DE3686606T2 - LUBRICANT OIL ADDITIVE AND LUBRICANT OIL COMPOSITION CONTAINING THIS. - Google Patents
LUBRICANT OIL ADDITIVE AND LUBRICANT OIL COMPOSITION CONTAINING THIS.Info
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Description
Diese Erfindung betrifft Schmieröl-Additive, die dazu dienen, die Reibung in Verbrennungsmotoren zu vermindern, und die Verwendung solcher Additive in Schmiermitteln.This invention relates to lubricating oil additives which serve to reduce friction in internal combustion engines and to the use of such additives in lubricants.
Mit der Krise, die mit den sich verringernden Mengen an fossilem Treibstoff und mit den sich schnell erhöhenden Preisen für diesen Treibstoff verbunden ist, herrscht ein großes Interesse daran, die Treibstoffmenge, die von Automotoren und ähnlichem verbraucht wird, zu reduzieren.With the crisis associated with the decreasing amounts of fossil fuel and the rapidly increasing prices of this fuel, there is a great interest in reducing the amount of fuel consumed by car engines and the like.
Es besteht daher eine große Notwendigkeit, Schmierstoffe zu finden, die die Gesamtreibung im Motor vermindern, wobei auf diese Weise sein Energiebedarf reduziert wird.There is therefore a great need to find lubricants that reduce the overall friction in the engine, thus reducing its energy requirements.
Das U.S. Patent Nr. 2,795,548 offenbart die Verwendung von Schmieröl-Mitteln, welche borierte Alkyl-Brenzcatechine enthalten. Die Öl-Mittel werden im Motorgehäuse eines Verbrennungsmotors verwendet, um die Oxidation des Öls und die Korrosion der Metallteile des Motors zu reduzieren.U.S. Patent No. 2,795,548 discloses the use of lubricating oil compositions containing borated alkyl catechols. The oil compositions are used in the crankcase of an internal combustion engine to reduce oxidation of the oil and corrosion of the metal parts of the engine.
Das U.S. Patent Nr. 4,455,243 offenbart, daß ein Komplex, der durch Umsetzen eines borierten Fettsäureesters von Glycerin mit einem Succinimid hergestellt wird, eine verminderte Reibung vorsieht, wenn er in einem Schmieröl für einen Verbrennungsmotor anwesend ist.U.S. Patent No. 4,455,243 discloses that a complex prepared by reacting a borated fatty acid ester of glycerin with a succinimide provides reduced friction when present in a lubricating oil for an internal combustion engine.
Es gibt ein Problem mit der Verwendung von borierten Alkyl-Brenzcatechinen in Schmierölen, da sie feuchtigkeitsempfindlich sind und leicht hydrolysieren. Die Hydrolyse führt zu einem Dunst und/oder zu Bildung von Präzipitat, welches vor der Verwendung herausgefiltert werden muß.There is a problem with the use of borated alkyl catechols in lubricating oils because they are sensitive to moisture and hydrolyze easily. Hydrolysis results in a haze and/or formation of precipitate which must be filtered out before use.
Es ist nun gefunden worden, daß die borierten Alkyl-Brenzcatechine gegen Hydrolyse durch Umsetzen des borierten Alkyl-Brenzcatechins mit einem Alkenyl- oder Alkylmono- oder -bissuccinimids stabilisiert werden können und daß ein Schmieren des Motorgehäuses eines Verbrennungsmotors mit einem Schmieröl, welches ein solches Umsetzungsprodukt enthält, den Treibstoffverbrauch des Motors reduziert.It has now been found that the borated alkyl catechols can be stabilized against hydrolysis by reacting the borated alkyl catechol with an alkenyl or alkyl mono- or bis-succinimide and that lubricating the engine housing of an internal combustion engine with a lubricating oil containing such a reaction product reduces the fuel consumption of the engine.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird daher ein Schmieröl-Additiv vorgesehen, welches einen Komplex umfaßt, der durch Umsetzen eines borierten Alkyl-Brenzcatechins mit einem Öl-löslichen Alkyl- oder Alkenylmono- oder -bissuccinimids erhältlich ist.According to one aspect of the present invention, therefore, there is provided a lubricating oil additive comprising a complex obtainable by reacting a borated alkyl catechol with an oil-soluble alkyl or alkenyl mono- or bis-succinimide.
Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung wird ein Schmieröl-Mittel vorgesehen, welches ein Öl mit Schmierviskosität umfaßt und, in einer wirksamen Menge zur Reibungsverminderung, ein Additiv, welches durch Umsetzen eines borierten Alkyl-Brenzcatechins mit einem Öl-löslichen Alkyl- oder Alkenylmono- oder -bissuccinimid hergestellt wurde.According to another aspect of the invention there is provided a lubricating oil composition comprising an oil of lubricating viscosity and, in an effective amount to reduce friction, an additive prepared by reacting a borated alkyl catechol with an oil-soluble alkyl or alkenyl mono- or bis-succinimide.
Auch andere Additive können im Schmieröl vorhanden sein, um einen richtigen Ausgleich von Eigenschaften wie Dispergierfähigkeit, Korrosions-, Abnützungs- und Oxidationshemmung zu erzielen, welche für den richtigen Betrieb eines Verbrennungsmotors kritisch sind.Other additives may also be present in the lubricating oil to achieve a proper balance of properties such as dispersibility, corrosion, wear and oxidation inhibition, which are critical for the proper operation of an internal combustion engine.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur Reduzierung des Treibstoffverbrauchs eines Verbrennungsmotors vorgesehen, welches das Behandeln ihrer sich bewegenden Oberfläche mit dem oben beschriebenen Schmieröl-Mittel umfaßt. Genauer gesagt können Verbesserungen im spezifischen Treibstoffverbrauch von 1% bis 2% durch Anwenden des Mittels dieser Erfindung erzielt werden. Diese Verbesserung in der Treibstoffwirtschaftlichkeit kann sowohl in Druckzündungsmotoren, das heißt Dieselmotoren, als auch Funkenzündungsmotoren, das heißt Benzinmotoren, erzielt werden.According to a further aspect of the invention, there is provided a method of reducing the fuel consumption of an internal combustion engine, which comprises treating its moving surface with the lubricating oil composition described above. More specifically, improvements in specific fuel consumption of 1% to 2% can be achieved by applying the composition of this invention. This improvement in fuel economy can be achieved in both compression ignition engines, i.e. diesel engines, and spark ignition engines, i.e. gasoline engines.
Außerdem ist gefunden worden, daß Schmieröl-Mittel, welche den borierten Alkyl-Brenzcatechin-Succinimidkomplex dieser Erfindung enthalten, zusätzlich antioxidierende Eigenschaften besitzen, und daß sie eine Dieselablagerung hemmen, wenn sie in Dieselmotoren angewendet werden.Furthermore, it has been found that lubricating oil compositions containing the borated alkyl catechol succinimide complex of this invention have additional antioxidant properties and inhibit diesel deposits when used in diesel engines.
Der Komplex zwischen dem borierten Alkyl-Brenzcatechin und dem Alkenyl- oder Alkylsuccinimid kann in situ hergestellt werden. Das heißt, wenn das borierte Alkyl-Brenzcatechin und eine ausreichende Menge eines Alkenyl- oder Alkylmono- oder -bissuccinimids, um das borierte Alkyl-Brenzcatechin gegen Hydrolyse zu stabilisieren, dem Schmieröl zugegeben werden, wird der Komplex in situ gebildet.The complex between the borated alkyl catechol and the alkenyl or alkyl succinimide can be prepared in situ. That is, when the borated alkyl catechol and a sufficient amount of an alkenyl or alkyl mono- or bis-succinimide to convert the borated alkyl catechol to Hydrolysis is added to the lubricating oil and the complex is formed in situ.
In diesem Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung ein Schmieröl-Mittel, welches ein Öl mit Schmierviskosität umfaßt und eine wirksame Menge zur Reibungsverminderung eines borierten Alkyl-Brenzcatechins und eine wirksame Menge eines Alkenylmonooder -bissuccinimids, um das borierte Alkyl-Brenzcatechin gegen Hydrolyse zu stabilisieren.In this aspect, the present invention relates to a lubricating oil composition comprising an oil of lubricating viscosity and an effective amount to reduce friction of a borated alkyl catechol and an effective amount of an alkenyl mono- or bis-succinimide to stabilize the borated alkyl catechol against hydrolysis.
Wenn er auf diese Weise angewendet wird, können auch andere Additive im Schmieröl vorhanden sein, um einen richtigen Ausgleich von Eigenschaften wie Dispersion, Korrosion, Abnützung und Oxidation zu erreichen, welche für den richtigen Betrieb eines Verbrennungsmotors kritisch sind.When used in this manner, other additives may also be present in the lubricating oil to achieve a proper balance of properties such as dispersion, corrosion, wear and oxidation, which are critical to the proper operation of an internal combustion engine.
In einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist daher ein Schmieröl-Mittel besonders brauchbar im Motorgehäuse eines Verbrennungsmotors, um den Treibstoffverbrauch des Motors zu verbessern, welches Schmieröl-Mittel umfaßt:In another aspect of the present invention, therefore, there is a lubricating oil composition particularly useful in the engine casing of an internal combustion engine to improve the fuel consumption of the engine, which lubricating oil composition comprises:
(a) ein Öl mit Schmierviskosität; und(a) an oil of lubricating viscosity; and
(b) eine wirksame Menge von jedem der folgenden:(b) an effective amount of each of the following:
1. ein Alkenylsuccinimid,1. an alkenylsuccinimide,
2. ein Salz eines Metalls aus der Gruppe II einer Dihydrocarbyldithiophosphorsäure,2. a salt of a metal from Group II of a dihydrocarbyldithiophosphoric acid,
3. ein neutrales oder überalkalisiertes Alkalimetalloder Erdalkalimetallhydrocarbylsulfonat oder ein Gemisch davon,3. a neutral or overbased alkali metal or alkaline earth metal hydrocarbylsulfonate or a mixture thereof,
4. ein neutrales oder überalkalisiertes Alkalimetalloder Erdalkalimetall-alkyliertes Phenolat oder ein Gemisch davon, und4. a neutral or overbased alkali metal or alkaline earth metal alkylated phenolate or a mixture thereof, and
5. ein boriertes Alkyl-Brenzcatechin-Reibungsmodifiziermittel.5. a borated alkyl catechol friction modifier.
