Additivgemisch zur Verbesserung der Schmierfähigkeitseigenschaf- ten von MineralölproduktenAdditive mixture to improve the lubricity properties of mineral oil products
Beschreibungdescription
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Additivgemisc , das wenigstens eine aliphatische Monocarbonsäure, wenigstens eine polycy- clische Carbonsäure und wenigstens ein Copolymer aus niederen Olefinen und ungesättigten Estern enthält. Weiterhin betrifft die Erfindung die Verwendung dieses Additivgemischs zur Additivierung von Mineralölprodukten, außerdem Brennstofföl- und Schmierstoff- zusammensetzungen sowie Konzentrate, die dieses Additivgemisch enthalten.The present invention relates to an additive mixture which contains at least one aliphatic monocarboxylic acid, at least one polycyclic carboxylic acid and at least one copolymer of lower olefins and unsaturated esters. Furthermore, the invention relates to the use of this additive mixture for the additivation of mineral oil products, also fuel oil and lubricant compositions and concentrates which contain this additive mixture.
Die Bemühungen zur Reduzierung schädlicher Emissionen bei der Verbrennung von Kraftstoffen, insbesondere von Dieselkraftstoffen, konzentrieren sich in jüngerer Zeit auf die Reduzierung von Schwefeldioxid-Emissionen sowie die Verringerung des Parti- kelausstosses, insbesondere in Dieselabgasen. Zur Verringerung von Schwefeldioxid-Emissionen wurde in den vergangenen Jahren der Schwefelgehalt in Ottokraftstoffen und Mitteldestillaten, wie Dieselkraftstoff oder Heizöl, durch "Hydrotreatirtent", bei welchem der Kraftstoff mit Wasserstoff behandelt wird, wodurch schwefel- haltige Komponenten zu Schwefelwasserstoff reduziert werden, in den Raffinierien abgesenkt. Ein unerwünschter Nebeneffekt dieser Entschwefelung ist die Zerstörung polyaromatischer und polarer Komponenten im Kraftstoff. Dies hat insbesondere bei Dieselkraftstoffen negative Auswirkungen, da Dieseleinspritzsysteme oft kraftstoffgeschmiert sind und infolge der Verringerung der natürlichen Schmierfähgkeit des Kraftstoffs der Verschleiß vor allem im Bereich der Hochdruck-Einspritzpumpen zunahm. Das Verschleißproblem wird noch signifikanter, wenn die Kraftstoffe im Gemisch mit "gas to liquid"-Kraftstoffen (GTL-Kraftstoffen) oder mit re- generativen Kraftstoffen, wie Bioethanol, verwendet werden, da diese Komponenten keinerlei schmierfähigkeitsverbessernde Eigenschaften besitzen.Efforts to reduce harmful emissions from the combustion of fuels, particularly diesel fuels, have recently focused on reducing sulfur dioxide emissions and reducing particulate emissions, particularly in diesel exhaust. To reduce sulfur dioxide emissions, the sulfur content in petrol and middle distillates, such as diesel or heating oil, has been reduced in the refineries by "hydrotreatmentent", in which the fuel is treated with hydrogen, whereby sulfur-containing components are reduced to hydrogen sulfide lowered. An undesirable side effect of this desulfurization is the destruction of polyaromatic and polar components in the fuel. This has a negative impact, particularly in the case of diesel fuels, since diesel injection systems are often lubricated with fuel and, due to the reduction in the natural lubricity of the fuel, wear has increased, particularly in the area of high-pressure injection pumps. The wear problem becomes even more significant if the fuels are used in a mixture with "gas to liquid" fuels (GTL fuels) or with regenerative fuels such as bioethanol, since these components have no properties that improve lubricity.
Zur Vermeidung von Verschleiß setzt man dem Kraftstoff im Allge- meinen künstliche Schmierfahigkeitsverbesserer zu, wie Fettsäure- gemische, deren Ester, Amide oder Salze.
Die WO 98/04656 beschreibt Dieselkraftstoffe mit einem Schwefelgehalt von höchstens 500 pp , die zur Verbesserung der Schmierfähigkeit ein Additivgemisch von Monocarbonsäuren und polycyclischen Säuren enthält. Die mit diesem Additivgemisch erzielte Ver- besserung der Schmierfähigkeit ist jedoch noch nicht zufriedenstellend.In order to avoid wear, artificial lubrication improvers, such as fatty acid mixtures, their esters, amides or salts, are generally added to the fuel. WO 98/04656 describes diesel fuels with a sulfur content of at most 500 pp, which contains an additive mixture of monocarboxylic acids and polycyclic acids to improve the lubricity. However, the improvement in lubricity achieved with this additive mixture is still not satisfactory.
Die EP 1 028 155 beschreibt die Verwendung von Copolymeren aus Ethylen und ungesättigten Estern zur Verbesserung der Schmierfä- higkeit von herkömmlichen Lubricity-Additiven. Die zu einer ausreichende Schmierfähigkeitsverbesserung erforderlichen Additivmengen sind jedoch unbefriedigend hoch.EP 1 028 155 describes the use of copolymers of ethylene and unsaturated esters to improve the lubricity of conventional lubricity additives. However, the amounts of additive required to improve the lubricity sufficiently are unsatisfactorily high.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es daher, Additivgemische bereitzustellen, die die Schmierfähigkeit von Brennstofföl- und SchmierstoffZusammensetzungen auch bei geringeren Dosierraten wirksam verbessern.The object of the present invention was therefore to provide additive mixtures which effectively improve the lubricity of fuel oil and lubricant compositions, even at lower metering rates.
Überraschenderweise wurde gefunden, dass die Kombination von Mo— nocarbonsäuren und polycyclischen Säuren mit Copolymeren aus niederen Olefinen und ungesättigten Estern eine synergistische Wirkung bezüglich der Verbesserung der Schmierfähigkeit von Brennstofföl- und SchmierstoffZusammensetzungen besitzt.It has surprisingly been found that the combination of monocarboxylic acids and polycyclic acids with copolymers of lower olefins and unsaturated esters has a synergistic effect with regard to improving the lubricity of fuel oil and lubricant compositions.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher ein Additivgemisch, enthaltendThe present invention therefore relates to an additive mixture comprising
i) als Komponente A wenigstens eine aliphathische Monocarbonsäure,i) at least one aliphatic monocarboxylic acid as component A,
ii) als Komponente B wenigstens eine polycyclische Carbonsäure undii) as component B at least one polycyclic carboxylic acid and
iii) als Komponente C wenigstens ein Copolymer aus niederen Olefinen und ungesättigten Estern.iii) as component C at least one copolymer of lower olefins and unsaturated esters.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung bezeichnet Alkyl sowohl verzweigte als auch lineare Alkylgruppen. So bezeichnet C1-C4-Alkyl beispielsweise Methyl, Ethyl, Propyl, Isopropyl, n-Butyl, sec-Bu- tyl, Isobutyl oder tert-Butyl. Ci-Cs-Alkyl bezeichnet darüber hinaus Pentyl oder Neopentyl und weitere Stellungsisomere. Ci-Cs-Alkyl bezeichnet darüber hinaus beispielsweise Hexyl, Heptyl, Octyl und 2-Ethylhexyl sowie weitere Stellungsisomere. Cι-Cι0-Alkyl bezeichnet darüber hinaus Wonyl, Decyl und deren Stellungsisomere. Cχ-Cχ -Alkyl bezeichnet darüber hinaus ündecyl, Dodecyl, Tridecyl,
Tetradecyl, Pentadecyl, Hexadecyl, Heptadecyl und Stellungsisomere dieser Reste.In the context of the present invention, alkyl denotes both branched and linear alkyl groups. For example, C 1 -C 4 alkyl denotes methyl, ethyl, propyl, isopropyl, n-butyl, sec-butyl, isobutyl or tert-butyl. Ci-Cs-alkyl also designates pentyl or neopentyl and other positional isomers. Ci-Cs-alkyl also designates, for example, hexyl, heptyl, octyl and 2-ethylhexyl and other positional isomers. C 1 -C 0 alkyl also denotes wonyl, decyl and their positional isomers. Cχ-Cχ-alkyl also denotes ündecyl, dodecyl, tridecyl, Tetradecyl, pentadecyl, hexadecyl, heptadecyl and positional isomers of these residues.
