DE60015606T2

DE60015606T2 - Zusammensetzungen, enthaltend aminische antioxidantien auf basis von n-(4-anilinophenyl)amiden

Info

Publication number: DE60015606T2
Application number: DE60015606T
Authority: DE
Inventors: E. Theodore NALESNIK; J. Karl DUYCK
Original assignee: Uniroyal Chemical Co Inc
Current assignee: Uniroyal Chemical Co Inc
Priority date: 1999-12-30
Filing date: 2000-12-05
Publication date: 2005-10-20
Anticipated expiration: 2020-12-06
Also published as: WO2001049761A1; MXPA02006543A; CA2394823A1; ATE281481T1; DE60015606D1; EP1252209B1; CN1258547C; CN1425031A; US6916767B2; US20030030033A1; JP4094850B2; JP2003519262A; EP1252209A1

Description

1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft den Schutz von organischen Materialien, wie Kautschuk, Kunststoff, Schmierölen, Erdölbrennstoffen, Wachsen und organischen Flüssigkeiten vor einer Oxidation durch Verwendung von Antioxidationsmitteln, bei denen es sich um N-aromatische substituierte Säureamidverbindungen handelt.
In einer bevorzugten Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung Schmiermittel, insbesondere Schmieröle. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Klasse von Dispergiermitteladditiven mit Antioxidationsmitteleigenschaften und der Fähigkeit zur Verbesserung des Viskositätsindex, die vorzugsweise von einem Ethylen-Propylen-modifiziertes Dien-Terpolymer (EPDM) oder einem Ethylen-Propylen-Copolymer und einer N-aromatischen substituierten Säureamidverbindung abgeleitet sind.
2. Beschreibung des Standes der Technik
Organische Materialien, wie Kautschuk, Kunststoff, Schmieröle, Erdölbrennstoffe, Wachse und organische Flüssigkeiten erfordern bekanntermaßen einen Schutz vor Oxidation.
Gegenwärtig sind viele dieser organischen Materialien höheren Betriebstemperaturen und einer starken mechanischen Scherbeanspruchung ausgesetzt. Neue Stabilisiermittel, die organische Materialien vor einer vorzeitigen Oxidation und einem Abbau unter diesen verschärften Betriebsbedingungen schützen können, werden gesucht.
Des weiteren wurden zahlreiche Versuche bei der Entwicklung von Schmierölen unternommen, Additive bereitzustellen, die ein Schmieröl mit Dispergiereigenschaften von Schlamm und Ruß sowie einer hohen Temperaturabscheidungssteuerung liefern. Darüber hinaus ist die Formulierung eines Öls, das die Anforderungen bezüglich Hoch- und Tieftemperaturviskosität erfüllt, kritisch und in den meisten Fällen wird ein den Viskositätsindex verbesserndes Mittel verwendet, um dieses Ziel zu erreichen. Die meisten multifunktionellen Additive des Standes der Technik liefern ein oder zwei dieser Merkmale.
Es ist allgemein bekannt, dass Verbrennungsmotoren in einem breiten Temperaturbereich einschließlich einem Niedrigtemperatur-Stop-and-Go-Fahrbetrieb sowie bei Hochtemperaturbedingungen, die durch kontinuierliches Fahren mit hoher Geschwindigkeit erzeugt werden, betrieben werden. Ein Stop-and-Go-Fahren insbesondere unter kalten, feuchten Wetterbedingungen führt zur Bildung von Schlamm im Kurbelgehäuse und in den Ölleitungen eines Benzin- oder Dieselmotors. Dieser Schlamm schränkt ernstlich die Fähigkeit eines Kurbelgehäusemotoröls zur wirksamen Schmierung des Motors ein. Darüber hinaus kann der Schlamm mit dem darin eingeschlossenen Wasser dazu beitragen, im Motor Rost zu bilden. Diese Probleme können durch Empfehlungen der Motorenhersteller bezüglich Ölservice, die typischerweise längere Ölablassintervalle bzw. Wechselintervalle angeben, verstärkt werden.
Additive, die Motoren gegenüber einer Schlammbildung schützen, enthalten im allgemeinen Stickstoff. Diese Additive sind auch als Dispergiermittel und/oder Detergentien bei der Formulierung von Kurbelgehäuseschmierölzusammensetzungen bekannt. Die Herstellung von vielen der bekannten Dispergiermittel-/Detergentienverbindungen basiert auf der Reaktion einer Alkenylbernsteinsäure oder eines Anhydrids hiervon mit einem Amin oder Polyamin unter Bildung eines Alkenylsuccinimids oder einer Alkenylsuccinamidsäure oder eines Anhydrids als Zwischenprodukt. Dies ist vorteilhaft, da diese Produkte, wenn sie nicht vollständig mit einem Amin oder Polyamin umgesetzt werden, Rost im Motor bilden können.
Es ist allgemeine Praxis, die Alkenylgruppe entweder vor oder nach Reaktion mit einem Säureanhydrid jedoch vor der Reaktion mit dem Amin oder Polyamin zu chlorieren, um ein Reaktionsprodukt herzustellen, bei dem ein Teil des Amins oder Polyamins direkt an die Alkenyleinheit gebunden ist. Die Überzeugung bei vielen dieser Verfahren ist, ein Produkt mit einem relativ hohen Stickstoffgehalt herzustellen, um verbesserte Dispergiereigenschaften zu liefern. Chlor ist jedoch ein unter Umweltgesichtspunkten unerwünschtes Nebenprodukt derartiger Verfahren und es wäre von Vorteil, relativ hohe Stickstoffgehalte ohne die Verwendung von Chlor zu erreichen.
Ethylen-Propylen-Copolymere und Ethylen-α-Olefin-nicht konjugiertes Dien-Terpolymere, die gepfropft und derivatisiert wurden, um wertvolle Eigenschaften in Schmierölzusammensetzungen zu liefern, sind allgemein bekannt.
Aralkyl-substituierte Diarylamine, wie 4,4'-Bis(α,α-dimethylbenzyl)diphenylamin (NAUGARD 445, Uniroyal Chemical) und deren Verwendung als Antioxidationsmittel für eine Vielzahl von Polymermaterialien sind aus der US 3 452 056 A und US 3 505 225 A bekannt.
Darüber hinaus wurden aromatische Amine als Stabilisatoren von organischen Materialien, insbesondere zur Verwendung in Kunststoff, Kautschuk und Ölen, verwendet. Beispielsweise beschreibt die US 3 505 225 A aromatische Aminantioxidationsmittel auf der Basis von α-Methylstyryl-substituierten Diphenylaminen.
Die US 3 522 180 A offenbart ein Verfahren zur Herstellung eines Ethylenpropylencopolymersubstrats, das als den Viskositätsindex verbesserndes Mittel für Schmieröle wirksam ist.
Die US 4 026 809 A offenbart Pfropfcopolymere eines Methacrylatesters und eines Ethylenpropylenalkylidennorbornenterpolymers als ein den Viskositätsindex verbesserndes Mittel für Schmieröle.
Die US 4 089 794 A offenbart Ethylencopolymere, die von Ethylen und einem oder mehreren C₃-C₂₈-α-Olefinen abgeleitet sind, wobei die Copolymere mit einem ethylenisch ungesättigten Carbonsäurematerial lösungsgepropft sind, gefolgt von einer Reaktion mit einem polyfunktionellen Material, wie einem Polyamin, einem Polyol oder einem Hydroxylamin, das mit den Carboxylgruppen der Säure zu reagieren vermag.
Die US 4 096 319 A offenbart Polymere mit Antioxidationsmittelfunktionalität, die als den Viskositätsindex (VI) verbessernde Mittel für einen Hochtemperaturbetrieb geeignet sein sollen. Die Antioxidationsmitteleinheit soll eine ausgedehnte oxidative Zersetzung des Polymers verhindern, wodurch es die Polymere besonders geeignet bei in Dieselmotoren verwendeten Schmierölen macht. Ein Verfahren zur Herstellung des ein Antioxidationsmittel enthaltenden VI-Verbesserungspolymers durch Verestern eines Carbonsäure-haltigen Polymers mit einem N-Methylhydroxyethylamid-haltigen Antioxidationsmittel ist auch offenbart.
Die US 4 137 185 A und US 4 144 181 A offenbaren ein öllösliches derivatisierte Ethylen-Copolymer, das von etwa 2 bis 98 Gew.-% Ethylen und einem oder mehreren C₃-C₂₈-α-Olefinen, beispielsweise Propylen, abgeleitet ist. Diese Verbindungen werden vorzugsweise unter einer Inertatmosphäre und bei erhöhter Temperatur in Gegenwart eines bei hoher Temperatur zersetzbaren freie Radikale bildenden Starters mit einem ethylenisch ungesättigten Dicarbonsäurematerial lösungsgepropft. Danach wird das Pfropfcopolymer mit einem Polyamin mit mindestens zwei primären Amingruppen, z.B. einem Alkylenpolyamin, wie Diethylentriamin, unter Bildung eines Carboxyl-gepfropften polymeren Imids, üblicherweise Maleimidderivaten, umgesetzt. Die Derivate werden mit einem Anhydrid einer C₁-C₃₀- Hydrocarbyl-substituierten Säure, vorzugsweise Essigsäureanhydrid, unter Bildung eines öllöslichen stabilen Amidderivats des Polyamins umgesetzt, das eine minimale Viskositätsänderung über einen längeren Zeitraum hinweg zeigt. Geeignete anzahlgemittelte Molekulargewichte (M_n) der Copolymere liegen in einem Bereich von etwa 700 bis 500.000. Wenn das Molekulargewicht im Bereich von 10.000 bis 500.000 liegt, eignen sich diese Copolymere auch als multifunktionelle den Viskositätsindex verbessernde Mittel.
Die US 4 146 489 A offenbart Pfropfcopolymere, worin das Gerüstpolymer ein kautschukartiges öllösliches Ethylen-Propylen-Copolymer oder Ethylen-Propylen-modifiziertes Dien-Terpolymer ist und das Pfropfmonomer ein C-Vinylpyridin oder N-Vinylpyrrolidon ist, das den Kohlenwasserstoffbrennstoffen Dispergiereigenschaften und Schmierölen für Verbrennungsmotoren eine kombinierte Verbesserung des Viskositätsindex und der Dispergiermitteleigenschaften verleiht. Die Pfropfcopolymere werden durch inniges Vermischen des Gerüstpolymers, des aufzupfropfenden Monomers und eines Radikalstarters bei einer Temperatur unterhalb der Initiationstemperatur, gefolgt von einer Temperaturerhöhung auf oder über die Initiationstemperatur, wodurch ein Produkt, das wenig oder kein Nebenprodukt enthält, bereitgestellt wird, hergestellt.
Die US 4 234 435 A offenbart Carbonsäureacylierungsmittel, die von Polyalkylenen und einem Carboxylreaktionsteilnehmer mit einem Molekulargewicht von etwa 1.300 bis 5.000 und mindestens 1,3 Carboxylgruppen pro Polyalkylenäquivalent abgeleitet sind.
Die US 4 320 019 A offenbart ein Mehrzweckschmieradditiv, das durch Umsetzen eines Mischpolymers von Ethylen und einem C₃-C₈-α-Monoolefin mit einem olefinischen Carbonsäureacylierungsmittel unter Bildung eines Acylierungsreaktionszwischenprodukts, das anschließend mit einem Amin umgesetzt wird, hergestellt wird.
Die US 4 340 689 A offenbart ein Verfahren zum Aufpfropfen einer funktionellen organischen Gruppe auf ein Ethylen-Copolymer oder ein Ethylen-Propylen-Dien-Terpolymer.
Die US 4 357 250 A offenbart ein Reaktionsprodukt eines Copolymers und einer Olefincarbonsäure über eine „En"-Reaktion, gefolgt von einer Reaktion mit einem Monoaminpolyamingemisch.
Die US 4 382 007 A offenbart ein Dispergiermittel/den Viskositätsindex verbesserndes Mittel, das durch Umsetzen eines von einem Polyamin abgeleiteten Dispergiermittels mit einem oxidierten Ethylen-Propylen-Polymer oder einem Ethylen-Propylen-Dien-Terpolymer hergestellt wird.