In einem noch anderen Aspekt dieser Erfindung wird ein Verfahren zur Reduzierung des Treibstoffverbrauchs eines Verbrennungsmotors vorgesehen, indem seine sich bewegenden Oberflächen mit dem oben beschriebenen Schmieröl-Mittel behandelt werden.In yet another aspect of this invention, a method is provided for reducing the fuel consumption of an internal combustion engine by treating its moving surfaces with the lubricating oil composition described above.
Die borierten Alkyl-Brenzcatechine können durch Borieren eines Alkyl-Brenzcatechins mit Borsäure hergestellt werden, wobei das Reaktionswasser entfernt wird. Vorzugsweise ist genügend Bor vorhanden, daß jedes Bor mit von 1,5 bis 2,5 Hydroxylgruppen reagiert, die im Reaktionsgemisch vorhanden sind.The borated alkyl catechols can be prepared by borating an alkyl catechol with boric acid, wherein the water of reaction is removed. Preferably, sufficient boron is present such that each boron reacts with from 1.5 to 2.5 hydroxyl groups present in the reaction mixture.
Die Reaktion kann bei einer Temperatur im Bereich von 60ºC bis 135ºC in Abwesenheit oder in Gegenwart irgendeines geeigneten organischen Lösungsmittel, wie Methanol, Benzol, Xylole, Toluol oder neutrales Öl, ausgeführt werden.The reaction can be carried out at a temperature in the range of 60°C to 135°C in the absence or in the presence of any suitable organic solvent such as methanol, benzene, xylenes, toluene or neutral oil.
Die Alkyl-Brenzcatechine oder Mischungen davon, welche verwendet werden können, um die in dieser Erfindung verwendeten borierten Alkyl-Brenzcatechine herzustellen, sind vorzugsweise Monoalkyl-Brenzcatechine der Formel I The alkyl catechols or mixtures thereof which can be used to prepare the borated alkyl catechols used in this invention are preferably monoalkyl catechols of the formula I
in der R Alkyl ist, welches 10 bis 30 Kohlenstoffatome und vorzugsweise von 16 bis 26 Kohlenstoffatome enthält. Auch bis zu 25 Gew.%, aber vorzugsweise weniger als 10 Gew.%, der Monoalkyl-Brenzcatechine können den R-Rest in einer Position besitzen, die einer der Hydroxygruppen benachbart oder zu ihnen ortho ist und besitzen die Formel II in which R is alkyl containing from 10 to 30 carbon atoms and preferably from 16 to 26 carbon atoms. Also up to 25% by weight, but preferably less than 10% by weight, of the monoalkyl catechols may have the R radical in a position adjacent to or ortho to one of the hydroxy groups and have the formula II
in der R wie oben definiert ist.where R is defined as above.
Unter den Alkyl-Brenzcatechinen, welche verwendet werden können, um die borierten Alkyl-Brenzcatechine dieser Erfindung herzustellen, sind auch Dialkyl-Brenzcatechine, welche allgemein die Formel III Among the alkyl catechols which can be used to prepare the borated alkyl catechols of this invention are also dialkyl catechols which generally have the formula III
besitzen, in der R oben definiert ist. Trialkyl-Brenzcatechine können auch verwendet werden, obwohl sie nicht bevorzugt sind.where R is defined above. Trialkyl catechols may also be used, although they are not preferred.
Unter den Alkyl-Brenzcatechinen, welche verwendet werden können, sind Decyl-Brenzcatechin, Undecyl-Brenzcatechin, Dodecyl-Brenzcatechin, Tetradecyl-Brenzcatechin, Pentadecyl-Brenzcatechin, Hexadecyl-Brenzcatechin, Octadecyl-Brenzcatechin, Eicosyl-Brenzcatechin, Hexacosyl-Brenzcatechin, Triacontyl-Brenzcatechin und ähnliche. Auch eine Mischung von Alkyl-Brenzcatechinen kann verwendet werden, wie eine Mischung von C&sub1;&sub4;- bis C&sub2;&sub6;-Alkyl-Brenzcatechinen, zum Beispiel C&sub1;&sub4;-C&sub1;&sub8;-Alkyl-Brenzcatechine oder C&sub1;&sub6;-C&sub2;&sub6;-Alkyl-Brenzcatechine, können verwendet werden.Among the alkyl catechols which can be used are decyl catechol, undecyl catechol, dodecyl catechol, tetradecyl catechol, pentadecyl catechol, hexadecyl catechol, octadecyl catechol, eicosyl catechol, hexacosyl catechol, triacontyl catechol and the like. Also a mixture of alkyl catechols can be used, such as a mixture of C14 to C26 alkyl catechols, for example C14 to C18 alkyl catechols or C16 to C26 alkyl catechols can be used.
Die Alkyl-Brenzcatechine der Formel III können durch Umsetzen eines C&sub1;&sub0;- bis C&sub3;&sub0;-Olefins, wie ein verzweigtes Olefin oder geradkettiges alpha-Olefin mit 10 bis 30 Kohlenstoffatomen, mit Brenzcatechin in Gegenwart eines Sulfonsäurekatalysators bei einer Temperatur von ungefähr 60ºC bis 200ºC und vorzugsweise 125ºC bis 180ºC, in einem im wesentlichen inerten Lösungsmittel, bei Atmosphärendruck hergestellt werden. Beispiele von inerten Lösungsmitteln sind z. B. Benzol, Toluol, Chlorbenzol und 250-Verdünner, welcher ein Gemisch aus Aromaten, Paraffinen und Naphthenen ist.The alkyl catechols of formula III can be prepared by reacting a C₁₀ to C₃₀ olefin, such as a branched olefin or straight chain alpha-olefin having 10 to 30 carbon atoms, with catechol in the presence of a sulfonic acid catalyst at a temperature of about 60°C to 200°C, and preferably 125°C to 180°C, in a substantially inert solvent, at atmospheric pressure. Examples of inert solvents include benzene, toluene, chlorobenzene and 250-thinner, which is a mixture of aromatics, paraffins and naphthenes.
Der Ausdruck "verzweigtes Olefin" bedeutet, daß ein Verzweigen an der Doppelbindung auftritt. Der Ausdruck "geradkettiges alpha-Olefin" bedeutet, daß das alpha-Olefin wenig (weniger als 10%) oder keine Verzweigung an der Doppelbindung oder anderswo enthält.The term "branched olefin" means that branching occurs at the double bond. The term "straight chain alpha-olefin" means that the alpha-olefin contains little (less than 10%) or no branching at the double bond or elsewhere.
Ein Produkt, welches vorwiegend Monoalkyl-Brenzcatechin ist, kann unter Verwendung molarer Verhältnisse von Reaktanden hergestellt werden, und vorzugsweise wird ein 10 Gew.%-iger molarer Überschuß an verzweigtem Olefin oder alpha-Olefin über Brenzcatechin verwendet. Bei Verwendung molarer Verhältnisse sind die erhaltenen Produkte im allgemeinen Monoalkyl-Brenzcatechine, enthalten aber einige Mengen an Dialkyl-Brenzcatechin. In jedem Fall kann ein molarer Überschuß an Brenzcatechin (das sind 2-Äquivalente an Brenzcatechin für jedes Äquivalent Olefin) verwendet werden, um die Monoalkylierung zu verstärken, falls vorwiegend Monoalkyl-Brenzcatechin erwünscht ist. Vorwiegend Dialkyl-Brenzcatechine können durch Anwenden von zwei Äquivalenten des gleichen oder eines verschiedenen Olefins auf Brenzcatechin hergestellt werden.A product which is predominantly monoalkyl catechol can be prepared using molar ratios of reactants, and preferably a 10 wt.% molar excess of branched olefin or alpha-olefin over catechol is used. When molar ratios are used, the products obtained are generally monoalkyl catechols, but contain some amounts of dialkyl catechol. In any case, a molar excess of catechol (that is, 2 equivalents of catechol for each equivalent of olefin) can be used to enhance monoalkylation if predominantly monoalkyl catechol is desired. Predominantly dialkyl catechols can be prepared by applying two equivalents of the same or a different olefin to catechol.
Die Verwendung eines verzweigten Olefins führt zu einem größeren Anteil am Alkyl-Brenzcatechinen der Formel I, als die Verwendung von geradkettigen alpha-Olefinen. Die Verwendung solcher verzweigter Olefine führt im allgemeinen zu mehr als 90 % Alkyl-Brenzcatechin der Formel I und weniger als 10% Alkyl-Brenzcatechin der Formel II.The use of a branched olefin leads to a greater proportion of alkyl catechols of formula I than the use of straight-chain alpha-olefins. The use of such branched olefins generally leads to more than 90 % alkyl catechol of formula I and less than 10% alkyl catechol of formula II.
Die borierten Alkyl-Brenzcatechine werden gegen Hydrolyse stabilisiert, indem die Brenzcatechine mit einem Alkyl- oder Alkenylmono- oder -bissuccinimid umgesetzt werden. In der bevorzugten Ausführungsform wird ein Alkyl- oder Alkenylmonosuccinimid verwendet wird.The borated alkyl catechols are stabilized against hydrolysis by reacting the catechols with an alkyl or alkenyl mono- or bis-succinimide. In the preferred embodiment, an alkyl or alkenyl monosuccinimide is used.