Alkenyl bezeichnet im Rahmen der vorliegenden Erfindung lineare oder verzweigte, einfach oder mehrfach ungesättigte Alkenyl-Re- ste. So steht C2-Cs-Alkenyl beispielsweise für Vinyl, 1-Propenyl, Allyl, Butenyl, Isobutenyl, Butadienyl, Pentenyl oder Pentadie- nyl.In the context of the present invention, alkenyl denotes linear or branched, mono- or polyunsaturated alkenyl residues. For example, C 2 -Cs-alkenyl represents vinyl, 1-propenyl, allyl, butenyl, isobutenyl, butadienyl, pentenyl or pentadienyl.
Aryl bezeichnet im Rahmen der vorliegenden Erfindung insbesondere gegebenenfalls substituiertes Phenyl, Benzyl, Tolyl oder Naph- thyl. Geeignete Substituenten sind beispielsweise Cι-C4-Alkyl, OH und 0-Cι-C4-Alkyl.In the context of the present invention, aryl denotes in particular optionally substituted phenyl, benzyl, tolyl or naphthyl. Suitable substituents are, for example, -C 4 alkyl, OH and 0 -C -C 4 alkyl.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung bezeichnet der Begriff "ali- phatische Monocarbonsäure" sowohl die Monocarbonsäure selbst als auch ihre Derivate, die ausgewählt sind unter Carbonsäureestern, den Umsetzungsprodukten von Carbonsäuren mit primären, sekundären und tertiären Aminen und Polyaminen, die Carbonsäureammonium- salze, Amide, Imide und Amidine umfassen, und Nitrilen. Vorzugsweise handelt es sich jedoch um die Carbonsäure selbst.In the context of the present invention, the term “aliphatic monocarboxylic acid” denotes both the monocarboxylic acid itself and its derivatives, which are selected from carboxylic acid esters, the reaction products of carboxylic acids with primary, secondary and tertiary amines and polyamines, the carboxylic acid ammonium salts, amides, Include imides and amidines, and nitriles. However, it is preferably the carboxylic acid itself.
Im Rahmen der vorliegenden Anmeldung bezeichnet der Begriff "po- lycyclische Carbonsäure" sowohl die Carbonsäure selbst als auch ihre Derivate, die auch bei diesen Säuren ausgewählt sind unter Carbonsäureestern, den Umsetzungsprodukten von Carbonsäuren mit primären, sekundären und tertiären Aminen und Polyaminen, die Carbonsäureammoniumsalze, Amide, Imide und Amidine umfassen, und Nitrilen. Vorzugsweise handelt es sich jedoch um die Carbonsäure selbst.In the context of the present application, the term “polycyclic carboxylic acid” denotes both the carboxylic acid itself and its derivatives, which are also selected for these acids from carboxylic acid esters, the reaction products of carboxylic acids with primary, secondary and tertiary amines and polyamines, the carboxylic acid ammonium salts, Amides, imides and amidines include, and nitriles. However, it is preferably the carboxylic acid itself.
Bei der aliphatischen Monocarbonsäure handelt es sich vorzugsweise um eine gesättigte oder ungesättigte lineare oder verzweigte Monocarbonsäure mit 12 bis 24 Kohlenstoffatomen, beson- ders bevorzugt mit 16 bis 20 Kohlenstoffatomen und speziell mit 18 Kohlenstoffatomen im Carbonsäureteil des Moleküls. Besonders bevorzugt ist die Monocarbonsäure linear.The aliphatic monocarboxylic acid is preferably a saturated or unsaturated linear or branched monocarboxylic acid with 12 to 24 carbon atoms, particularly preferably with 16 to 20 carbon atoms and especially with 18 carbon atoms in the carboxylic acid part of the molecule. The monocarboxylic acid is particularly preferably linear.
Als Komponente A wird bevorzugt ein Gemisch von gesättigten und ungesättigten aliphatischen Monocarbonsäuren eingesetzt. Besonders bevorzugt wird dabei ein Gemisch aus wenigstens einer gesättigten, wenigstens einer einfach ungesättigten und/oder wenigstens einer mehrfach ungesättigten aliphatschen Monocarbonsäure eingesetzt. Speziell weisen dabei die gesättigten und ungesättig- ten Carbonsäuren jeweils die gleiche Kettenlänge auf.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform verwendet man als Komponente A ein Gemisch aus wenigstens einer gesättigten aliphatischen Monocarbonsäure, wenigstens einer einfach ungesättigten aliphatischen Monocarbonsäure und wenigstens einer mehrfach unge- sättigten aliphatischen Monocarbonsäure. Insbesondere weisen dabei wenigstens 95 %, speziell wenigstens 99 % der Carbonsäuren die gleiche Kettenlänge auf . Speziell beträgt dabei das molare Mischungsverhältnis von gesättigten Carbonsäuren zu einfach ungesättigten Carbonsäure zu mehrfach ungesättigten Carbonsäuren 1 : 5-7 : 4-6. Es sind jedoch auch Gemische geeignet, bei denen das molare Mischungsverhältnis von gesättigten Carbonsäuren zu einfach ungesättigten Carbonsäure zu mehrfach ungesättigten Carbonsäuren 1:5-55:6-65 und bevorzugt 1:8-45:15-35 beträgt.A mixture of saturated and unsaturated aliphatic monocarboxylic acids is preferably used as component A. A mixture of at least one saturated, at least one monounsaturated and / or at least one polyunsaturated aliphatic monocarboxylic acid is particularly preferably used. In particular, the saturated and unsaturated carboxylic acids each have the same chain length. In a particularly preferred embodiment, component A is a mixture of at least one saturated aliphatic monocarboxylic acid, at least one monounsaturated aliphatic monocarboxylic acid and at least one polyunsaturated aliphatic monocarboxylic acid. In particular, at least 95%, especially at least 99%, of the carboxylic acids have the same chain length. Specifically, the molar mixing ratio of saturated carboxylic acids to monounsaturated carboxylic acids to polyunsaturated carboxylic acids is 1: 5-7: 4-6. However, mixtures are also suitable in which the molar mixing ratio of saturated carboxylic acids to monounsaturated carboxylic acids to polyunsaturated carboxylic acids is 1: 5-55: 6-65 and preferably 1: 8-45: 15-35.
Beispiele für geeignete gesättigte aliphatische Monocarbonsäuren sind Laurinsäure, Tridecansäure, My istinsäure, Pentadecansäure, Palmitinsäure, Margarinsäure, Stearinsäure, Tuberculostearin- säure, Nonadecansäure, Arachinsäure, Behensäure und Lignocerin- säure. Beispiele für geeignete ungesättigte aliphatische Monocar- bonsäuren sind Palmitoleinsäure, Ölsäure und Erucasaure (einfach ungesättigt), Linolsäure (zweifach ungesättigt), Linolensäure und Elaeostearinsäure (dreifach ungesättigt), Arachidonsäure (vierfach ungesättigt), Clupanodonsäure (fünffach ungesättigt) und Do- cosahexensäure (sechsfach ungesättigt). Bevorzugt wird als gesä - tigte aliphatische Monocarbonsäure Palmitinsäure oder Stearinsäure verwendet. Unter den ungesättigten Monocarbonsäuren sind Ölsäure, Linolsäure, Linolensäure und Elaeostearinsäure bevorzugt.Examples of suitable saturated aliphatic monocarboxylic acids are lauric acid, tridecanoic acid, myisic acid, pentadecanoic acid, palmitic acid, margaric acid, stearic acid, tuberculostearic acid, nonadecanoic acid, arachic acid, behenic acid and lignoceric acid. Examples of suitable unsaturated aliphatic monocarboxylic acids are palmitoleic acid, oleic acid and erucic acid (mono-unsaturated), linoleic acid (mono-unsaturated), linolenic acid and elaeostearic acid (tri-unsaturated), arachidonic acid (four-times unsaturated), clupanodonic acid (five-times unsaturated) and do- (six-times unsaturated) unsaturated). Palmitic acid or stearic acid is preferably used as the saturated aliphatic monocarboxylic acid. Among the unsaturated monocarboxylic acids, oleic acid, linoleic acid, linolenic acid and elaeostearic acid are preferred.