Die US 4 668 834 A offenbart ein niedriges Molekulargewicht aufweisende Copolymere aus Ethylen, einem α-Olefin und optional einem nicht konjugierten Polyen, die einen Viskositätsindex von mindestens etwa 75 und ungesättigte Bindung vom Vinylidentyp aufweisen. Die Copolymere sollen unenroartete Vorteile als Zwischenprodukte bei Epoxy gepfropften elektrischen Einkapselungszusammensetzungen besitzen.
Die US 4 797 511 A und US 4 837 259 A beschreiben synergistische Mischungen aus gehinderten Phenolen und Aminantioxidationsmitteln als Stabilisatoren für Polypropylen und Polyethylen.
Die US 4 863 623 A offenbart multifunktionelle gepfropfte und derivatisierte Copolymere, die eine den Viskositätsindex verbessernde Eigenschaft, Dispergiermitteleigenschaften und Antioxidationsmitteleigenschaften in einer Mehrbereichsschmierölzusammensetzung liefern. Die Additivzusammensetzung umfasst ein gepfropftes und aminderivatisiertes Copolymer, das aus Ethylen und mindestens einem C₃-C₁₀-α-Monoolefin und gegebenenfalls einem Polyen, das aus nicht konjugierten Dienen und Trienen ausgewählt ist, hergestellt ist und etwa 15 bis 80 Mol-% Ethylen, etwa 20 bis 85 Mol-% des C₃-C₁₀-α-Monoolefins und etwa 0 bis 15 Mol-% des Polyens mit einem mittleren Molekulargewicht im Bereich von etwa 5.000 bis 500.000 umfasst, und mit mindestens einem olefinischen Carbonsäureacylierungsmittel zu einem oder zu mehreren Acylierungsreaktionszwischenprodukten umgesetzt wurde, dadurch charakterisiert, dass sie eine Carbonsäureacylierungsfunktion in ihrer Struktur aufweisen, und das Reaktionszwischenprodukt mit einer aminoaromatischen Polyaminverbindung umgesetzt wird. Die aminoaromatische Polyaminverbindung ist aus der Gruppe ausgewählt, die aus einem N-Arylphenylendiamin, einem Aminothiazol, einem Aminocarbazol, einem Aminoindol, einem Aminopyrrol, einem Aminoindazolinon, einem Aminomercaptotriazol und einem Aminoperimidin besteht, um das gepfropfte und aminderivatisierte Copolymer zu bilden. Eine das Additiv enthaltende Schmierölzusammensetzung ist auch offenbart.
Die US 4 904 403 A offenbart Verbindungen, die von 2,5-Dimercapto-1,3,4-thiadiazol und einem oder zwei Mol Polyolefin mit 5 bis 400 Kohlenstoffatomen abgeleitet sind. Die Position 5 des 2-Mercapto-1,3,4-thiadiazols kann durch eine Alkylthio-, eine 2-Hydroxyalkylthio-, eine Amino- oder eine Hydroxygruppe substituiert sein. Die Verbindungen sollen als Dispergiermittel, verschleißhemmende Mittel und Antioxidationsmittel bei Einarbeiten in Schmierzusammensetzungen wirksam sein.
Die US 4 990 274 A offenbart eine Öladditivzusammensetzung, die

(1) ein Gemisch eines gepfropften und derivatisierten Polymers und eines Mineralöls mit Schmierviskosität, wobei das Gemisch etwa 5 bis 35 Gew.-% des Polymers und zum Rest das Mineralöl umfasst, und eine als kinematische Viskosität bei 100°C gemessene Volumenviskosität von mehr als etwa 2.000 Centistoke aufweist, und
(2) eine geringfügige Menge eines Colösemittels definierter Struktur, das in wirksamer Weise die Volumenviskosität des Gemisches merklich verringert, umfasst.

Die US 5 021 177 A offenbart ein Dispergiermittel/den Viskositätsindex verbesserndes Mittel für Schmieröle, das ein EPR- oder EPT-Polymer enthält, auf das ein Isocyanatoethylmethacrylat pfropfpolymerisiert wurde und das danach mit N-Phenyl-p-phenylendiamin umgesetzt wurde.
Die US 5 047 530 A offenbart Tris(N-alkyl-p-phenylendiamino)-1,3,5-triazinverbindungen, die sich als Antiozonierungsmittel für ungesättigte hochpolymere Mittel eignen. Die Verbindungen können durch Umsetzen eines N-Alkylphenylendiamins mit einem Cyanurhalogenid hergestellt werden.
Die US 5 075 383 A offenbart eine Additivzusammensetzung, die ein gepfropftes und aminderivatisiertes Copolymer umfasst, das aus Ethylen und mindestens einem C₃-C₁₀-α-Monoolefin und gegebenenfalls einem Polyen, das aus nicht konjugierten Dienen und Trienen ausgewählt ist, hergestellt wurde und etwa 15 bis 80 Mol-% Ethylen, etwa 20 bis 85 Mol-% des C₃-C₁₀-α-Monoolefins und etwa 0 bis 15 Mol-% des Polyens umfasst. Das Copolymer besitzt ein mittleres Molekulargewicht im Bereich von etwa 5.500 bis 50.000, wobei auf das Copolymer mindestens 1,8 Moleküle einer Carbonsäureacylierungsfunktion pro Molekül des Copolymers aufgepfropft sind. Das gepfropfte Copolymer wird mit einer aminoaromatischen Polyaminverbindung, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einem N-Arylphenylendiamin, einem Aminocarbazol und einem Aminoperimidin besteht, umgesetzt, wobei das gepfropfte und aminderivatisierte Copolymer gebildet wird. Eine das Additiv enthaltende Schmierölzusammensetzung ist auch offenbart.
Die US 5 094 766 A offenbart Dispergiermittel, Antioxidationsmittel und den Viskositätsindex verbessernde Mittel für Schmieröle, die ein EPR- oder EPT-Polymer enthalten, auf das Vinylazlacton pfropfpolymerisiert wurde und das danach mit einem N-Phenyl-p-phenylendiamin umgesetzt wurde.
Die US 5 120 844 A offenbart trisubstituierte 1,3,5-Triazinverbindungen mit mindestens einer (N-Alkyl-p-phenylendiamino)gruppe am Triazinring. Die bevorzugten Zusammensetzung sind mit der Alkyl-p-phenylendiaminogruppe trisubstituiert. Die bevorzugten Verbindungen können durch Umsetzen eines N-Alkylphenylendiamins mit einem Cyanurhalogenid hergestellt werden.
Die US 5 162 086 A offenbart eine Additivzusammensetzung, die ein gepfropftes und aminderivatisiertes Copolymer umfasst, das aus Ethylen und mindestens einem C₃-C₁₀-α-Monoolefin und gegebenenfalls einem Polyen, das aus nicht konjugierten Dienen und Trienen ausgewählt ist, hergestellt wurde und etwa 15 bis 80 Mol-% Ethylen, etwa 20 bis 85 Mol-% des C₃-C₁₀-α-Monoolefins und etwa 0 bis 15 Mol-% des Polyens umfasst. Das Copolymer besitzt ein anzahlgemitteltes Molekulargewicht im Bereich von etwa 5.500 bis 50.000, wobei auf das Copolymer mindestens 1,8 Moleküle einer Carbonsäureacylierungsfunktion pro Molekül des Copolymers aufgepfropft sind. Das gepfropfte Copolymer wird mit einem Amin-substituierten Phenothiazin unter Bildung des gepfropften Amin-derivatisierten Copolymers umgesetzt. Eine das Additiv enthaltende Schmierölzusammensetzung ist auch offenbart.
Die US 5 188 745 A offenbart eine Additivzusammensetzung, die ein gepfropftes und Amin-derivatisiertes Copolymer umfasst, das aus Ethylen und mindestens einem C₃-C₁₀-α-Monoolefin und gegebenenfalls einem Polyen hergestellt wurde, wobei das Polyen aus nicht konjugierten Dienen und Trienen ausgewählt ist und das Copolymer etwa 15 bis 80 Mol-% Ethylen, etwa 20 bis 85 Mol-% des C₃-C₁₀-α-Monoolefins und etwa 0 bis 15 Mol-% des Polyens umfasst. Das Copolymer besitzt ein anzahlgemitteltes Molekulargewicht im Bereich von etwa 5.500 bis 500.000 und wurde mit mindestens einem olefinischen Carbonsäureacylierungsmittel unter Bildung von einem oder mehreren Acylierungsreaktionszwischenprodukten, die dadurch gekennzeichnet sind, dass sie eine Carbonsäureacylierungsfunktion in ihrer Struktur aufweisen, umgesetzt. Dieses Reaktionszwischenprodukt wird anschließend mit einem N-(2-Aminoalkyl)imidazolidon unter Bildung des gepfropften derivatisierten Copolymers umgesetzt. Eine das Additiv enthaltende Schmierölzusammensetzung ist auch offenbart.
Die US 5 200 102 A offenbart eine Additivzusammensetzung, die ein gepfropftes und derivatisiertes Copolymer umfasst, das aus Ethylen und mindestens einem C₃-C₁₀-α-Monoolefin und gegebenenfalls einem aus nicht konjugierten Dienen und Trienen ausgewählten Polyen hergestellt wurde, wobei das Copolymer etwa 15 bis 80 Mol-% Ethylen, etwa 20 bis 85 Mol-% des C₃-C₁₀-α-Monoolefins und etwa 0 bis 15 Mol-% des Polyens umfasst und ein mittleres Molekulargewicht im Bereich von etwa 5.000 bis 500.000 aufweist, wobei es mit mindestens einem olefinischen Carbonsäureacylierungsmittel umgesetzt wurde, wobei ein oder mehrere Acylierungsreaktionszwischenprodukte gebildet werden, die dadurch gekennzeichnet sind, dass sie in ihrer Struktur eine Carbonsäureacylierungsfunktion aufweisen. Das Reaktionszwischenprodukt wird mit einem Aminoalkylthiothiadiazol unter Bildung des gepfropften derivatisierten Copolymers umgesetzt. Eine das gepfropfte derivatisierte Copolymer enthaltende Schmierölzusammensetzung ist auch offenbart.
Die US 5 474 694 A offenbart eine Additivzusammensetzung, die ein gepfropftes und Amin-derivatisiertes Copolymer umfasst, das aus Ethylen und mindestens einem C₃-C₁₀-α-Monoolefin und gegebenenfalls einem aus nicht konjugierten Dienen und Trienen ausgewählten Polyen hergestellt wurde, wobei das Copolymer etwa 15 bis 80 Mol-% Ethylen, etwa 20 bis 85 Mol-% des C₃-C₁₀-α-Monoolefins und etwa 0 bis 15 Mol-% des Polyens umfasst. Das Copolymer besitzt ein anzahlgemitteltes Molekulargewicht im Bereich von etwa 5.500 bis 50.000m, wobei auf das Copolymer mindestens 1,8 Moleküle einer Carbonsäureacylierungsfunktion pro Molekül des Copolymers aufgepfropft sind. Das gepfropfte Copolymer wird mit einer aus einem 2-Anilinoalkohol, einem (2-Hydroxyalkyl)pyridin, einem 4-(2-Hydroxyalkyl)morpholin, einem 1-(2-Hydroxyalkyl)piperazin und einem 1-(2-Hydroxyalkyl)-2-pyrrolidin ausgewählten Aminoalkoholverbindung umgesetzt.
Die US 5 556 923 A offenbart ein kontinuierliches Verfahren zur Herstellung einer einer Adduktbildung unterworfenen derivatisierten EPM- oder EPDM-Öllösung, worin ein gepfropftes Ethylenpolymer mit einem ein Antioxidationsmittel darstellenden Diamin zur Bildung eines Addukts während des Haltens einer Adduktbildungsreaktion unterworfen wird.
Die US 5 698 500 A offenbart ein Pfropfcopolymer, das durch eine Mischpolymerisation eines Gemisches aus Monomeren, die Ethylen, ein C₃-C₁₂-α-Monoolefin und ein Polyen, bei dem es sich um einen Bestandteil handelt, der aus nicht konjugierten Dienen und Trienen ausgewählt ist, umfassen, hergestellt wurde. An das Copolymer ist eine 2-Mercapto-1,3,4-thiadiazoleinheit angepfropft. Schmieröladditive und Schmieröle, die das Pfropfcopolymer umfassen, sind auch offenbart.
