170743. lajstromszámú szabadalom • Eljárás többfokozatú kenőolajként vagy kenőolaj komponensekként alkalmazható észterkeverékek előállítására
3 170743 4 A viszkozitásindex rosszabbodik akkor, ha a dermedéspontot úgy próbáljuk javítani, hogy csökkentjük a monokarbonsavak molekulasúlyát vagy elágazó láncszerkezetű savakat használunk. A találmány olyan eljárásra vonatkozik, amely lehetővé teszi olyan termékek előállítását, amelyek amellett, hogy megtartják a neopentilpoliolok ismert stabilitási jellemzőit, nem viselkednek kedvezőtlenül alacsony hőmérsékleten és nagy a viszkozitásindexük. Különösen a találmány szerinti eljárással előállított, az alkalmazás körülményei között, nagy stabilitású észterek teszik lehetővé, hogy ásványolajbázisokkal keverve olyan készítményeket állítsunk elő, amelyeket kielégítő viszkozitásgörbe, kismérvű illékonyság és jó folyóképesség jellemez még alacsony hőmérsékleteken is. Az erre a célra használt polihidroxi-vegyületek az alábbi általános képletnek felelnek meg: CH2 OH I Rt—C—CH 2 OH I CH2OH Ebben a képletben Rí valamely —CH2 OH, —C 2 H 5 vagy egy CH2 OH I HO—CH2—C—CH 2 —O—CH 2 — I CH2OH képletű csoport lehet. A monokarbonsavak az R—COOH általános képletnek felelnek meg, ahol R valamely egyenesláncú szénhidrogéngyök, amelyben a szénatomok száma 6 és 17 között változhat. Az alábbiakban részleteiben leírt eljárás abban áll, hogy különböző számú reakcióképes csoporttal rendelkező neopentilpoliolokat meghatározott arányban és egy fokozatban két olyan savcsoporttal reagáltatunk, amelyek közül az egyik 7 és/vagy 8 szénatomos savakat, míg a másik olyan karbonsavakat foglal magában, amelyek szénatomszáma legalább 12-től legfeljebb 18-ig terjed. A neopentilpolioloknak különösen olyan csoportját, amelyben mindig van jelen legalább 3 funkciós csoporttal rendelkező vegyület (a funkciós csoportok hidroxilcsoportok) a savak egy olyan csoportjával reagáltatjuk, amelyben mindig van jelen legalább egy legalább 12 szénatomos monokarbonsav, mimellett a neopentilpoliol-csoportot és a monokarbonsavak egyikét a következő módon állítjuk elő: a) Neopentilpoliol-csoport Mindig van jelen egy alábbi képletnek megfelelő trifunkciós vegyület, HOCH2 CH 2 OH \/ C /\ HOCH2 CH 2 —CHj valamint tetra- és/vagy hexafunkciós vegyületek, amelyek a később megadott képletnek felelnek meg, mimellett a moláris arány a trifunkciós vegyület és a többfunkciós vegyület között legalább 0,5:1 és legfeljebb 10: 1 között változik. Több mint 3 funkciónál több reakcióképes csoportot tartalmazó vegyületek a következő képleteknek felelnek meg, CH2 OH CH2 OH I I HOCH2—C CH 2 —O—CH 2 —C CH 2 OH I I CH2 OH CH2 OH és CH2 OH I HOCH2—C CH 2 OH I CH2OH ahol a moláris arány a hexafunkciós és a tetrafunkciós vegyület között 0 és 1,2 között van. b) Monokarbonsav-csoport Mindig van jelen egy vagy több CH^CH^—COOH képletnek megfelelő sav, ahol n = 5 vagy 6, továbbá egy vagy több hasonló képletű sav, de n értéke 10-től 16-ig változik, olyan arányban, hogy az alkalmazott moláris arány az n = 5 vagy 6 savak és a jelenlévő egyéb savak között 1,5 és 6 között változik. A reakció a savak és a poliolok között egyfázisban játszódik le és oldószer jelenlétében vagy anélkül vitelezhető ki 70 C°-tól 260 C°-ig terjedő, előnyösen 150 C° és 250 C° közötti, hőmérsékleten. Oldószerként például benzolt vagy toluolt használhatunk, amelyek a reakcióban képződő vízzel azeotrópos elegyet alkotnak. Oldószer jelenléte nélkül a víz eltávolítását nitrogéngázzal vagy más közömbös gázzal való sztrippeléssel végezzük, vagy a reakciót mérsékelt vákuumban vitelezzük ki. Katalizátorként észterezési reakciók során általában alkalmazott katalizátorokat, előnyösen metánszulfonsavat használunk. A reakció azonban katalizátor nélkül is lejátszódhat. A reakcióelegyet a reakció befejeződése után alkalikus vizes oldattal (és ezt követően vízzel) mossuk, amennyiben nem illékony katalizátort használtunk, ezután valamely közömbös gázzal való sztrippelést vagy csökkentett nyomáson való kezelést végzünk a víz nyomainak vagy az alacsony forráspontú melléktermékeknek az eltávolítása érdekében. Amennyiben katalizátort nem használunk, az alkalikus mosás elkerülhető. Ekkor a nyersterméket sztrippeljük és a maradék savat eltávolítjuk. E savak eltávolítását valamely erre a célra használt és az észterezésnél ismert módon, például szűréssel szilárd adszorberen való kezeléssel és hasonló módon végezhetjük. A következő példákon szemléletesen is bemutatjuk, hogy a találmány szerinti észterek jellemzői kedvezőbbek, mint a hagyományos termékek megfelelő jellemzői. 1. példa A termék Egy keverővel, nitrogénbevezető nyílással, hőmérővel és hűtővel felszerelt vízelválasztóval ellátott üvegedénybe nitrogéngázáramban beviszünk 1,1.47 mól (229,4 g) dodekánsavat, 1,953 mól (254,26 g) heptánsavat, 0,9 mól (120,76 g) trimetilolpropánt (TMP) és 0,1 mól (13,61 g) pentaeritrolt (PE) és reagálni hagyunk. A hőmérsékletet fokozatosan növeljük, ilymódon 2 l A órás reakcióidő után a hőmérséklet 210 C°-ra emelkedik, a következő 4 órában a hőmérsékletet 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
