NO175540B - Preparat for anvendelse som et funksjonelt fluid innbefattende en hovedmengde av en olje av smörende viskositet og en effektiv mengde av en karboksylsyrederivatforbindelse til å forbedre vanntoleranseegenskapene av preparatet - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører feltet smøremidler inneholdende vanntoleranse-fikseringsforbindelser . Nærmere bestemt vedrører den funksjonelle fluider som inneholder forurensende vann, hvilket vann fikseres ved å inkorporere i fluidet et vanntoleranse-fikseringsmiddel i form av en nitrogenholdig, fosforfri karboksylsyrederivatforbindelse.

Vannkompatibilitet er en meget signifikant egenskap for funksjonelle fluider og smøremidler. Signifikansen av denne egenskapen er viktigst under strenge betingelser, såsom når de funksjonelle fluidene og smøremidlene kommer i kontakt med vann under ekstreme trykk— og temperaturbetingelser. I fravær av akseptable vanntoleranseegenskaper får slike funksjonelle fluider og smøremidler deres smørende og/eller kraftover-førende egenskaper betydelig redusert. Følgelig krever mange fabrikanter av utstyr som nødvendiggjør anvendelsen av funksjonelle fluider og smøremidler at slike fluider og smøremidler oppfyller visse vanntoleranseegenskaper. F.eks. har fabrikanter av jordbrukstraktormaskineri spesifikke krav med hensyn på traktorfluidene som benyttes i forbindelse med maskineriet; og slike krav innbefatter spesifikke vanntoleranseegenskaper som fabrikanten antar er nødvendige for at utstyret skal fungere fordelaktig under hårde betingelser.

I tillegg har klarheten av et slikt funksjonelt fluid ofte stor innvirkning på fluidets salgbarhet. Et fluid som er uklart eller forblir uklart etter en kort bruksperiode og eksponering mot forurensende vann, er ofte uakseptabelt for forbrukere uavhengig av fluidets bruksegenskaper.

U.S. patent nr. 4,579,672 beskriver funksjonelle fluider og smøremidler som har forbedrede vanntoleranseegenskaper. Preparatene betår av større mengder av en syntetisk olje eller mineralolje med smørende viskositet med mindre mengder av oljeoppløselige alkoksypolyetylenoksy-syrefosfitt-esterforbindelse dispergert deri som de vanntoleranse-forbedrende forbindelsene. Dette patentet diskuterer et antall beslektede patenter i kolonner 1 og 2.

U.S. patentene 4,435,297; 4,368,133; 4,329,249; 4,448,703 og 4,447,348 vedrører nitrogenholdige fosforfrie karboksylsyrederivater. Disse derivatene fremstilles generelt ved omsetningen av et acyleringsmiddel med et alkanol-tertiært-monoamin. De beskrevne derivatene angis å være nyttige ved at de inkorporerer oljeoppløselige, vannuoppløselige funksjonelle additiver, såsom metallsalter av syrefosfat og tio-fosfat-hydrokarbylestere, i vannbaserte funksjonelle fluider såsom vannbaserte hydrauliske fluider.

U.S. patent 3,219,666 beskriver oljeoppløselige nitrogenholdige preparater som er angitt som nyttige dispersjonsmidler i forbindelse med forskjellige smøremidler såsom veivkasseoljer og oljer for gear- og kraftoverførende enheter.

U.S. patent nr. 4,401,581 beskriver smøreolje-dispersjonsmidler. Dispersjonsmidlene fremstilles ved å omsette (a) alkenyl-ravsyreanhydrid, (b) en alkanol, (c) et hydroksy-substituert amin, (d) polyoksyalkylenamin og (e) et alkenyl-suksinimid.

U.S. patent nr. 4,225,447 beskriver emulgerbare konsentrater som benyttes for vann-i-olje flammeresistente, hydrauliske fluider. Konsentratet består av et smøremiddel og en polyalkenyl-ravsyre eller anhydrid av et salt.

U.S. patent nr. 3,324,033 beskriver oljeoppløselige smøre-oljer som inneholder askeløse dispersjonsmidler hvor de askeløse dispersjonsmidlene er reaksjonsproduktet av et alkenyl-ravsyreanhydrid og et dietanolamin.

U.S. patent nr. 4,522,736 beskriver forbindelser som dannes ved en reaksjon innbefattende alkenylravsyreanhydrider og aminoalkoholer og aromatiske sekundære aminer. Patentet beskriver også smørende preparater som inneholder slike reaksjonsprodukter.

U.S. patent nr. 4,256,595 beskriver dieselveivkasse-smøre-middelpreparater. Preparatene innbefatter en basisolje inneholdende et 5-amino-triazol-ravsyreanhydrid-reaksjonsprodukt. Reaksjonsproduktet dannes ved å omsette et hydro-karbylravsyreanhydrid (hvori hydrokarbylresten inneholder fra 12 til 30 karbonatomer) med 5-amino-triazol.