Bei der polycyclischen Carbonsäure handelt es sich vorzugsweise um ein wenigstens zwei 5- oder 6-gliedrige, gesättigte oder ungesättigte Cyclen umfassendes über zwei benachbarte Kohlenstoffatome kondensiertes Ringsystem, wobei wenigstens ein Cyclus durch wenigstens eine Carboxylgruppe bzw. durch wenigstens ein Carbo- xylderivat, das ausgewählt ist unter Carbonsaureestergruppen, den Umsetzungsprodukten von Carboxylgruppen mit primären, sekundären und tertiären Aminen und Polyaminen, die Ammoniumcarboxylate, Carboxamide, Imide und Amidine umfassen, und Nitrilen, substituiert ist und wobei jeder Cyclus gegebenenfalls ein Heteroatom, ausgewählt unter 0 und N, enthält.The polycyclic carboxylic acid is preferably a ring system which comprises at least two 5- or 6-membered, saturated or unsaturated cycles and is condensed via two adjacent carbon atoms, at least one cycle being selected by at least one carboxyl group or by at least one carboxyl derivative is substituted among carboxylic acid ester groups, the reaction products of carboxyl groups with primary, secondary and tertiary amines and polyamines, which include ammonium carboxylates, carboxamides, imides and amidines, and nitriles, and where each cycle optionally contains a heteroatom selected from 0 and N.
In einer bevorzugten Ausführungsform besitzt die polycyclische Carbonsäure die allgemeine Formel V
In a preferred embodiment, the polycyclic carboxylic acid has the general formula V.
worinwherein
X für ein Kohlenstoffatom oder für ein Heteroatom, das ausgewählt ist unter 0 und N, steht, wobei in jedem Cyclus nur ein X für ein Heteroatom stehen darf und wobei die Bindung zwischen zwei Ringa- tomen X sowohl eine Einfachbindung als auch eine Doppelbindung sein kann;X stands for a carbon atom or for a heteroatom which is selected from 0 and N, where in each cycle only one X may stand for a heteroatom and the bond between two ring atoms X can be either a single bond or a double bond ;
R15, R16, R17 und R18 unabhängig voneinander für H, Ci-Cs-Alkyl, C2-C5-Alkenyl oder Aryl stehen, wobei R15 und R16 bzw. R17 und R18 gemeinsam mit den Ringatomen X, an die sie gebunden sind, einen Cyclus bilden können, der gesättigt oder ungesättigt sein, ein Heteroatom, das ausgewählt ist unter 0 und N, enthalten, und durch einen gesättigten oder ungesättigten aliphatischen Kohlen- wasserstoffrest mit ein bis vier Kohlenstoffatomen oder durch ei- nen Hydroxyrest substituiert sein kann; undR 15 , R 16 , R 17 and R 18 independently of one another represent H, Ci-Cs-alkyl, C 2 -C 5 alkenyl or aryl, where R 15 and R 16 or R 17 and R 18 together with the ring atoms X to which they are attached can form a cycle which is saturated or unsaturated, contain a heteroatom which is selected from 0 and N, and by a saturated or unsaturated aliphatic hydrocarbon radical having one to four carbon atoms or by egg - A hydroxy residue can be substituted; and
Z für COOH, COOR19, CN oder ein Carboxylderivat, das bei der Umsetzung von Carbonsäure mit Aminen entsteht, steht.Z stands for COOH, COOR 19 , CN or a carboxyl derivative which is formed in the reaction of carboxylic acid with amines.
R19 steht dabei für Ci-Cg-Alkyl, das durch eine oder mehrere Gruppen, die ausgewählt sind unter 0 und NR20, unterbrochen und/oder durch eine oder mehrere Gruppen, die ausgewählt sind unter OR21 und NR22R23, substituiert sein kann, wobei R20, R21, R22 und R23 wie R19 definiert sind oder für H stehen, oder R19 steht für C2-C5-AI- kenyl.R 19 stands for Ci-Cg-alkyl which is interrupted by one or more groups which are selected from 0 and NR 20 and / or by one or more groups which are selected from OR 21 and NR 22 R 23 can be, where R 20 , R 21 , R 22 and R 23 are defined as R 19 or are H, or R 19 is C 2 -C 5 -alkenyl.
Carboxylderivate, die bei der Umsetzung von Carboxylgruppen mit Aminen entstehen, sind die vorstehend genannten, d. h. Ammoniumcarboxylate, Carboxamide, Imide und Amidine. Vorzugsweise handelt es sich dabei um Ammoniumcarboxylate oder Carboxamide. Besonders bevorzugt leiten sich diese Ammoniumsalze bzw. Amide von Aminen ab, die ausgewählt sind unter 2-Ethylhexylamin, N,N-Dibutylamin, Ethylendiamin, Diethylentriamin, Triethylentetramin und Tetrae- thylenpentamin.
Bilden R15 und R16 bzw. R17 und R18 gemeinsam mit den Ringatomen X, an die sie gebunden sind, einen Ring, so handelt es sich vorzugsweise um einen 5- oder 6-Ring, besonders bevorzugt um einen car- bocyclischen 5- oder 6-Ring und insbesondere um einen carbocycli- sehen 6-Ring. Der Ring kann gesättigt oder einfach, zweifach oder dreifach ungesättigt sein. Vorzugsweise ist der Ring durch wenigstens eine Cx-C^-Alkylgruppe, insbesondere durch Methyl oder Iso- propyl, durch eine C2-C5-Alkenylgruppe, insbesondere durch Vinyl, durch eine gegebenenfalls substituierte exocyclische Doppelbin- düng, insbesondere durch eine Dimethyl-substituierte exocyclische Doppelbindung und/oder durch eine Hydroxygruppe substituiert.Carboxyl derivatives which are formed in the reaction of carboxyl groups with amines are those mentioned above, ie ammonium carboxylates, carboxamides, imides and amidines. These are preferably ammonium carboxylates or carboxamides. These ammonium salts or amides are particularly preferably derived from amines which are selected from 2-ethylhexylamine, N, N-dibutylamine, ethylenediamine, diethylenetriamine, triethylene tetramine and tetraethylene pentamine. If R 15 and R 16 or R 17 and R 18 form a ring together with the ring atoms X to which they are attached, it is preferably a 5- or 6-ring, particularly preferably a carbocyclic 5 - Or 6-ring and especially see a carbocyclic 6-ring. The ring can be saturated or single, double or triple unsaturated. The ring is preferably by at least one Cx-C ^ alkyl group, in particular by methyl or isopropyl, by a C 2 -C 5 alkenyl group, in particular by vinyl, by an optionally substituted exocyclic double bond, in particular by a dimethyl substituted exocyclic double bond and / or substituted by a hydroxy group.
Vorzugsweise stehen R15 und R16 für H oder Methyl. Besonders bevorzugt stehen sowohl R15 als auch R16 für Methyl. Stärker bevor- zugt ist R15 an ein Brückenkohlenstoffatom gebunden. Insbesondere sind R16 und Z am gleichen Atom X, wobei X für ein Kohlenstoffatom steht, gebunden.R 15 and R 16 are preferably H or methyl. Both R 15 and R 16 are particularly preferably methyl. R 15 is more preferably bound to a bridging carbon atom. In particular, R 16 and Z are bonded to the same atom X, where X represents a carbon atom.
R17 und R18 bilden vorzugsweise mit den Atomen X, an die sie ge- bunden sind, einen 5- oder 6-Ring, besonders bevorzugt einen car- bocyclischen 5- oder 6-Ring und insbesondere einen carbocycli- schen 6-Ring, d. h. die Atome X, an die sie gebunden sind, sind Kohlenstoffatome. Der Ring kann gesättigt oder einfach, zweifach oder dreifach ungesättigt sein. Vorzugsweise ist der Ring durch wenigstens eine Cι-C4-Alkylgruppe, insbesondere durch Methyl oder Isopropyl, durch eine C2-C5-Alkenylgruppe, insbesondere durch Vinyl, durch eine gegebenenfalls substituierte exocyclische Doppelbindung, insbesondere durch eine Dimethyl-substituierte exocyclische Doppelbindung und/oder durch eine Hydroxygruppe substi- tuiert.R 17 and R 18 preferably form a 5 or 6 ring with the atoms X to which they are attached, particularly preferably a carbocyclic 5 or 6 ring and in particular a carbocyclic 6 ring, ie the atoms X to which they are attached are carbon atoms. The ring can be saturated or single, double or triple unsaturated. The ring is preferably through at least one C 1 -C 4 -alkyl group, in particular through methyl or isopropyl, through a C 2 -C 5 -alkenyl group, in particular through vinyl, through an optionally substituted exocyclic double bond, in particular through a dimethyl-substituted exocyclic double bond and / or substituted by a hydroxy group.