Die US 5 747 433 A offenbart eine Zusammensetzung aus etwa 2 bis etwa 20% eines hydrierten Dien-/Vinyl-aromatischen Blockcopolymers und einem nicht ionischen oberflächenaktiven Mittel, das in dem Öl löslich ist und mindestens eine Ester- oder Ethergruppe umfasst, in einem Medium aus Öl einer Schmierviskosität, die verglichen mit vergleichbaren Zusammensetzungen ohne das grenzflächenaktive Mittel eine verringerte Viskosität aufweisen soll.
Die US 5 834 544 A offenbart Verbindungen mit zwei Substitutionen aus einer aromatischen Aminfunktionalität und einer gehinderten Phenolfunktionalität, die als Stabilisatoren für organische Materialien geeignet sind.
Die US 6 107 257 A offenbart ein Additiv, das ein hoch gepfropftes multifunktionelles Olefincopolymer umfasst, das ein gepfropftes und Amin-derivatisiertes Copolymer umfasst, das aus Ethylen und mindestens einem C₃-C₂₃-α-Monoolefin und gegebenenfalls einem Polyen hergestellt wurde, wobei das Copolymer aus Ethylen und mindestens einem C₃-C₂₃-α-Monoolefin mit 0,3 bis 0,75 Carbonsäuregruppen pro 1.000 anzahlgemittelten Molekulargewichtseinheiten des Olefincopolymers gepfropft ist und wobei das Olefincopolymer ein anzahlgemitteltes Molekulargewicht zwischen 20.000 und 150.000 aufweist, sowie Schmierölkonzentrate und diese enthaltende Zusammensetzungen.
Die US 6 107 258 A offenbart ein multifunktionelles Kraftstoff- und Schmiermitteladditiv, das Dispergiereigenschaften sowie den Vorteil der Verbesserung des Viskositätsindex, bessere Kraftstoffökonomieeigenschaften und Niedrigtemperatur-viskosimetrische Eigenschaften bereitstellen soll. Konzentrate, Kraftstoff- und Schmierölzusammensetzungen, die dieses Additiv enthalten, sind auch offenbart.
Die US 6 117 825 A offenbart eine Schmierölzusammensetzung, die (a) eine große Menge eines Öls mit Schmierviskosität und (b) eine geringfügige Dispergiermittelmenge einer synergistischen Kombination aus einem Antioxidationsmittel/Dispergiermittel-Additiv und einem Dispergiermitteladditiv umfasst, wobei die Kombination (i) ein Polyisobutylensuccinimid und (ii) ein Ethylenpropylensuccinimid umfasst.
Die EP 0 922 752 A2 offenbart ein Olefincopolymer, das das Reaktionsprodukt eines acylierten Olefincopolymers und eines Polyamins umfasst, wobei das acylierte Olefincopolymer ein Olefincopolymer umfasst, auf das 0,3 bis 0,75 Carbonsäuregruppen pro 1.000 anzahlgemittelter Molekulargewichtseinheiten des Olefincopolymers aufgepfropft sind und wobei das Olefincopolymer ein anzahlgemitteltes Molekulargewicht von 20.000 bis 150.000 aufweist. Das Copolymer wird als Additiv in Schmierölzusammensetzungen verwendet, wo es als Viskositätsmodifizierungsmittel fungiert.
Zusammenfassung der Erfindung
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein neues Antioxidationsmittel zum Schutz von organischen Materialien, wie Kautschuk, Kunststoff, Schmierölen, Erdölkraftstoffen, Wachsen und organischen Flüssigkeiten bereitzustellen.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine neue Antioxidationsmittelgebundene Copolymerzusammensetzung bereitzustellen, die das neue Antioxidationsmittel als eine Einheit hiervon umfasst.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Schmieradditiv bereitzustellen, das einer Schmierölzusammensetzung Eigenschaften hinsichtlich der Verleihung eines Viskositätsindex, Dispergiereigenschaften und Antioxidationsmitteleigenschaften verleihen kann.
Diese und weitere Aufgaben, die dem Fachmann auf dem einschlägigen Fachgebiet offensichtlich sind, werden durch die vorliegende Erfindung bereitgestellt, die auf eine Klasse von Antioxidationsmittel/Dispergiermittel-Additiven mit Vorteilen hinsichtlich der Verbesserung des Viskositätsindex, die sich als solche oder in einer an ein Polymergerüst, beispielsweise an ein EPDM-Copolymer, gebundenen Form eignen, gerichtet ist.
Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Zusammensetzung, die eine N-aromatische substituierte Säureamidverbindung umfasst, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Verbindungen der folgenden Formel besteht:
worin
A und B unabhängig voneinander aus Alkylengruppen ausgewählt sind;
R₁ aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Wasserstoff, Alkyl, Alkylether oder Ester besteht;
R₂ für Wasserstoff steht, wenn R₁ Wasserstoff ist;
R₂ ein primäres Alkylamin bedeutet, wenn R₁ Alkyl, Alkylether oder Ester ist;
R₃ und R₄ unabhängig voneinander aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus Wasserstoff und Alkyl besteht;
R₅ für eine sterisch gehinderte Phenolgruppe,
oder für
steht, worin
X CH₂, S, NH oder O bedeutet; und
m, n und p unabhängig voneinander aus ganzen Zahlen ausgewählt sind, die gleich 0 oder 1 sind.
Es sei hier angemerkt, dass jegliche Verwendung des Ausdrucks „Alkyl" im Kontext eines Ausgangsmaterials oder der Endprodukte der vorliegenden Erfindung lineare oder verzweigte Cycloalkylstrukturen und Alkyl-substituierte Cycloalkylstrukturen umfassen soll, beispielsweise Cyclopentyl, Cyclohexyl, 4-Methylcyclohexyl und dergleichen.
Gegenstand eines weiteren Aspekts der vorliegenden Erfindung ist das Reaktionsprodukt aus einem an ein im Wesentlichen lineares Polymer, Copolymer oder Terpolymer gebundenen Carbonsäurematerial, das des Weiteren mit einer N-aromatischen substituierten Säureamideinheit umgesetzt ist, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Verbindungen der folgenden Formel besteht:
worin
A und B unabhängig voneinander aus Alkylengruppen ausgewählt sind;
R₁ aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Wasserstoff, Alkyl, Alkylether oder Ester besteht;
R₂ für Wasserstoff steht, wenn R, Wasserstoff ist;
R₂ ein primäres Alkylamin bedeutet, wenn R₁ Alkyl, Alkylether oder Ester ist;
R₃ und R₄ unabhängig voneinander aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus Wasserstoff und Alkyl besteht;
R₅ für eine sterisch gehinderte Phenolgruppe,
oder für
steht,
worin
X CH₂, S, NH oder O bedeutet; und
m, n und p unabhängig voneinander aus ganzen Zahlen ausgewählt sind, die gleich 0 oder 1 sind. Gegenstand eines weiteren Aspekts der vorliegenden Erfindung ist eine Schmierölzusammensetzung, die einen Hauptteil eines Schmieröls und einen geringfügigen Teil eines Additivs umfasst, bei dem es sich um eine N-aromatische substituierte Säureamidverbindung oder das Reaktionsprodukt aus einem an ein im Wesentlichen lineares Polymer, Copolymer oder Terpolymer gebundenen Carbonsäurematerial, das des Weiteren mit einer N-aromatischen substituierten Säureamideinheit umgesetzt wurde, handelt, wobei das N-aromatische substituierte Säureamid aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Verbindungen der folgenden Formel besteht:
worin
A und B unabhängig voneinander aus Alkylengruppen ausgewählt sind;
R₁ aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Wasserstoff, Alkyl, Alkylether oder Ester besteht;
R₂ für Wasserstoff steht, wenn R₁ Wasserstoff ist;
R₂ ein primäres Alkylamin bedeutet, wenn R₁ Alkyl, Alkylether oder Ester ist;
R₃ und R₄ unabhängig voneinander aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus Wasserstoff und Alkyl besteht;
R₅ für eine sterisch gehinderte Phenolgruppe,
worin
X CH₂, S, NH oder O bedeutet; und
m, n und p unabhängig voneinander aus ganzen Zahlen ausgewählt sind, die gleich 0 oder 1 sind. Gegenstand eines weiteren Aspekts der vorliegenden Erfindung ist eine Zusammensetzung, die eine Lösung umfasst, die die folgenden Bestandteile umfasst:
A) ein Reaktionsprodukt aus einem an ein im Wesentlichen lineares Polymer, Copolymer oder Terpolymer gebundenen Carbonsäurematerial, das des Weiteren mit einem N-Alkylimidazol umgesetzt ist,
B) und ein Öllösemittel und
C) ein Colösemittel, das ein Alkyl-, Dialkyl- oder gemischtes Dialkylphenol umfasst, wobei die Alkylgruppe aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Alkylresten mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen besteht.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Wie oben ausgeführt, ist die vorliegende Erfindung in einer bevorzugten Ausführungsform auf N-aromatische substituierte Säureamidverbindungen gerichtet, die aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus Verbindungen der folgenden Formel besteht:
worin
A und B unabhängig voneinander aus Alkylengruppen ausgewählt sind;
R₁ aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Wasserstoff, Alkyl, Alkylether oder Ester besteht;
R₂ für Wasserstoff steht, wenn R₁ Wasserstoff ist;
R₂ ein primäres Alkylamin bedeutet, wenn R₁ Alkyl, Alkylether oder Ester ist;
R₃ und R₄ unabhängig voneinander aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus Wasserstoff und Alkyl besteht;
R₅ für eine sterisch gehinderte Phenolgruppe,
steht,
worin
X CH₂, S, NH oder O bedeutet; und
m, n und p unabhängig voneinander aus ganzen Zahlen ausgewählt sind, die gleich 0 oder 1 sind. Diese Verbindungen können als solche verwendet oder mit einem an einem im Wesentlichen lineares Polymer, Copolymer oder Terpolymer gebundenen Carbonsäurematerial umgesetzt werden. Es wird erwartet, dass sich derartige Verbindung als Antioxidationsmittel in kompoundierten Reifen, Polyolen, Kunststoffen, Urethanen, Fetten, Motorölen, Kauschukbändern, Kabeln, Dichtungen, Dichtmaterialien und Kautschukprodukten in der Kleidungs- und Teppichindustrie eignen. Bei Bindung an ein Kohlenstoff-Kohlenstoffpolymergerüst wird erwartet, dass sie sich für Produkte eignen, die an Polymere über Polymer-gebundene Verknüpfungsgruppen, wie Bernsteinsäure- oder Maleinsäureanhydrid und Epoxide, gebundene Antioxidationsmittel erfordern, um ein Antioxidationsmittel-Ausblühen (siehe beispielsweise J.A. Kuczkowski et al., Rubber Chemistry and Technology 57: 621 (1984)) aus dem Substrat zu verhindern oder um die Polymereigenschaften zu verbessern. Beispiele für Produkte, die Polymer-gebundene Antioxidationsmittel verwenden können, sind Automobilreifen, Getränkeflaschen und Automobilmotorölpolymeradditive (siehe beispielsweise M.K. Mishra et al., Polym. Sci., {Symp. Proc. Polym. '91}, Vol. 2, 694 bis 699. Veröffentlicher: Tata McGraw-Hill, Neu Delhi, Indien), wie Dispergiermittel und den Viskositätsindex verbessernde Mittel (siehe beispielsweise europäische Patentanmeldung EP 98 310 091.8 und US 5 075 383 A und US 4 863 623 A ). Bezüglich Dispergiermitteln kann die Verwendung von Colösemitteln zur Steuerung der Produktviskosität und die Verwendung in Herstellungsverfahren (siehe US 4 990 274 A und US 5 556 923 A ) bei diesen neuen derivatisierenden Antioxidationsmittelaminen auch erfolgen.
