchschnittliche Verschleißnarbendurchmesser der drei unteren Kugeln wurde für jede Formulierung bestimmt. Diese Resultate sind nachfolgend angegeben. Vierkugelvorschleißtestergebnisse
¹ F = Formulierung
² durch die erfindungsgemäßen Produkte N bis S beigetragen, T ist im Produkt enthaltene Summe
Die Resultate zeigen, daß alle Formulierungen, die das erfindungsgemäße Reaktionsprodukt enthalten, Verschleißnarben erzeugen, die erheblich geringer als die der Formulierung S. der Blindprobe, sind und mit denen der handelsüblichen ATF, Flüssigkeit T, vergleichbar sind.

Extremdruckleistung

Formulierungen N bis T wurden in dem FZG Zahnradtest gemäß dem Testverfahren DIN 51354 (Deutschland) untersucht. Demzufolge wurde der Zahnradsatz unter Verwendung von jeder Testformulierung mit zunehmenden Belastungsstufen untersucht, bis Riefenbildung an den Zahnflanken stattfand. Daher ist ein Versagen der Formulierung bei höheren Belastungsstufen erwünscht. Die Resultate dieses Tests sind: FZG Zahnradtest
¹ F = Formulierung
² durch die erfindungsgemäßen Produkte N bis S beigetragen, T ist im Produkt enthaltene Summe
Die Resultate dieses Tests zeigen, daß die Formulierungen, die die erfindungsgemäßen Reaktionsprodukte enthalten, bessere Resultate als Formulierung S, die nicht phosphorhaltige Blindprobe, und Formulierung T, die handelsübliche ATF, ergaben.
Fünf zusätzliche Mineralölformulierungen, U bis Y, wurden hergestellt, die unterschiedliche Mengen der Reaktionsprodukte A, B, D und E enthielten.
Die Formulierungen U bis Y wurden aus dem gleichen Schmierölbasismaterial hergestellt, das konventionelle Mengen an aschefreiem Dispergiermittel, boriertem aschefreiem Dispergiermittel, Antioxidans, Reibungsmodifizierungsmittel, Dichtungsaufquellungsmittel, Antischaummittel und Viskositätsmodifizierungsmittel enthielt.
Die Konzentration an Reaktionsprodukten A, B, D und E wurden gewählt, um annähernd 250 ppm Phosphor in den Formulierungen U bis Y zu ergeben. Die Borkonzentration wurde unter Verwendung von entweder boriertem oder unboriertem aschefreiem Dispergiermittel auf annähernd 100 ppm eingestellt. Tabelle 3 faßt die in den verschiedenen Formulierungen enthaltenen Gewichtsprozentwerte und Reaktionsprodukt zusammen. Tabelle 3

Antioxidationstest

Formulierungen U bis Y und die handelsübliche ATF, Formulierung Z, wurden gemäß dem Ford Aluminum Beaker Oxidation Test ("ABOT") (Ford-Aluminiumbecher-Oxidationstest) untersucht. Bei diesem Test wurden die Formulierungen 250 Stunden auf 155ºC gehalten, wobei kontinuierlich 5 ml Luft pro Minute eingebracht wurden. Am Ende des Tests wurden die Formulierungen auf Prozent an vorhandenem pentanunlöslichem Material, Veränderung der Gesamtsäurezahl ("TAN"), Veränderung im Infrarot ("IR") und Prozent Viskositätsanstieg bei 40ºC untersucht. Diese Resultate sind nachfolgend wiedergegeben: Ford-Aluminiumbecheroxidationstest
* F = Formulierung
Die Resultate des ABT-Tests zeigen, daß in den meisten Fällen die Formulierungen, die die erfindungsgemäßen Reaktionsprodukte enthielten, wesentlich bessere Leistungen zeigten als die handelsübliche Formulierung, Z, in den Kategorien von % pentanunlösliche Bestandteile, TAN-Veränderung und Prozent Viskositätsanstieg. Die die erfindungsgemäßen Reaktionsprodukte enthaltenden Formulierungen verhielten sich in der Kategorie der IR- Veränderung so gut wie die handelsübliche Formulierung Z.