Im Rest R19 steht Ci-Cg-Alkyl, das durch eine oder mehrere Gruppen, die ausgewählt sind unter 0 und NR20, unterbrochen und gegebenenfalls durch eine oder mehrere Gruppen, die ausgewählt sind unter OR21 und NR22R23, substituiert ist, vorzugsweise für einen Rest der FormelThe radical R 19 is Ci-Cg-alkyl which is interrupted by one or more groups selected from 0 and NR 20 and optionally substituted by one or more groups selected from OR 21 and NR 22 R 23 , preferably for a radical of the formula
-r-A-XH-n-A-Y-r-A-XH-n-A-Y
worinwherein
A für einen C2-C4-Alkylenrest, insbesondere für Ethylen, 1,2- oder 1,3-Propylen, 1,2-, 2,3-, 3,4-, 1,3- oder 1,4-Butylen steht,A for a C 2 -C 4 alkylene radical, in particular for ethylene, 1,2- or 1,3-propylene, 1,2-, 2,3-, 3,4-, 1,3- or 1,4- Butylene stands,
X für 0 oder NR20 steht,
worin R20 für H oder C1-C4-Alkyl steht,X represents 0 or NR 20 , wherein R 20 is H or C 1 -C 4 alkyl,
Y für H, OR21 oder NR2R23 steht,Y represents H, OR 21 or NR 2 R 23 ,
worin R21 wie R20 definiert ist und R22 und R23 für H,wherein R 21 is defined as R 20 and R 22 and R 23 for H,
Cι-C4-Alkyl oder Cι-C4-Hydroxyalkyl stehen, und-CC 4 alkyl or -C 4 -hydroxyalkyl, and
n für eine Zahl von 1 bis 3 steht.n stands for a number from 1 to 3.
Im Rest R19 steht Ci-Cg-Alkyl, das durch eine oder mehrere Gruppen, die ausgewählt sind unter OR21 und NR22R23, substituiert ist, vorzugsweise für C2-Cg-Alkyl, das durch ein bis drei Hydroxygrup- pen und/oder durch ein bis drei Reste NR22R23 substituiert ist. Insbesondere steht es für 2-Hydroxyethyl, 2- oder 3-Hydroxypro- pyl, 2-, 3- oder 4-Hydroxybuty1, 2,3-Dihydroxypropyl, 3-Hydroxy- methyl-5-hydroxypentyl, Trihydroxyneopentyl, 2-Aminoethyl, 3-Ami- nopropyl, 2-N-(Hydroxyethyl)-aminoethyl, 2-N-Bis(hydroxye- thyl)-aminoethyl und dergleichen.In the R 19 radical, Ci-Cg-alkyl, which is substituted by one or more groups selected from OR 21 and NR 22 R 23 , is preferably C 2 -Cg-alkyl, which is substituted by one to three hydroxyl groups and / or is substituted by one to three radicals NR 22 R 23 . In particular, it stands for 2-hydroxyethyl, 2- or 3-hydroxypropyl, 2-, 3- or 4-hydroxybutyl, 2,3-dihydroxypropyl, 3-hydroxymethyl-5-hydroxypentyl, trihydroxyneopentyl, 2-aminoethyl, 3 -Aminopropyl, 2-N- (hydroxyethyl) aminoethyl, 2-N-bis (hydroxyethyl) aminoethyl and the like.
Die Estergruppe COOR19 leitet sich vorzugsweise von einem Alkohol R19OH, der ausgewählt ist unter primären Alkoholen mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, wie Methanol, Ethanol, Propanol, Isopropanol, n-Butanol, sec-Butanol, Isobutanol, tert-Butanol, Pentanol, Ally- lalkohol, des weiteren Polyolen mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen und 2 bis 5 OH-Gruppen, wie Ethylenglykol, Propylenglykol, Glycerin, Trimethylolpropan und Pentaerythritol, und primären, sekundären und tertiären Aminalkoholen mit 2 bis 9 Kohlenstoffatomen und 1 bis 3 OH-Gruppen, wie Diethanolamin und Triethanolamin.The ester group COOR 19 is preferably derived from an alcohol R 19 OH, which is selected from primary alcohols having 1 to 8 carbon atoms, such as methanol, ethanol, propanol, isopropanol, n-butanol, sec-butanol, isobutanol, tert-butanol, pentanol , Allyl alcohol, further polyols with 2 to 8 carbon atoms and 2 to 5 OH groups, such as ethylene glycol, propylene glycol, glycerol, trimethylolpropane and pentaerythritol, and primary, secondary and tertiary amino alcohols with 2 to 9 carbon atoms and 1 to 3 OH- Groups such as diethanolamine and triethanolamine.
Z steht vorzugsweise für COOH.Z is preferably COOH.
X steht vorzugsweise für ein Kohlenstoffatom.X preferably represents a carbon atom.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform besitzt die polycy- clische Carbonsäure die allgemeine Formel VI
In a further preferred embodiment, the polycyclic carboxylic acid has the general formula VI
worin X, Z, R15, R16, R17 und R18 wie vorstehend definiert sind. Die Aussagen bezüglich der bevorzugten Definition dieser Reste gelten hier entsprechend.wherein X, Z, R 15 , R 16 , R 17 and R 18 are as defined above. The statements regarding the preferred definition of these residues apply accordingly here.
Vorzugsweise handelt es sich bei der polycyclischen Carbonsäure bzw. dem entsprechenden Derivat um eine Säure der Formel V.The polycyclic carboxylic acid or the corresponding derivative is preferably an acid of the formula V.
Besonders bevorzugt handelt es sich bei der polycyclischen Carbonsäure bzw. dem entsprechenden Derivat der Formel V um eine Harzsäure bzw. um ein Harzsäurederivat.The polycyclic carboxylic acid or the corresponding derivative of the formula V is particularly preferably a resin acid or a resin acid derivative.
Bevorzugte Harzsäure bzw. ihre Derivate sind Abietinsäure, Dihy- droabietinsäure, Tetrahydroabietinsäure, Dehydroabietinsäure, Neoabietinsäure, Pimarsaure, Laevopimarsäure, Palustrinsäure, Pa- rastrinsäure bzw. Derivate dieser Säuren.Preferred resin acid or its derivatives are abietic acid, dihydroabietic acid, tetrahydroabietic acid, dehydroabietic acid, neoabietic acid, pimaric acid, laevopimaric acid, palustric acid, paraastric acid or derivatives of these acids.
Harzsäuren werden üblicherweise durch Destillation von natürlichen Harzen, die man aus Harz-haltigen Bäumen, insbesondere aus Koniferen, gewinnt, erhalten.Resin acids are usually obtained by distillation of natural resins obtained from trees containing resin, in particular from conifers.
Die vorstehend beschriebenen polycyclischen Carbonsäuren sowie ihr Gemisch mit aliphatischen Monocarbonsäuren sind in der WO 98/04656 beschrieben, auf die hiermit in vollem Umfang Bezug genommen wird.The polycyclic carboxylic acids described above and their mixture with aliphatic monocarboxylic acids are described in WO 98/04656, to which reference is hereby made in full.
In Komponente C enthält das Copolymer vorzugsweise Struktureinheiten der Formeln I und IIIn component C, the copolymer preferably contains structural units of the formulas I and II
-CHR1-CR2R3- (I)-CHR 1 -CR 2 R 3 - (I)
-CHR4-CR5R5- (II) ,-CHR 4 -CR 5 R 5 - (II),
worinwherein
R1' R2 und R3 unabhängig voneinander für H, Methyl oder Ethyl stehen,
R4 für H, Cι-C4-Alkyl oder COOR7 steht,R 1 'R 2 and R 3 independently of one another are H, methyl or ethyl, R 4 represents H, -CC 4 alkyl or COOR 7 ,
R5 für H oder Methyl steht,R 5 represents H or methyl,
R6 für COOR7 oder OOCR8 steht,R 6 stands for COOR 7 or OOCR 8 ,
R7 für einen linearen oder verzweigten Cι-Cι -Alkylrest steht, undR 7 represents a linear or branched C 1 -C 4 -alkyl radical, and
R8 für H oder R7 steht,R 8 represents H or R 7 ,
und gegebenenfalls Struktureinheiten der Formel III und/oder IVand optionally structural units of the formula III and / or IV
-CHR9-CR10R1:L- (HI)-CHR 9 -CR 10 R 1: L - (HI)
-CHR12-CR13R14- ( IV)-CHR 12 -CR 13 R 14 - (IV)
enthält, worincontains what
R9, R10 und R11 unabhängig voneinander wie R1, R2 und R3 definiert sind,R 9 , R 10 and R 11 are independently defined as R 1 , R 2 and R 3 ,
R12 wie R4 definiert ist,R 12 is defined as R 4 ,
R13 wie R5 definiert ist und R14 wie R6 definiert ist,R 13 is defined as R 5 and R 14 is defined as R 6 ,
wobei die Struktureinheiten I und III sowie die Struktureinheiten II und IV jeweils voneinander verschieden sind.the structural units I and III and the structural units II and IV are each different from one another.