Japansk patentbeskrivelse nr. 56-131695 beskriver et antikorrosivt, kokepunktnedsettende, forebyggende middel inneholdende borforbindelser oppnådd ved dehydrogenerings-kondensasjon under oppvarming av borsyre med forbindelser inneholdende en aminogruppe og en hydroksylgruppe.

Foreliggende oppfinner har oppdaget at forbedrede funksjonelle fluider og smørende preparater kan oppnås ved å kombinere hovedmengder av en olje av smørende viskositet med en mindre mengde av et preparat som forbedrer vanntoleransen. I dette henseendet vedrører foreliggende oppfinnelse det samme generelle konseptet som anvendes i patentene omtalt ovenfor. Imidlertid er forbindelsene, som oppfinneren i dette tilfellet anvender som toleranse-fikseringsmiddel, struk-turelt forskjellig fra, og kjemisk adskilbart fra, forbindelsene angitt i de ovenfor omtalte patentene. Selv om forbindelsene som utnyttes av foreliggende oppfinner for å forbedre vanntoleranse-fikseringsegenskapene for preparatet ikke i seg selv er nye (se U.S. patent nr. 4,435,297 ), er slike forbindelser innbefattet i oljepreparater i de prosentvise mengdene som senere angis for å forbedre vanntoleransen, nye preparater.

U.S. patent nr. 4,225,447 synes å beskrive reaksjonsproduktet av et hydrokarbonsubstituert ravsyreanhydrid med et N,N-dialkylalkanolamin benyttet som et vanntoleranse-fikseringsmiddel i vann-i-olje-emulsjoner inneholdende 10-60$ vann.

Foreliggende oppfinnelse er hverken et vandig system eller en olje-i-vann-emulsjon, men derimot et oljepreparat som inneholder 5% eller mindre vann som en forurensning i oljepreparatet. Følgelig er foreliggende oppfinnelse i dette henseende grunnleggende forskjellig fra begge de to nærmest ovenfor angitte patentene.

U.S. patent nr. 4,401,581 beskriver alkenylravsyrederivater med høy molekylvekt som effektive dispersjonsmidler i smøreoljer (kolonne 1, linje 8-9). Hydrokarbylsubstituenter som spesifikt er beskrevet innbefatter polyisobutenylgrupper (kolonne 2, linje 25-27). Patentet beskriver også alkanolaminer, såsom dietanolamin og THAM (se kolonne 2, line 46-59 ).

Hovedformålet med foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe forbedrede vanntoleranseegenskaper til forskjellige funksjonelle fluider og smørende preparater forurenset med små mengder vann.

En fordel ved foreliggende oppfinnelse er at den vann-fikserende forbindelsen kan innbefattes i en olje av smørende viskositet i relativt små mengder til en relativ lav pris.

En annen fordel ved oppfinnelsen er at den tilveiebringer forbedret filtrerbarhet til et funksjonelt fluid hvor vannforurensning finner sted ved å redusere filtergjen-stoppingen.

Et trekk ved foreliggende oppfinnelse er at den tilveiebringer forbedret vannkompatibilitet til funksjonelle fluider og smørende preparater som er utsatt for hårde driftsbetingelser. •

En annen fordel ved foreliggende oppfinnelse er at de funksjonelle fluidene og smørende preparatene ifølge oppfinnelsen med vannfikseringsforbindelsene deri, oppfyller forskjellige spesifikasjoner stilt av fabrikanter av jordbruksmaskineri med hensyn til vanntoleranseegenskaper.

Nok et trekk ved foreliggende oppfinnelse er at den tilveiebringer et preparat som har en relativt høy grad av klarhet som kan opprettholdes med forurenset vann under strenge driftsbetingelser.

Nok en fordel ved oppfinnelsen er at den virker som et kokepunktsnedsettelses-forbyggende middel der hvor vannforurensning finner sted.

Disse og andre formål, fordeler og trekk ved oppfinnelsen vil fremgå for fagmannen av den etterfølgende beskrivelsen.

Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer et preparat for anvendelse som et funksjonelt fluid innbefattende en hovedmengde av en olje av smørende viskositet, kjennetegnet ved at det videre omfatter en mengde i området på fra 0,05 til 5 vektdeler basert på 100 vektdeler av oljen, hvor mengden er effektiv til å forbedre vanntoleranseegenskapene av preparatet, av en nitrogenholdig, .fosforfri karboksylsyrederivatforbindelse som kan representeres ved formlene (I) og/eller (II):

hvori n er 0 eller 1; R er en polyisobutenylenhet inneholdende 50 til 400 karbonatomer; R 1 er en alkylenenhet inneholdende 1 til 4 karbonatomer; og R^ og R<3> er uavhengig av hverandre alkylenheter inneholdende 1 til 4 karbonatomer, og karboksylsyrederivatforbindelsen inneholder 0,1 til 5 vektdeler vann pr. 100 vektdeler olje.

