EP0600966B1 - Verwendung von isopalmitinsäureestern als schmiermittel für zweitaktmotoren - Google Patents

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EP0600966B1
EP0600966B1 EP92917617A EP92917617A EP0600966B1 EP 0600966 B1 EP0600966 B1 EP 0600966B1 EP 92917617 A EP92917617 A EP 92917617A EP 92917617 A EP92917617 A EP 92917617A EP 0600966 B1 EP0600966 B1 EP 0600966B1
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EP
European Patent Office
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isopalmitic acid
acid esters
weight
diol
polyols
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EP92917617A
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Frank Bongardt
Karl-Heinz Schmid
Reinhold Wüst
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Henkel AG and Co KGaA
Original Assignee
Henkel AG and Co KGaA
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    • C10N2040/255—Gasoline engines
    • C10N2040/26—Two-strokes or two-cycle engines

Definitions

  • the invention relates to the use of isopalmitic acid esters of branched, aliphatic polyols with 2 to 6 primary hydroxyl groups as the base oil for two-stroke engine lubricants.
  • the lubricant In two-stroke engines, the lubricant is usually fed in as a mixture with the fuel and passes through the crankcase through slots into the combustion chamber.
  • the lubricant lubricates the crankshaft and cylinder and takes part in the combustion at the same time.
  • the base oils should be in certain viscosity ranges, so that sufficient lubrication is always guaranteed, both at high and low temperatures and even at high speeds.
  • base oils whose viscosities at 100 ° C according to DIN 51562, Part 1, are in the range of 8 to 15 mm2 ⁇ s ⁇ 1 and at -25 ° C according to ASTM D 2983 below 11000 cP.
  • each base oil must also be readily miscible or soluble in gasoline over a wide range of temperatures. Thus, no crystallization of the base oil should occur over several days, even at low temperatures.
  • isopalmitic acid esters of branched alcohols are known as lubricants from German published patent application DE-A-23 02 918. Due to the favorable cold and viscosity behavior, they are recommended there as sole components or in a mixture with mineral oils and ester oils as hydraulic oils and generally as lubricants. No further details on the application can be found there, although the field of lubricants is broad and the profile of requirements for lubricants differs greatly depending on the field of application.
  • German published patent application DE-A-37 12 133 discloses lubricants based on mineral oil and / or synthetic oils which contain polyol esters such as pentaerythritol tetraisopalmitic acid esters. Due to the thermally stable polyol esters, these lubricants are suitable for the permanent lubrication of highly loaded motors, turbines, roller bearings and constant velocity joints. The usability of the lubricants in diesel engines and aviation turbines is particularly emphasized. There is no indication of two-stroke engines as a field of application.
  • trimethylolpropane esters of branched carboxylic acids are available on the market under the trade name Priolube R 3999 from Unichema.
  • Priolube R 3999 largely meets the requirement profile for two-stroke base oils, there is a need for base oils for two-stroke engine lubricants that have lower viscosities at -25 ° C (according to ASTM D 2983) in order to ensure improved lubrication when the two-stroke engines are cold started.
  • the object of the present invention was to provide base oils for two-stroke engine lubricants which are miscible with gasoline and do not tend to crystallize even at low temperatures.
  • the base oils should not tend to form undesirable residues or coke-like deposits when lubricating and burning.
  • they should show low viscosities, especially at low temperatures, if possible at -25 ° C below 10,000 cP (according to ASTM D 2983).
  • the present invention relates to the use of isopalmitic acid esters of branched, aliphatic polyols with 2 to 6 primary hydroxyl groups and with 4 to 10 C atoms as the base oil for two-stroke engine lubricants.
  • mixtures of base oils with additives are understood as lubricants; of course, the base oil already has lubricating properties.
  • the isopalmitic acid esters according to the invention can be based on all branched, aliphatic polyols having 2 to 6 primary hydroxyl groups and having 4 to 10 C atoms as the polyol component.
