170332. lajstromszámú szabadalom • Eljárás multigrade kenőolajként vagy kenőolaj adalékként alkalmazható szerves észterkeverékek előállítására
3 170332 4 eljárással állíthatjuk elő, amely lényegében abból áll, hogy két vagy több különböző típusú neopentil poliolt tartalmazó keveréket reagáltatunk két vagy több monokarbonsavat tartalmazó keverékkel, és a reakcióhoz a komponenseket előre meghatározott arányban használjuk. A találmány szerinti eljárás során tehát neopentil poliolokat, melyekben legalább egy bifunkciós vegyület mindenkor van, olyan karbonsavakkal reagáltatunk, amelyekben legalább egy 12 vagy több szénatomos monokarbonsav mindenkor van. Az eljáráshoz alkalmazott reakciókomponensek, közelebbről meghatározva, az alábbiak: a) a (II) általános képletű bifunkciós neopentil-poliol, ahol a képletben Rí előnyösen metilcsoport, de etilcsoport is lehet, és a (III) általános képletű trifunkciós neopentil-poliol — ahol R2 jelentése egy -(CH2 ) n -CH 3 csoport, amelyben n értéke 1, de lehet nulla is - keveréke, olyan arányban, hogy a bifunkciós és a trifunkciós neopentiolvegyületek mól aránya 1:10 - 1:2,5, előnyösen pedig 1:9 •-1:4, és b) a CH3 -(CH 2 ) n -COOR általános képletű monokarbonsav-keverék, ahol n értéke 5, illetve 10—16, azzal a feltétellel, hogy az n=5 típusú és az n=10-16 típusú monokarbonsavak mól aránya 3:1 - 19:1. Az n=5 típusú moriokarbonsavakat helyettesíthetjük azonos típusú karbonsavakkal, amelyekben azonos n értéke 4—6, az ilyen keverékek molekulasúlya is olyan viszont, hogy azokban n átlagértéke 5. A savak és a poliolok reakcióját ismert körülmények között, egyetlen fázisban végezzük, oldószer jelenlétében vagy anélkül, 80 C° és 250 C°, előnyösen 150 C° és 210 C° közötti hőmérsékleten. Oldószerként használhatunk például benzolt vagy toluolt, amelyek a reakcióban keletkező vízzel azeotróp elegyet képeznek. Oldószer távollétében a víz eltávolítása nitrogén, vagy más inert gáz befúvatásával történik, vagy a reakciót megfelelő vákuumban hajtjuk végre. Katalizátorként az észterezési reakciókban szokásosan használt katalizátorokat alkalmazhatjuk, különösen pedig a metán-szulfonsavat. A reakció azonban katalizátor nélkül is lejátszódik. A reakció után a terméket vizes alkáliaoldattal és ezt követően vízzel moshatjuk, ha nem illékony savkatalizátort alkalmazunk, amelyet inert gázzal vagy csökkentett nyomáson történő sztrippelés követ a víz és alacsony forráspontú melléktermékek eltávolítására; vagy ha katalizátorokat nem alkalmazunk, a lúgos mosást helyettesíthetjük a nyersanyagnak közvetlen sztrippelés alá vételével és a savmaradékokat a célnak megfelelő és az észterezésben ismert hagyományos módszerek egyikével távolíthatjuk el, például a szilárd anyag adszorpciójával, majd szűrésével. A következő példák a találmányt közelebbről szemléltetik anélkül, hogy a találmány oltalmi körét korlátoznak. 1. példa Az „A" termék előállítása Hőmérővel, keverővel, nitrogén bevezetőcsővel és hűtővel összekapcsolt elválasztóval ellátott négynyakú lombikba 0,89 mól trimetílol-propánt (119,4 g) 0,11 mól neopentil-glikolt (11,4 g) 0,574 mól hexanolsavat (66,7 g) 1,1767 mól heptanoilsavat (153,2 g) 5 0,574 mól oktanoilsavat (82,8 g) 0,2583 mól laurilsavat (51,7 g) és 0,287 mól palmitinsavat (73,6 g) mérünk be. A reakciót nitrogénáramban végezzük. 10 A hőmérsékletet fokozatosan 2 óra alatt 170 °C-ra, majd 4,5 óra múlva 200 °C-ra, 5,5 óra múlva pedig 210 °C-ra emeljük, mialatt a keletkező víz az elválasztóban összegyűlik. 9 órás reakció után, mialatt a hőmérsékletet 210 °C-on tartjuk, a kiindulási savak 15 keverékét adjuk hozzá a már bentlevő mennyiséghez képest 10 súly% mennyiségben. Két és fél óra múlva megkezdjük a nitrogénes sztrippelést, amelyet 4,5 órán át folytatunk. A végső savasság 2,5 mg KOH/g, amelyet alumí-20 nium-oxidos kezeléssel 0,22-re csökkentünk. 2. példa A „B" termék előállítása 0,16 mól (16.66 g) neopentil-glikolt, 0,64 mól 25 (85,87 g) trimetílol-propánt és 2,24 mól (307,68 g) monokarbonsav keveréket, amely 90 súly% heptanoilsavból, 5 súly% palmítinsavból és 5 súly% sztearinsavból áll, használunk fel. A reakció teljessé tételére 30 g kiindulási savkeveréket adunk még hozzá. 30 Sztrippelés és alumínium-oxidos kezelés után a savasság 0,02 mg KOH/g és a viszkozitás 210 °F-on (99°C) 3,92 cSt. 3. példa 35 A „C" termék előállítása 0,8 mól (107,35 g) trimetilol-propánt, 0,2 mól (20,80 g) neopentil-glikolt és 2,8 mól (388,72 g) monokarbonsav keveréket, amely 87,4 súly% heptanoilsavból, 2,88 súly% dodekanoilsavból, 4,82 súly% 40 palmítinsavból és 4,82 súly% sztearinsavból áll, reagáltatunk, és a reakció teljessé tételére a kiindulási keverékből még 25 g-t adunk hozzá. A sztrippelt és alumínium-oxiddal kezelt termék savassága 0,05 mg KOH/g, viszkozitása 210 °F-on(99 °C) 3,62 cSt. 45 4. példa A „D" termék előállítása 0,89 mól (119,4 g) trimetilol-propánt, 0,11 mól (11.5 g) neopentilglikolt, 2,42 mól (315 g) heptanoil-50 savat, és 0,46 mól (92 g) dodekanoilsavat reagáltatunk. A kapott termék savassága 0,03 mg KOH/g és viszkozitása 210 °F (99 °C) 3,79 cSt. A „B" és „C" terméket metán-szulfonsav katalizátor jelenlétében állítottuk elő, de a rövidség ked-55 véért az alkalikus mosást elhagytuk, míg az „A" és ,£>" termékek esetében a reakciót katalizátor távollétében végeztük. A termékek reológiai jellemzését a következő táblázatban tüntetjük fel, ahol a V1(M > , V 2 i 0 ül. V 0 60 jelölések a 100, 210 és 0 °F-on (38, 99 és -17,8 °C) mért, cSt-ban megadott viszkozitásértékeket jelentik. 0 °F-on (—17^8°C) a viszkozitás túl kicsiny ahhoz, hogy a Cold Cranking Stimulator készülékkel kísérletileg mérni tudjuk, ezért a következő egyenlet szerint 65 számítottuk: 2