En 1ikevektstilstand eksisterer mellom (I) og (II). For å sikre ladningsbalanse vil, når n i (I) er 0, et positivt ladet ion såsom hydrogen, knytte seg til oksygenet. Preparatet inneholder mindre enn 5 vektdeler vann som en forurensning av preparatet pr. 100 vektdeler olje.

De nitrogenholdige, fosforfrie karboksylsyrederivatene fremstilt ved omsetningen av (A) minst ett karboksylsyre-acyleringsmiddel med (B) minst ett alkanoltertiært amin, hvor nevnte acyleringsmiddel inneholder minst én hydrokarbylbasert substituent på 20 til 500 karbonatomer og nevnte alkanolamin

(B) som inneholder én hydroksylgruppe og totalt opp til 12 karbonatomer. De individuelle reaktantene (A) og (B) og reaksjonen mellom (A) og (B) skal nå diskuteres i detalj for å tilveiebringe en beskrivelse av et representativt antall eksempler på hver. U.S. patent nr. 4,435,297 er innbefattet heri som referanse for det formål å beskrive eksempler på reaktantene. (A) og (B) , reaksjonen mellom (A) og (B) og det resulterende reaksj onsproduktet.

Karboksylsyreacyleringsmiddlet, ( A)

Acyleringsmidlene benyttet for fremstilling av derivatene ved foreliggende oppfinnelse er velkjente for fagmannen og er funnet å være nyttige som additiver for smøremidler og brennstoffer og som mellomprodukter for fremstilling av de samme. Se f.eks. følgende U.S. patenter som er innbefattet heri som referanse med hensyn på deres beskrivelse ved-rørende fremstillingen av karboksylsyreacyleringsmidler: 3,219,666; 3,272,746; 3,381,102; 3,254,025; 3,278,550; 3,288,714; 3,271,310; 3,373,111; 3,346,354; 3,272,743; 3,374,174; 3,307,928 og 3,394,179.

Generelt fremstilles disse karboksylsyreacyleringsmidlene ved å omsette en olefinpolymer eller klorert analog derav med en umettet karboksylsyre eller et derivat derav, såsom akryl-syre, fumarsyre, maleinsyreanhydrid o.l. Typisk er disse acyleringsmidlene polykarboksylsyre-acyleringsmidler, såsom ravsyre-acyleringsmidlene avledet fra maleinsyre, dens isomerer, anhydrid og klor- og bromderivater. En dikarboksyl-syre i form av et ravsyreder i vat er det foretrukne acyleringsmidlet (A).

Disse acyleringsmidlene har minst én hydrokarbyl-basert substituent på 20 til 500 karbonatomer. Generelt har denne substituenten et gjennomsnitt på minst 30, og ofte minst 50 karbonatomer. Typisk har denne substituenten et maksimalt gjennomsnitt på 300, og ofte 200 karbonatomer. Slik be-tegnelsen her benyttes betyr "hydrokarbon-basert", "hydrokarbon-basert substituent" o.l. substituenten som har et karbonatom direkte knyttet til den gjenværende delen av molekylet (dvs. den karboksylsyreacylerende delen) og som har hovedsakelig hydrokarbylkarakter innenfor rammen av foreliggende oppfinnelse.

En polyisobutenyl-substituent er den foretrukne substituenten på acyleringsmidlet. Følgelig er en polyisobutenyl-sub-stituert ravsyre den foretrukne reaktant (A).

Eksempler på substituenter som kan være nyttige i forbindelse med foreliggende oppfinnelse innbefatter følgende: (1) hydrokarbonsubstituenter, dvs. alifatiske (f.eks. alkyl eller alkenyl), alicykliske (f.eks. cykloalkyl, cykloalkenyl ) substituenter, aromatiske, alifatiske og alicyklisk-substituerte aromatiske kjerner o.l., så vel som cykliske substituenter hvori ringen er fullført gjennom en annen del av molekylet (dvs. f.eks. hvilke som helst to av de angitte substituentene kan sammen danne en alicyklisk rest); (2) substituerte hydrokarbonsubstituenter, dvs. de substituentene som inneholder ikke-hydrokarbonrester som, innenfor rammen av foreliggende oppfinnelse, ikke endrer den overveiende hydrokarbonsubstituenten; fagmannen vil kjenne til slike rester (f.eks. halogen (spesielt klor eller fluor), hydroksy, alkoksy, merkapto, alkylmerkapto, nitro, nitroso, sulfonyl, sulfoksy, osv.); (3) heterosubstituenter, dvs. substituenter som, samtidig som de har overveiende hydrokarbylkarakter innenfor rammen av foreliggende oppfinnelse, inneholder andre atomer enn karbon til stede i en ring eller kjede som ellers består av karbonatomer. Egnede heteroatomer vil være kjente for fagmannen og innbefatter f.eks. svovel, oksygen, nitrogen og slike subtituenter som f.eks. pyridyl, furanyl, tiofenyl, imidazolyl osv., er eksempler på disse heterosubstituentene.