Claims

1. Öllösliche Reaktionsproduktzusammensetzung, die

(a) phosphorhaltige Verbindung, die Phosphorsäuren und -anhydride und partielle oder totale Schwefelanaloga derselben umfaßt,

(b) stickstoffhaltige Verbindung mit niedrigem Molekulargewicht ausgewählt aus Reaktionsprodukten von (i) Polyaminen mit kohlenwasserstoffsubstituierten Bernsteinsäuren und Bernsteinsäureanhydriden, (ii) langkettigen Carbonsäuren mit Polyaminen und (iii) kohlenwasserstoffsubstituierten Phenolen mit Aldehyden und Polyaminen und Mischungen derselben, wobei die kohlenwasserstoffsubstituierten Gruppen von (i), die langkettigen Carbonsäuren von (ii) und die kohlenwasserstoffsubstituierten Gruppen von (iii) ein durchschnittliches Molekulargewicht (Zahlenmittel) von 200 bis 700, von 150 bis 500 beziehungsweise von 150 bis 700 haben, wobei die basische stickstoffhaltige Verbindung mit niedrigem Molekulargewicht optional eine oder mehrere freie Hydroxylgruppen enthält, und

(c) optional borhaltige Verbindung

umfaßt.

2. Zusammensetzung nach Anspruch 1, bei der die Menge an (a) 0,1 bis 3,0 Mol Phosphor je Mol an basischem Stickstoff und freiem Hydroxyl ist und die Menge an (c) 0,1 bis 3,0 Mol Bor je Mol an basischem Stickstoff und freiem Hydroxyl ist, die über der molaren Menge von (a) liegt.

3. Zusammensetzung nach Anspruch 2, bei der die phosphorhaltige Verbindung eine anorganische Phosphorsäure oder ein anorganisches Phosphorsäureanhydrid ist.

4. Zusammensetzung nach Anspruch 3, bei der die kohlenwasserstoffsubstituierten Gruppen Alkyl, Alkenyl, Aryl, Cycloalkyl und heteroatomhaltige Analoga derselben sind.

5. Zusammensetzung nach Anspruch 4, bei der (b) das Reaktionsprodukt von Polyisobutenylbernsteinsäureanhydrid und Polyethylenaminen mit durchschnittlich 3 bis 8 Stickstoffatomen je Molekül ist.

6. Zusammensetzung nach Anspruch 5. bei der das Polyisobutenylbernsteinsäureanhydrid ein Verhältnis von 1 bis 3 Bernsteinsäureanhydridgruppen je Polyisobutylengruppe hat.

7. Zusammensetzung nach Anspruch 6, bei der das Reaktionsprodukt durch A, B oder Mischungen derselben gekennzeichnet ist und wobei A und B

und

sind, worin R&sub4; einen Polyisobutylenanteil mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht (Zahlenmittel) von 200 bis 700 wiedergibt und x eine Zahl von 2 bis 6 ist.

8. Zusammensetzung nach Anspruch 3, bei der (b) das Reaktionsprodukt von langkettigen Carbonsäuren und Polyethylenaminen mit der Formel

ist, wobei R&sub5; eine Alkylkette mit annähernd 16 Kohlenstoffatomen bedeutet und x eine Zahl von 2 bis 16 ist.

9. Zusammensetzung nach Anspruch 8, bei der die Carbonsäure Isostearinsäure, Ölsäure oder Mischungen derselben ist und das Polyethylen Tetraethylenpentamin ist.

10. Öllösliches Schmierstoffadditivkonzentrat, das einen größeren Anteil der Zusammensetzung gemäß Anspruch 1 und einen geringen Anteil Verdünnungsöl umfaßt.

11. Schmierölzusammensetzung, die eine größere Menge Schmieröl und eine Menge der Zusammensetzung gemäß Anspruch 1 umfaßt, die effektiv ist, dem Schmieröl mindestens eine der Eigenschaften aus Antiverschleißwirkung, Antioxidanswirkung und Extremdrucksteigerung zu verleihen.

12. Verfahren zur Verbesserung von einer oder mehreren der Eigenschaften aus Antiverschleißwirkung, Antioxidanswirkung und Extremdrucksteigerung eines Schmieröls, bei dem ein Schmieröl bereitgestellt wird und dem Öl eine effektive Menge der Zusammensetzung gemäß Anspruch 1 zugesetzt wird.

13. Verfahren zur Verbesserung der Löslichkeit von Phosphor und Bor in Schmieröl, bei dem ein Schmieröl bereitgestellt wird und dem Öl eine effektive Menge der Zusammensetzung gemäß Anspruch 1 zugesetzt wird.