Die Öl-löslichen Alkenyl- oder Alkylmono- oder -bissuccinimide, welche in dieser Erfindung verwendet werden, sind allgemein als Schmieröl-Detergentien bekannt und zum Beispiel in den U.S. Patenten Nrn. 2,992,708, 3,018,291, 3,024,237, 3,100,673, 3,219,666, 3,172,892 und 3,272,746 beschrieben. Die Alkenylsuccinimide sind das Reaktionsprodukt eines Polyolefinpolymer-substituierten Bernsteinsäureanhydrids mit einem Amin, vorzugsweise einem Polyalkylenpolyamin. Die Polyolefinpolymer-substituierten Bernsteinsäureanhydride werden durch Reaktion eines Polyolefinpolymers oder seines Derivates mit Maleinsäureanhydrid erhalten. Das so erhaltene Bernsteinsäureanhydrid wird mit der Aminverbindung umgesetzt. Die Herstellung der Alkenylsuccinimide ist viele Male im Stand der Technik beschrieben worden. Siehe zum Beispiel die U.S. Patente Nrn. 3,390,082, 3,219,666 und 3,172,892. Eine Reduktion des Alkenyl-substituierten Bernsteinsäureanhydrids ergibt das entsprechende Alkylderivat. Ein Produkt, welches vorwiegend oder Mono- oder Bissuccinimid umfaßt, kann hergestellt werden, indem die molaren Verhältnisse der Reaktanden gesteuert werden. Falls daher zum Beispiel ein Mol Amin mit einem Mol des Alkenyl- oder Alkylsubstituierten Bernsteinsäureanhydrids umgesetzt wird, wird ein vorwiegend Monosuccinimidprodukt hergestellt. Falls zwei Mol des Bernsteinsäureanhydrids pro Mol Polyamin umgesetzt werden, wird ein Bissuccinimid hergestellt.The oil-soluble alkenyl or alkyl mono- or bis-succinimides used in this invention are generally known as lubricating oil detergents and are described, for example, in U.S. Patent Nos. 2,992,708, 3,018,291, 3,024,237, 3,100,673, 3,219,666, 3,172,892 and 3,272,746. The alkenyl succinimides are the reaction product of a polyolefin polymer substituted succinic anhydride with an amine, preferably a polyalkylene polyamine. The polyolefin polymer substituted succinic anhydrides are obtained by reacting a polyolefin polymer or its derivative with maleic anhydride. The succinic anhydride thus obtained is reacted with the amine compound. The preparation of the alkenyl succinimides has been described many times in the art. See, for example, U.S. Patent Nos. 3,390,082, 3,219,666 and 3,172,892. Reduction of the alkenyl-substituted succinic anhydride yields the corresponding alkyl derivative. A product comprising predominantly or mono- or bis-succinimide can be prepared by controlling the molar ratios of the reactants. Thus, for example, if one mole of amine is reacted with one mole of the alkenyl- or alkyl-substituted succinic anhydride, a predominantly monosuccinimide product is produced. If two moles of succinic anhydride are reacted per mole of polyamine, a bissuccinimide is produced.
Besonders gute Ergebnisse werden mit den Schmieröl-Mitteln dieser Erfindung erzielt, wenn das Alkenylsuccinimid ein Monosuccinimid ist, welches aus einem Polyisobuten-substituierten Bernsteinsäureanhydrid und einem Polyalkylenpolyamin hergestellt wird.Particularly good results are achieved with the lubricating oil compositions of this invention when the alkenyl succinimide is a monosuccinimide prepared from a polyisobutene-substituted succinic anhydride and a polyalkylene polyamine.
Das Polyisobuten, aus dem das Polyisobuten-substituierte Bernsteinsäureanhydrid durch Polymerisieren von Isobuten erhalten wird, kann in seiner Zusammensetzung breit variieren. Die durchschnittliche Anzahl von Kohlenstoffatomen kann von 30 oder weniger bis 250 oder mehr reichen, mit einem resultierenden Zahlendurchschnitt des Molekulargewichtes von ungefähr 400 oder weniger bis 3000 oder mehr. Vorzugsweise reicht die durchschnittliche Anzahl von Kohlenstoffatomen pro Polyisobutenmolekül von ungefähr 50 bis ungefähr 100, wobei die Polyisobutene einen Zahlendurchschnitt des Molekulargewichtes von ungefähr 600 bis 1500 besitzen. Mehr bevorzugt reicht die durchschnittliche Anzahl von Kohlenstoffatomen pro Polyisobutenmolekül von ungefähr 60 bis ungefähr 90, und der Zahlendurchschnitt des Molekulargewichtes reicht von ungefähr 800 bis ungefähr 1300. Das Polyisobuten wird mit Maleinsäureanhydrid nach gut bekannten Verfahren umgesetzt, um das Polyisobuten-substituierte Bernsteinsäureanhydrid zu ergeben. Siehe zum Beispiel die U.S. Patente Nrn. 4,388,471 und 4,450,281.The polyisobutene from which the polyisobutene-substituted succinic anhydride is obtained by polymerizing isobutene can vary widely in composition. The average number of carbon atoms can range from 30 or less to 250 or more, with a resulting number average molecular weight of about 400 or less to 3000 or more. Preferably, the average number of carbon atoms per polyisobutene molecule ranges from about 50 to about 100, with the polyisobutenes having a number average molecular weight of about 600 to 1500. More preferably, the average number of carbon atoms per polyisobutene molecule ranges from about 60 to about 90, and the number average molecular weight ranges from about 800 to about 1300. The polyisobutene is reacted with maleic anhydride by well-known procedures to give the polyisobutene-substituted succinic anhydride. See, for example, U.S. Patent Nos. 4,388,471 and 4,450,281.
Zur Herstellung des Alkenylsuccinimids wird das substituierte Bernsteinsäureanhydrid mit einem Polyalkylenpolyamin umgesetzt, um das entsprechende Succinimid zu ergeben. Jeder Alkylen-Rest des Polyalkylenpolyamins besitzt gewöhnlich bis ungefähr 8 Kohlenstoffatome. Die Anzahl der Alkylen-Reste kann bis auf ungefähr 8 reichen. Der Alkylen-Rest wird beispielhaft dargestellt durch Ethylen, Propylen, Butylen, Trimethylen, Tetramethylen, Pentamethylen, Hexamethylen, Octamethylen, etc. Die Anzahl der Aminogruppen ist im allgemeinen, aber nicht notwendigerweise, um eines größer als die Anzahl der im Amin vorhandenen Alkylen-Reste, das heißt, falls ein Polyalkylenpolyamin 3 Alkylen-Reste enthält, wird es gewöhnlich 4 Amino-Reste enthalten. Die Anzahl der Amino-Reste kann bis auf ungefähr 9 reichen. Vorzugsweise enthält der Alkylen-Rest von ungefähr 2 bis ungefähr 4 Kohlenstoffatome, und alle Amino-Reste sind primär oder sekundär. In diesem Fall übersteigt die Anzahl der Amino-Reste die Anzahl der Alkylen-Reste um 1. Vorzugsweise enthält das Polyalkylenpolyamin von 3 bis 5 Amino-Reste. Spezifische Beispiele der Polyalkylenpolyamine sind z. B. Ethylendiamin, Diethylentriamin, Triethylentetramin, Propylendiamin, Tripropylentetramin, Tetraethylenpentamin, Trimethylendiamin, Pentaethylenhexamin, Di-(trimethylen)triamin, Tri(hexamethylen)tetramin etc.To prepare the alkenyl succinimide, the substituted succinic anhydride is reacted with a polyalkylenepolyamine to give the corresponding succinimide. Each alkylene radical of the polyalkylenepolyamine usually has up to about 8 carbon atoms. The number of alkylene radicals can range up to about 8. The alkylene radical is exemplified by ethylene, propylene, butylene, trimethylene, tetramethylene, pentamethylene, hexamethylene, octamethylene, etc. The number of amino groups is generally, but not necessarily by one greater than the number of alkylene radicals present in the amine, that is, if a polyalkylenepolyamine contains 3 alkylene radicals, it will usually contain 4 amino radicals. The number of amino radicals can range up to about 9. Preferably, the alkylene radical contains from about 2 to about 4 carbon atoms, and all amino radicals are primary or secondary. In this case, the number of amino radicals exceeds the number of alkylene radicals by 1. Preferably, the polyalkylenepolyamine contains from 3 to 5 amino radicals. Specific examples of the polyalkylenepolyamines are, for example, ethylenediamine, diethylenetriamine, triethylenetetramine, propylenediamine, tripropylenetetramine, tetraethylenepentamine, trimethylenediamine, pentaethylenehexamine, di(trimethylene)triamine, tri(hexamethylene)tetramine, etc.
Andere zur Herstellung des Alkenyl-Brenzcatechins, welches in dieser Erfindung brauchbar ist, geeignete Amine sind z. B. die cyclischen Amine, wie Piperazin, Morpholin und Dipiperazine.Other amines suitable for preparing the alkenyl catechol useful in this invention include the cyclic amines such as piperazine, morpholine and dipiperazines.