Generelt vil ikke mer enn tre rester eller heteroatomer, og fortrinnsvis ikke mer enn én være til stede for hver 10 karbonatomer i de hydrokarbon-baserte substituentene. Typisk vil det ikke finnes slike rester eller heteroatomer i den hydrokarbon-baserte substituenten, og den vil derfor være et rent hydrokarbon.

Generelt er de hydrokarbon-baserte substituentene på minst 20 karbonatomer, som er til stede i acyleringsmidlene som benyttes ved foreliggende oppfinnelse, fri for acetylenisk umettethet; etylenisk umettethet, når den er til stede vil generelt være slik at det ikke finnes mer enn én etylenisk binding til stede for hver tiende karbon-til-karbon-binding i substituenten. Substituentene kan være fullstendig mettede eller inneholde etylenisk umettethet.

Som angitt ovenfor er de hydrokarbon-baserte substituentene til stede i acyleringsmidlene ved foreliggende oppfinnelse avledet fra olefinpolymerer eller klorerte analoger derav. Olefinmonomerene hvorfra olefinpolymerene er avledet er polymeriserbare olefiner og monomerer kjennetegnet ved at de inneholder én eller flere etylenisk umettede grupper. De kan være monoolefiniske monomerer såsom etylen, propylen, 1-buten, isobuten og 1-okten, eller polyolefiniske monomerer (vanligvis di-olefiniske monomerer såsom 1,3-butadien og isopren). Vanligvis er disse monomerene terminale olefiner, dvs. olefiner kjennetegnet ved nærværet av gruppen

Imidlertid kan visse indre olefiner også tjene som monomerer (disse betegnes i noen tilfeller som mediale olefiner). Når slike olefinmonomerer benyttes anvendes de normalt sammen med terminale olefiner for fremstilling av olefinpolymerer som er interpolymerer. Selv om de hydrokarbyl-baserte substituentene også kan innbefatte aromatiske grupper (spesielt fenylgrupper og lavere alkyl og/eller lavere alkoksy-substituerte fenylgrupper, såsom para(tertiært butyl)fenylgrupper) og alicykliske grupper som oppnås fra polymeriserbare cykliske olefiner eller alicyklisk-substituerte polymeriserbare cykliske olefiner. Olefinpolymerene er vanligvis frie for slike grupper. Ikke desto mindre er olefinpolymerer avledet fra slike interpolymerer av både 1,3-diener og styrener, såsom butadien-1,3 og styren eller para(tertiært butyl)styren unntak fra denne generelle regelen.

Generelt er olefinpolymerene homo- eller interpolymerer av terminale hydrokarbylolefiner på 2 til 16 karbonatomer. En mer typisk klasse av olefinpolymerer er valgt fra gruppen bestående av homo- og interpolymerer av terminale olefiner på 2 til 6 karbonatomer, spesielt de på 2 til 4 karbonatomer. Spesifikke eksempler på terminale og mediale olefinmonomerer som kan benyttes for å fremstille olefinpolymerene hvorfra de hydrokarbon-baserte substituentene i acyleringsmidlene som benyttes i foreliggende oppfinnelse fremstilles, er etylen, propylen, 1-buten, 2-buten, isobuten, 1-penten, 1-heksen, 1-hepten, 1-okten, 1-nonen, 1-decen, 2-penten, propylen-tetramer, diisobutylen, isobutylentrimer, 1,2-butadien, 1,3-butadien, 1,2-pentadien, 1,3-pentadien, isopren, 1,5-heksadien, 2-klor-l,3-butadien, 2-metyl-l-hepten-cykloheksyl-1-buten, 3,3-dimetyl-l-penten, styrendivinylbenzen, vinyl-acetatallylalkohol, 1-metylvinylacetat, akrylonitril, etylakrylat, etylvinyleter og metylvinylketon. Av disse er de rene hydrokarbylmonomerene mer typiske og de terminale olefinmonomerene er spesielt typiske.