In der obigen Strukturformel, worin jeder der Reste R₁, R₃ und/oder R₄ für Alkyl steht, sind diese vorzugsweise Alkyl mit 1 bis 22 Kohlenstoffatomen, wie Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl, Pentyl, Hexyl, Heptyl, Octyl, Nonyl, Decyl, Undecyl, Dodecyl, Tridecyl, Tetradecyl, Pentadecyl, Hexadecyl, Heptadecyl, Octadecyl, Nonadecyl, Eicosyl, Uneicosyl, Doeicosyl oder Isomere hiervon, beispielsweise Isopropyl, Isobutyl, sek.-Butyl, tert.-Butyl, 2-Ethylhexyl und dergleichen. In stärker bevorzugter Weise handelt es sich bei R₁, wenn es Alkyl bedeutet, um ein Alkyl mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen, und in am stärksten bevorzugter Weise mit 8 bis 14 Kohlenstoffatomen. Es ist stärker bevorzugt, das R₃ und R₄ unabhängig voneinander aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus Wasserstoff und Alkyl mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen besteht, in am stärksten bevorzugter Weise ist R₃ ein Alkyl mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen und R₄ Wasserstoff. In ähnlicher Weise, wenn R₂ für ein primäres Alkylamin steht, ist der Alkylteil hiervon vorzugsweise Alkyl mit 1 bis 22 Kohlenstoffatomen, wobei jede Kohlenstoff-Kohlenstoffkette entweder linear oder verzweigt sein kann.
Wenn B in dem Molekül vorhanden ist, handelt es sich hierbei vorzugsweise um Alkylen mit 1 bis 22 Kohlenstoffatomen, beispielsweise Methylen, Ethylen, Propylen, Butylen, Pentylen, Hexylen, Heptylen, Octylen, Nonylen, Decylen, Undecylen, Dodecylen, Tridecylen, Tetradecylen, Pentadecylen, Hexadecylen, Heptadecylen, Octadecylen, Nonadecylen, Eicosylen, Uneicosylen, Doeicosylen und Isomere hiervon, das heißt sie können unverzweigt oder verzweigt sein, beispielsweise Isopropylen, Isobutylen, 2-Ethylhexylen und dergleichen. Es ist stärker bevorzugt, dass es sich um ein Alkylen mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen handelt, insbesondere um ein solches mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen. Wenn B vorhanden ist, ist es vorzugsweise Methylen. Ein Fachmann auf dem einschlägigen Fachgebiet versteht, dass diese Strukturen beispielsweise -CH₂-, -CH₂-CH₂-, -CH₂-CH₂-CH₂-, usw. sind.
Wenn R₁ für Alkylether oder Ester steht, ist es in ähnlicher Weise bevorzugt, dass die Gesamtzahl der Kohlenstoffatome in der Einheit in einem Bereich von 2 bis 22 liegt.
Wenn R₅ eine sterisch gehinderte Phenolgruppe bedeutet, handelt es sich vorzugsweise um eine solche mit der folgenden Struktur:
worin R₆ für Alkyl mit 3 bis 22 Kohlenstoffatomen steht und R₇ Wasserstoff oder Alkyl mit 1 bis 22 Kohlenstoffatomen bedeutet. Somit kann R₆ beispielsweise Propyl, Butyl, Pentyl, Hexyl, Heptyl, Octyl, Nonyl, Decyl, Undecyl, Dodecyl, Tridecyl, Tetradecyl, Pentadecyl, Hexadecyl, Heptadecyl, Octadecyl, Nonadecyl, Eicosyl, Uneicosyl, Doeicosyl oder ein Isomer hiervon sein, beispielsweise Isopropyl, Isobutyl, sek.-Butyl, tert.-Butyl, 2-Ethylhexyl und dergleichen. Es ist stärker bevorzugt, dass R₆ Alkyl mit 4 bis 18 Kohlenstoffatomen, insbesondere mit 4 bis 14 Kohlenstoffatomen, bedeutet. R₇ steht für Wasserstoff oder Alkyl mit 1 bis 22 Kohlenstoffatomen. Wenn R₇ Alkyl ist, kann es beispielsweise Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl, Pentyl, Hexyl, Heptyl, Octyl, Nonyl, Decyl, Undecyl, Dodecyl, Tridecyl, Tetradecyl, Pentadecyl, Hexadecyl, Heptadecyl, Octadecyl, Nonadecyl, Eicosyl, Uneicosyl, Doeicosyl oder ein Isomer hiervon sein, beispielsweise Isopropyl, Isobutyl, sek.-Butyl, tert.-Butyl, 2-Ethylhexyl und dergleichen. Es ist bevorzugt, dass R₇ Wasserstoff oder Alkyl mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen bedeutet, insbesondere, dass R₇ Alkyl mit 1 bis 14 Kohlenstoffatomen bedeutet.
In den obigen Strukturformeln sind m, n und p unabhängig voneinander aus ganzen Zahlen ausgewählt, die 0 oder 1 entsprechen. Darunter wird verstanden, dass die Einheiten in den Klammern, die ihnen voranstehen, entweder vorhanden sind, wenn eine gegebene ganze Zahl 1 ist, oder fehlen, wenn die ganze Zahl 0 ist. Wenn m, n und p alle gleich 0 sind, reduziert sich die Strukturformel auf beispielsweise:
Die Verbindungen können in einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, basierend auf ihrer chemischen Struktur, in zwei Gruppen unterteilt werden, das heißt:

(A) die Verbindungen, worin R₁ und R₂ Wasserstoff bedeuten, z.B.
und
(B) die Verbindungen, worin R₁ für ein verzweigtes oder lineares C₁-C₂₂-Alkyl (oder -Alkylen) steht und R₂ ein primäres Alkylamin bedeutet, wie -CH₂CH₂-NH₂ oder -CH₂CH₂CH₂-NH₂, z.B.

Diese beiden Verbindungen sind von den gleichen Ausgangsverbindungen der folgenden Struktur abgeleitet:
Antioxidationsmittel der Gruppe (A) werden durch katalytische reduktive Aminierung der obigen Ausgangsverbindungen mit Ammoniak und Wasserstoff hergestellt. Die Antioxidationsmittel der Gruppe (B) werden durch Umsetzen der obigen Ausgangsverbindungen mit einem N-Alkylcyanoalkylamin, z.B. dem im Folgenden dargestellten N-Alkylcyanoethylamin
unter Bildung des Iminadduktzwischenprodukts, das anschließend zu dem Endprodukt katalytisch hydriert werden kann, hergestellt.
Wie oben ausgeführt, können die erfindungsgemäßen N-aromatischen substituierten Säureamidverbindungen als solche verwendet werden oder mit einem an ein im Wesentlichen lineares Polymer, Copolymer oder Terpolymer gebundenen Carbonsäurematerial umgesetzt werden. Das Polymergerüst kann aus Ethylen oder Propylen hergestellt sein oder es kann aus Ethylen und mindestens einem höheren Olefin in einem Bereich von C₃-C₂₃-α-Olefinen hergestellt werden.
Weitere anstelle von Propylen zur Bildung des Copolymers geeignete oder in Kombination mit Ethylen und Propylen unter Bildung eines Terpolymers zu verwendende α-Olefine umfassen 1-Buten, 1-Penten, 1-Hexen, 1-Octen und Styrol, α,ω-Diolefine, wie 1,5-Hexadien, 1,6-Heptadien, 1,7-Octadien, verzweigtkettige α-Olefine, wie 4-Methylbuten-1,5-methylpenten-1 und 6-Methylhepten-1, und Gemische hiervon.
Stärker komplexe Polymersubstrate, die häufig als Copolymere bezeichnet werden, können unter Verwendung einer dritten Komponente hergestellt werden. Die dritte Komponente, die allgemein zur Herstellung eines Copolymersubstrats verwendetet wird, ist ein Polyenmonomer, das aus nicht konjugierten Dienen und Trienen ausgewählt ist. Die nicht konjugierte Dienkomponente ist eine solche mit 5 bis 14 Kohlenstoffatomen in der Kette. Vorzugsweise ist das Dienmonomer durch die Gegenwart einer Vinylgruppe in seiner Struktur gekennzeichnet und kann cyclische und bicyclische Verbindungen umfassen. Repräsentative Diene umfassen 1,4-Hexadien, 1,4-Cyclohexadien, Dicyclopentadien, 5-Ethyliden-2-norbornen, 5-Methylen-2-norbornen, 1,5-Heptadien und 1,6-Octadien. Ein Gemisch aus mehr als einem Dien kann bei der Herstellung des Mischpolymers verwendet werden. Ein bevorzugtes nicht konjugiertes Dien zur Herstellung eines Terpolymer oder Mischpolymersubstrats ist 1,4-Hexadien.
Die Trienkomponente weist mindestens zwei nicht konjugierte Doppelbindungen und bis zu etwa 30 Kohlenstoffatome in der Kette auf. Typische bei der Herstellung des erfindungsgemäßen Copolymers geeignete Triene sind 1-Isopropyliden-3α,4,7,7α-tetrahydroinden, 1-Isopropylidendicyclopentadien, Dihydroisodicyclopentadien und 2-(2-Methylen-4-methyl-3-pentenyl)[2.2.1]bicyclo-5-hepten.
Ethylen-Propylen- oder höhere α-Olefine-Copolymere können aus etwa 15 bis etwa 80 Mol-% Ethylen und etwa 85 bis etwa 20 Mol-% eines C₃-C₂₃-α-Olefins, vorzugsweise etwa 35 bis 75 Mol-% Ethylen und etwa 65 bis 25 Mol-% des C₃-C₂₃-α-Olefins, in stärker bevorzugter Weise 50 bis 70 Mol-% Ethylen und 50 bis 30 Mol-% des C₃-C₂₃-α-Olefins und in am stärksten bevorzugter Weise 55 bis 65 Mol-% Ethylen und 45 bis 35 Mol-% des C₃-C₂₃-α-Olefins, bestehen.
Terpolymervariationen der obigen Polymere können etwa 0,1 bis etwa 10 Mol-% des nicht konjugierten Diens oder Triens enthalten.
Das Ethylencopolymer- oder Terpolymersubstrat ist ein öllösliches lineares oder verzweigtes Polymer mit einem anzahlgemittelten Molekulargewicht von etwa 20.000 bis etwa 150.000, gemäß Bestimmung durch Gelpermeationschromatographie und Universalkalibrierungsstandardisierung, wobei ein bevorzugter anzahlgemittelter Molekulargewichtsbereich zwischen 30.000 und 110.000 liegt.
Die Ausdrücke Polymer und Copolymer werden generisch verwendet, um Ethylencopolymere, Terpolymere oder Copolymere zu umfassen. Diese Materialien können geringfügige Mengen andere olefinischer Monomere enthalten, vorausgesetzt, dass die grundlegenden Eigenschaften der Ethylencopolymere nicht materiell verändert werden.
Die zur Bildung des Ethylen-Olefin-Copolymersubstrats verwendete Polymerisationsreaktion wird üblicherweise in Gegenwart eines herkömmlichen Ziegler-Natta- oder Metallocen-Katalysatorsystems durchgeführt. Das Polymerisationsmedium ist nicht spezifisch und kann Lösungs-, Aufschlämmungs- oder Gasphasenprozesse, die einem Fachmann auf dem einschlägigen Fachgebiet alle bekannt sind, umfassen. Wenn die Lösungspolymerisation verwendet wird, kann das Lösemittel ein beliebiges geeignetes inertes Kohlenwasserstofflösemittel sein, das unter den Reaktionsbedingungen für die Polymerisation von α-Olefinen flüssig ist. Beispiele für zufrieden stellende Kohlenwasserstofflösemittel umfassen geradkettige Paraffine mit 5 bis 8 Kohlenstoffatomen, wobei Hexan bevorzugt ist. Aromatische Kohlenwasserstoffe, vorzugsweise aromatische Kohlenwasserstoffe mit einem einzelnen Benzolkern, wie Benzol, Toluol und dergleichen, sowie gesättigte cyclische Kohlenwasserstoffe mit Siedepunktbereichen, die denjenigen der oben beschriebenen geradkettigen paraffinischen Kohlenwasserstoffe und aromatischen Kohlenwasserstoffen ähneln, sind speziell geeignet. Das ausgewählte Lösemittel kann ein Gemisch aus einem oder mehreren der oben genannten Kohlenwasserstoffe sein. Wenn eine Aufschlämmungspolymerisation verwendet wird, ist die flüssige Phase für die Polymerisation vorzugsweise flüssiges Propylen. Es ist wünschenswert, dass das Polymerisationsmedium frei von Substanzen ist, die die Katalysatorkomponenten stören.