Die in den Mitteln dieser Erfindung vorzugsweise verwendeten Alkenylsuccinimide besitzen die folgende Formel The alkenylsuccinimides preferably used in the compositions of this invention have the following formula
in der:in the:
a. R&sub1; für einen Alkenyl-Rest steht, vorzugsweise einen im wesentlichen gesättigten Kohlenwasserstoff, welcher durch Polymerisieren aliphatischer Monoolefine hergestellt wird. Vorzugsweise wird R&sub1; aus Isobuten hergestellt und besitzt eine durchschnittliche Anzahl von Kohlenstoffatomen und einen Zahlendurchschnitt des Molekulargewichtes, wie sie oben beschrieben sind;a. R₁ is an alkenyl radical, preferably a substantially saturated hydrocarbon prepared by polymerizing aliphatic monoolefins. Preferably, R₁ is prepared from isobutene and has an average number of carbon atoms and a number average molecular weight as described above;
b. der "Alkylen"-Rest für einen im wesentlichen Hydrocarbyl-Rest steht, welcher bis auf ungefähr 8 Kohlenstoffatome enthält und vorzugsweise von ungefähr 2-4 Kohlenstoffatome enthält, wie oben beschrieben;b. the "alkylene" radical represents a substantially hydrocarbyl radical containing up to about 8 carbon atoms, and preferably containing from about 2-4 carbon atoms, as described above;
c. A für einen Hydrocarbyl-Rest, einen Amin-substituierten Hydrocarbyl-Rest oder Wasserstoff steht. Der Hydrocarbyl-Rest und die Amin-substituierten Hydrocarbyl-Reste sind im allgemeinen die Alkyl- und Amino-substituierten Alkyl-Analoga der oben beschriebenen Alkylen-Reste. Vorzugsweise steht A für Wasserstoff;c. A is a hydrocarbyl group, an amine-substituted hydrocarbyl group, or hydrogen. The hydrocarbyl group and the amine-substituted hydrocarbyl groups are generally the alkyl and amino-substituted alkyl analogs of the alkylene groups described above. Preferably A is hydrogen;
d. n für eine ganze Zahl von ungefähr 1 bis 10 und vorzugsweise von ungefähr 3-5 steht.d. n is an integer from about 1 to 10 and preferably from about 3-5.
Das Alkenylsuccinimid ist in den Schmieröl-Mitteln der Erfindung in einer ausreichenden Menge vorhanden, um die borierten Alkyl-Brenzcatechine gegen Hydrolyse zu stabilisieren und um als ein Dispersionsmittel zu wirken und die Ablagerung von Kontaminantien zu verhindern, die im Öl während des Betriebs des Motors gebildet werden.The alkenyl succinimide is present in the lubricating oil compositions of the invention in an amount sufficient to stabilize the borated alkyl catechols against hydrolysis and to act as a dispersant and prevent the deposition of contaminants formed in the oil during operation of the engine.
Die genaue Struktur des Komplexes dieser Erfindung ist nicht bekannt. Es wird jedoch angenommen, obgleich diese Erfindung nicht auf irgendeine Theorie beschränkt werden soll, daß er Verbindungen darstellt, in welchen Bor entweder durch ein oder mehrere Stickstoffatome des im Succinimid enthaltenen basischen Stickstoffs oder dem Salz davon komplexiert ist. Es ist daher bevorzugt, daß das Alkenylsuccinimid mindestens 2 und vorzugsweise 3-5 basische Stickstoffe pro Atome enthält.The exact structure of the complex of this invention is not known. However, although this invention is not intended to be limited to any theory, it is believed to represent compounds in which boron is complexed by either one or more nitrogen atoms of the basic nitrogen contained in the succinimide or the salt thereof. It is therefore preferred that the alkenyl succinimide contain at least 2 and preferably 3-5 basic nitrogens per atom.
Der Komplex kann durch bloßes Umsetzen des borierten Alkyl-Brenzcatechins und des Succinimids bei einer Temperatur über dem Schmelzpunkt des Gemisches der Reaktanden und unterhalb der Zersetzungstemperatur gebildet werden, oder in einem Verdünnungsmittel, in welchem beide Reaktanden löslich sind. Die Reaktanden können zum Beispiel in einem geeigneten Verhältnis in Abwesenheit eines Lösungsmittels zusammengegeben werden, um ein homogenes Produkt zu bilden, welches dem Öl zugegeben werden kann, oder die Reaktanden können in einem geeigneten Verhältnis in einem Lösungsmittel, wie Toluol oder Chloroform, zusammengegeben werden, das Lösungsmittel abgedampft, und der so gebildete Komplex kann dem Öl zugegeben werden. Alternativ kann der Komplex in einem Schmieröl als ein Konzentrat hergestellt werden, welches von ungefähr 20 bis 90 Gew.% des Komplexes enthält, welches Konzentrat in geeigneten Mengen dem Schmieröl, in welchem es verwendet werden soll, zugegeben wird, oder der Komplex kann direkt im Schmieröl, in welchem es verwendet werden soll, hergestellt werden.The complex may be formed by merely reacting the borated alkyl catechol and the succinimide at a temperature above the melting point of the mixture of reactants and below the decomposition temperature, or in a diluent in which both reactants are soluble. For example, the reactants may be combined in a suitable ratio in the absence of a solvent to form a homogeneous product which may be added to the oil, or the reactants may be combined in a suitable ratio in a solvent such as toluene or chloroform, the solvent evaporated, and the complex so formed added to the oil. Alternatively, the complex may be prepared in a lubricating oil as a concentrate containing from about 20 to 90% by weight of the complex, which concentrate may be added in suitable amounts to the lubricating oil. in which it is to be used, or the complex can be prepared directly in the lubricating oil in which it is to be used.
Das Verdünnungsmittel ist den Reaktanden und den gebildeten Produkten gegenüber vorzugsweise inert und wird in einer Menge verwendet, die ausreichend ist, die Löslichkeit der Reaktanden sicherzustellen und zu ermöglichen, daß das Gemisch wirksam gerührt wird.The diluent is preferably inert to the reactants and the products formed and is used in an amount sufficient to ensure the solubility of the reactants and to enable the mixture to be effectively stirred.
Die Temperaturen zum Herstellen des Komplexes können im Bereich von 25ºC bis 200ºC und vorzugsweise von 25ºC bis 100ºC sein, abhängig davon, ob der Komplex rein oder in einem Verdünnungsmittel hergestellt wird, das heißt, daß tiefere Temperaturen angewendet werden können, wenn ein Lösungsmittel verwendet wird.The temperatures for preparing the complex may be in the range of 25°C to 200°C and preferably 25°C to 100°C, depending on whether the complex is prepared neat or in a diluent, i.e. lower temperatures may be used if a solvent is used.
Um die borierten Alkyl-Brenzcatechine gegen Hydrolyse zu stabilisieren, wird eine wirksame Menge an Succinimid zugegeben. Im allgemeinen liegen die Gewichtsprozentverhältnisse von Succinimid zu boriertem Alkyl-Brenzcatechin, die verwendet werden, um den Komplex zu bilden, im Bereich von 3 : 1 bis 1 : 6 1 und vorzugsweise von 3 : 1 bis 10 :1 und am meisten bevorzugt von 3 : 1 bis 6 : 1. Dieses letztere Verhältnis ist bevorzugt, falls der Komplex rein hergestellt und/oder gelagert wird, oder in Abwesenheit eines Lösungsmittels oder Schmieröls und unter atmosphärischen Bedingungen.To stabilize the borated alkyl catechols against hydrolysis, an effective amount of succinimide is added. Generally, the weight percent ratios of succinimide to borated alkyl catechol used to form the complex range from 3:1 to 1:6:1, and preferably from 3:1 to 10:1, and most preferably from 3:1 to 6:1. This latter ratio is preferred if the complex is prepared and/or stored neat, or in the absence of a solvent or lubricating oil and under atmospheric conditions.
Der Ausdruck "stabilisiert gegen Hydrolyse", wie er hier verwendet wird, bedeutet, daß der borierte Alkyl-Brenzcatechin-Succinimid-Komplex aufgrund von Hydrolyse des borierten -Brenzcatechins während einer Zeitspanne von mindestens 3 Monaten, wenn er bei Raumtemperatur (ungefähr 15-25ºC) und bei Umgebungsfeuchtigkeit gelagert wird, kein Präzipitat bildet.The term "stabilized against hydrolysis" as used herein means that the borated alkyl catechol succinimide complex does not form a precipitate due to hydrolysis of the borated catechol for a period of at least 3 months when stored at room temperature (approximately 15-25°C) and at ambient humidity.
Die Menge an Komplex, die erforderlich ist, um für eine Reibungsverminderung in Schmieröl-Mitteln wirksam zu sein, kann von 0,5 Gew.% bis 20 Gew.% reichen. In der bevorzugten Ausführungsform ist es jedoch wünschenswert, ausreichend Komplex zuzugeben, so daß die Menge an boriertem Brenzcatechin in einem Bereich von 0,1 Gew.% bis ungefähr 4 Gew.% des gesamten Schmier-Mittels zugegeben wird, und ist vorzugsweise im Bereich von 0,2 Gew.% bis 2 Gew.% und am meisten bevorzugt von 0,5% bis 1% vorhanden. Das Succinimid ist im Komplex der Erfindung in einer wirksamen Menge vorhanden, um das borierte Alkyl-Brenzcatechin gegen Hydrolyse zu stabilisieren und welche erlaubt, daß das borierte Alkyl-Brenzcatechin als wirksame reibungsvermindernde Mittel funktioniert.The amount of complex required to be effective for friction reduction in lubricating oil compositions can range from 0.5 wt.% to 20 wt.%. In the preferred embodiment, however, it is desirable to add sufficient complex so that the amount of borated catechol is added in a range of from 0.1 wt.% to about 4 wt.% of the total lubricating composition, and is preferably in the range from 0.2% to 2% by weight, and most preferably from 0.5% to 1%. The succinimide is present in the complex of the invention in an amount effective to stabilize the borated alkyl catechol against hydrolysis and which allows the borated alkyl catechol to function as an effective friction reducing agent.
Das Succinimid im Komplex wirkt auch als ein Dispergiermittel und verhindert die Ablagerung von Kontaminantien, die im Öl während des Betriebs des Motors gebildet werden.The succinimide in the complex also acts as a dispersant and prevents the deposition of contaminants that are formed in the oil during engine operation.
Im allgemeinen können die Komplexe dieser Erfindung auch in Kombination mit anderen Additiv-Systemen in herkömmlichen Mengen für ihren bekannten Zweck verwendet werden.In general, the complexes of this invention can also be used in combination with other additive systems in conventional amounts for their known purpose.