Ofte er olefinpolymerene poly(isobuten)er. Som angitt ovenfor er polyisobutenylsubstituenter foretrukket i forbindelse med foreliggende oppfinnelse. Disse polyisobutenylpolymerene kan oppnås ved polymerisasjon av en C4 raffineristrøm som har et buteninnhold på 35 til 75 vekt-$ og et isobuteninnhold på 30 til 60 vekt-# i nærvær av en Lewis-syrekatalysator, såsom aluminiumklorid eller bortrifluorid. Disse poly(isobuten)ene inneholder hovedsakelig (dvs. mer enn 80% av de samlede gjentatte enhetene) isobuten gjentagende enheter av kon-figurasjonen

Typisk er den hydrokarbyl-baserte substituenten i karboksyl-syreacyleringsmidlet som benyttes i foreliggende oppfinnelse en hydrokarbyl-, alkyl- eller alkenyl-gruppe på ca. 30, opp til 50 til 500, i noen tilfeller 300, karbonatomer. Av bekvemmelighet betegnes slike substituenter her ved bokstav-ene "hyd."

Som angitt ovenfor er typiske acyleringsmidler (A) som benyttes ved fremstilling av derivatene ifølge foreliggende oppfinnelse substituerte ravsyrer eller derivater derav. I dette tilfellet kan det foretrukne acyleringsmidlet (A) gjengis ved formlene:

Slike ravsyre-acyleringsmidler kan fremstilles ved reaksjonen mellom maleinsyreanhydrid, maleinsyre, eller fumarsyre og den ovenfor nevnte olefinpolymeren, som vist i patentene det er henvist til ovenfor. Generelt innbefatter reaksjonen bare oppvarming av de to reaktantene til en temperatur på 150° C til 200°C. Blandinger av disse polymere olefinene, så vel som blandinger av disse umettede mono- og polykarboksylsyrene kan også benyttes.

Alkanol- tertiaere- monoaminer ( B)

Aminene som benyttes for fremstilling av derivatene ved foreliggende oppfinnelse er tertiære monoaminer inneholdende én hydroksylgruppe pr. molekyl og normalt opp til 40 karbonatomer. Disse hydroksylgruppene er bundet til en alkylgruppe som i sin tur er bundet til amindelen av molekylet. De to gjenværende substituentene bundet til det tertiære aminnitrogenet er hydrokarbylgrupper som hver inneholder 1 til 20 karbonatomer. Vanligvis vil de også være alkylgrupper, men de kan være alkenylgrupper med én olefinisk binding. Typisk er de lavere alkylgrupper på opp til 7 karbonatomer, selv om de også kan være aryl, aralkyl, alkaryl, cykloalkyl, alkylcykloalkyl og cykloalkylalkyl-grupper. Blandinger av to eller flere av aminene (B) kan også benyttes.

En typisk klasse av nyttige aminer kan angis ved formelen:

hvori hver av R<2> og R<3> uavhengig av hverandre er en alkylgruppe på 1 til 4 karbonatomer og R<1> er en rettkjedet eller forgrenet alkylengruppe på 2 til 4 karbonatomer. N,N-dialkylalkanolaminene av den ovenfor angitte formelen er spesielt foretrukne, spesielt de hvori hver av R<2> og R<3 >uavhengig av hverandre er en lavere alkyl og R<1> er lavere alkylen. R<2-> og R<3->gruppene kan være sammenføyet ved en karbon-ti1-karbonbinding.

Oppfinneren i foreliggende tilfelle har funnet at det mest foretrukne alkanolaminet (B) er N,N-dietyletanolamin og at N,N-dimetyl-2-hydroksybutylamin er nyttig. Oppfinneren har videre funnet at reaktant (B) såsom N,N-dietyletanolamin kan omsettes med en foretrukket reaktant (A) for å tilveiebringe en vanntoleranse-fikserende forbindelse som har uvanlig god varmestabilitet, og som tilveiebringer utmerkede vanntoleranseegenskaper under ekstreme betingelser.

Idet det nå er gitt en beskrivelse med hensyn på både reaktanter (A) og reaktanter (B), vil det bli gitt en generell beskrivelse av reaksjonen mellom (A) og (B). Selv om et meget stort antall reaksjonsprodukter er mulige, omhandler foreliggende oppfinnelse bare slike reaksjonsprodukter hvori et indre salt dannes. Dannelsen av slike indre salter vil bli beskrevet i større detalj nedenfor.

Omsetningen av acyleringsmidlet ( A) med alkanolaminet ( B) for fremstilling av det nitrogen- holdige derivatet Omsetningen av acyleringsmidlet med alkanolaminet kan utføres ved en temperatur varierende fra 30°C til dekomponerings-temperaturen for én eller flere av reaksjonskomponentene og/eller produktene. Typisk utføres den ved en temperatur i området fra 50° C til 150°C. Omsetningen utføres fortrinnsvis under esterdannende betingelser og produktet som derved dannes er en ester/et salt. Hva angår foreliggende oppfinnelse er dette saltet enten et indre salt innbefattende rester av et molekyl av acyleringsmiddel og av amin, hvori en av karboksylgruppene blir ionisk bundet til nitrogenatom innenfor samme gruppe, eller et ytre salt hvori den ioniske saltgruppen dannes med et nitrogenatom som ikke er del av det samme molekylet. Strukturer som viser de indre og ytre saltene er angitt nedenfor, henholdsvis som formler (I) og

(II).