Nachfolgend wird ein ethylenisch ungesättigtes Carbonsäurematerial auf das zuvor beschriebene Polymergerüst unter Bildung eines acylierten Ethylen-Copolymers aufgepfropft. Diese Materialien, die sich zum Aufpfropfen auf das Gerüst eignen, enthalten mindestens eine ethylenische Bindung und mindestens eine, vorzugsweise zwei Carbonsäure- oder Anhydrideinheiten oder eine polare Gruppe, die durch Oxidation oder Hydrolyse in eine Carbonsäuregruppe umwandelbar ist. Vorzugsweise sind die Carbonsäurereaktionsteilnehmer aus der Gruppe ausgewählt, die aus Acryl-, Methacryl-, Zimtsäure-, Crotonsäure-, Maleinsäure-, Fumarsäure- und Itaconsäurereaktionsteilnehmern besteht. In stärker bevorzugter Weise sind die Carbonsäurereaktionsteilnehmer aus der Gruppe ausgewählt, die aus Maleinsäure, Fumarsäure, Maleinsäureanhydrid und Gemischen hiervon besteht. Maleinsäureanhydrid oder ein Derivat hiervon ist im Allgemeinen am stärksten bevorzugt aufgrund der kommerziellen Verfügbarkeit und Einfachheit der Reaktion. Im Falle von ungesättigten ethylenischen Copolymeren oder -terpolymeren wird Itaconsäure oder ein Anhydrid hiervon bevorzugt aufgrund dessen verringerter Tendenz zur Bildung einer vernetzten Struktur während des radikalischen Aufpfropfprozesses.
Die ethylenisch ungesättigten Carbonsäurematerialien können typischerweise eine oder zwei Carbonsäuregruppen pro Mol Reaktionsteilnehmer bei dem gepfropften Polymer bereitstellen. Beispielsweise kann Methylmethacrylat eine Carbonsäuregruppe pro Molekül bei dem gepfropften Polymer bereitstellen, während Maleinsäureanhydrid zwei bereitstellen kann.
Der Carbonsäurereaktionsteilnehmer wird auf das vorher beschriebene Polymergerüst in einer Menge aufgepfropft, dass etwa 0,3 bis 0,75 Carbonsäuregruppen pro 1.000 anzahlgemittelte Molekulargewichtseinheiten des Polymergerüsts, vorzugsweise etwa 0,3 bis etwa 0,5 Carbonsäuregruppen pro 1.000 anzahlgemittelte Molekulargewichtseinheiten bereitgestellt werden. Beispielsweise würde ein Copolymersubstrat mit einem M_n von 20.000 mit etwa 6 bis etwa 15 Carbonsäuregruppen pro Polymerkette oder etwa 3 bis etwa 7,5 Mol Maleinsäureanhydrid pro Mol Polymer gepfropft, während ein Copolymer mit einem M_n von 100.000 mit etwa 30 bis etwa 75 Carbonsäuregruppen pro Polymerkette oder etwa 15 bis etwa 37,5 Mol Maleinsäureanhydrid pro Polymerkette gepfropft würde. Der minimale Grad der Funktionalität ist der zum Erreichen der minimalen zufrieden stellenden Dispergiermittelleistungsfähigkeit erforderliche Gehalt. Über das maximale Funktionalitätsniveau hinaus wird wenig, wenn überhaupt, zusätzliche Dispergiermitteleigenschaftsleistungsfähigkeit beobachtet und andere Eigenschaften des Additivs können in widriger Weise beeinträchtigt sein.
Die Pfropfreaktion zur Bildung der acylierten Olefincopolymere wird im Allgemeinen unter Verwendung eines radikalischen Starters entweder in Lösung oder in der Masse, wie in einem Extruder oder in einer Intensivmischvorrichtung, durchgeführt. Wenn die Polymerisation in Hexanlösung durchgeführt wird, ist es aus ökonomischer Sicht bequem die Propfreaktion gemäß Beschreibung in der US 4 340 689 A , US 4 670 515 A und US 4 948 842 A durchzuführen. Das erhaltene Polymerzwischenprodukt ist dadurch gekennzeichnet, dass die Carbonsäureacylierungsfunktionalität willkürlich über die Struktur des Polymerzwischenprodukts verteilt ist.
In dem Masseverfahren zur Herstellung der acylierten Olefincopolymere beschickt man das Kautschuk- oder Kunststoffverarbeitungsgerät, wie einen Extruder oder Mastikator mit dem Olefincopolymer, heizt auf eine Temperatur von etwa 150°C bis etwa 400°C, und führt eine Cobeschickung des ethylenisch ungesättigten Carbonsäurereaktionsteilnehmers und des radikalischen Starters zu dem geschmolzenen Polymer durch, um ein Pfropfen herbeizuführen. Optional kann die Reaktion unter Verwendung von Mischbedingungen durchgeführt werden, die ein Scheren und Pfropfen der Ethylencopolymere bewirken, wie es in der US 5 075 383 A beschrieben ist. Die Verarbeitungsvorrichtung wird im Allgemeinen mit Stickstoff gespült, um die Oxidation des Polymers zu verhindern und um ein Belüften der nicht umgesetzten Reaktionsteilnehmer und Nebenprodukte der Pfropfreaktion zu unterstützen. Die Verweilzeit in der Verarbeitungsvorrichtung reicht aus, um für den gewünschten Acylierungsgrad zu sorgen und um die Reinigung des acylierten Copolymers über die Belüftung zu gewährleisten. Optional kann ein mineralisches oder synthetisches Schmieröl zu der Verarbeitungsvorrichtung nach der Belüftungsstufe zugegeben werden, um das acylierte Copolymer zu lösen.
Die radikalischen Starter, die zum Pfropfen des ethylenisch ungesättigten Carbonsäurematerials auf das Polymergerüst verwendet werden können, umfassen Peroxide, Hydroperoxide, Perester und Azoverbindungen, vorzugsweise solche mit einem Siedepunkt von mehr als 100°C, die sich thermisch zersetzen, wobei freie Radikale in dem Pfropftemerpaturbereich bereitgestellt werden. Repräsentative radikalische Starter umfassen Azobutyronitril, Dicumylperoxid, 2,5-Dimethylhexan-2,5-bis-tert.-butylperoxid und 2,5-Dimethylhex-3-in-2,5-bis-tert.-butylperoxid. Der Starter wird in einer Menge zwischen etwa 0,005 Gew.-% und etwa 1 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Reaktionsgemisches, verwendet.
Weitere auf dem einschlägigen Fachgebiet zur Beiführung einer Reaktion von Ethylen-Olefin-Copolymeren mit ethylenisch ungesättigten Carboxylreagentien bekannte Verfahren, beispielsweise Halogenierungsreaktionen, thermische Reaktionen oder „En"-Reaktionen oder Gemische hiervon, können anstelle des radikalischen Pfropfverfahrens verwendet werden. Derartige Reaktionen werden üblicherweise in einem Mineralöl oder in der Masse durch Erwärmen der Reaktionsteilnehmer auf Temperaturen von etwa 250°C bis etwa 400°C unter einer inerten Atmosphäre zur Vermeidung der Erzeugung von freien Radikalen und Oxidationsnebenprodukten durchgeführt. „En"-Reaktionen sind ein bevorzugtes Verfahren zum Aufpfropfen, wenn das Ethylen-Olefin-Copolymer ungesättigte Bindungen enthält. Um Pfropfgrade von etwa 0,3 bis etwa 0,75 Carboxylgruppen pro 1.000 M_n zu erreichen, kann es notwendig sein, eine radikalische Pfropfreaktion an eine „En"-Reaktion oder thermische Pfropfreaktion anzuschließen oder einer solchen vorauszuschicken.
Die Reaktion zwischen dem an ein im Wesentlichen lineares Polymer, Copolymer oder Terpolymer gebundenen Carbonsäurematerial und den erfindungsgemäßen N-aromatischen substituierten Säureamidverbindungen wird durch Erwärmen einer Lösung des Polymersubstrats unter inerten Bedingungen und anschließendes Zugeben der N-aromatischen substituierten Säureamidverbindung zu der erwärmten Lösung im Allgemeinen unter Mischen zum Herbeiführen einer Reaktion durchgeführt. Herkömmlicherweise wird eine Öllösung des Polymersubstrats, die auf 140°C bis 175°C erwärmt ist, während die Lösung unter einer inerten Atmosphäre oder einem Stickstoffmantel gehalten wird, verwendet. Die N-aromatische substituierte Säureamidverbindung wird dieser Lösung zugegeben, und die Reaktion wird unter den angegebenen Bedingungen durchgeführt. Die N-aromatische substituierte Säureamidverbindung kann auf eine von zwei Arten – blank oder in einer Lösung eines geeigneten Trägerlösemittels mit der Fähigkeit zur Abgabe der Verbindung in das Reaktionsgefäß, wie Öl, Toluol oder Dinonylphenol, zugegeben werden.
Wie in der US 4 990 274 A offenbart, ist es möglich, die Volumenviskosität eines Gemisches eines gepfropften und derivatisierten Polymers in Mineralöl durch Zugabe einer geringfügigen Menge eines Colösemittels, wie eines ethoxylierten Alkohols, Polypropylenglykols oder Adipatdiesters, zu verringern. Es wurde nun festgestellt, dass die Zugabe von Dinonylphenol auch den Vorteil einer Verringerung der Volumenviskosität des Endprodukts besitzt. Das Colösemittel kann vor, zusammen mit oder nach der Zugabe der Säureamidverbindung zugegeben werden. Darüber hinaus ist diese Wirkung evident ungeachtet dessen, welches das Derivatisierungsmittel ist. Beispiele für andere Derivatisierungsmittel sind Polyamine, Hydroxyamine oder Polyole. Besonders geeignete Polyamine sind solche mit 2 bis 20 Kohlenstoffatomen und 2 bis 5 Stickstoffatomen in dem Molekül, wobei lediglich 1 Stickstoffatom ein primäres Stickstoffatom ist und die restlichen tertiäre Stickstoffatome oder in hohem Maße gehinderte sekundäre Stickstoffatome sind. Die Klasse von geeigneten Polyaminen umfasst Kohlenwasserstoffpolyamine einschließlich Alkyl-, Aryl- und gemischten Alkarylpolyaminen, die weitere Gruppen, wie Hydroxy-, Oxyamid- und Imidazolingruppen, N-Phenylphenylendiamin, N-Aminoalkylimidazol oder N-Aminoalkylmorpholin, enthalten können. Geeignete Hydroxyamine sind diese Hydroxyamine mit 2 bis 20 Kohlenstoffatomen, 1 bis 4 Hydroxygruppen und 1 bis 5 Stickstoffatomen. Typische Hydroxyamine umfassen Diethanolamin, Dipropanolamin, Trishydroxymethylaminomethan und 2-Amino-2-ethyl-1,3-propandiol. Geeignete Polyole für die Derivatisierungsreaktion sind die Polyole mit 2 bis 20 Kohlenstoffatomen und mit 2 bis 5 Hydroxylgruppen. Typische Polyole umfassen Glycerin und Alkylenglycole, wie Dipropylenglycol und Pentaerythrit.
Die erfindungsgemäßen neuen gepfropften Polymere eignen sich als Additive für Schmieröle. Sie sind multifunktionelle Additive für Schmiermittel, die dahingehend wirksam sind, Dispergiereigenschaften, eine Viskositätsindexverbesserung und Antioxidationsmitteleigenschaften bei Schmierölen bereitzustellen. Sie können in einer Vielzahl von Ölen einer Schmierviskosität, einschließlich natürlichen und synthetischen Schmierölen und Gemischen hiervon, verwendet werden. Die neuen Additive können in Kurbelgehäuseschmierölen für funkengezündete und druckgezündete Verbrennungsmotoren verwendet werden. Die Zusammensetzungen können auch in Gasmotoren oder Turbinen, Automatikübertragungsflüssigkeiten, Getriebeschmiermitteln, Metallbearbeitungsschmiermitteln, hydraulischen Flüssigkeiten und anderen Schmieröl- und Fettzusammensetzungen verwendet werden. Ihre Verwendung in Motorölzusammensetzungen wird auch in Betracht gezogen.