In den Struktureinheiten der Formel I stehen R1, R2 und R3 vorzugsweise für H; das heißt die Struktureinheiten I entsprechen vorzugsweise einpolymerisiertem Ethylen.In the structural units of the formula I, R 1 , R 2 and R 3 are preferably H; that is, the structural units I preferably correspond to copolymerized ethylene.
In den Struktureinheiten der Formel II steht R7 vorzugsweise für einen linearen Cι-Cι -Alkylrest, besonders bevorzugt für einen linearen Cι-C4-Alylrest, wie Metyhl, Ethyl, n-Propyl oder n-Butyl, und speziell für Methyl. Alternativ steht R7 vorzugsweise für einen verzweigten C3-Cι -Alkylrest, besonders bevorzugt für einen verzweigten C3-Cιo_Alkylrest. Insbesondere befindet sich wenig- stens eine Verzweigung an einem Kohlenstoffatom, das α- oder ß- ständing zur Carboxylgruppe steht. Beispiele für solche Reste sind Isopropyl, Isobutyl, tert-Butyl, Neopentyl, Neohexyl, Neo- heptyl, Neooctyl, Neononyl und Neodecyl.In the structural units of formula II, R 7 preferably represents a linear C 1 -C 4 -alkyl radical, particularly preferably a linear C 1 -C 4 -alkyl radical, such as methyl, ethyl, n-propyl or n-butyl, and especially methyl. Alternatively, R 7 is preferably a branched C 3 -Cι alkyl, more preferably a branched C 3 -Cιo _A lkylrest. In particular, there is at least one branch on a carbon atom that is α or β to the carboxyl group. Examples of such radicals are isopropyl, isobutyl, tert-butyl, neopentyl, neohexyl, neoheptyl, neooctyl, neononyl and neodecyl.
In den Struktureinheiten der Formel II steht R6 vorzugsweise für OOCR8.
R8 steht dabei vorzugsweise für einen linearen Cι-Cι -Alkylrest, besonders bevorzugt für einen Cι-Cι0-Alkylrest. Alternativ steht R8 vorzugsweise für einen verzweigten C3-Cχ -Alkylrest, besonders bevorzugt für einen verzweigten C3-Cι0-Alkylrest. Insbesondere befindet sich wenigstens eine Verzweigung an einem Kohlenstoffatom, das α- oder ß-ständing zur Carboxylgruppe steht. Bevorzugte verzweigte C3-Cιo-Alkylrest sind Isopropyl, Isobutyl, tert-Butyl, Neopentyl, Neohexyl, Neoheptyl, Neooctyl, Neononyl und Neodecyl und insbesondere Neooctyl, Neononyl und Neodecyl.In the structural units of the formula II, R 6 preferably represents OOCR 8 . R 8 preferably represents a linear C 1 -C 4 -alkyl radical, particularly preferably a C 1 -C 1 -alkyl radical. Alternatively, R 8 is preferably a branched C 3 -Cχ alkyl radical, particularly preferably a branched C 3 -Cι 0 alkyl radical. In particular, there is at least one branch on a carbon atom which is α or β to the carboxyl group. Preferred branched C 3 -Cιo alkyl are isopropyl, isobutyl, tert-butyl, neopentyl, neohexyl, Neoheptyl, Neooctyl, Neononyl and neodecyl and particularly Neooctyl, Neononyl and neodecyl.
Besonders bevorzugt steht R8 in den Struktureinheiten der Formel II jedoch für einen linearen Ci-Cio-Alkylrest, insbesondere für Methyl, Ethyl, Pentyl oder Heptyl und speziell für Methyl.However, R 8 in the structural units of the formula II is particularly preferably a linear C 1 -C 10 -alkyl radical, in particular methyl, ethyl, pentyl or heptyl and especially methyl.
R4 steht vorzugsweise für H oder Methyl, besonders bevorzugt für H.R 4 preferably represents H or methyl, particularly preferably H.
R5 steht vorzugsweise für H.R 5 preferably represents H.
Besonders bevorzugt steht die Wiederholungseinheit der Formel II für einpolymerisiertes Vinylacetat, Vinylpropionat, Vinylhexanoat oder Vinyloctanoat und insbesondere für Vinylacetat.The repeating unit of the formula II particularly preferably stands for polymerized vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl hexanoate or vinyl octanoate and in particular for vinyl acetate.
In den Struktureinheiten der Formel III sind folgenden Kombina- tionen der Reste R9, R10 und R11 bevorzugt:The following combinations of the radicals R 9 , R 10 and R 11 are preferred in the structural units of the formula III:
- R9 und R10 stehen beide für H und R11 steht für Methyl oder Ethyl, d.h. die Wiederholungseinheiten III entsprechen einpo- lymerisiertem Propylen oder n-Butylen;- R 9 and R 10 both represent H and R 11 represents methyl or ethyl, ie the repeating units III correspond to polymerized propylene or n-butylene;
- R9 und R10 stehen beide für Methyl und R11 steht für H; d.h. die Wiederholungseinheiten III entsprechen einpolymerisiertem 2-Butylen;- R 9 and R 10 are both methyl and R 11 is H; ie the repeating units III correspond to polymerized 2-butylene;
- R9 steht für H und R10 und R11 stehen beide für Methyl; d.h. die Wiederholungseinheiten III entsprechen einpolymerisiertem Isobutylen.- R 9 is H and R 10 and R 11 are both methyl; ie repeating units III correspond to polymerized isobutylene.
In den Struktureinheiten der Formel IV steht R14 vorzugsweise für OOCR8. R8 steht dabei vorzugsweise für einen verzweigten C3-Cι7- Alkylrest, besonders bevorzugt für einen verzweigten C3-Cιo-Alkyl- rest. Insbesondere befindet sich wenigstens eine Verzweigung an einem Kohlenstoffatom, das α- oder ß-ständing zur Carboxylgruppe steht. Bevorzugte verzweigte Cs-Cio-Alkylrest sind Isopropyl, Iso- butyl, tert-Butyl, Neopentyl, Neohexyl, Neoheptyl, Neooctyl, Neo-
nonyl und Neodecyl und insbesondere Neooctyl, Neononyl und Neodecyl.In the structural units of the formula IV, R 14 preferably represents OOCR 8 . R 8 preferably represents a branched C 3 -C 7 -alkyl radical, particularly preferably a branched C 3 -C-alkyl radical. In particular, there is at least one branch on a carbon atom which is α or β to the carboxyl group. Preferred branched C 1 -C 10 -alkyl radicals are isopropyl, isobutyl, tert-butyl, neopentyl, neohexyl, neoheptyl, neooctyl, neo- nonyl and neodecyl and especially neooctyl, neononyl and neodecyl.
R12 steht vorzugsweise für H oder Methyl, besonders bevorzugt für H.R 12 preferably represents H or methyl, particularly preferably H.
R13 steht vorzugsweise für H.R 13 preferably represents H.
Besonders bevorzugt steht die Wiederholungseinheit IV für einpo- lymerisierten Neononansäurevinylester oder Neodecansäurevinyle- ster .The repeating unit IV particularly preferably stands for polymerized vinyl neononanoate or vinyl neodecanoate.
Das Copolymer der Komponente C enthält die Struktureinheiten der Formel I in einer Menge von vorzugsweise 65 bis 99 Mol-%.The copolymer of component C contains the structural units of the formula I in an amount of preferably 65 to 99 mol%.
Die Struktureinheiten der Formel II sind vorzugsweise in einer Menge von 1 bis 35 Mol-%, besonders bevorzugt von 1 bis 30 Mol-% und insbesondere von 1 bis 25 Mol-%, bezogen auf das Gesamtcopo- lymer, enthalten.The structural units of the formula II are preferably present in an amount of 1 to 35 mol%, particularly preferably 1 to 30 mol% and in particular 1 to 25 mol%, based on the total copolymer.