Blandinger av acyleringsmidler og/eller blandinger av alkanolaminer kan benyttes. Generelt er ekvivalentforholdet mellom acyleringsmiddel og alkanolamin som dannes i området fra 0,5 til 3 ekvivalenter amin pr. ekvivalent karboksylsyre-acyleringsmiddel. En ekvivalent av karboksylsyre-acyleringsmiddel kan bestemmes ved å dele molekylvekten av acyleringsmidlet med antallet karboksylfunksjoner. Dette kan vanligvis bestemmes fra strukturformelen av acyleringsmidlet eller empirisk ved velkjente titreringsfremgangsmåter. Følgelig har et ravsyreanhydrid en ekvivalentvekt på halvparten av molekylvekten. En ekvivalent av alkanolamin er lik dets molekylvekt. Foretrukne ekvivalentforhold for acyleringsmiddel (A) til amin (B) er i området på 1:1 til 1:2,5.

Vanligvis omsettes midlet (A) og aminet (B) ved en temperatur under 100°C, ofte i fravær av ytterligere oppløsnings-middel/fortynningsmidler.

Ytterligere reagenser

Mens det ovenfor omtalte acyleringsmidlet (A) og aminene (B) er det eneste nødvendige acyleringsmidlet og aminene til stede i reaksjonen for fremstilling av derivatene ved foreliggende oppfinnelse, er i noen tilfeller ytterligere karboksylsyre-acyleringsmidler (C) og/eller alkanolamin (D) til stede. Det er naturligvis vesentlig at (A)-midlene og

(B)-aminene er til stede i signifikante mengder; dette betyr minst 50 mol-# av det samlede acyleringsmidlet (dvs. (A)

pluss (C)) og minst 50 mol-% av det samlede aminet (dvs. (B) pluss (D)) er det viktige acyleringsmidlet (A) henholdsvis aminet (B).

Typiske ekstra acyleringsmidler (C) innbefatter fettsyrer på 10 til 18 karbonatomer såsom oleinsyre, stearinsyre, linoleinsyre og de velkjente kommersielle fettsyre-blandingene, såsom kakaosyrer, tallsyrer, talloljesyrer o.l. Alkyl- og alkenylravsyre-acyleringsmidler av lav molekylvekt såsom tetrapropenylravsyreanhydrid kan også være innbefattet i klassen av ekstra acyleringsmiddel.

Typiske ekstra alkanolaminer (D) kan inneholde opp til 26 karbonatomer og innbefatte primære, sekundære og tertiære alkanolaminer (f.eks. etanolamin, di-(2-propanol)-amin, N,N-di(2-hydroksyetyl)etylamin, 2—, 3— og 4-hydroksybutanolaminer og deres monometylhomolog, N(2-hydroksyetyl )anilin og trietanolamin. De ekstra alkanolaminene (D) vil vanligvis være ett eller flere aminer av formelen

hvori Ri[ og R2 begge uavhengig av hverandre er valgt fra gruppen bestående av hydrogen, alkyl, alkenyl, hydroksylalkyl og hydroksylalkenyl og R3 er rettkjedet eller forgrenet alkylen. Vanligvis vil R^ og R£ uavhengig av hverandre være hydrogen eller lavere alkyl og R3 vil være lavere alkylen. Etanolamin er spesielt foretrukket. Natuligvis vil, når ett

eller flere ytterligere alkanolaminer (D) er til stede, disse være forskjellige fra de alkanol-tertiære monoaminene (Å). Med andre ord, er det en forutsetning at (D) er forskjellig fra (A).

Som angitt ovenfor kan henholdsvis de ekstra acyleringsmidlene (C) og/eller aminene (D) ikke utgjøre mer enn opp til 50 mol-% av det samlede acyleringsmidlet eller aminet som er til stede i reaksjonsblandingen. Noen ganger er de ikke til stede i det hele og acyleringsmidlet (A) og alkanolaminet (B) er det eneste acyleringsmidlet og aminet som er til stede.

De følgende er spesifikke eksempler på fremstillingen av nitrogenholdige, fosforfrie karboksylsyrederivater. I disse eksemplene er alle deler og prosentangivelser uttrykt ved vekt, med mindre annet spesifikt er angitt, og alle tempera-turer er i grader Celsius, hvilket også er tilfellet gjennom beskrivelsen og de etterfølgende kravene.