Für bestimmte Anwendungen, wie Einbereichsschmieröle, kann es wünschenswert sein, das Molekulargewicht der Polymere zu verringern. Die Verringerung des Molekulargewichts des Ausgangsethylencopolymers mit einem Molekulargewicht über 80.000 auf ein Molekulargewicht im Bereich von 5.500 bis 80.000 und die Pfropfung des ethylenisch ungesättigten Carbonsäurematerials auf das Copolymer können gleichzeitig oder nacheinander in einer beliebigen Reihenfolge erreicht werden. Wenn es nacheinander geschieht, kann das Ethylencopolymer zuerst auf das vorgegebene Molekulargewicht abgebaut werden und anschließend gepfropft werden oder anders herum kann das Pfropfen auf das ein hohes Molekulargewicht aufweisende Copolymer erfolgen, und das erhaltene, ein hohes Molekulargewicht aufweisende gepfropfte Copolymer kann anschließend hinsichtlich seines Molekulargewichts verringert werden. Alternativ können das Pfropfen und Reduzieren des ein hohes Molekulargewicht aufweisenden Copolymers gleichzeitig erfolgen.
Die Verringerung des Molekulargewichts des ein hohes Molekulargewicht aufweisenden Ethylencopolymers auf den vorgegebenen Molekulargewichtsbereich erfolgt in Abwesenheit eines Lösemittels oder in Gegenwart eines Basisöls unter Verwendung eines mechanischen Schermittels. Im Allgemeinen wird das Ethylencopolymer auf einen geschmolzenen Zustand bei einer Temperatur im Bereich von 250°C bis 450°C erwärmt und anschließend mechanischen Schermitteln unterzogen, bis das Copolymer auf den vorgegebenen Molekulargewichtsbereich verringert ist. Die Scherung kann durch Zwingen des geschmolzenen Copolymers durch feine Öffnungen unter Druck oder durch andere mechanische Mittel erfolgen.
Die erfindungsgemäßen Additive können in Kombination mit anderen typischerweise in Schmierölen gefundenen Additiven verwendet werden und derartige Kombinationen können in der Tat synergistische Wirkungen hinsichtlich einer Verbesserung der gewünschten Eigenschaften, beispielsweise verbesserter Abscheidungssteuerungseigenschaften, verschleißhemmender Eigenschaften, Reibungseigenschaften, Antioxidationseigenschaften, Niedrigtemperatureigenschaften und ähnlicher Eigenschaften, bei dem Schmieröl liefern. Die typischerweise in Schmierölen gefundenen Additive sind Dispergiermittel, Detergentien, Rosthemmer, Antioxidationsmittel, verschleißhemmende Mittel, Antischaummittel, Reibungsmodifizierungsmittel, Versiegelungsquellmittel, Demulgatoren, VI-Verbesserungsmittel und Stockpunkterniedriger (vgl. beispielsweise US 5 498 809 A für die Beschreibung geeigneter Schmierölzusammensetzungsadditive). Beispiele für Dispergiermittel umfassen Polyisobutylensuccinimide, Polyisobutylensuccinatester, aschefreie Mannich-Base-Dispergiermittel und dergleichen. Beispiele für Detergentien umfassen Metallalkylphenate, geschwefelte Metallalkylphenate, Metallalkylsulfonate, Metallalkylsalicylate und dergleichen. Beispiele für Antioxidationsmitteladditive, die in Kombination mit den erfindungsgemäßen Additiven verwendet werden können, umfassen alkylierte Diphenylamine, N-alkylierte Phenylendiamine, gehinderte Phenolverbindungen, alkylierte Hydrochinone, hydroxylierte Thiodiphenylether, Alkylidenbisphenole, öllösliche Kupferverbindungen und dergleichen. Beispiele für verschleißhemmende Additive, die in Kombination mit den erfindungsgemäßen Additiven verwendet werden können, umfassen Organoborate, Organophosphite, organische schwefelhaltige Verbindungen, Zinkdialkyldithiophosphate, Zinkdiaryldithiophosphate, phosphogeschwefelte Kohlenwasserstoffe und dergleichen. Beispiele für Reibungsmodifizierungsmittel, die in Kombination mit den erfindungsgemäßen neuen Additiven verwendet werden können, umfassen Fettsäureester und -amide, Organomolybdänverbindungen, Molybdändialkylthiocarbamate, Molybdändialkyldithiophosphate und dergleichen. Ein Beispiel für ein Antischaummittel ist ein Polysiloxan und dergleichen. Ein Beispiel für einen Rosthemmer ist ein Polyoxyalkylenpolyol und dergleichen. Beispiele für VI-Verbesserungsmittel umfassen Olefincopolymere und dispergierende Olefincopolymere und dergleichen. Beispiele für Stockpunkterniedriger sind Polymethacrylat und dergleichen.
Im Allgemeinen enthält die Schmierölzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung das neue Produkt in einem Konzentrationsbereich von etwa 0,01 bis etwa 30 Gew.-%. Ein bevorzugter Konzentrationsbereich für das Additiv liegt zwischen etwa 1 und 15 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Ölszusammensetzung. Zusammensetzungen, die diese Additive enthalten, werden typischerweise in das Basisöl in Mengen eingemischt, die wirksam sind, um ihre normalen begleitenden Funktionen bereitzustellen. Repräsentative wirksame Mengen für derartige Additive sind im Folgenden veranschaulichend angegeben:
Wenn andere Additive verwendet werden, kann es wünschenswert sein – obwohl nicht notwendig -, Additivkonzentrate herzustellen, die konzentrierte Lösungen oder Dispersionen der betreffenden erfindungsgemäßen Additive (in den oben angegebenen Konzentratmengen) zusammen mit einem oder mehreren der anderen Additive (dieses Konzentrat wird hier, wenn es ein Additivgemisch darstellt, als Additivpackung bezeichnet) umfassen, wodurch mehrere Additive gleichzeitig dem Basisöl zugegeben werden können, um die Schmierölzusammensetzung zu bilden. Ein Auflösen des Additivkonzentrats in dem Schmieröl kann durch Lösemittel oder durch Einmischen begleitet von einem milden Erwärmen, wobei dies jedoch nicht essentiell ist, erleichtert werden. Das Konzentrat oder die Additivpackung wird typischerweise so formuliert, dass sie die Additive in geeigneten Mengen enthält, um die gewünschte Konzentration in der Endformulierung bereitzustellen, wenn die Additivpackung mit einer vorgegebenen Menge eines Basisschmiermittels kombiniert wird. Somit können zu den erfindungsgemäßen vorliegenden Additiven geringe Mengen von Basisöl oder anderen kompatiblen Lösemitteln zusammen mit anderen gewünschten Additiven zugegeben werden, um Additivpackungen zu bilden, die wirksame Bestandteile in kollektiven Mengen von typischerweise etwa 2,5 bis etwa 90 Gew.-%, vorzugsweise von etwa 15 bis etwa 75 Gew.-%, insbesondere von etwa 25 bis etwa 60 Gew.-%, Additive in den geeigneten Anteilen und zum Rest Schmieröl enthalten. Die Endformulierungen können typischerweise etwa 1 bis 20 Gew.-% der Additivpackung und zum Rest Schmieröl verwenden.
Ölkonzentrate der Additive können etwa 1 bis 50 Gew.-% des Additivreaktionsprodukts in einem Träger oder Verdünnungsmittelöl von Schmierölviskosität enthalten. Falls gewünscht, kann die Volumenviskosität des Ölkonzentrats durch Vermischen einer geringfügigen Menge eines Colösemittels mit dem Konzentrat gemäß Offenbarung in der US 4 990 274 A verringert werden.
Alle hier angegebenen Gewichtsprozente (falls nicht anders angegeben) sind auf den Gehalt an wirksamen Bestandteilen (Al) des Additivs und/oder auf das Gesamtgewicht einer beliebigen Additivpackung oder Formulierung, die die Summe des Gewichts an wirksamen Bestandteilen (Al) eines jeden Additivs plus Gewicht des gesamten Öls oder Verdünnungsmittels darstellt, bezogen.
Im Allgemeinen enthalten die erfindungsgemäßen Schmiermittelzusammensetzungen die Additive in einem Konzentrationsbereich von etwa 0,01 bis etwa 30 Gew.-%. Ein Konzentrationsbereich für die Additive im Bereich von etwa 0,01 bis etwa 10 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Ölzusammensetzung, ist bevorzugt. Ein bevorzugter Konzentrationsbereich liegt zwischen etwa 0,2 bis etwa 5 Gew.-%. Ölkonzentrate der Additive können etwa 1 bis etwa 75 Gew.-% des Additivreaktionsprodukts in einem Träger oder Verdünnungsmittelöl einer Schmierölviskosität enthalten.
Im Allgemeinen eignen sich die erfindungsgemäßen Additive in einer Vielzahl von Schmierölbasismaterialien. Das Schmierölbasismaterial ist eine beliebige natürliche oder synthetische Schmierbasisölausgangsmaterialfraktion mit einer kinematischen Viskosität bei 100°C von etwa 2 bis 200 cSt, vorzugsweise etwa 3 bis 150 cSt, insbesondere etwa 3 bis 100 cSt. Das Schmierölbasismaterial kann von natürlichen Schmierölen, synthetischen Schmierölen oder Gemischen hiervon abgeleitet sein. Geeignete Schmierölbasismaterialien umfassen Basismaterialien, die durch Isomerisieren eines synthetischen Wachses und eines Wachses erhalten werden, sowie Hydrocrack-Basismaterialien, die durch Hydrocracken (eher als durch Lösemittelextrahieren) die aromatischen und polaren Komponenten des Rohmaterials erhalten werden. Natürliche Schmieröle umfassen tierische Öle, pflanzliche Öle (beispielsweise Rapsöle, Ricinusöle und Schmalzöl), Erölöle, Mineralöle und von Kohle oder Schiefer abgeleitete Öle.
Synthetische Öle umfassen Kohlenwasserstofföle und Halogen-substituierte Kohlenwasserstofföle, wie polymerisierte und mischpolymerisierte Olefine, Alkylbenzole, Polyphenyle, alkylierte Diphenylether, alkylierte Diphenylether, alkylierte Diphenylsulfide sowie ihre Derivate, Analoge und Homologe hiervon und dergleichen. Synthetische Schmieröle umfassen ferner Alkylenoxidpolymere, Mischpolymere, Copolymere und Derivate hiervon, wobei die terminalen Hydroxylgruppen durch Verestern, Verethern usw. modifiziert wurden. Eine weitere geeignete Klasse von synthetischen Schmierölen umfasst die Ester von Dicarbonsäuren mit einer Vielzahl von Alkoholen. Als synthetische Öle geeignete Ester umfassen solche aus C₅-C₁₂-Monocarbonsäuren und Polyolen und Polyolethern.
Öle auf Siliciumbasis (beispielsweise die Polyalkyl-, Polyaryl-, Polyalkoxy- oder Polyaryloxysiloxanöle und Silicatöle) umfassen eine weitere geeignete Klasse von synthetischen Schmierölen. Weitere synthetische Schmieröle umfassen flüssige Ester von phosphorhaltigen Säuren, polymere Tetrahydrofurane, Polyalphaolefine und dergleichen.
Das Schmieröl kann von nicht raffinierten, raffinierten und reraffinierten Ölen oder Gemischen hiervon abgeleitet sein. Nicht raffinierte Öle werden direkt aus einer natürlichen Quelle oder synthetischen Quelle (beispielsweise Kohle, Schiefer oder Teer und Bitumen) ohne weitere Reinigung oder Behandlung erhalten. Beispiele für nicht raffinierte Öle umfassen ein Schieferöl, das direkt aus einem Retortenbetrieb erhalten wird, ein Erdölöl, das direkt durch Destillation erhalten wird oder ein Esteröl, das direkt aus einem Veresterungsprozess erhalten wird, wobei jedes derselben anschließend ohne weitere Reinigung verwendet wird. Raffinierte Öle sind den nicht raffinierten Ölen ähnlich mit der Ausnahme, dass die raffinierten Öle in einer oder mehreren Reinigungsstufen behandelt wurden, um eine oder mehrere Eigenschaften zu verbessern. Geeignete Reinigungstechniken umfassen eine Destillation, ein Hydrotreating, ein Entwachsen, eine Lösemittelextraktion, eine Säure- oder Basenextraktion, eine Filtration und eine Percolation, wobei alle diese Maßnahmen dem Fachmann auf dem einschlägigen Fachgebiet bekannt sind. Reraffinierte Öle werden zum Behandeln von raffinierten Ölen in den zum Erhalt der raffinierten Öle verwendeten Verfahren ähnlichen Verfahren erhalten. Diese reraffinierten Öle sind auch als re generierte oder wiederverarbeitete Öle bekannt und werden häufig zusätzlich mittels Techniken zur Entfernung von verbrauchten Additiven oder Ölabbauprodukten verarbeitet.