Die Struktureinheiten der Formel III sind vorzugsweise in einer Menge von 0 bis 20 Mol-%, besonders bevorzugt von 0 bis 10 Mol-% und insbesondere von 0 bis 5 Mol-%, bezogen auf das Gesamtcopoly- mer, im Copolymer enthalten.The structural units of the formula III are preferably present in the copolymer in an amount of 0 to 20 mol%, particularly preferably 0 to 10 mol% and in particular 0 to 5 mol%, based on the total copolymer.
Die Struktureinheiten der Formel IV sind vorzugsweise in einer Menge von 0 bis 20 Mol-%, besonders bevorzugt von 0 bis 10 Mol-% und insbesondere von 0 bis 5 Mol-%, bezogen auf das Gesamtcopoly- mer, im Copolymer enthalten.The structural units of the formula IV are preferably present in the copolymer in an amount of 0 to 20 mol%, particularly preferably 0 to 10 mol% and in particular 0 to 5 mol%, based on the total copolymer.
Das Copolymer der Komponente C weist vorzugsweise ein zahlenmittleres Molekulargewicht Mn von 1000 bis 10000, besonders bevorzugt von 1000 bis 5000, auf.The copolymer of component C preferably has a number average molecular weight M n of 1000 to 10000, particularly preferably from 1000 to 5000.
Die Komponente C kann auch mehrere der vorstehend beschriebenen Copolymere enthalten, wobei diese dann verschieden sein müssen. Der Unterschied kann sowohl in der Art der einpolymerisierten Mo- nomere als auch in der Menge, in der jeweils gleiche Monomere einpolymerisiert sind, oder im Molekulargewicht der Copolymere bestehen.Component C can also contain several of the copolymers described above, in which case these must be different. The difference can exist both in the type of polymerized monomers and in the amount in which the same monomers are polymerized in, or in the molecular weight of the copolymers.
Insbesondere enthält das Copolymer der Komponente C im Wesentlichen keine, d. h. höchstens 1 Gew.-%, besonders bevorzugt höch- tens 0,5 Gew.%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Copolymers, einpolymerisierten Wiederholungseinheiten der Formeln III und IV.
Besonders bevorzugt wird als Komponente C ein Copolymer aus Ethy- len und Vinylacetat eingesetzt. Ethylen liegt dabei im Copolymer in einer Menge von vorzugsweise 65 bis 96 Mol-%, besonders bevorzugt von 75 bis 94 Mol-%, bezogen auf das Gesamtcopolymer, vor. Entsprechend besteht der Restgehalt des Copolymers aus Vinylacetat-Wiederholungseinheiten.In particular, the copolymer of component C contains essentially no, ie at most 1% by weight, particularly preferably at most 0.5% by weight, based on the total weight of the copolymer, of copolymerized repeating units of the formulas III and IV. A copolymer of ethylene and vinyl acetate is particularly preferably used as component C. Ethylene is present in the copolymer in an amount of preferably 65 to 96 mol%, particularly preferably 75 to 94 mol%, based on the total copolymer. Accordingly, the residual content of the copolymer consists of vinyl acetate repeating units.
Die Copolymere der Komponente C sind beispielsweise durch direkte Copolymerisation der Monomere erhältlich, wobei die Estergruppe des einpolymerisierten ethylenisch ungesättigten Esters im Copolymer durch Umesterung oder durch Hydrolyse und anschließende Wiederveresterung verändert werden kann. Solche Copolymere sind beispielsweise in der WO 01/38461, EP-A 1 028 155, EP-A 0 743 974 und WO 96/18708 beschrieben, auf die hiermit in vollem Umfang Be- zug genommen wird.The copolymers of component C can be obtained, for example, by direct copolymerization of the monomers, it being possible for the ester group of the copolymerized ethylenically unsaturated ester in the copolymer to be changed by transesterification or by hydrolysis and subsequent reesterification. Such copolymers are described, for example, in WO 01/38461, EP-A 1 028 155, EP-A 0 743 974 and WO 96/18708, to which reference is hereby made in full.
Das Gewichtsverhältnis von Komponente B zu Komponente A im Additivgemisch beträgt vorzugsweise 1:2 bis 1:99, besonders bevorzugt 1:4 bis 1:99 und insbesondere 1:30 bis 1:99.The weight ratio of component B to component A in the additive mixture is preferably 1: 2 to 1:99, particularly preferably 1: 4 to 1:99 and in particular 1:30 to 1:99.
Das Gewichtsverhältnis eines Gemischs aus Komponente A und Komponente B zu Komponente C beträgt vorzugsweise 1:250 bis 10:1, besonders bevorzugt 1:20 bis 5:1 und insbesondere 1:10 bis 4:1.The weight ratio of a mixture of component A and component B to component C is preferably 1: 250 to 10: 1, particularly preferably 1:20 to 5: 1 and in particular 1:10 to 4: 1.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung des vorstehend beschriebenen Additivgemischs zur Additi- vierung von Mineralölprodukten.Another object of the present invention is the use of the additive mixture described above for the additivation of mineral oil products.
Besonders bevorzugt wird das Additivgemisch zur Verbesserung der Schmierfähigkeitseigenschaften vor Mineralölprodukten verwendet.The additive mixture is particularly preferably used to improve the lubricity properties before mineral oil products.
Bei den Mineralölprodukten handelt es sich vorzugsweise um Brennstofföle und Schmierstoffe.The mineral oil products are preferably fuel oils and lubricants.
Geeignete Brennstofföle sind Kraftstoffe, z. B. Ottokraftstoffe, und Mitteldestillate, wie Dieselkraftstoffe, Heizöl, insbesondere Heizöl EL, oder Kerosin, wobei Dieselkraftstoff und Heizöl bevorzugt sind.Suitable fuel oils are fuels, e.g. B. petrol and middle distillates, such as diesel fuels, heating oil, especially heating oil EL, or kerosene, with diesel fuel and heating oil being preferred.
Bei den Dieselkraftstoffen handelt es sich beispielsweise um Erdölraffinate, die üblicherweise einen Siedebereich von 100 bis 400°C haben. Dies sind meist Destillate mit einem 95%-Punkt bis zu 360°C oder auch darüber hinaus. Dies können aber auch sogenannte "Ultra Low Sulphur Diesel" oder "City Diesel" sein, gekennzeich- net durch einen 95%-Punkt von beispielsweise maximal 345°C und einen Schwefelgehalt von maximal 0,005 Gew.-% oder durch einen 95%-Punkt von beispielsweise 285°C und einen Schwefelgehalt von
maximal 0,001 Gew.-%. Neben den durch Raffination erhältlichen Dieselkraftstoffen sind solche, die durch Fischer-Tropsch-Verfah- ren oder analoge Verfahren aus Synthesegas, z. B. durch Kohleverflüssigung oder Gasverflüssigung ("gas to liquid" (GTL) Kraft- Stoffe), erhältlich sind, geeignet. Geeignet sind auch Mischungen der vorstehend genannten Dieselkraftstoffe mit regenerativen Kraftstoffen, wie Biodiesel, z. B. FAME, oder Bioethanol.Diesel fuels are, for example, petroleum raffinates, which usually have a boiling range of 100 to 400 ° C. These are mostly distillates with a 95% point up to 360 ° C or beyond. However, these can also be so-called "ultra low sulfur diesel" or "city diesel", characterized by a 95% point of, for example, a maximum of 345 ° C. and a sulfur content of a maximum of 0.005% by weight or by a 95% point of, for example, 285 ° C. and a sulfur content of maximum 0.001% by weight. In addition to the diesel fuels obtainable by refining, those that are produced by Fischer-Tropsch processes or analog processes from synthesis gas, e.g. B. by coal liquefaction or gas liquefaction ("gas to liquid" (GTL) fuels) are available, suitable. Mixtures of the aforementioned diesel fuels with regenerative fuels, such as biodiesel, for. B. FAME, or bioethanol.