  • Isopalmitic acid esters of branched, aliphatic, saturated polyols having 2 to 6 primary hydroxyl groups and having 4 to 10 C atoms and in particular those polyols which are tertiary in the vicinity of the primary hydroxyl groups are preferred C atoms (ie those which do not have a hydrogen atom) have such as trimethylolethane, trimethylolpropane, trimethylolbutane, pentaerythritol, neopentylglycol and / or dipentaerythritol.
  • the polyols neopentylglycol, trimethylolpropane, pentaerythritol and / or dipentaerythritol are
  • Isopalmitic acid is a commercially available product and can be prepared, for example, by oxidation of the 2-hexyldecanol obtained from n-octanol using the Guerbet process.
  • the isopalmitic acid produced by the oxidation of 2-hexyldecanol has the following structure It is also possible to obtain isopalmitic acid by oxidation of branched chain alcohols from petroleum chemistry, for example by oxidation of a mixture of isomers of branched chain C16 alcohols of the structure in which the C6H13 and C8H17 group itself is branched.
  • Such branched C16 alcohols can be prepared by aldol condensation of isooctylaldehyde, which in turn is from isoheptane, which is obtained in petroleum cracking.
  • isopalmitic acid which is produced by oxidation of 2-hexyldecanol is produced, ie the C6H13 and C8H17 group is unbranched.
  • isopalmitic acid esters are used as can be prepared by a conventional esterification reaction, for example according to the process described in Ullmanns Encyklopadie der industrial chemistry, volume 11, 4th revised edition, Verlag Chemie, Weinheim, 1976, pages 91-93 .
  • the reactants isopalmitic acid and branched, aliphatic polyols are heated in the presence of esterification catalysts such as p-toluenesulfonic acid or tin grinding at temperatures of 160 to 260 ° C.
  • esterification catalysts such as p-toluenesulfonic acid or tin grinding at temperatures of 160 to 260 ° C.
  • washing with short-chain alcohols can follow as an aftertreatment in order to free the esters obtained from any acid esters.
  • any excess acid can also be removed by washing with lye.
  • isopalmitic acid esters which are obtained by esterifying isopalmitic acid with polyol mixtures of 60 to 99.9% by weight of aliphatic branched polyols having 2 to 6 primary hydroxyl groups and having 4 to 10 C atoms and 0.1 to 40% by weight, based on the polyol mixture, of aliphatic, saturated, unbranched diols having 2 to 12 carbon atoms, optionally in the presence of customary esterification catalysts.
  • Isopalmitic acid esters are particularly preferably used, the polyol mixture of 75 to 99.9% by weight of aliphatic, branched polyols with 2 to 6 primary hydroxyl groups and with 4 to 10 C atoms and 0.1 to 25% by weight of aliphatic, saturated, contains unbranched diols with 2 to 12 carbon atoms and in particular 80 to 99.9% by weight of aliphatic, contains branched polyols and 0.1 to 20 wt .-% - based on polyol mixture - unbranched diols. Suitable aliphatic branched polyols have already been described.
  • Preferred unbranched diols are those with two primary hydroxyl groups and in particular alpha, omega diols such as 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol and / or mixtures thereof.
  • the esterification reaction can be carried out in a manner known per se and at customary temperatures.
  • the great advantage of polyol mixtures of aliphatic, branched polyols and aliphatic unbranched diols of the type described in the amounts stated is, above all, their faster esterification rate with isopalmitic acid.
  • the isopalmitic acid esters obtained have essentially the same advantages as lubricating properties when used as base oil.
  • isopalmitic acid esters of polyol mixtures of 60 to 99.9% by weight, in particular 80 to 99.9% by weight of trimethylolpropane, neopentyl glycol, pentaerythritol and / or dipentaerythritol and 0.1 to 40% by weight are preferably used in the context of the invention.
  • % in particular 0.1 to 20% by weight of 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol and / or mixtures thereof, where% by weight relates to the polyol mixture.
  • the isopalmitic acid esters can be bleached in a conventional manner after their preparation, for example by means of wet bleaching in the presence of aluminum silicate as the bleaching agent.