Zur Anwendung in modernen Motorgehäuse-Schmierstoffen wird das oben beschriebene Basismittel mit zusätzlichen Additiven formuliert werden, um die notwendige Stabilität, Oberflächeneigenschaft, Dispergierfähigkeit und Antiabnützungs- und Antikorrosionseigenschaften zu verleihen.For use in modern engine crankcase lubricants, the base agent described above will be formulated with additional additives to provide the necessary stability, surface properties, dispersibility and anti-wear and anti-corrosion properties.
Als andere Ausführungsform dieser Erfindung können die Schmieröle mit den durch Umsetzen der borierten Alkyl-Brenzcatechine und Succinimide hergestellten Komplexe Alkalimetalloder Erdalkalimetallhydrocarbylsulfonate, ein Alkalimetall- oder Erdalkalimetallphenolat und ein Dihydrocarbyldithiophosphatsalz eines Metalls aus der Gruppe II enthalten.As another embodiment of this invention, the lubricating oils containing the complexes prepared by reacting the borated alkyl catechols and succinimides may contain alkali metal or alkaline earth metal hydrocarbyl sulfonates, an alkali metal or alkaline earth metal phenolate, and a dihydrocarbyl dithiophosphate salt of a Group II metal.
Da auch die Succinimide als ausgezeichnete Dispergiermittel wirken, kann zusätzliches Succinimid den Schmieröl-Mitteln über die Mengen hinzugegeben werden, die in der Form des Komplexes mit den borierten Alkyl-Brenzcatechinen zugegeben werden. Die Menge an Succinimiden kann bis auf ungefähr 20 Gew.% der gesamten Schmieröl-Mittel reichen.Since the succinimides also act as excellent dispersants, additional succinimide can be added to the lubricating oil compositions in excess of the amounts added in the form of the complex with the borated alkyl catechols. The amount of succinimides can range up to about 20% by weight of the total lubricating oil compositions.
Die Alkalimetall- oder Erdalkalimetallhydrocarbylsulfonate können entweder Erdölsulfonate, synthetisch alkylierte aromatische Sulfonate oder aliphatische Sulfonate, wie jene, die von Polyisobutylen abgeleitet sind, sein. Eine oder mehrere wichtige Funktionen der Sulfonate besteht darin, als ein Detergens und ein Dispergiermittel zu wirken. Diese Sulfonate sind im Stand der Technik gut bekannt. Der Hydrocarbyl-Rest muß eine ausreichende Anzahl von Kohlenstoffatomen besitzen, um das Sulfonatmolekül Öl-löslich zu machen. Vorzugsweise besitzt der Hydrocarbylteil mindestens 20 Kohlenstoffatome und kann aromatisch oder aliphatisch sein, ist im allgemeinen aber alkylaromatisch. Für die Verwendung am meisten bevorzugt sind Calcium-, Magnesium- oder Bariumsulfonate, welche in ihrem Charakter aromatisch sind.The alkali metal or alkaline earth metal hydrocarbyl sulfonates can be either petroleum sulfonates, synthetically alkylated aromatic sulfonates, or aliphatic sulfonates such as those derived from polyisobutylene. One or more important functions of the sulfonates is to act as a detergent and a dispersant. These sulfonates are well known in the art. The hydrocarbyl moiety must have a sufficient number of carbon atoms to sulfonate molecule oil soluble. Preferably, the hydrocarbyl portion has at least 20 carbon atoms and may be aromatic or aliphatic, but is generally alkyl aromatic. Most preferred for use are calcium, magnesium or barium sulfonates which are aromatic in character.
Gewisse Sulfonate werden typischerweise durch Sulfonieren einer Erdölfraktion mit aromatischen Resten, gewöhnlich Monooder Dialkylbenzol-Resten, und dann Bilden des Metallsalzes des Sulfonsäurematerials hergestellt. Andere Rohstoffe, die zur Herstellung dieser Sulfonate verwendet werden, sind z. B. synthetisch alkylierte Benzole und aliphatische Kohlenwasserstoffe, die durch Polymerisieren eines Mono- oder Diolefins, zum Beispiel ein Polyisobutenyl-Rest, der durch Polymerisieren von Isobuten hergestellt wird, hergestellt werden. Die Metallsalze werden direkt oder durch Metathese unter Anwendung von gut bekannten Verfahren gebildet. Die Sulfonate können neutral oder überalkalisiert sein, wobei sie Basenzahlen bis auf ungefähr 400 oder mehr besitzen. Kohlendioxid und Calciumhydroxid oder -oxid sind das am verbreitesten verwendete Material, um die basischen oder überalkalisierten Sulfonate herzustellen. Gemische aus neutralen und überalkalisierten Sulfonaten können verwendet werden. Die Sulfonate werden normalerweise verwendet, damit sie von 0,3 Gew.% bis 10 Gew.% des gesamten Mittels vorsehen. Vorzugsweise sind die neutralen Sulfonate von 0,4 Gew.% bis 5 Gew.% des gesamten Mittels vorhanden, und die überalkalisierten Sulfonate sind von 0,3 Gew.% bis 3 Gew.% des gesamten Mittels vorhanden.Certain sulfonates are typically prepared by sulfonating a petroleum fraction containing aromatic moieties, usually mono- or dialkylbenzene moieties, and then forming the metal salt of the sulfonic acid material. Other raw materials used to prepare these sulfonates include synthetically alkylated benzenes and aliphatic hydrocarbons prepared by polymerizing a mono- or diolefin, for example a polyisobutenyl moiety prepared by polymerizing isobutene. The metal salts are formed directly or by metathesis using well-known methods. The sulfonates can be neutral or overbased, having base numbers up to about 400 or more. Carbon dioxide and calcium hydroxide or oxide are the most commonly used materials to prepare the basic or overbased sulfonates. Mixtures of neutral and overbased sulfonates can be used. The sulfonates are normally used to provide from 0.3% to 10% by weight of the total composition. Preferably, the neutral sulfonates are present from 0.4% to 5% by weight of the total composition and the overbased sulfonates are present from 0.3% to 3% by weight of the total composition.
Die Phenolate, die in dieser Erfindung verwendet werden, sind jene herkömmlichen Produkte, welche die Alkalimetall- oder Erdalkalimetallsalze von alkylierten Phenolen sind. Eine der Funktionen der Phenolate besteht darin, als ein Detergens und als ein Dispergiermittel zu wirken. Unter anderem verhindert es die Ablagerung von Kontaminantien, die während des Hochtemperaturbetriebs des Motors gebildet werden. Die Phenole können monooder polyalkyliert sein.The phenolates used in this invention are those conventional products which are the alkali metal or alkaline earth metal salts of alkylated phenols. One of the functions of the phenolates is to act as a detergent and as a dispersant. Among other things, it prevents the deposition of contaminants formed during high temperature operation of the engine. The phenols can be mono- or polyalkylated.
Der Alkylteil des Alkylphenolats ist deshalb vorhanden, um dem Phenolat eine Öl-Löslichkeit zu verleihen. Der Alkylteil kann aus natürlich vorkommenden oder synthetischen Quellen erhalten werden. Natürlich vorkommende Quellen sind z. B. Erdölkohlenwasserstoffe, wie Weißöl und Paraffin. Wenn er aus Erdöl abgeleitet ist, ist der Kohlenwasserstoffanteil ein Gemisch aus verschiedenen Hydrocarbyl-Resten, von welchen die spezifische Zusammensetzung vom jeweiligen Öllager, welches als Ausgangsmaterial verwendet wurde, abhängt. Geeignete synthetische Quellen sind z. B. verschiedene kommerziell erhältliche Alkene und Alkanderivate, welche, wenn sie mit dem Phenol umgesetzt werden, ein Alkylphenol ergeben. Geeignete erhaltene Rest sind z. B. Butyl, Hexyl, Octyl, Decyl, Dodecyl, Hexadecyl, Eicosyl, Triacontyl und ähnliche. Andere geeignete synthetische Quellen des Alkyl-Restes sind z. B. Olefinpolymere, wie Polypropylen, Polybutylen, Polyisobutylen und ähnliche.The alkyl portion of the alkyl phenolate is present to impart oil solubility to the phenolate. The alkyl portion can be obtained from naturally occurring or synthetic sources. Naturally occurring sources include petroleum hydrocarbons such as white oil and paraffin. When derived from petroleum, the hydrocarbon portion is a mixture of various hydrocarbyl radicals, the specific composition of which depends on the particular oil stock used as the starting material. Suitable synthetic sources include various commercially available alkenes and alkane derivatives which, when reacted with the phenol, yield an alkyl phenol. Suitable obtained radicals include butyl, hexyl, octyl, decyl, dodecyl, hexadecyl, eicosyl, triacontyl and the like. Other suitable synthetic sources of the alkyl radical include: B. Olefin polymers, such as polypropylene, polybutylene, polyisobutylene and the like.
Die Alkylgruppe kann geradkettig oder verzweigtkettig, gesättigt oder ungesättigt sein (falls ungesättigt, enthält sie vorzugsweise nicht mehr als 2 und im allgemeinen nicht mehr als 1 Stelle olefinischer Ungesättigtheit). Die Alkyl-Reste werden im allgemeinen von 4 bis 30 Kohlenstoffatome enthalten. Im allgemeinen, wenn das Phenol Monoalkyl-substituiert ist, sollte der Alkyl-Rest mindestens 8 Kohlenstoffatome enthalten. Falls erwünscht kann das Phenolat geschwefelt sein. Es kann entweder neutral oder überalkalisiert sein, und falls überalkalisiert, wird es eine Basenzahl bis auf 200 bis 300 oder mehr aufweisen. Gemische von neutralen und überalkalisierten Phenolaten können verwendet werden.The alkyl group may be straight or branched chain, saturated or unsaturated (if unsaturated, it will preferably contain no more than 2 and generally no more than 1 site of olefinic unsaturation). The alkyl radicals will generally contain from 4 to 30 carbon atoms. In general, if the phenol is monoalkyl substituted, the alkyl radical should contain at least 8 carbon atoms. If desired, the phenolate may be sulfurized. It may be either neutral or overbased, and if overbased, it will have a base number of up to 200 to 300 or more. Mixtures of neutral and overbased phenolates may be used.