Besonders bevorzugt wird das erfindungsgemäße Additivgemisch zur Additivierung von Dieselkraftstoffen mit niedrigem Schwefelgehalt, d. h. mit einem Schwefelgehalt von weniger als 0,05 Gew.-%, vorzugsweise von weniger als 0,02 Gew.-%, insbesondere von weniger 0,005 Gew.-% und speziell von weniger als 0,001 Gew.-% Schwefel, sowie zur Additivierung von Heizölen mit niedrigem Schwefel- gehalt, d. h. mit einem Schwefelgehalt von weniger als 0,20 Gew.-%, vorzugsweise von weniger als 0,10 Gew.-%, insbesondere von weniger 0,05 Gew.-% und speziell von weniger als 0,005 Gew.-% Schwefel, verwendet.The additive mixture according to the invention is particularly preferred for additizing diesel fuels with a low sulfur content, ie. H. with a sulfur content of less than 0.05% by weight, preferably less than 0.02% by weight, in particular less than 0.005% by weight and especially less than 0.001% by weight of sulfur, and for the addition of Low sulfur fuel oils, d. H. with a sulfur content of less than 0.20% by weight, preferably less than 0.10% by weight, in particular less than 0.05% by weight and especially less than 0.005% by weight of sulfur.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eineAnother object of the present invention is a
KraftstoffZusammensetzung, enthaltend eine Hauptmenge eines Koh- lenwasserstoff-Brennstofföls und eine wirksame Menge des erfindungsgemäßen Additivgemischs sowie gegebenenfalls mindestens einen weiteren Zusatzstoff. Bezüglich der bevorzugten Brennstofföle wird auf die obigen Ausführungen verwiesen.Fuel composition comprising a main amount of a hydrocarbon fuel oil and an effective amount of the additive mixture according to the invention and optionally at least one further additive. With regard to the preferred fuel oils, reference is made to the above statements.
Das erfindungsgemäße Additivgemisch liegt im Brennstofföl vorzugsweise in einer Menge von 1 bis 1000 Gew.-ppm, besonders bevorzugt von 10 bis 500 Gew.-ppm und insbesondere von 50 bis 200 Gew.-ppm, bezogen auf die Gesamtmenge des additivierten Brenn- stofföls, vor.The additive mixture according to the invention is preferably present in the fuel oil in an amount of 1 to 1000 ppm by weight, particularly preferably 10 to 500 ppm by weight and in particular 50 to 200 ppm by weight, based on the total amount of the additive-containing fuel oil, in front.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine SchmierstoffZusammensetzung, enthaltend eine wirksame Menge eines erfindungsgemäßen Additivgemischs, ein Schmiermittel sowie gegebenenfalls mindestens einen weiteren Zusatzstoff.Another object of the present invention is a lubricant composition containing an effective amount of an additive mixture according to the invention, a lubricant and optionally at least one further additive.
Außerdem ist Gegenstand der Erfindung ein Additivkonzentrat, enthaltend das erfindungsgemäße Additivgemisch, wenigstens ein Lö- sungs- oder Verdünnungsmittel sowie gegebenenfalls mindestens einen weiteren Zusatzstoff.The invention also relates to an additive concentrate containing the additive mixture according to the invention, at least one solvent or diluent and, if appropriate, at least one further additive.
Geeignete Verdünnungsmittel sind beispielsweise bei der Erdölverarbeitung anfallende Fraktionen, wie Kerosin, Naphtha oder Brightstock. Geeignet sind darüberhinaus aromatische und aliphatische Kohlenwasserstoffe, Alkoxyalkanole und Cι-Cχo-Alkanole, wie Methanol, Ethanol, Propanol, Isopropanol, Butanol, Pentanol, He-
xanol, Heptanol, Octanol, 2-Ethylhexanol, Nonanol, Decanol sowie deren Stellungsisomere. Bei Mitteldestillaten, insbesondere bei Dieselkraftstoffen bevorzugt verwendete Verdünnungsmittel sind Naphtha, Kerosin, Dieselkraftstoffe, aromatische Kohlenwasser- Stoffe, wie Solvent Naphtha schwer, Solvesso oder Shellsol®, Al- kanole, wie 2-Ethylhexanol, sowie Gemische dieser Lösungs- und Verdünnungsmittel .Suitable diluents are, for example, fractions obtained in petroleum processing, such as kerosene, naphtha or brightstock. Also suitable are aromatic and aliphatic hydrocarbons, alkoxyalkanols and Cι-C Alko-alkanols, such as methanol, ethanol, propanol, isopropanol, butanol, pentanol, He- xanol, heptanol, octanol, 2-ethylhexanol, nonanol, decanol and their positional isomers. In middle distillates, in particular in diesel fuels preferred diluent used are naphtha, kerosene, diesel fuels, aromatic hydrocarbons, such as Solvent Naphtha heavy, Solvesso or Shellsol ®, Al alkanols such as 2-ethyl hexanol, and mixtures of these solvents and diluents.
Das erfindungsgemäße Additivgemisch liegt in den Konzentraten vorzugsweise in einer Menge von 0,1 bis 80 Göw.-%, besonders bevorzugt von 1 bis 70 Gew.-% und insbesondere von 20 bis 60 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Konzentrats, vor.The additive mixture according to the invention is preferably present in the concentrates in an amount of 0.1 to 80% by weight, particularly preferably 1 to 70% by weight and in particular 20 to 60% by weight, based on the total weight of the concentrate, in front.
Geeignete Zusatzstoffe, die im erfindungsgemäßen Kraftstoff bzw. Konzentrat neben den erfindungsgemäßen Ädditivgemischen enthalten sein können, insbesondere für Dieselkraftstoffe, umfassen Deter- gentien, Korrosionsinhibitoren, Dehazer, Demulgatoren, Schaumverhinderer ( "Antifoam" ) , Antioxidantien, Metalldesaktivatoren, mul- tifunktionelle Stabilisatoren, Cetanzahlverbesserer, Verbren- nungsverbesserer, Farbstoffe, Marker, Lösungsvermittler, Antista- tika, andere übliche Schmierfahigkeitsverbesserer, die Kälteeigenschaften verbessernde Additive, wie Fließverbesserer ("MDFI"), Paraffindispergatoren ("WASA") und die Kombination der beiden zuletzt genannten Additive ("WAFI"); und sind beispielsweise in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 5th Edition on CD-ROM, 1997, Wiley-VCH, Weinheim, Additives for Diesel Fuel, beschrieben.Suitable additives which can be contained in the fuel or concentrate according to the invention in addition to the additive mixtures according to the invention, in particular for diesel fuels, include detergents, corrosion inhibitors, dehazers, demulsifiers, antifoam ("antifoam"), antioxidants, metal deactivators, multifunctional stabilizers, cetane number improvers , Combustion improvers, dyes, markers, solubilizers, antistatic agents, other customary lubricity improvers, additives which improve the cold properties, such as flow improvers ("MDFI"), paraffin dispersants ("WASA") and the combination of the latter two additives ("WAFI") ); and are described, for example, in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 5th Edition on CD-ROM, 1997, Wiley-VCH, Weinheim, Additives for Diesel Fuel.
Zu den üblichen Schmierfähigkeitsverbesserern gehören beispiels- weise Carbonsäuren, speziell Fettsäuren, deren Ester, speziell mit Polyolen, Gemische dieser Säuren und Ester, aschefrei verbrennende N-AcylVerbindungen, wie Polyalkenylbernsteinsäureamide, Gemische der vorgenannten Säuren und/oder Ester mit diesen N-Acylverbindungen, wie sie beispielsweise in der WO 96/23855 be- schrieben sind, Bis(hydroxyalkyl) fettamine oder Hydroxyacetamide.The usual lubricity improvers include, for example, carboxylic acids, especially fatty acids, their esters, especially with polyols, mixtures of these acids and esters, ash-free N-acyl compounds, such as polyalkenylsuccinic acid amides, mixtures of the abovementioned acids and / or esters with these N-acyl compounds, such as they are described, for example, in WO 96/23855, bis (hydroxyalkyl) fatty amines or hydroxyacetamides.
Zu den geeigneten Fließverbesserern gehören beispielsweise öllös- liche, polare StickstoffVerbindungen, wie Ammoniumsalze und/oder Amide von Mono- oder Polycarbonsäuren oder Sulfonsäuren, Copoly- mere von Ethylen und ungesättigten Carbonsäureestern, Kammpolymere, gesättigte Kohlenwasserstoffe, Poly(meth)acrylsäure sowie Gemische der genannten Fließverbesserer.Suitable flow improvers include, for example, oil-soluble, polar nitrogen compounds, such as ammonium salts and / or amides of mono- or polycarboxylic acids or sulfonic acids, copolymers of ethylene and unsaturated carboxylic acid esters, comb polymers, saturated hydrocarbons, poly (meth) acrylic acid and mixtures of the aforementioned flow improvers.
Bevorzugte Fließverbesserer sind Kammpolymere, deren Seitenketten wenigstens 6, vorzugsweise wenigstens 10, Atome enthalten. Bevorzugte Kammpolymere sind beispielsweise in der EP 1 028 155 beschrieben, auf die hiermit in vollem Umfang Bezug genommen wird.