  • isopalmitic acid esters are used which have been prepared by complete or almost complete esterification by one of the processes described.
  • Prefers Isopalmitic acid esters are used which have a residual acid number below 1.5, in particular below 1 and a residual hydroxyl number below 20, in particular below 10.
  • the isopalmitic acid esters of branched, aliphatic polyols with 2 to 6 primary hydroxyl groups and in particular the isopalmitic acid esters of trimethylolpropane, pentaerythritol and / or dipentaerythritol can be used excellently as a base oil for two-stroke engine lubricants.
  • additives such as antioxidants, detergents and / or dispersants are added to the isopalmitic acid esters to ensure long-term lubrication.
  • the amount of isopalmitic acid esters used in the two-stroke engine lubricant is strongly dependent on the effectiveness of the additives, but is usually between 50 and 99% by weight of the lubricant, the rest being additives.
  • the base oils mixed with the additives can easily be mixed or dissolved with petrol. Even at low temperatures, there is no crystallization of the base oil for days, not even in unleaded petrol.
  • Isopalmitic acid esters are used as the base oil in lubricants for air or water-cooled two-stroke engines, preferably for outboard engines, lawn mowers and two-wheeled vehicles.
  • a clear, yellow liquid was obtained with the characteristic numbers: acid number ⁇ 1 (DIN 53402), saponification number 195 (DIN 53401), hydroxyl number 15 (DIN 53240), iodine number ⁇ 1 (DGF CV, 11b) and with a kinematic viscosity at 40 ° C of 75 mm2 / s, at 100 ° C of 10.6 mm2 / s (DIN 51562, part 1).
  • the product obtained was then bleached with 5.00 kg of aluminum silicate and filtered off.
  • Acid number ⁇ 1 saponification number approx. 186, iodine number ⁇ 1, hydroxyl number ⁇ 10 and with a kinematic viscosity at 40 ° C of 52 mm2 / s and at 100 ° C of approx. 3.0 mm2 / s.
  • the product obtained was bleached with 3.00 kg of aluminum silicate and filtered off.
  • isopalmitic acid ester has a much lower viscosity than the isostearic acid ester.

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Abstract

Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung von Isopalmitinsäureestern von verzweigten, aliphatischen Polyolen mit 2 bis 6 primären Hydroxylgruppen und mit 4 bis 10 C-Atomen als Grundöl für Zweitaktermotorenschmiermittel. Die Isopalmitinsäureester sind auch bei tiefen Temperaturen niedrigviskos und zeigen über Tage hinweg keine Auskristallisationen in Benzin.

Description

  • Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung von Isopalmitinsäureestern von verzweigten, aliphatischen Polyolen mit 2 bis 6 primären Hydroxylgruppen als Grundöl für Zweitaktmotorenschmiermittel.
  • Bei Zweitaktmotoren wird das Schmiermittel in der Regel in Mischung mit dem Kraftstoff zugeführt und gelangt über das Kurbelgehäuse durch Schlitze in den Verbrennungsraum. Dabei schmiert das Schmiermittel Kurbelwelle und Zylinder und nimmt gleichzeitig an der Verbrennung teil. Für Schmiermittel von Zweitaktmotoren ist es wichtig, daß keine Ablagerungen im Verbrennungsraum oder Verkrustungen des Auslaßschlitzes auftreten, denn koksartige Ablagerungen im Auslaßschlitz mindern die Leistung des Motors so stark, daß kein einwandfreier Betrieb des Motors möglich ist. Da das Schmiermittel auch an der Verbrennung teilnimmt, müssen Rückstandsbildungen auf den Zündkerzen vermieden werden. Demnach wird von Grundölen für Zweitaktmotorenschmiermittel eine möglichst rückstandsfreie Verbrennung gefordert. Zudem sollen die Grundöle in bestimmten Viskositätsbereichen liegen, damit sowohl bei hohen als auch bei niedrigen Temperaturen und selbst bei hohen Drehzahlen stets eine ausreichende Schmierung gewährleistet ist. Von den Anwendern werden für Zweitaktmotorenschmiermittel Grundöle gewünscht, deren Viskositäten bei 100 °C nach DIN 51562, Teil 1, im Bereich von 8 bis 15 mm² · s⁻¹ und bei -25 °C nach ASTM D 2983 unter 11000 cP liegen. Selbstverständlich muß jedes Grundöl zudem in Benzin über weite Temperaturbereiche gut mischbar bzw. löslich sein. So sollen auch bei tiefen Temperaturen über mehrere Tage hinweg keine Auskristallisationen des Grundöls auftreten.