Die Phenolate sind im Öl gewöhnlicherweise anwesend, um von 0,2 Gew.% bis 27 Gew.% des gesamten Mittels vorzusehen. Die neutralen Phenolate sind vorzugsweise von 0,2 Gew.% bis 9 Gew.% des gesamten Mittels vorhanden, und die überalkalisierten Phenolate sind von 0,2 Gew.% bis 13 Gew.% des gesamten Mittels vorhanden. Am meisten bevorzugt sind die überalkalisierten Phenolate von 0,2 Gew.% bis 5 Gew.% des gesamten Mittels vorhanden. Bevorzugte Metall sind Calcium, Magnesium, Strontium oder Barium.The phenolates are usually present in the oil to provide from 0.2% to 27% by weight of the total composition. The neutral phenolates are preferably present from 0.2% to 9% by weight of the total composition, and the overbased phenolates are present from 0.2% to 13% by weight of the total composition. Most preferably, the overbased phenolates are present from 0.2% to 5% by weight of the total composition. Preferred metals are calcium, magnesium, strontium or barium.
Die geschwefelten Erdalkalimetallalkylphenolate sind bevorzugt. Diese Salze werden durch eine Reihe von Verfahren erhalten, wie Behandeln des Neutralisationsproduktes einer Erdalkalimetallbase und eines Alkylphenols mit Schwefel. Zweckmäßig wird Schwefel in elementarer Form dem Neutralisationsprodukt zugegeben und bei erhöhten Temperaturen umgesetzt, um das geschwefelte Erdalkalimetallalkylphenolat zu erzeugen.The sulfurized alkaline earth metal alkyl phenolates are preferred. These salts are obtained by a variety of methods, such as treating the neutralization product of an alkaline earth metal base and an alkyl phenol with sulfur. Conveniently, sulfur in elemental form is added to the neutralization product and reacted at elevated temperatures to produce the sulfurized alkaline earth metal alkyl phenolate.
Falls mehr Erdalkalimetallbase während der Neutralisierungsreaktion zugegeben wird, als notwendig war, das Phenol zu neutralisieren, wird ein basisches, geschwefeltes Erdalkalimetallalkylphenolat erhalten. Siehe zum Beispiel das Verfahren von Walker et al., U.S. Patent Nr. 2,680,096. Zusätzliche Basizität kann erhalten werden, indem Kohlendioxid dem basischen, geschwefelten Erdalkalimetallalkylphenolat zugegeben wird. Die überschüssige Erdalkalimetallbase kann nach dem Schwefelungsschritt zugegeben werden, wird aber zweckmäßigerweise zur gleichen Zeit zugegeben, während der die Erdalkalimetallbase zugegeben wird, um das Phenol zu neutralisieren.If more alkaline earth metal base is added during the neutralization reaction than was necessary to neutralize the phenol, a basic, sulfurized alkaline earth metal alkyl phenolate is obtained. See, for example, the process of Walker et al., U.S. Patent No. 2,680,096. Additional basicity can be obtained by adding carbon dioxide to the basic, sulfurized alkaline earth metal alkyl phenolate. The excess alkaline earth metal base can be added after the sulfurization step, but is conveniently added at the same time that the alkaline earth metal base is added to neutralize the phenol.
Kohlendioxid und Calciumhydroxid oder -oxid sind das am verbreitesten verwendete Material, um die basischen oder "überalkalisierten" Phenolate herzustellen. Ein Verfahren, in dem basische, geschwefelte Erdalkalimetallalkylphenolate durch Zugeben von Kohlendioxid hergestellt werden, wird in Hanneman, U.S. Patent Nr. 3,178,368, gezeigt.Carbon dioxide and calcium hydroxide or oxide are the most commonly used materials to prepare the basic or "overbased" phenolates. A process in which basic, sulfurized alkaline earth metal alkyl phenolates are prepared by adding carbon dioxide is shown in Hanneman, U.S. Patent No. 3,178,368.
Die Salze des Metalls aus der Gruppe II von Dihydrocarbyldithiophosphorsäuren weisen Abnützungs-, Antioxidations- und Thermostabilitätseigenschaften auf. Salze der Metalle aus der Gruppe II von Phosphordithiosäuren sind früher beschrieben worden. Siehe zum Beispiel U.S. Patent Nr. 3,390,080, Spalten 6 und 7, in dem diese Verbindungen und ihre Herstellungen allgemein beschrieben sind. Passenderweise enthalten die Salze der Metalle aus der Gruppe II von Dihydrocarbyldithiophosphorsäuren, die im Schmieröl-Mittel dieser Erfindung brauchbar sind, von ungefähr 4 bis ungefähr 12 Kohlenstoffatome in jedem der Hydrocarbyl-Reste und können gleich oder verschieden sein und können aromatisch, Alkyl oder Cycloalkyl sein. Bevorzugte Hydrocarbyl-Reste sind Alkyl-Reste, die von 4 bis 8 Kohlenstoffatome enthalten, und werden dargestellt durch Butyl, Isobutyl, sec. -Butyl, Hexyl, Isohexyl, Octyl, 2-Ethylhexyl und ähnliche. Die zur Bildung dieser Salze geeigneten Metalle sind z. B. Barium, Calcium, Strontium, Zink und Cadmium, von welchen Zink bevorzugt ist.The Group II metal salts of dihydrocarbyldithiophosphoric acids exhibit antiwear, antioxidant and thermal stability properties. Group II metal salts of phosphorodithioic acids have been described previously. See, for example, U.S. Patent No. 3,390,080, columns 6 and 7, which generally describes these compounds and their preparations. Suitably, the Group II metal salts of dihydrocarbyldithiophosphoric acids useful in the lubricating oil composition of this invention contain from about 4 to about 12 carbon atoms in each of the hydrocarbyl radicals and may be the same or different and may be aromatic, alkyl or cycloalkyl. Preferred hydrocarbyl radicals are alkyl radicals containing from 4 to 8 carbon atoms and are represented by butyl, isobutyl, sec-butyl, hexyl, isohexyl, octyl, 2-ethylhexyl and the like. The metals suitable for forming these salts are, for example, barium, calcium, strontium, zinc and cadmium, of which zinc is preferred.
Vorzugsweise besitzt das Salz der Metalle aus der Gruppe II von einer Dihydrocarbyldithiophosphorsäure die folgende Formel: Preferably, the Group II metal salt of a dihydrocarbyldithiophosphoric acid has the following formula:
in der:in the:
e. R&sub2; und R&sub3; jeweils für oben beschriebene Hydrocarbyl-Reste stehen, unde. R₂ and R₃ each represent hydrocarbyl radicals as described above, and
f. M&sub1; für ein Metallkation aus der Gruppe II, wie oben beschrieben, steht.f. M₁ represents a metal cation from Group II as described above.
Das Dithiophosphorsäuresalz ist in den Schmieröl-Mitteln dieser Erfindung in einer Menge vorhanden, die wirksam ist, um Abnützung und Oxidation des Schmieröls zu hemmen. Die Menge reicht von ungefähr 0,1 bis ungefähr 4 Gewichtsprozent des gesamten Mittels, vorzugsweise ist das Salz in einer Menge vorhanden, die von ungefähr 0,2 bis ungefähr 2,5 Gewichtsprozent des gesamten Schmieröl-Mittels reicht. Das Schmieröl-Endmittel wird gewöhnlich 0,025 Gew.% bis 0,25 Gew.% Phosphor enthalten und vorzugsweise 0,05 Gew.% bis 0,15 Gew.%.The dithiophosphoric acid salt is present in the lubricating oil compositions of this invention in an amount effective to inhibit wear and oxidation of the lubricating oil. The amount ranges from about 0.1 to about 4 weight percent of the total composition, preferably the salt is present in an amount ranging from about 0.2 to about 2.5 weight percent of the total lubricating oil composition. The final lubricating oil composition will usually contain from 0.025 weight percent to 0.25 weight percent phosphorus, and preferably from 0.05 weight percent to 0.15 weight percent.
Das fertige Schmieröl kann für einen Einzelbereich oder für einen Mehrbereich sein. Mehrbereichsschmieröle werden hergestellt, indem Mittel zur Verbesserung des Viskositätsindex (VI) zugegeben werden. Typische Mittel zur Verbesserung des Viskositätsindex sind Polyalkylmethacrylate, Ethylenpropylencopolymere, Styroldiencopolymere und ähnliche. Sogenannte verbesserte VI-Verbesserer, die sowohl einen Viskositätsindex als auch Dispergiereigenschaften aufweisen, sind ebenso zur Verwendung bei den Formulierungen dieser Erfindung geeignet.The finished lubricating oil can be single grade or multigrade. Multigrade lubricating oils are produced by adding viscosity index (VI) improvers. Typical viscosity index improvers are polyalkyl methacrylates, ethylene propylene copolymers, styrene diene copolymers and the like. So-called improved VI improvers, which have both a viscosity index and dispersing properties are also suitable for use in the formulations of this invention.