EKSEMPEL A

Til en porsjon på 2240 deler av et poly(isobuten)-substituert ravsyreanhydrid (med en molekylvekt på 1120) oppvarmet i en harpiksbeholder under omrøring til ca. 90°C, tilsettes det langsomt i løpet av en to-timers periode 468 deler dietyletanolamin. Oppvarmingen fortsettes i ytterligere én time ved ca. 90°C. Det ønskede reaksjonsproduktet er en viskøs, klar, brunfarget væske ved romtemperatur.

Produktet fra eksempel A kan tilsettes til en mineralolje av smørende viskositet i en mengde på 0,5 til 3 vektdeler reaksjonsprodukt pr. 100 vektdeler olje, hvilken olje inneholder ca. 5 vektdeler eller mindre av vann som en forurensning. Ytterligere forbindelser kan tilsettes, og tilsettes generelt, for å forbedre forskjellige funksjons-egenskaper for det ønskede funksjonelle fluidet eller det smørende preparatet.

EKSEMPEL 1

Vann-fikseringsmidlet fra eksempel A innbefattes i det funksjonelle fluidsystemet for en traktor som i fluidet inneholder 1 vektdel vann basert på vekten av traktorfluidet. Vann-fikseringsmidlet fra eksempel A bør tilsettes i en mengde på 0,1 til 0,5 vektdeler pr. 100 vektdeler traktorfluid.

EKSEMPEL B

Til en porsjon på 6720 deler av ravsyreanhydridet beskrevet i eksempel 1, oppvarmet til 90° C under omrøring, tilsettes det langsomt i løpet av 1,5 timer 702 deler dietyletanolamin. Denne mellomproduktblandingen oppvarmes i ytterligere 0,5 timer til 90°C. Deretter tilsettes langsomt 366 deler monoetanolamin. Blandingen holdes ved 90°C i 0,5 timer og avkjøles, slik at det tilveiebringes et klart, brunt, viskøst, flytende produkt.

Vanntoleranse-fikseringsmidlet fra eksempel B kan benyttes for å danne traktorfluider i henhold til oppfinnelsen ved tilsetning av 0,1 til 5,0 vektdeler av reaksjonsproduktet til ca. 100 vektdeler av et traktorfluid som inneholder totalt ca. 5,0 vektdeler eller mindre vann.

EKSEMPEL 2

Vanntoleranse-fikseringsmidlet fra eksempel B tilsettes til det hydrauliske fluidet av et hydraulisk system for en maskin, hvilket hydrauliske system er forurenset med 0,5 til 1,0 vektdeler vann. Vann-fikseringsmidlet fra eksempel B bør tilsettes i en mengde på 0,1 til 3 vektdeler pr. 100 vektdeler hydraulisk fluid.

EKSEMPEL 3

0,15 vektdeler av forbindelsen fra eksempel A og 0,15 vektdeler av forbindelsen fra eksempel B tilsettes til et traktorfluid (mengdene er uttrykt pr. 100 vektdeler traktor-

fluid) hvor traktorsystemet innbefatter 2 vektdeler vann som en forurensning.

EKSEMPEL 4

Et traktorfluidpreparat kan fremstilles ved å tilsette ca. 3 vekt-$ av et basisk kalsiumsulfonat-saltkompleks; 3 vekt-# ditiofosfat; 1 vekt-$ av et borert epoksyd; 2 vekt-# av styren/maleinsyreanhydrid-forbedringsmiddel og 0,02 vekt-# av et silisiumanti-skummemiddel oppløst i hydrokarbonolje. Dette preparatet kan innbefattes i det hydrauliske systemet av en traktor, og derved utsettes for forskjellige påvirkninger innbefattende forurensning med 2 til 4 vekt-# vann. For å fiksere det forurensede vannet tilsettes 0,1 til 5 vektdeler av forbindelsen ifølge eksempel A.

EKSEMPEL 5

Det fremstilles et funksjonelt fluidpreparat ved å tilsette 2 vekt-# av et basisk kalsiumsulfonat-saltkompleks; 2 vekt-# av et sinkditiofosfat behandlet med trifenylfosfitt; 0,5 vekt-# av et borert epoksyd; 2 vekt-$ av et styren/maleinsyreanhydrid VI forbedringsmiddel; og 0,02 vekt-# av et silisiumanti-skummemiddel oppløst i hydrokarbonolje. Dette preparatet behandles med 0,25$ av forbindelsen fra eksempel A og tilsettes til et hydraulisk system, slik at det tilveiebringes 2 vekt-$ forurenset vann.

EKSEMPEL 6

Et funksjonelt fluid kan fremstilles ved å tilsette 1,5 vekt-$ av et basisk kalsiumsulfonat-saltkompleks; og 1,5 vekt-$ av et sinkditiofosfat behandlet med en olefin; 0,5 vekt-$ av et borert epoksyd; 2 vekt-# av et styren/maleinsyreanhydrid VI forbedringsmiddel; og 0,02 vekt-# av et silisiumanti-skummemiddel oppløst i hydrokarbonolje. Preparatet tilsettes til et system inneholdende forurensende vann i en mengde på ca. 2 vekt-# sammen med 0,1 til 3,0 vektdeler av forbindelsen fra eksempel B.