Schmierölbasisausgangsmaterialien, die von der Hydroisomerisierung von Wachs herrühren, können auch entweder alleine oder in Kombination mit den oben genannten natürlichen und/oder synthetischen Basisausgangsmaterialien verwendet werden. Derartige Wachsisomeratöle werden durch die Hydroisomerisierung von natürlichen oder synthetischen Wachsen oder Gemischen hiervon über einem Hydroisomerisierungskatalysator erhalten. Natürliche Wachse sind typischerweise die durch das Lösemittelentwachsen von Mineralölen gewonnenen Paraffingatsche, synthetische Wachse sind typischerweise das durch das Fischer-Tropsch-Verfahren hergestellte Wachse. Das erhaltene Isomeratprodukt wird typischerweise einem Lösemittelentwachsen und Fraktionieren zur Gewinnung verschiedener Fraktionen mit spezifischem Viskositätsbereich unterzogen. Das Wachsisomerat ist auch dadurch gekennzeichnet, dass es sehr hohe Viskositätsindizes, im Allgemeinen mit VI-Werten von mindestens 130, vorzugsweise von mindestens 135 und höher, und nach dem Entwachsen einen Stockpunkt von etwa –20°C oder darunter besitzt.
Die erfindungsgemäßen Additive eignen sich insbesondere als Komponenten in vielen verschiedenen Schmierölzusammensetzungen. Die Additive können in einer Vielzahl von Ölen mit Schmierviskosität einschließlich natürlichen und synthetischen Schmierölen und Gemischen hiervon enthalten sein. Die Additive können in Kurbelgehäuseschmierölen für funkengezündete und druckgezündete Verbrennungsmotoren enthalten sein. Die Zusammensetzungen können auch in Gasmotorschmiermitteln, Turbinenschmiermitteln, Automatikübertragungsflüssigkeiten, Getriebeschmiermitteln, Kompressorschmiermitteln, Metallbearbeitungsschmiermitteln, hydraulischen Flüssigkeiten und anderen Schmieröl- und Fettzusammensetzungen verwendet werden. Die Additive können auch in Motorölzusammensetzungen verwendet werden.
Die Vorteile und die wichtigen Eigenschaften der vorliegenden Erfindung werden aus den folgenden Beispielen offensichtlicher.
Beispiel 1 N-(4-Anilinophenyl)-3-[(3-aminopropyl)-(kokosalkyl)amino]butanamid
Eine Menge von 102,4 g (0,38 mol) N-(4-Anilinophenyl)-3-oxobutanamid, 91,6 g N-(Kokosalkyl)-3-aminopropannitril und 12 g von säureausgelaugtem Bentonitton wurden 48 h bei 130°C gerührt. Ein gleiches Volumen Toluol wurde anschließend eingetragen und das ganze 30 min refluxiert. Anschließend erfolgte ein Abkühlen, Filtrieren und Stehen lassen über Nacht, bevor abermals filtriert wurde. Das Gemisch wurde anschließend mit Raney-Kobalt-Katalysator und 800 psi Wasserstoffgas während 5 h bei 110°C behandelt. Der Katalysator wurde abfiltriert und das Lösemittel unter Vakuum abgestrippt. Das Produkt (ein viskoses burgunderrotes Öl) wurde in einer Ausbeute von 133 g erhalten.
Beispiel 2 3-Amino-N-(4-anilinophenyl)butanamid
30 g (0,11 mol) N-(4-Anilinophenyl)-3-oxobutanamid wurden in 300 ml Toluol gelöst. Diese Lösung wurde mit 30 g (1,8 mol) wasserfreiem Ammoniak, Raney-Nickel-Katalysator und 800 psi Wasserstoffgas bei einer Temperatur von 70°C während 2 h vermischt. Der Katalysator wurde entfernt und das Lösemittel unter Vakuum abgestrippt. Die Reinigung erfolgte durch Blitzchromatographie und Umkristallisieren aus heißem Toluol. Das Produkt wurde in einer Ausbeute von 16 g mit einem Schmelzpunkt von 130 bis 132°C erhalten.
Beispiel 3 3-Amino-N-(4-anilinophenyl)-N-isopropylbutanamid
Das Beispiel 3 wurde in ähnlicher Weise wie Beispiel 2 durchgeführt, wobei von N-(4-Anilinophenyl)-3-oxo-N-isopropylbutanamid ausgegangen wurde. Das Produkt besaß einen Schmelzpunkt von 145 bis 151 °C.
Die Ausgangsmaterialien für die Beispiele 1, 2 und 3 können von dem Reaktionsprodukt von Diketen und Acetoacetatester und dem entsprechenden Amin abgeleitet werden.
Beispiel 4
75 g eines Maleinsäureanhydridpfropfpolymers (Kautschuk), worin das Polymersubstrat aus etwa 57 Mol-% Ethylen und 43 Mol-% Propylen mit einem anzahlgemittelten Molekulargewicht von etwa 22.000 bestand, auf das 2,9 Gew.-% Maleinsäureanhydrid in 225 g Schmiermittelverdünnungsmittelöl aufgepfropft waren, wurden unter mechanischem Rühren auf 160°C erwärmt, während das Gemisch unter einem Stickstoffmantel gehalten wurde. Sobald die Temperatur erreicht war, wurde das Mischen für weitere 1 h bei 160°C fortgesetzt.
11 g N-(4-Anilinophenyl)-3-[(3-aminopropyl)-(kokosalkyl)amino]butanamid, die in Toluol (42%) gelöst waren, wurden zu der Öllösung des Polymers zugegeben und eine Reaktion wurde während 4 h bei 160°C unter Stickstoff durchgeführt. Das Reaktionsgemisch, das das derivatisierte Pfropfpolymer enthielt, wurde anschließend abgekühlt und filtriert.
Beispiel 5
75 g eines Maleinsäureanhydridpfropfpolymers (Kautschuk), in dem das Polymersubstrat aus etwa 57% Ethylen und 43% Propylen mit einem anzahlgemittelten Molekulargewicht von etwa 22.000 bestand, auf das 2,9 Gew.-% Maleinsäureanhydrid in 225 g Schmiermittelverdünnungsmittelöl aufgepfropft waren, wurde auf 160°C unter mechanischem Rühren erwärmt, während das Gemisch unter einem Stickstoffmantel gehalten wurde. Sobald die Temperatur erreicht war, wurde das Mischen für weitere 1 h bei 160°C fortgesetzt.
Eine Menge von 5,98 g von reinem 3-Amino-N-(4-anilinophenyl)-N-isopropylbutanamid wurde zu der Öllösung des Polymers zugegeben und die Reaktion während 4 h bei 160°C unter Stickstoff durchgeführt. 5 g Dinonylphenol wurden als Colösemittel zugegeben und das Reaktionsgemisch wurde für weitere 1 h verrührt. Das das derivatisierte Pfropfpolymer enthaltende Reaktionsgemisch wurde anschließend abgekühlt und filtriert.
Beispiel 6
Eine Menge von 31,25 g eines Maleinsäureanhydridpfropfpolymers (Kautschuk), worin das Polymersubstrat aus etwa 57% Ethylen und 43% Propylen mit einem anzahlgemittelten Molekulargewicht von etwa 22.000 bestand, auf das 2,9 Gew.-% Maleinsäureanhydrid in 88,75 g Schmiermittelverdünnungsöl aufgepfropft waren, wurde auf 160°C unter mechanischem Rühren erwärmt, während das Gemisch unter einem Stickstoffmantel gehalten wurde. Sobald die Temperatur erreicht wurde, wurde das Vermischen für weitere 1 h bei 160°C fortgesetzt.
Eine Menge von 2,88 g eines reinen 3-Amino-N-(4-anilinophenyl)butanamids wurde zu der Öllösung des Polymers zugegeben und die Reaktion wurde während 4 h bei 160°C unter Stickstoff durchgeführt. 12 g Dinonylphenol wurde als Colösemittel zugegeben und das Reaktionsgemisch wurde für weitere 1 h verrührt. Das Reaktionsgemisch, das das derivatisierte Pfropfpolymer enthielt, wurde anschließend abgekühlt und filtriert.
Oxidationstest
Druckdifferentialabtast-Kalorimetrietest
PDSC-Formulierung
Die Additive wurden bezüglich ihrer Wirksamkeit in einer Motorölformulierung (siehe Beschreibung in der Tabelle 1) getestet und mit identischen Formulierungen mit und ohne jegliches Zinkdialkyldithiophosphat (ZDDP) verglichen.
Tabelle 1 SAE 10W–30 Motorölformulierung (Basismischung)
Tabelle 2 Additivkonzentration
Die Antioxidationsmitteleigenschaften der neuen Reaktionsprodukte wurden in dem Druckdifferentialabtastkalorimetrie (PDSC)-Test bestimmt. Die PDSC-Bedingungen sind in Tabelle 3 angegeben. Die PDSC-Daten in Tabelle 4 sind ein Maß der Oxidationsreduktionszeit (OIT) einer jeden Mischung. Alle Formulierungen wurden bei 65°C während 15 min unter einer Stickstoffatmosphäre vermischt. Das PDSC-Verfahren verwendet eine Stahlbombe unter Druck. Der Katalysator ist ein öllösliches Eisen, das von Eisennaphthenat abgeleitet ist. Zu Beginn eines Versuchslaufs wurde die PDSC-Zelle anfänglich mit einer Rate von 40°C/min auf die isotherme Temperatur, die in Tabelle 3 angegeben ist, erwärmt. Die Induktionszeit wird von dem Zeitpunkt, zu dem die Probe ihre isothermale Temperatur erreicht, bis die Enthalpieänderung beobachtet wird, gemessen. Je länger die Oxidationsinduktionszeit ist, umso besser ist die Oxidationsstabilität des Öls. Das verwendete PDSC-Instrument ist ein Mettler DSC27HP, das von Mettler-Toledo, Inc. hergestellt wurde. Der Test besitzt eine Wiederholbarkeit von ± 2,5 min bei 95% Vertrauensintervall für OIT's von weniger als 100 min. Jeder Datenpunkt ist der Mittelwert aus zwei Versuchsläufen bei einer einzelnen Testmischung. Ein Grundlinienergebnis für die Formulierung in Tabelle 1, die kein ZDDP oder DCA-AO enthält, konnte nicht bestimmt werden, da das Öl vor Erreichen der Testtemperatur von 175°C oxidiert.
Tabelle 3 PDSC-Testparameter
Tabelle 4 PDSC-Ergebnisse
Aus den obigen Daten ist ersichtlich, dass die Zugabe dieser neuen Reaktionsprodukte die OIT der Basismischung in Tabelle 1 verbessert. Wie in Beispiel 18 ersichtlich ist, gibt es eine signifikante Verbesserung der Leistungsfähigkeit, die von einer Synergie zwischen dem Reaktionsprodukt und dem ZDDP herrührt, wenn die neuen Reaktionsprodukte zusammen mit ZDDP verwendet werden.
Abscheidungssteuerungstest
Thermooxidativer Motoröl Simulationstest (TEOST)
TEOST-Formulierung
Die Additive wurden bezüglich der Wirksamkeit in einer Motorölformulierung (siehe Beschreibung in Tabelle 5) getestet und mit einer identischen Formulierung verglichen.
Tabelle 5 SAE 10W-30 Motorölformulierung (Basismischung)
Die Abscheidungssteuerungseigenschaften der neuen Reaktionsprodukte wurden in dem thermooxidativen Motoröl Simulationstest (TEOST) bestimmt. Der Test wird verwendet, die Menge an Abscheidungen, die durch Automobilmotoröle gebildet werden, zu bestimmen, und er wird als eine Version des ASTM-Tests D6335-98 mit einer erhöhten Anzahl von Cyclen zur Erhöhung der Strenge des Tests durchgeführt.