Das in den Mitteln dieser Erfindung verwendete Schmieröl kann Mineralöl oder synthetische Öle mit Schmierölviskosität sein und ist vorzugsweise geeignet zur Verwendung im Motorgehäuse eines Verbrennungsmotors. Schmieröle für Motorgehäuse haben gewöhnlich eine Viskosität von ungefähr 1300 cst 0ºF bis 22,7 cst bei 210ºF (99ºC). Die Schmieröle können von synthetischen oder natürlichen Quellen abgeleitet sein. Das in dieser Erfindung als das Basisöl verwendete Mineralöl ist z. B. ein paraffinisches, naphthenisches oder anderes Öl, welches gewöhnlich in Schmieröl-Mitteln verwendet wird. Synthetische Öle sind z. B. sowohl synthetische Kohlenwasserstofföle als auch synthetische Ester. Brenzcatechinauchbare synthetische Kohlenwasserstofföle sind z. B. flüssige Polymere von alpha-Olefinen mit einer geeigneten Viskosität. Besonders brauchbar sind die hydrierten flüssigen Olimere von C&sub6;&submin;&sub1;&sub2; alpha-Olefinen, wie 1-Decentrimeres. Auf ähnliche Weise können Alkylbenzole mit einer geeigneten Viskosität, wie Didodecylbenzol, verwendet werden. Brenzcatechinauchbare synthetische Ester sind z. B. die Ester von sowohl einer Monocarbonsäure und Polycarbonsäuren, als auch von Monohydroxyalkanolen und Polyolen. Typische Beispiele sind Didodecyladipat, Pentaerytritoltetracaproat, Di-2-ethylhexyladipat, Dilaurylsebacat und ähnliche. Auch komplexe Ester, die aus Gemischen von Monound Dicarbonsäuren und Mono- und Dihydroxyalkanolen hergestellt sind, können verwendet werden.The lubricating oil used in the compositions of this invention can be mineral oil or synthetic oils of lubricating oil viscosity and is preferably suitable for use in the engine crankcase of an internal combustion engine. Engine crankcase lubricating oils typically have a viscosity of about 1300 cst 0°F to 22.7 cst at 210°F (99°C). The lubricating oils can be derived from synthetic or natural sources. The mineral oil used as the base oil in this invention is, for example, a paraffinic, naphthenic or other oil commonly used in lubricating oil compositions. Synthetic oils include, for example, both synthetic hydrocarbon oils and synthetic esters. Catechol-submersible synthetic hydrocarbon oils include, for example, liquid polymers of alpha-olefins having a suitable viscosity. Particularly useful are the hydrogenated liquid olefins of C6-12 alpha-olefins, such as 1-decene trimers. Similarly, alkylbenzenes of suitable viscosity, such as didodecylbenzene, can be used. Catechol-substitutable synthetic esters include the esters of both monocarboxylic acid and polycarboxylic acids, as well as monohydroxyalkanols and polyols. Typical examples are didodecyl adipate, pentaerythritol tetracaproate, di-2-ethylhexyl adipate, dilauryl sebacate, and the like. Complex esters prepared from mixtures of mono- and dicarboxylic acids and mono- and dihydroxyalkanols can also be used.
Auch Mischungen von Kohlenwasserstoffölen mit synthetischen Ölen sind brauchbar. Mischungen aus 10 bis 25 Gewichtsprozent hydriertem 1-Decentrimeren mit 75 bis 90 Gewichtsprozent 150 SUS (100ºF) Mineralöl ergibt zum Beispiel eine ausgezeichnete Schmieröl-Basis.Blends of hydrocarbon oils with synthetic oils are also useful. For example, blends of 10 to 25 weight percent hydrogenated 1-decene trimer with 75 to 90 weight percent 150 SUS (100ºF) mineral oil make an excellent lubricating oil base.
Additivkonzentrate sind im Umfang dieser Erfindung auch enthalten. Sie enthalten gewöhnlich von ungefähr 90 bis 20 Gewichtsprozent eines Öls mit Schmierviskosität und von ungefähr 20 bis 90 Gewichtsprozent des komplexen Additivs dieser Erfindung. Typischerweise enthalten die Konzentrate ausreichend Verdünnungsmittel, um sie während Verschiffen und Lagerung leicht handhabbar zu machen. Geeignete Verdünnungsmittel für die Konzentrate sind z. B. jedes inerte Verdünnungsmittel, vorzugsweise ein Öl mit Schmierviskosität, so daß das Konzentrat leicht mit Schmierölen gemischt werden kann, um Schmieröl-Mittel herzustellen. Geeignete Schmieröle, welche als Verdünnungsmittel verwendet werden können, haben typischerweise Viskositäten im Bereich von ungefähr 35 bis 500 Saybolt Universal Seconds (SUS) bei 100ºF (38ºC), obwohl ein Öl mit Schmierviskosität verwendet werden kann.Additive concentrates are also included within the scope of this invention. They usually contain from about 90 to 20 weight percent of an oil of lubricating viscosity and from about 20 to 90 weight percent of the complex additive of this invention. Typically, the concentrates contain sufficient Diluents to make them easy to handle during shipping and storage. Suitable diluents for the concentrates include any inert diluent, preferably an oil of lubricating viscosity so that the concentrate can be easily mixed with lubricating oils to prepare lubricating oil compositions. Suitable lubricating oils which can be used as diluents typically have viscosities in the range of about 35 to 500 Saybolt Universal Seconds (SUS) at 100ºF (38ºC), although an oil of lubricating viscosity can be used.
Andere Additive, welche in der Formulierung vorhanden sein können, sind z. B. Rosthemmer, Schaumhemmer, Korrosionshemmer, Metalldeaktivatoren, Mittel zur Herabsetzung des Fließpunktes, Antioxidantien und eine Reihe anderer, gutbekannter Additive.Other additives that may be present in the formulation include rust inhibitors, antifoams, corrosion inhibitors, metal deactivators, pour point depressants, antioxidants and a number of other well-known additives.
Die folgenden Beispiele werden geboten, um die Erfindung auf spezifische Weise darzustellen. Diese Beispiele und Darstellungen sollen nicht angesehen werden, den Umfang der Erfindung auf irgendeine Weise zu beschränken.The following examples are offered to illustrate the invention in a specific manner. These examples and illustrations should not be considered to limit the scope of the invention in any way.
Ein 3-Liter Becherglas, ausgerüstet mit einem Rührer, Dean Stark Abscheider, Kondensator und Stickstoffeinlaß und -auslaß wurde mit 759 g eines C&sub1;&sub4;-C&sub1;&sub8; alpha-Olefins (2% C&sub1;&sub4;; 30% C&sub1;&sub5;, 30% C&sub1;&sub6;; 28% C&sub1;&sub7; und 10% C&sub1;&sub8;), 330 g Brenzcatechin, 165 g eines Sulfonsäurekationenaustauscherharz-(Polystyrol, quervernetzt mit Divinylbenzol)-Katalysators (Amberlyst 15, von Rohm und Haas) und 240 ml Toluol beschickt. Das Reaktionsgemisch wurde auf 150ºC bis 160ºC während ungefähr 7 Stunden mit Rühren unter einer Stickstoffatmosphäre erhitzt. Das Reaktionsgemisch wurde durch Erhitzen auf 160ºC unter Vakuum (0,4 mm Hg) destilliert. Das Produkt wurde heiß über Supercell (SCC) filtriert, um 908,5 g C&sub1;&sub4;-C&sub1;&sub8; Alkyl-substituiertes Brenzcatechin zu liefern. Das Produkt besaß eine Hydroxyzahl von 259. Auf ähnliche Weise wurden durch Substituieren einer äquivalenten Menge von jeweils einem C&sub1;&sub2; alpha-Olefin, einem C&sub1;&sub4; alpha-Olefin und einem C&sub1;&sub8; alpha-Olefin im obigen Verfahren die entsprechenden Alkyl-Brenzcatechine hergestellt.A 3-liter beaker equipped with a stirrer, Dean Stark trap, condenser, and nitrogen inlet and outlet was charged with 759 g of a C14 -C18 alpha-olefin (2% C14; 30% C15, 30% C16; 28% C17 and 10% C18), 330 g of catechol, 165 g of a sulfonic acid cation exchange resin (polystyrene cross-linked with divinylbenzene) catalyst (Amberlyst 15, from Rohm and Haas), and 240 mL of toluene. The reaction mixture was heated to 150°C to 160°C for approximately 7 hours with stirring under a nitrogen atmosphere. The reaction mixture was distilled by heating to 160°C under vacuum (0.4 mm Hg). The product was filtered hot over Supercell (SCC) to afford 908.5 g of C₁₄-C₁₈ alkyl substituted catechol. The product had a hydroxy number of 259. Similarly, substituting an equivalent amount of each of a C₁₂ alpha-olefin, a C₁₄ alpha-olefin and a C₁₈ alpha-olefin in the above procedure gave the corresponding Alkyl catechols are produced.
Ein 3-Liter Becherglas, ausgerüstet mit einem Rührer, Dean Stark Abscheider, Kondensator und Stickstoffeinlaß und -auslaß wurde mit 759 g eines C&sub1;&sub6; bis C&sub2;&sub6; alpha-Olefins (weniger als C&sub1;&sub4; - 2,7%; C&sub1;&sub4; - 0,3%; C&sub1;&sub6; - 1,3%; C&sub1;&sub8; - 8,0%; C&sub2;&sub0; - 44,4%; C&sub2;&sub2; - 29,3%; C&sub2;&sub4; - 11,2%; C&sub2;&sub6; - 2,2%; C&sub2;&sub8; - 0,4%; C&sub3;&sub0; - 0,2%) (enthaltend mindestens 40% Verzweigungen (erhältlich von Ethyl Corp.), 330 g Brenzcatechin, 165 g eines Sulfonsäurekationenaustauscherharz-(Polystyrol, quervernetzt mit Divinylbenzol)-Katalysators (Amberlyst&sub1;&sub5;®, von Rohm und Haas, Philadelphia, Pennsylvania) und 240 ml Toluol beschickt. Das Reaktionsgemisch wurde auf 150ºC bis 160ºC während ungefähr 7 Stunden mit Rühren unter einer Stickstoffatmosphäre erhitzt. Das Reaktionsgemisch wurde durch Erhitzen auf 160ºC unter Vakuum (0,4 mm Hg) destilliert. Das Produkt wurde heiß über Diatomaenerde filtriert, um 971 g eines flüssigen C&sub1;&sub6; bis C&sub1;&sub8; Alkyl-substituierten Brenzcatechins zu liefern.A 3-liter beaker equipped with a stirrer, Dean Stark separator, condenser, and nitrogen inlet and outlet was charged with 759 g of a C₁₆ to C₂₆ alpha-olefin (less than C₁₄ - 2.7%; C₁₄ - 0.3%; C₁₆ - 1.3%; C₁₈ - 8.0%; C₂₀ - 44.4%; C₂₂ - 29.3%; C₂₄ - 11.2%; C₂₆ - 2.2%; C₂₈ - 0.4%; C₃₀ - 0.2%) (containing at least 40% branches (available from Ethyl Corp.), 330 g catechol, 165 g of a sulfonic acid cation exchange resin (polystyrene, cross-linked with divinylbenzene) catalyst (Amberlyst₁₅®, from Rohm and Haas, Philadelphia, Pennsylvania) and 240 mL of toluene. The reaction mixture was heated to 150°C to 160°C for approximately 7 hours with stirring under a nitrogen atmosphere. The reaction mixture was distilled by heating to 160°C under vacuum (0.4 mm Hg). The product was filtered hot through diatomaceous earth to provide 971 g of a liquid C₁₆ to C₁₈ alkyl-substituted catechol.