I eksemplene 4, 5 og 6 ovenfor er visse variasjoner mulige med hensyn på hva hver av de aktuelle komponentene er, f.eks. kan et basisk kalsiumsulfonatsaltkompleks være et kalsium-sulfonatkompleks som er gjort basisk med en kalsiumfor-bindelse og deretter behandlet med polyisobutylen-ravsyre eller —anhydrid som har en molekylvekt i området fra 700 til 5000. Sinkditiofosfat-komponenten kan være en blanding av sinksalter av bis(2-etylheksyl)ditiofosfat og 2-etyl-heksylkarboksylsyre behandlet med trifenylfosfitt. Dette saltet kombineres fortrinnsvis med et støkiometrisk overskudd av sink, dvs. saltet behandles fortrinnsvis med sinkoverskudd innbefattende 1,2 til 1,4 støkiometriske ekvivalenter sink. Det borerte epoksydet kan være et produkt som oppnås som et resultat av reaksjonen mellom borsyre og 1,2-epoksyd inneholdende ca. 16 karbonatomer. Sammensetningene fra eksemplene 4, 5 og 6 kan innbefatte andre komponenter avhengig av den ønskede anvendelsen. De aktuelle, spesifikke, kjemiske forbindelsene som benyttes for hver av de viktige komponentene, deres mengde, så vel som andre ytterligere aktive kjemikalier, kan velges av fagmannen avhengig av de spesifikke kravene for det funksjonelle fluidet som fremstilles. Variasjoner i mengdene og den aktuelle spesifikke typen av kjemisk komponent vil kunne avledes av fagmannen ut fra de aktuelle behovene og ut fra foreliggende beskrivelse.

EKSEMPEL 7

En additiv konsentratforpakning fremstilles ved å blande følgende: 48,00 vekt-# av reaksjonsproduktet av isobutyl, amylalkoholditiofosforsyre, metylakrylat og propylenoksyd; 33,6 vekt-# av et Cg mono-og-di paraalkylert difenylamin; 20,52 vekt-# av reaksjonsproduktet av propylentetramer-ravsyre og propylenoksyd; 0,40 vekt-5 polytriazol; 0,56 vekt-# polyoksyalkylen demulgeringsmiddel; og 14,92 vekt-# fortynningsmiddelolje. Additivkonsentratet kan deretter blandes med en mineralolje eller syntetisk olje i en mengde på 0,5 til 2 vektdeler kons. pr. 100' vektdeler olje. Den resulterende behandlede oljen kan deretter tilsettes til det hydrauliske systemet av en maskin og følgelig utsettes for forskjellige betingelser innbefattende forurensning med 0,5 til 1 vekt-$ vann. Vannforurensningen kan fikseres ved tilsats av 0,1 til 5 vektdeler av forbindelsen fra eksempel

A.

EKSEMPEL 8

Konsentratet fra eksempel 7 kan fremstilles og tilsettes til en mineralolje i en mengde på ca. 1,25 deler konsentrat pr. 100 deler olje, hvor oljen inneholder ca. 0,25 vektdeler av forbindelsen fra eksempel B. Det hydrauliske fluidet tilsettes til et hydraulisk system, og utsettes for forskjellige betingelser innbefattende ca. 1,0 vekt-# forurensende vann.

Claims (2)

1. Preparat for anvendelse som et funksjonelt fluid innbefattende en hovedmengde av en olje av smørende viskositet, karakterisert ved at det omfatter en mengde i området på fra 0,05 til 5 vektdeler basert på 100 vektdeler av oljen, hvor mengden er effektiv til å forbedre vanntoleranseegenskapene av preparatet, av en nitrogenholdig, fosforfri karboksylsyrederivatforbindelse som kan representeres ved formlene (I) og/eller (II): hvori n er 0 eller 1; R er en polyisobutenylenhet inneholdende 50 til 400 karbonatomer; R<1> er en alkylenenhet inneholdende 1 til 4 karbonatomer; og R<2> og R<3> er uavhengig av hverandre alkylenheter inneholdende 1 til 4 karbonatomer, og karboksylsyrederivatforbindelsen inneholder 0,1 til 5 vektdeler vann pr. 100 vektdeler olje.

2. Preparat ifølge krav 1, karakterisert ved at R<1> er en etylenenhet og R<2> og R<3> er begge en etylenhet, og karboksylsyrederivatforbindelsen er til stede i en mengde på 0,1 til 0,5 vektdeler pr. 100 vektdeler av oljen.