  • Prinzipiell sind Isopalmitinsäureester von verzweigten Alkoholen als Schmiermittel aus der deutschen Offenlegungsschrift DE-A-23 02 918 bekannt. Aufgrund des günstigen Kälte- und Viskositätsverhaltens werden sie dort als alleinige Bestandteile oder in Mischung mit Mineralölen und Esterölen als Hydrauliköle und allgemein als Schmiermittel empfohlen. Nähere Angaben zur Anwendung sind dort nicht zu finden, obgleich das Gebiet der Schmiermittel breit und das Anforderungsprofil an Schmiermittel je nach Anwendungsgebiet stark unterschiedlich ist.
  • Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE-A-37 12 133 sind Schmiermittel auf der Basis von Mineralöl und/oder Syntheseölen bekannt, die Polyolester wie Pentaerythrittetraisopalmitinsäureester enthalten. Aufgrund der thermisch stabilen Polyolester sind diese Schmiermittel zur Lebensdauerschmierung höchst belasteter Motoren, Turbinen, Wälzlager und Gleichlaufgelenken geeignet. Besonders hervorgehoben wird die Verwendbarkeit der Schmiermittel in Dieselmotoren und Flugturbinen. Ein Hinweis auf Zweitaktmotoren als Einsatzgebiet wird nicht gegeben.
  • Als Grundöl für Zweitaktmotorenschmiermittel sind auf dem Markt unter anderem Trimethylolpropanester von verzweigten Carbonsäuren unter dem Handelsnamen PriolubeR 3999 der Unichema erhältlich.
  • Obgleich PriolubeR 3999 das an die Zweitakterbasisöle gestellte Anforderungsprofil weitgehend erfüllt, besteht ein Bedürfnis nach Grundölen für Zweitaktmotorenschmiermittel, die bei -25 °C (gemäß ASTM D 2983) niedrigere Viskositäten aufweisen, um beim Kaltstart der Zweitaktmotoren verbesserte Schmierung zu gewährleisten.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, Grundöle für Zweitaktmotorenschmiermittel bereitzustellen, die mit Benzin mischbar sind und auch bei tiefen Temperaturen nicht zur Auskristallisation neigen. Zudem sollten die Grundöle beim Schmieren und Verbrennen nicht zu unerwünschten Rückstandsbildungen oder koksartigen Ablagerungen neigen. Schließlich sollten sie vor allem bei niedrigen Temperaturen niedrige Viskositäten, möglichst bei -25 °C unter 10000 cP (nach ASTM D 2983), zeigen.
  • Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung von Isopalmitinsäureestern von verzweigten, aliphatischen Polyolen mit 2 bis 6 primären Hydroxylgruppen und mit 4 bis 10 C-Atomen als Grundöl für Zweitaktmotorenschmiermittel.
  • Im Sinne der Erfindung werden als Schmiermittel Mischungen von Grundölen mit Additiven verstanden; selbstverständlich weist bereits das Grundöl schmierende Eigenschaften auf.
  • Den erfindungsgemäßen Isopalmitinsäureestern können als Polyolkomponente alle verzweigten, aliphatischen Polyole mit 2 bis 6 primären Hydroxylgruppen und mit 4 bis 10 C-Atomen zugrunde liegen. Bevorzugt werden Isopalmitinsäureester von verzweigten, aliphatischen, gesättigten Polyolen mit 2 bis 6 primären Hydroxylgruppen und mit 4 bis 10 C-Atomen und insbesondere von solchen Polyolen, die in Nachbarschaft zu den primären Hydroxylgruppen tertiäre C-Atome (d. h. solche, die kein Wasserstoffatom tragen) aufweisen wie Trimethylolethan, Trimethylolpropan, Trimethylolbutan, Pentaerythrit, Neopentylglykol und/oder Dipentaerythrit. Besondere Bedeutung kommt dabei den Polyolen Neopentylglykol, Trimethylolpropan, Pentaerythrit und/oder Dipentaerythrit zu.