Zu 906 g C&sub1;&sub4;-C&sub1;&sub8;-Alkyl-Brenzcatechin wurden 124 g Borsäure und 900 ml Toluol zugegeben. Das Reaktionsgemisch wurde während 6 Stunden unter einer Stickstoffatmosphäre bei 105 bis 118ºC unter azeotropen Bedingungen erhitzt. 93 ml Wasser wurden von einem Dean Stark Abscheider gesammelt. Das Reaktionsprodukt wurde filtriert und auf einem Rotavapor unter Vakuum bis 155ºC destilliert, um 930 g des Titelproduktes zu ergeben.To 906 g of C14-C18 alkyl catechol were added 124 g of boric acid and 900 mL of toluene. The reaction mixture was heated under azeotropic conditions at 105-118°C for 6 hours under a nitrogen atmosphere. 93 mL of water was collected from a Dean Stark separator. The reaction product was filtered and distilled on a Rotavapor under vacuum to 155°C to give 930 g of the title product.
Eine wie in Tabelle I angegebene Ölmischung wurde hergestellt, wobei CitCon 100N Öl verwendet wurde, und welches Öl 1 Gew.% des nach Beispiel 3 hergestellten borierten Alkyl-Brenzcatechins enthielt. Tabelle I Formulierung Zeit - Tage Beobachtung Basisöl hell und klar; Basisöl trüb und boriertes Alkyl-Brenzcatechin von Beispiel 3 Präzipitat gebildet.An oil mixture as shown in Table I was prepared using CitCon 100N oil, which oil contained 1 wt.% of the borated alkyl catechol. Table I Formulation Time - Days Observation Base oil bright and clear; base oil cloudy and borated alkyl catechol from Example 3 precipitate formed.
Ein Gewichtsteil des borierten Alkyl-Brenzcatechins, welches gemäß Beispiel 3 hergestellt wurde, und 3 Gewichtsteile einer 48 Gew.%-igen Polyisobutenylsuccinimidlösung (hergestellt durch Umsetzen von Polyisobutenyl-Bernsteinsäureanhydrid, in dem der Zahlendurchschnitt des Molekulargewichts des Polyisobutenyls ungefähr 950 betrug und Tetraethylenpentamin in einem Molverhältnis von Amin zu Anhydrid von 0,87) in Öl (Citcon 100N) wurden zusammen erhitzt, wobei auf einer heißen Platte bei 100ºC während 0,5 Stunden gerührt wurde.One part by weight of the borated alkyl catechol prepared according to Example 3 and 3 parts by weight of a 48 wt.% polyisobutenyl succinimide solution (prepared by reacting polyisobutenyl succinic anhydride in which the number average molecular weight of the polyisobutenyl was approximately 950 and tetraethylenepentamine in a molar ratio of amine to anhydride of 0.87) in oil (Citcon 100N) were heated together while stirring on a hot plate at 100°C for 0.5 hour.
20 ml des Reaktionsgemisches wurden in ein 100 ml Becherglas gegeben und gelagert. Ein 100 ml Becherglas, welches 20 ml nur das borierte Alkyl-Brenzcatechin, welches auf 150ºC erhitzt worden war, und kein Succinimid enthielt, wurde zum Vergleich auch gelagert.20 mL of the reaction mixture was placed in a 100 mL beaker and stored. A 100 mL beaker containing 20 mL of only the borated alkyl catechol heated to 150°C and no succinimide was also stored for comparison.
Das borierte Alkyl-Brenzcatechin hydrolisierte und bildete eine Haut auf seiner Oberfläche, als es abkühlte (ungefähr 1/4-Std). Das mit boriertem Alkyl-Brenzcatechin-Succinimid komplexierte Material verblieb nach einer Woche Lagerung hell und klar. Sogar nach drei Wochen verblieb die Probe klar.The borated alkyl catechol hydrolyzed and formed a skin on its surface as it cooled (approximately 1/4 hour). The borated alkyl catechol succinimide complexed material remained bright and clear after one week of storage. Even after three weeks, the sample remained clear.
Tests wurden ausgeführt, welche die Verbesserungen in der Treibstoffwirtschaftlichkeit zeigen, die durch Zugeben von Schmieröl-Mitteln dieser Erfindung zum Motorgehäuse eines Automotors erhalten wurden.Tests were conducted demonstrating the improvements in fuel economy obtained by adding lubricating oil compositions of this invention to the crankcase of an automobile engine.
In diesem Test wurde ein 350 CID Oldsmobile-Motor auf einem Dynamometer betrieben. Ein Motorölsystem wurde ausgedacht, um eine richtige Schmierung des Motors vorzusehen und um auch die Fähigkeit zum Ölwechsel ohne Stoppen des Motors vorzusehen. Im Grunde genommen wurde ein Trockensumpfsystem mit einer externen Pumpe verwendet, welche eine Schmierung des Motors vorsah. Diese Pumpe wurde über Ventile mit vier externen Sümpfen verbunden. Die Position der Ventile bestimmte das verwendete Öl.In this test, a 350 CID Oldsmobile engine was operated on a dynamometer. An engine oil system was devised to provide proper lubrication of the engine and also to provide the ability to change the oil without stopping the engine. In the Basically, a dry sump system was used with an external pump that provided lubrication for the engine. This pump was connected to four external sumps via valves. The position of the valves determined the oil used.
Dieser Test wurde mit Basisöl durchgeführt und dann mit dem gleichen Öl, wobei es 1 Gew.% des borierten C&sub1;&sub4;-C&sub1;&sub8;-Alkyl-Brenzcatechins enthielt, das gemäß Beispiel 3 hergestellt wurde. Die Prozentverbesserungen in der Treibstoffwirtschaftlichkeit bei Verwendung der Mittel der Erfindung, verglichen mit dem Basisöl, sind in Tabelle 2 gezeigt. TABELLE II Treibstoffwirtschaftlichkeit über Bezugslinie Konzentration der Probe Konzentration Gewichts-% % VerbesserungThis test was conducted with base oil and then with the same oil containing 1 wt.% of the borated C14 -C18 alkyl catechol prepared according to Example 3. The percent improvements in fuel economy using the compositions of the invention compared to the base oil are shown in Table 2. TABLE II Fuel Economy over Baseline Sample Concentration Concentration Weight % % Improvement
Die oben beschriebenen Vergleiche wurden mit einem vollformulierten Exxon 150N Öl enthaltend 3,5% eines Polyisobutenylsuccinimids von Tetraethylenpentamin, 30 mmol/kg überalkalisiertes Magnesiumhydrocarbylsulfonat, 20 mmol/kg überalkalisiertes Calciumhydrocarbylsulfonatphenolat, 8,5 mmol/kg Zink-0,0-di(2-ethylhexyl)dithiophosphat, 8 mmol/kg eines gemischten Dialkyldithiozinkphosphats aus sec-Britanol, Methylisobutylcarbinol, 0,5% geschwefeltem Polypropylencalciumphenolat, 1,5% eines geschwefelten Molybdänsäuresuccinimid-Komplexes und einer ausreichenden Menge an Amin-substituiertem Ethylen/Propylen-Copolymeren, um ein 10W30-Öl in dieser(m) Formulierung und Verbesserungsmittel zu ergeben.The comparisons described above were made with a fully formulated Exxon 150N oil containing 3.5% of a polyisobutenyl succinimide of tetraethylene pentamine, 30 mmol/kg overbased magnesium hydrocarbyl sulfonate, 20 mmol/kg overbased calcium hydrocarbyl sulfonate phenolate, 8.5 mmol/kg zinc 0,0-di(2-ethylhexyl) dithiophosphate, 8 mmol/kg of a mixed dialkyldithiozinc phosphate of sec-Britanol, methylisobutylcarbinol, 0.5% sulfurized polypropylene calcium phenolate, 1.5% sulfurized molybdic acid succinimide complex, and sufficient amine substituted ethylene/propylene copolymer to produce a 10W30 oil in this formulation and improver. result.
Auch formulierte Motorgehäuseöle, welche jeweils in den obigen Formulierungen 0,5 Gew.% bis 2 Gew.% boriertes C&sub1;&sub8; C&sub2;&sub4;-MonoalkylBrenzcatechin, boriertes C&sub1;&sub4;-C&sub1;&sub8;-Dialkyl-Brenzcatechin und ähnliche an Stelle des borierten C&sub1;&sub4;-C&sub1;&sub8;-Dialkyl-Brenzcatechins von Beispiel 3 enthalten, sind wirksam bei der Verringerung des Treibstoffverbrauchs in einem Verbrennungsmotor.Also, formulated engine crankcase oils containing 0.5 wt.% to 2 wt.% of borated C18-C24 monoalkyl catechol, borated C14-C18 dialkyl catechol and the like in place of the borated C14-C18 dialkyl catechol of Example 3 in each of the above formulations are effective in reducing fuel consumption in an internal combustion engine.
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