Außerdem sind Gemische von polaren StickstoffVerbindungen, wie Ammoniumsalze und/oder Amide von Mono- oder Polycarbonsäuren oder Sulfonsäuren, mit Copolymeren von Ethylen und ungesättigten Carbonsäureestern sowie gegebenefalls mit Kammpolymeren, wie sie beispielsweise in der WO 95/33805 beschrieben sind, bevorzugt.Preferred flow improvers are comb polymers whose side chains contain at least 6, preferably at least 10, atoms. Preferred comb polymers are described, for example, in EP 1 028 155, to which reference is hereby made in full. Mixtures of polar nitrogen compounds, such as ammonium salts and / or amides of mono- or polycarboxylic acids or sulfonic acids, with copolymers of ethylene and unsaturated carboxylic acid esters and optionally with comb polymers, as described, for example, in WO 95/33805, are also preferred.
Als Paraffindispergatoren werden vorzugsweise Gemische ausMixtures of are preferably used as paraffin dispersants
a) 5 bis 95 Gew.-% mindestens eines Umsetzungsprodukts einer mindestens eine tertiäre Aminogruppe aufweisende Poly(C2-C2o-a) 5 to 95% by weight of at least one reaction product of a poly (C 2 -C 2 o- ) having at least one tertiary amino group
Carbonsäure) mit sekundären Aminen undCarboxylic acid) with secondary amines and
b) 5 bis 95 Gew.-% mindestens eines Umsetzungsprodukts aus Maleinsäureanhydrid und einem primären Alkylaminb) 5 to 95 wt .-% of at least one reaction product of maleic anhydride and a primary alkylamine
verwendet. Solche Paraffindispergatoren sind beispielsweise in der WO 00/23541 beschrieben, auf die hiermit in vollem Umfang Bezug genommen wird.used. Such paraffin dispersants are described, for example, in WO 00/23541, to which reference is hereby made in full.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung der Komponente C zur Steigerung der schmierf higkeitsver- bessernden Wirkung eines Gemischs aus den Komponenten A und B. Die vorstehenden Definitionen und Ausführungen zu bevorzugten Komponenten A, B und C und zu deren Mischungsverhältnissen gelten hier entsprechend.Another object of the present invention is the use of component C to increase the lubricity-improving effect of a mixture of components A and B. The above definitions and explanations for preferred components A, B and C and their mixing ratios apply accordingly here.
Schließlich ist Gegenstand der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Brennstofföl- oder Schmierstoffzusammensetzung, bei dem man ein Brennstofföl oder einen Schmierstoff mit den Komponenten A, B und C, die wie vorstehend beschrieben definiert sind, im Gemisch oder getrennt, gleichzeitig oder nacheinander versetzt.Finally, the present invention relates to a method for producing a fuel oil or lubricant composition, in which a fuel oil or a lubricant with components A, B and C, which are defined as described above, is mixed or separately, simultaneously or in succession.
Die vorstehend gemachten Ausführungen bezüglich geeigneter und bevorzugter Brennstofföl- und Schmierstoffzusammensetzungen, Brennstofföle, Schmierstoffe und Komponenten A, B und C gelten hier entsprechend.The statements made above with regard to suitable and preferred fuel oil and lubricant compositions, fuel oils, lubricants and components A, B and C apply accordingly here.
Das Brennstofföl bzw. der Schmierstoff können mit dem erfindungs- gemäßen Additivgemisch, in dem alle drei Komponenten A, B und C enthalten sind, versetzt werden. Alternativ können sie mit einem Gemisch aus zwei Komponenten und mit der dritten separaten Komponente oder aber mit den drei Komponenten A, B und C in separater Form versetzt werden. Bei den beiden letzten Alternativen kann die Zugabe der getrennten Komponenten gleichzeitig oder nachein-
ander erfolgen, wobei die Reihenfolge bei der nacheinander erfolgenden Zugabe beliebig ist.The fuel oil or the lubricant can be mixed with the additive mixture according to the invention, in which all three components A, B and C are contained. Alternatively, they can be mixed with a mixture of two components and with the third separate component or with the three components A, B and C in separate form. In the last two alternatives, the addition of the separate components can be carried out simultaneously or sequentially otherwise, the order in the sequential addition is arbitrary.
Die synergistisch wirksame Kombination der Komponenten A, B und C im erfindungsgemäßen Additivgemisch führt zu einer deutlichen Verbesserung der Schmierfähigkeit von damit additivierten Mineralölprodukten im Vergleich zu Additiven des Standes der Technik.The synergistically effective combination of components A, B and C in the additive mixture according to the invention leads to a significant improvement in the lubricity of mineral oil products additized therewith in comparison to additives of the prior art.
Die nachfolgenden Beispiele sollen die Erfindung veranschauli- chen, ohne sie jedoch einzuschränken.The following examples are intended to illustrate the invention without, however, restricting it.
BeispieleExamples
Die nachfolgend beschriebenen Versuche wurden mit folgenden Die- selkraftstoffen (DK) durchgeführt:The tests described below were carried out with the following diesel fuels (DK):
CP = Cloud PointCP = cloud point
CFPP: Cold Filter Plugging PointCFPP: Cold Filter Plugging Point
Zur Additivierung wurden folgende Komponenten eingesetztThe following components were used for the additives
- als Komponenten A und B ("Komponente AB"): ein kommerziell erhältliches Gemisch aus gesättigten und ungesättigten Monocarbonsäuren und Harzsäuren der Bezeichnung Sylfat; Arizona Chemicals- As components A and B ("component AB"): a commercially available mixture of saturated and unsaturated monocarboxylic acids and resin acids called Sylfat; Arizona Chemicals
als Komponente Cas component C
-Cl: ein Ethylen-Vinylacetat-Copolymer mit einem durchschnittlichen Vinylacetat-Gehalt von 26 Gew.-%-Cl: an ethylene-vinyl acetate copolymer with an average vinyl acetate content of 26% by weight
-C2 : eine Mischung aus Additiv Cl mit einem Ethylen-Vinylace- tat-Copolymeren mit einem durchschnittlichen Vinylacetat-Gehalt von 30 Gew.-%.
-C3: eine Mischung aus Additiv Cl mit einem Co-Additiv (Ethy- lendiamintetraessigsäure amidiert mit einem Ditalgfettamin) in einem Gewichtsverhältnis von 4:3.-C2: a mixture of additive Cl with an ethylene-vinyl acetate copolymer with an average vinyl acetate content of 30% by weight. -C3: a mixture of additive Cl with a co-additive (ethylenediaminetetraacetic acid amidated with a ditallow fatty amine) in a weight ratio of 4: 3.
-C4 : eine Mischung aus Additiv Cl mit dem Co-Additiv aus C3 und einem weiteren Co-Additiv (Kondensat aus Bernsteinsäureanhydrid mit einem Cio-Cie-Alkylamin) in einem Gewichtsverhältnis von 20:12:3.-C4: a mixture of additive Cl with the co-additive from C3 and another co-additive (condensate of succinic anhydride with a Cio-Cie-alkylamine) in a weight ratio of 20: 12: 3.
Die Schmierfähigkeit von nicht additivierten, von mit nur einer Komponente AB oder C additivierten sowie von erfindungsgemäß additivierten Basis-Kraftstoffen wurde mit dem HFRR-Test gemäß ISO 12156-1 geprüft und die beobachteten Schmierfähigkeiten verglichen. In nachfolgender Tabelle ist der jeweils ermittelte WS 1,4 μm-Wert aufgeführt, der die Größe der Verschleißnarbe repräsentiert. Ein WS (wear scar) Wert von unter 460 μm indiziert eine ausreichende Schmierfähigkeit.The lubricity of non-additive, of additive with only one component AB or C and of additive according to the invention was tested with the HFRR test according to ISO 12156-1 and the observed lubricity was compared. The following table shows the WS 1.4 μm value, which represents the size of the wear scar. A WS (wear scar) value of less than 460 μm indicates sufficient lubricity.
Die erfindungsgemäße Kombination von Komponenten A und B mit C führte zu einer deutlichen Verbesserung der Schmierfähigkeit der Dieselkraftstoffe im Vergleich zur Kombination der Komponenten A und B.
The combination of components A and B with C according to the invention led to a significant improvement in the lubricity of the diesel fuels compared to the combination of components A and B.