  • Die Isopalmitinsäure ist ein handelsübliches Produkt und kann beispielsweise durch Oxidation des nach dem Guerbetverfahren aus n-Octanol erhaltenen 2-Hexyldecanols hergestellt werden. Die durch Oxidation von 2-Hexyldecanol hergestellte Isopalmitinsäure weist folgende Struktur auf
    Figure imgb0001
    Es ist auch möglich, Isopalmitinsäure durch Oxidation verzweigtkettiger Alkohole aus der Erdölchemie zu erhalten, beispielsweise durch Oxidation eines Isomerengemisches verzweigtkettiger C₁₆-Alkohole der Struktur
    Figure imgb0002
    in der die C₆H₁₃- und C₈H₁₇-Gruppe selber verzweigt ist. Derartige verzweigte C₁₆-Alkohole können durch Aldolkondensation von Isooctylaldehyd, der seinerseits aus Isoheptan, das bei der Erdölcrackung anfällt, hergestellt werden. Bevorzugt im Sinne der Erfindung wird Isopalmitinsäure, die durch Oxidation von 2-Hexyldecanol hergestellt wird, d. h. deren C₆H₁₃- und C₈H₁₇-Gruppe unverzweigt ist.
  • Nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden Isopalmitinsäureester verwendet wie sie nach üblicher Veresterungsreaktion, beispielsweise gemäß der in Ullmanns Encyklopädie der technischen Chemie, Band 11, 4. neubearbeitete Auflage, Verlag Chemie, Weinheim, 1976, Seiten 91-93 beschriebenen Verfahren, hergestellt werden können. In der Regel werden dabei die Reaktionspartner Isopalmitinsäure und verzweigte, aliphatische Polyole in Gegenwart von Veresterungskatalysatoren wie p-Toluolsulfonsäure oder Zinnschliff bei Temperaturen von 160 bis 260 °C erhitzt. Gegebenenfalls kann sich ein Waschen mit kurzkettigen Alkoholen als Nachbehandlung anschließen, um die erhaltenen Ester von eventuellen Säureestern zu befreien. Selbstverständlich kann die gegebenenfalls überschüssige Säure auch durch Auswaschen mit Laugen entfernt werden.
  • Nach einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden Isopalmitinsäureester verwendet, die durch Veresterung von Isopalmitinsäure mit Polyolmischungen aus 60 bis 99,9 Gew.-% aliphatischen verzweigten Polyolen mit 2 bis 6 primären Hydroxylgruppen und mit 4 bis 10 C-Atomen und 0,1 bis 40 Gew.-% - bezogen auf Polyolmischung - aliphatischen, gesättigten, unverzweigten Diolen mit 2 bis 12 C-Atomen, gegebenenfalls in Anwesenheit üblichen Veresterungskatalysatoren, hergestellt worden sind. Besonders bevorzugt werden Isopalmitinsäureester verwendet, deren Polyolmischung aus 75 bis 99,9 Gew.-% aliphatische, verzweigte Polyole mit 2 bis 6 primären Hydroxylgruppen und mit 4 bis 10 C-Atomen und 0,1 bis 25 Gew.-% aliphatische, gesättigte, unverzweigte Diole mit 2 bis 12 C-Atomen enthält und insbesondere 80 bis 99,9 Gew.-% aliphatische, verzweigte Polyole und 0,1 bis 20 Gew.-% - bezogen auf Polyolmischung - unverzweigte Diole enthält. Geeignete aliphatische verzweigte Polyole sind bereits beschrieben worden. Bevorzugt von den unverzweigten Diolen werden solche mit zwei primären Hydroxylgruppen und insbesondere alpha,omega Diole wie 1,4-Butandiol, 1,5-Pentandiol, 1,6-Hexandiol und/oder Mischungen hiervon. Die Veresterungsreaktion kann auf an sich bekannte Weise und unter üblichen Temperaturen durchgeführt werden. Der große Vorteil von Polyolmischungen aus aliphatischen, verzweigten Polyolen und aliphatischen unverzweigten Diolen der beschriebenen Art in den angegebenen Mengen liegt vor allem in ihrer schnelleren Veresterungsgeschwingigkeit mit der Isopalmitinsäure. Zu dem weisen die erhaltenen Isopalmitinsäureester in ihrer Anwendung als Grundöl im wesentlichen gleiche Vorteile wie Schmierungseigenschaften auf.
  • Dementsprechend werden im Sinne der Erfindung bevorzugt solche Isopalmitinsäureester verwendet von Polyolmischungen aus 60 bis 99,9 Gew.-%, insbesondere 80 bis 99,9 Gew.-% Trimethylolpropan, Neopentylglykol, Pentaerythrit und/oder Dipentaerythrit und 0,1 bis 40 Gew.-%, insbesondere 0,1 bis 20 Gew.-% 1,4-Butandiol, 1,5-Pentandiol, 1,6-Hexandiol und/oder Mischungen hiervon, wobei Gew.-% sich auf die Polyolmischung bezieht.
  • Falls gewünscht können die Isopalmitinsäureester nach ihrer Herstellung auf herkömmliche Weise gebleicht werden, beispielsweise mittels einer Naßbleiche in Anwesenheit von Aluminiumsilikat als bleichendes Agenz.
  • Im Sinne der Erfindung werden Isopalmitinsäureester verwendet, die durch vollständige oder nahezu vollständige Veresterung nach einem der beschriebenen Verfahren hergestellt worden sind. Bevorzugt werden solche Isopalmitinsäureester verwendet, die eine Restsäurezahl unter 1,5, insbesondere unter 1 und eine Resthydroxylzahl unter 20, insbesondere unter 10 aufweisen.
  • Unabhängig von der Herstellweise können die Isopalmitinsäureester von verzweigten, aliphatischen Polyolen mit 2 bis 6 primären Hydroxylgruppen und insbesondere die Isopalmitinsäureester von Trimethylolpropan, Pentaerythrit und/oder Dipentaerythrit hervoragend als Grundöl für Zweitaktmotorenschmierstoffe verwendet werden. In der Regel werden dazu die Isopalmitinsäureester mit Additiven wie Antioxidatien, Detergentien und/oder Dispergatoren versetzt, um eine Langzeitschmierung zu gewährleisten. Die Menge an verwendeten Isopalmitinsäureestern im Zweitaktmotorenschmiermittel ist stark abhängig von der Wirksamkeit der Additive, liegt in der Regel jedoch zwischen 50 bis 99 Gew.-% des Schmiermittels, wobei der Rest Additive sind.
  • Die mit den Additiven versetzten Grundöle können mit Benzin problemlos gemischt bzw. gelöst werden. Auch bei niedrigen Temperaturen treten über Tage hinweg keine Auskristallisationen des Grundöls auf, auch nicht in bleifreiem Benzin.
  • Isopalmitinsäureester werden als Grundöl in Schmiermitteln für luft- oder wassergekühlte Zweitaktmotoren verwendet, vorzugsweise für Außenbordmotoren, Rasenmähern und Zweiradfahrzeugen.
    • Beispiele Beispiel 1 Herstellung von Pentaerythrittetraisopalmitinsäureester
  • In einem Reaktor wurden 941,55 kg technische Isopalmitinsäure (97 Gew.-% Isopalmitinsäure; Säurezahl 210-220, Verseifungszahl 210-220, Jodzahl < 1), 18,83 kg 1,5 Pentandiol und 138,28 kg technisches Pentaerythrit (88-90 Gew.-% Pentaerythrit, 10-12 Gew.-% Dipentaerythrit) gegeben und die vorhandene Feuchtigkeit entfernt. Anschließend wurde als Veresterungskatalysator 0,33 kg Zinnoxalat zugegeben und unter Stickstoff-Atmosphäre bei Temperaturen zwischen 180 °C bis 240 °C bis zu einer Restsäurezahl < 1 verestert. Das erhaltene Produkt wurde anschließend mit 5,00 kg Aluminiumsilikat gebleicht und abfiltriert.
  • Man erhielt eine klare, gelbe Flüssigkeit mit den Kennzahlen: Säurezahl < 1 (DIN 53402), Verseifungszahl 195 (DIN 53401), Hydroxylzahl 15 (DIN 53240), Jodzahl < 1 (DGF CV, 11b) und mit einer kinematischen Viskosität bei 40 °C von 75 mm²/s, bei 100 °C von 10,6 mm²/s (DIN 51562, Teil 1).
    • Beispiel 2 Herstellung von Trimethylolpropantriisopalmitinsäureester
  • In einem Reaktor wurden 969,00 kg technische Isopalmitinsäure, 172,00 kg Trimethylolpropan und 20,00 kg 1,5 Pentandiol gegeben und die vorhandene Feuchtigkeit entfernt. Anschließend wurde als Veresterungskatalysator 0,33 kg Zinnoxalat zugegeben und unter Stickstoff-Atmosphäre bei Temperaturen zwischen 180 °C bis 240 °C bis zu einer Restsäurezahl < 1 verestert.
  • Das erhaltene Produkt wurde anschließend mit 5,00 kg Aluminiumsilikat gebleicht und abfiltriert.
  • Man erhielt eine klare, hellgelbe Flüssigkeit mit den Kennzahlen:
  • Säurezahl < 1, Verseifungszahl ca. 186, Jodzahl < 1, Hydroxylzahl < 10 und mit einer kinematischen Viskosität bei 40 °C von 52 mm²/s und bei 100 °C von ca. 3,0 mm²/s.
    • Vergleichsbeispiel 1 Herstellung von Trimethylolpropantriisostearat
  • In einem Reaktor wurden 1001,4 kg Isostearinsäure, 157,4 kg Trimethylolpropan und 0,3 kg Zinnoxalat gegeben und in einer Stickstoff-Atmosphäre bei Temperaturen zwischen 170 bis 240 °C bis zu einer Restsäurezahl < 1 verestert.
  • Das erhaltene Produkt wurde mit 3,00 kg Aluminiumsilikat gebleicht und abfiltriert.
  • Man erhielt eine klare, rötlich-gelbe Flüssigkeit mit den Kennzahlen:
    Säurezahl < 1, Verseifungszahl ca. 170, Jodzahl ca. 10, Hydroxylzahl ca. 5 und mit einer kinematischen Viskosität bei 40 °C von 115 mm²/s und bei 100 °C von 14,5 mm²/s.
    • Anwendungstests 1. Bestimmung der Viskosität bei -25 °C nach Brookfield gemäß ASTM D 2983
  • Produkt gemäß Viskosität bei -25 °C in cP
    Bsp. 1 5440
    Bsp. 2 3840
    Vgl. bsp. 11000
  • Es ist deutlich zu erkennen, daß die Isopalmitinsäureester eine sehr viel geringere Viskosität als der Isostearinsäureester aufweist.
    • 2. Löslichkeit in Benzin
  • 5 g Isopalmitinsäureester gemäß Beispiel 1 und 2 und 100 ml Benzin (Siedebereich 140-200 °C) wurden 16 Stunden bei -25 °C getrennt aufbewahrt, dann zusammen in ein Gefäß gegeben und durch leichtes Schütteln gemischt. Die Isopalmitinsäureester lösten sich klar. Anschließend wurde die Lösung bei -25 °C 48 Stunden aufbewahrt. Es wurden keine Auskristallisationen beobachtet. Dieselben Ergebnisse wurden in einem BP-Bleifreinormal-Benzin beobachtet.

Claims (5)

  1. Verwendung von Isopalmitinsäureestern von verzweigten, aliphatischen Polyolen mit 2 bis 6 primären Hydroxylgruppen und mit 4 bis 10 C-Atomen als Grundöl für Zweitaktermotorenschmiermittel.
  2. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Polyole Mischungen aus 60 bis 99,9 Gew.-% verzweigten, aliphatischen Polyolen mit 2 bis 6 primären Hydroxylgruppen und mit 4 bis 10 C-Atomen und 0,1 bis 40 Gew.-% aliphatischen, gesättigten, unverzweigten Diolen mit 2 bis 12 C-Atomen sind.
  3. Verwendung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die verzweigten, aliphatischen Polyole Trimethylolethan, Trimethylolpropan, Trimethylolbutan, Pentaerythrit, Neopentylglykol und/oder Dipentaerythrit sind.
  4. Verwendung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die unverzweigten Diole 1,4-Butandiol, 1,5-Butandiol, 1,6-Hexandiol und/oder Mischungen hiervon, sind.
  5. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Polyole Mischungen aus 60 bis 99,9 Gew.-% Trimethylolpropan, Neopentylglykol, Pentaerythrit und/oder Dipentaerythrit und 0,1 bis 40 Gew.-% 1,4-Butandiol, 1,5-Pentandiol, 1,6-Hexandiol und/oder Mischungen hiervon sind.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NZ255727A (en) * 1992-08-28 1996-06-25 Henkel Corp Biodegradable ester base stock for two-stroke engine oils and the engine oil mixture made therefrom
GB9523916D0 (en) * 1995-11-22 1996-01-24 Exxon Chemical Patents Inc Two-cycle ester based synthetic lubricating oil (pt-1041)
US6468319B1 (en) * 1999-07-16 2002-10-22 Exxonmobil Research And Engineering Co. Diesel fuel containing ester to reduce emissions

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA566499A (en) * 1958-11-25 Hartley James Ester lubricants
BE538137A (de) * 1954-05-14
US3048608A (en) * 1959-03-18 1962-08-07 Heyden Newport Chemical Corp Neopentyl glycol esters
DE2302918C2 (de) * 1973-01-22 1982-04-08 Henkel KGaA, 4000 Düsseldorf Neue Esteröle, sowie deren Verwendung in Schmiermitteln und Hydraulikflüssigkeiten
US4053491A (en) * 1973-01-22 1977-10-11 Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien Branched-chain aliphatic ester oils
US4234497A (en) * 1979-04-30 1980-11-18 Standard Lubricants, Inc. Iso-palmitate polyol ester lubricants
US4313890A (en) * 1980-01-29 1982-02-02 Union Carbide Corporation Polyol ester functional fluids
US4375360A (en) * 1981-01-12 1983-03-01 Conoco Inc. Methanol fuel and methanol fuel additives
US4617026A (en) * 1983-03-28 1986-10-14 Exxon Research And Engineering Company Method for improving the fuel economy of an internal combustion engine using fuel having hydroxyl-containing ester additive
US4601840A (en) * 1985-06-21 1986-07-22 National Distillers And Chemical Corp. Mist lubrication process
JPS63270542A (ja) * 1986-12-12 1988-11-08 Asahi Chem Ind Co Ltd 水素化分解用添加剤および重質炭化水素油の水素化分解法
DE3712133A1 (de) * 1987-04-10 1988-10-20 Siwa Gmbh Schmiermittel bzw. schmiermittelkonzentrat
DK0422185T4 (da) * 1989-04-25 2008-11-10 Lubrizol Corp Carboxylsyreesterholdige væskeblandinger
IT8922039A0 (it) * 1989-10-16 1989-10-16 Giorgio Astori Pillola sostituente l'olio per motori a due tempi
DE4128646A1 (de) * 1991-08-29 1993-03-04 Henkel Kgaa Estermischungen von stark verzweigten carbonsaeuren
US5378249A (en) * 1993-06-28 1995-01-03 Pennzoil Products Company Biodegradable lubricant

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