Bei diesem Test wird eine Probe eines Motoröls bei einer Temperatur von 100°C, die Eisen(III)-naphthenat enthält und sich in Kontakt mit Stickoxid und feuchter Luft befindet, bei einer gegebenen Strömungsrate an einem geteerten Abscheidungsstab vorbeigepumpt. Der Stab wird während den 9,5 min dauernden Temperaturcyclen, die von 200 bis 480°C reichen, widerstandserwärmt. Wenn alle Cyclen beendet sind, wird der Stab von Ölrückstand abgespült und getrocknet, um eine Bruttomasse zu erhalten. Die Ölprobe wird aus dem System gespült und durch einen geteerten Filter geführt. Die Abscheidungsmasse auf dem Stab und dem Filter ist die gesamte Abscheidungsmasse. Die Leistungsfähigkeit wird als Gesamtabscheidungsmasse in mg bei Ergebnissen typischerweise zwischen 10 und 100 gemessen. Je niedriger die Zahl gegenüber dem Vergleich ist, desto besser ist die Leistungsfähigkeit der Ölformulierung. Tabelle 6 nennt die Parameter für die Durchführung des TEOST-Tests mit den Ergebnissen für das Gemisch des gepfropften und derivatisierten Polymers in Mineralölproben (Beispiele 4, 5 und 6), die in Tabelle 7 enthalten sind und den Mittelwert von zwei Versuchsläufen mit zwei getrennten Mischungen darstellen.
Tabelle 6 TEOST-Parameter
Tabelle 7 TEOST-Ergebnisse
Aus den obigen Daten ist ersichtlich, dass die Zugabe dieser neuen Reaktionsprodukte die Gesamtabscheidungsmasse der Basismischungsformulierung verringert. Beispielsweise verringert die Zugabe von Beispiel 4 zu der Basismischung die Abscheidungsbildung um über 55%.
Steuerung der Volumenviskosität
Die Verringerung der hohen Volumenviskositäten der Öllösung der gepfropften und derivatisierten Polymere wird durch Vermischen einer geringfügigen Menge des oben beschriebenen Colösemittels mit dem Copolymer erreicht. Im Allgemeinen besitzt ein Ölkonzentrat aus dem gepfropften und derivatisierten Polymer, das etwa 5 bis 50 Gew.-% des darin gelösten gepfropften und derivatisierten Polymers und etwa 0,1 bis 15 Gew.-% des Colösemittels, bezogen auf das Gesamtgewicht des Konzentrats, enthält, im Wesentlichen verbesserte Fließ- oder Fluidumeigenschaften für das Konzentratgemisch. Eine bevorzugte Menge Colösemittel in dem Konzentratgemisch ist eine Menge im Bereich von etwa 0,5 bis 8 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Konzentrats, wobei die am stärksten bevorzugte Konzentration des Colösemittels eine Menge im Bereich von etwa 2 bis 5 Gew.-% ist. Ein fließfähiges Konzentrat wird durch Einmischen einer wirksamen oder geeigneten Menge des Colösemittels in das Ölkonzentrat des letztendlichen gepfropften und derivatisierten Polymers oder Copolymers erhalten. Das bevorzugte Colösemittel ist ein Alkyl-, Dialkyl- oder gemischtes Dialkylphenol, wobei jede Alkylgruppe aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Alkylresten mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen besteht, beispielsweise Hexyl, Heptyl, Octyl, Nonyl, Decyl, Undecyl, Dodecyl, Tridecyl, Tetradecyl, Pentadecyl, Hexadecyl, Heptadecyl, Octadecyl, Nonadecyl, Eicosyl, Uneicosyl, Doeicosyl oder Isomeren hiervon. Das am stärksten bevorzugte Dialkylphenol ist Dinonylphenol.
Alternativ kann das fließfähige Ölkonzentrat durch Verwenden des Colösemittels mit der derivatisierenden Verbindung vor der Reaktion zwischen der derivatisierenden Verbindung und dem gepfropften Polymer hergestellt werden. Nach Beendigung der Derivatisierungsreaktion ist das Ergebnis ein im Wesentlichen verbessertes fließfähiges Ölkonzentrat des gepfropften und derivatisierten Polymers.
Beispiel 25
Eine Menge von 34,5 g eines Maleinsäureanhydridpfropfpolymers (Kautschuk), worin das Polymersubstrat aus etwa 57% Ethylen und 43% Propylen mit einem anzahlgemittelten Molekulargewicht von etwa 30.200 bestand, worauf 3,4 Gew.-% Maleinsäureanhydrid in 103,5 g Schmiermittelverdünnungsöl gepfropft waren, wurde auf 160°C unter mechanischem Rühren erwärmt, während das Gemisch unter einem Stickstoffmantel gehalten wurde. Sobald die Temperatur erreicht wurde, wurde das Vermischen für weitere 1 h bei 160°C fortgesetzt.
Eine Menge von 3,22 g eines reinen 3-Amino-N-(4-anilinophenyl)butanamids wurde zu der Öllösung des Polymers zugegeben und die Reaktion wurde während 4 h bei 160°C unter Stickstoff durchgeführt. Die kinematische Viskosität des Reaktionsgemisches wurde anschließend bei 100°C gemessen und mit 11.000 cSt bestimmt.
Dinonylphenol (5,6 g) wurde als Colösemittel zugegeben und das Reaktionsgemisch wurde für weitere 1 h verrührt. Das Reaktionsgemisch, das das derivatisierte Pfropfpolymer enthielt, wurde anschließend gekühlt und filtriert. Abermals wurde die kinematische Viskosität des Reaktionsprodukts bei 100°C gemessen und mit 4.200 cSt bestimmt.

Claims

Chemische Zusammensetzung, die eine N-aromatische substituierte Säureamidverbindung umfasst, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Verbindungen der folgenden Formel besteht:
wobei A und B unabhängig voneinander aus Alkylengruppen ausgewählt sind; R₁ aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Wasserstoff, Alkyl, Alkylether oder Ester besteht; R₂ für Wasserstoff steht, wenn R₁ Wasserstoff ist; R₂ ein primäres Alkylamin ist, wenn R₁ Alkyl, Alkylether oder Ester bedeutet; R₃ und R₄ unabhängig voneinander aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus Wasserstoff und Alkyl besteht; R₅ für eine sterisch gehinderte Phenolgruppe,
steht, worin X für CH₂, S, NH oder O steht, und m, n und p unabhängig aus ganzen Zahlen ausgewählt sind, die gleich 0 oder 1 sind; und wobei R₅ für eine sterisch gehinderte Phenolgruppe der folgenden Struktur steht:
worin R₆ für Alkyl mit 3 bis 22 Kohlenstoffatomen steht und R₇ für Wasserstoff oder Alkyl mit 1 bis 22 Kohlenstoffatomen steht.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei R₅ für
steht.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei n für 0 steht.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei n für 1 steht und A Propylen bedeutet.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei R₁ und R₂ beide für Wasserstoff stehen.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei R₁ nicht für Wasserstoff steht und R₂ für ein primäres Alkylamin steht.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei m für 1 steht und B Methylen bedeutet.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die N-aromatische substituierte Säureamidverbindung 3-Amino-N-(4-anilinophenyl)-butanamid, 3-Amino-N-(4-anilinophenyl)-N-isopropylbutanamid oder N-(4-Anilinophenyl)-3-{(3-aminopropyl)-(cocosalkyl)amino}butanamid ist.
Reaktionsprodukt, das aus einem an ein im wesentlichen lineares Polymer, Copolymer oder Terpolymer gebundenen Carbonsäurematerial besteht, das mit einer N-aromatischen substituierten Säureamideinheit weiter umgesetzt ist, wobei die N-aromatische substituierte Säureamideinheit aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Verbindungen der folgenden Formel besteht:
wobei A und B unabhängig voneinander aus Alkylengruppen ausgewählt sind; R₁ aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Wasserstoff, Alkyl, Alkylether oder Ester besteht; R₂ für Wasserstoff steht, wenn R₁ Wasserstoff ist; R₂ ein primäres Alkylamin ist, wenn R₁ Alkyl, Alkylether oder Ester bedeutet; R₃ und R₄ unabhängig voneinander aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus Wasserstoff und Alkyl besteht; R₅ für eine sterisch gehinderte Phenolgruppe,
steht, worin X für CH₂, S, NH oder O steht, und m, n und p unabhängig aus ganzen Zahlen ausgewählt sind, die gleich 0 oder 1 sind; und wobei R₅ für eine sterisch gehinderte Phenolgruppe der folgenden Struktur steht:
worin R₆ für Alkyl mit 3 bis 22 Kohlenstoffatomen steht und R₁ für Wasserstoff oder Alkyl mit 1 bis 22 Kohlenstoffatomen steht.
Schmierölzusammensetzung, die einen Hauptanteil an Schmieröl und einen geringfügigen Anteil an einem Additiv umfasst, bei dem es sich um eine N-aromatische substituierte Säureamidverbindung oder das Reaktionsprodukt handelt, das aus einem an ein im wesentlichen lineares Polymer, Copolymer oder Terpolymer gebundenen Carbonsäurematerial besteht, das mit einer N-aromatischen substituierten Säureamideinheit weiter umgesetzt ist, wobei das N-aromatische substituierte Säureamid aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Verbindungen der folgenden Formel besteht:
wobei A und B unabhängig voneinander aus Alkylengruppen ausgewählt sind; R₁ aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Wasserstoff, Alkyl, Alkylether oder Ester besteht; R₂ für Wasserstoff steht, wenn R₁ Wasserstoff ist; R₂ ein primäres Alkylamin ist, wenn R₁ Alkyl, Alkylether oder Ester bedeutet; R₃ und R₄ unabhängig voneinander aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus Wasserstoff und Alkyl besteht; R₅ für eine sterisch gehinderte Phenolgruppe,
steht, worin X für CH₂, S, NH oder O steht, und m, n und p unabhängig aus ganzen Zahlen ausgewählt sind, die gleich 0 oder 1 sind; und wobei R₅ für eine sterisch gehinderte Phenolgruppe der folgenden Struktur steht:
worin R₆ für Alkyl mit 3 bis 22 Kohlenstoffatomen steht und R₇ für Wasserstoff oder Alkyl mit 1 bis 22 Kohlenstoffatomen steht.
Schmierölzusammensetzung nach Anspruch 10, die ferner ein Zinkdialkyldithiophosphat umfasst.
Chemische Zusammensetzung, die eine Lösung umfasst, die die folgenden Bestandteile umfasst: (i) ein Reaktionsprodukt, das aus einem an ein im wesentlichen lineares Polymer, Copolymer oder Terpolymer gebundenen Carbonsäurematerial besteht, das mit einer N-aromatischen substituierten Säureamideinheit weiter umgesetzt ist, wobei die N-aromatische substituierte Säureamideinheit aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Verbindungen der folgenden Formel besteht:
wobei A und B unabhängig voneinander aus Alkylengruppen ausgewählt sind; R₁ aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Wasserstoff, Alkyl, Alkylether oder Ester besteht; R₂ für Wasserstoff steht, wenn R₁ Wasserstoff ist; R₂ ein primäres Alkylamin ist, wenn R₁ Alkyl, Alkylether oder Ester bedeutet; R₃ und R₄ unabhängig voneinander aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus Wasserstoff und Alkyl besteht; R₅ für eine sterisch gehinderte Phenolgruppe,
oder
steht, worin X für CH₂, S, NH oder O steht, und m, n und p unabhängig aus ganzen Zahlen ausgewählt sind, die gleich 0 oder 1 sind; und (ii) ein Öllösemittel, und wobei R₅ für eine sterisch gehinderte Phenolgruppe der folgenden Struktur steht:
worin R₆ für Alkyl mit 3 bis 22 Kohlenstoffatomen steht und R₇ für Wasserstoff oder Alkyl mit 1 bis 22 Kohlenstoffatomen steht.
Zusammensetzung nach Anspruch 12, wobei das Öllösemittel ein Mineralöl ist.
Zusammensetzung nach Anspruch 12, die ferner ein Colösemittel enthält.
Zusammensetzung nach Anspruch 14, wobei das Colösemittel ein Alkyl-, Dialkyl- oder gemischtes Dialkylphenol ist, wobei jede Alkylgruppe ausgewählt ist aus der Gruppe, die besteht aus Alkylen mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen.