[0001] Rohöle und aus ihnen hergestellte Produkte sind komplexe Gemische verschiedenartiger
Substanzen, von denen einige während Produktion, Transport, Lagerung und/oder Weiterverarbeitung
Probleme bereiten können. So enthalten Rohöl wie auch davon abgeleitete Produkte wie
zum Beispiel Mitteldestillate, schweres Heizöl, Schiffsdiesel, Bunkeröl oder Rückstandsöle
Kohlenwasserstoffwachse, die bei niedrigen Temperaturen ausfallen und ein dreidimensionales
Netzwerk aus Schuppen und/oder feinen Nadeln ausbilden. Dadurch wird bei niedrigen
Temperaturen unter anderem die Fließfähigkeit der Öle, zum Beispiel beim Transport
in Pipelines, beeinträchtigt und in Lagertanks bleiben zwischen den insbesondere an
den Tankwänden auskristallisierenden Paraffinen beträchtliche Mengen an Öl eingeschlossen.
[0002] Daher werden paraffinhaltigen Mineralölen für Transport und Lagerung verschiedenartige
Additive zugesetzt. Dabei handelt es sich vorwiegend um synthetische polymere Verbindungen.
So genannte Paraffininhibitoren verbessern die Kaltfließfähigkeit der Öle z. B. durch
Modifizierung der Kristallstruktur der bei Abkühlung ausfallenden Paraffine. Sie verhindern
die Ausbildung eines dreidimensionalen Netzwerks aus Paraffinkristallen und führen
so zu einer Absenkung des Stockpunkts der paraffinhaltigen Mineralöle.
[0003] Die gebräuchlichen polymeren Paraffininhibitoren werden üblicherweise durch Lösungspolymerisation
in organischen, vorwiegend aromatischen Lösemitteln hergestellt. Auf Grund der für
eine gute Wirksamkeit erforderlichen möglichst langkettigen paraffinartigen Strukturelemente
und hoher Molekulargewichte dieser Polymere besitzen ihre konzentrierten Lösungen
Eigenstockpunkte, die oftmals oberhalb der bei ihrer Verarbeitung herrschenden Umgebungstemperaturen
liegen. Für den Einsatz müssen diese Additive folglich stark verdünnt oder bei erhöhten
Temperaturen gehandhabt werden, was beides zu unerwünschtem Mehraufwand führt.
[0004] Es wurden Verfahren zur Herstellung von Paraffininhibitoren durch Emulsionspolymerisation
vorgeschlagen, die zu besser handhabbaren Additiven führen sollen.
[0005] So offenbart
WO-03/014170 durch Emulsionscopolymerisation von Alkyl(meth)acrylaten mit wasserlöslichen und/oder
polaren Comonomeren hergestellte Pour Point Depressanten. Diese werden beispielsweise
in Dipropylenglykolmonomethylether bzw. in Wasser/Dowanol mit Alkylbenzylammoniumchlorid
und einem Fettalkoholalkoxylat als Emulgatoren hergestellt.
[0006] EP-A-0 359 061 offenbart Emulsionspolymerisate langkettiger Alkyl(meth)acrylate mit sauren Comonomeren.
Allerdings ist die Wirksamkeit dieser Polymere, vermutlich auf Grund der durch das
Polymerisationsverfahren veränderten Molekulargewichtsverteilung sowie der zwecks
Verbesserung ihrer Emulgiereigenschaften eingebauten stark polaren Comonomereinheiten,
in der Regel unbefriedigend.
[0007] Ein weiterer Lösungsansatz zur Herstellung besser handhabbarer Paraffininhibitoren
besteht in der Emulgierung von in organischen Lösemitteln gelösten Polymerisaten in
einem Nichtlösemittel für den polymeren Wirkstoff.
[0008] So offenbart
EP-A-0 448 166 Dispersionen von Polymeren ethylenisch ungesättigter Verbindungen, die aliphatische
Kohlenwasserstoffreste mit mindestens 10 C-Atomen enthalten, in Glykolen und gegebenenfalls
Wasser. Als Dispergatoren werden Ethersulfate und Lignosulfonate genannt. Die Emulsionen
sind bei 50°C mindestens einen Tag stabil.
[0009] WO-05/023907 offenbart Emulsionen von mindestens zwei verschiedenen Paraffininhibitoren ausgewählt
aus Ethylen-Vinylacetat-Copolymeren, Poly(alkylacrylaten) und mit Alkylacrylat gepfropften
Ethylen-Vinylacetat-Copolymeren. Die Emulsionen enthalten Wasser, ein organisches
Lösemittel, nicht weiter spezifizierte anionische, kationische und/oder nichtionische
Tenside, sowie ein wasserlösliches Lösemittel.
[0010] WO-98/33846 offenbart Dispersionen von Paraffininhibitoren auf Basis von Esterpolymeren in aliphatischen
oder aromatischen Kohlenwasserstoffen. Darüber hinaus enthalten die Dispersionen ein
zweites, bevorzugt sauerstoffhaltiges Lösemittel wie beispielsweise Glykol, das ein
Nichtlösemittel für das Polymer ist und gegebenenfalls Wasser. Als Dispergatoren werden
anionische Tenside wie Carbon- und Sulfonsäuresalze und insbesondere Fettsäuresalze,
nichtionische Dispergatoren wie Nonylphenolalkoxylate oder kationische Dispergatoren
wie CTAB eingesetzt. Weiterhin können die Emulsionen 0,2 bis 10 % eines N-haltigen,
oberflächenaktiven monomeren Additivs wie Tallölfettsäurederivate und Imidazoline
enthalten.
[0011] US-5 851 429 offenbart Dispersionen, bei denen ein bei Raumtemperatur fester Pour Point Depressant
in einem Nichtlösemittel dispergiert ist. Als geeignete "Nicht"-Lösemittel werden
unter anderem Alkohole, Ester, Ether, Lactone, Ethoxyethylacetat, Ketone, Glykole
und Alkylglykole sowie deren Mischungen mit Wasser genannt. Als Dispergatoren werden
anionische Tenside wie neutralisierte Fettsäuren oder Sulfonsäuren wie auch kationische,
nichtionische, zwitterionische Detergentien eingesetzt.
[0012] WO-98/09056 beschreibt einen niederviskosen Kaltfließverbesserer basierend auf eine wässrigen
Dispersion, die ein öllosliches Polymer, ein organisches Lösemittel und als Dispergiermittel
ein Fettamin sowie ein nicht-ionisches Tensid enthält.
[0013] Problematisch bei den Lösungsvorschlägen des Standes der Technik sind zum einen eine
noch unbefriedigende Langzeitstabilität der Dispersionen über mehrere Wochen bis Monate
sowie oftmals eine unbefriedigende Wirksamkeit der Additive, die zum einen durch den
Einbau emulgierender Monomereinheiten und zum anderen durch mangelnde Einmischbarkeit
der hydrophoben Wirkstoffe aus ihrem hydrophilen Trägermedium in das zu behandelnde
Mineralöl bedingt ist. Weiterhin wäre es wünschenswert, höher konzentrierte und trotzdem
auch bei niedrigen Temperaturen problemlos handhabbare Additivformulierungen zur Verfügung
zu haben.
[0014] Es wurden folglich Additive gesucht, die als Paraffininhibitoren und speziell als
Pour Point Depressanten für paraffinhaltige Mineralöle geeignet sind und als Konzentrate
bei niedrigen Temperaturen von unter 0°C und insbesondere unter -10°C pumpbar sind.
Diese Additive sollen über einen längeren Zeitraum von Wochen bis Monaten auch bei
erhöhten Temperaturen ihre anwendungstechnischen sowie physikalischen Eigenschaften
wie insbesondere ihre Phasenstabilität behalten. Darüber hinaus sollen sie mindestens
die gleiche Wirksamkeit wie ihre aus mineralölbasierten Formulierungen unter optimalen
Einmischbedingungen eingesetzten Wirkstoffe zeigen.
[0015] Überraschenderweise wurde gefunden, dass Dispersionen, die
- I) mindestens ein als Kaltfließverbesserer für Mineralöle wirksames öllösliches Polymer,
- II) mindestens ein organisches, mit Wasser nicht mischbares Lösemittel,
- III) Wasser,
- IV) mindestens ein Alkanolaminsalz einer polyzyklischen Carbonsäure als Dispergator
und
- V) gegebenenfalls mindestens ein mit Wasser mischbares organisches Lösemittel enthalten,
bei Raumtemperatur und auch darunter niedrige Viskositäten zeigen und bei Raumtemperatur
wie auch bei erhöhten Temperaturen von beispielsweise 50°C über mehrere Wochen stabil
sind. Darüber hinaus ist ihre paraffininhibierende Wirksamkeit in Mineralölen derjenigen
der aus organischem Lösemittel applizierten Formulierung der entsprechenden Wirkstoffe
in jedem Falle vergleichbar, oftmals sogar überlegen.
[0016] Gegenstand der Erfindung sind somit Dispersionen, enthaltend
- I) 5 - 60 Gew.-% mindestens eines als Kaltfließverbesserer für Mineralöle wirksamen
öllöslichen Polymers,
- II) 5 - 45 Gew.-% mindestens eines organischen, mit Wasser nicht mischbaren Lösemittels,
- III) 5 - 60 Gew.-% Wasser,
- IV) 0,001 bis 5 Gew.-% mindestens eines Alkanolaminsalzes einer polyzyklischen Carbonsäure
und
- V) 0 - 40 Gew.-% mindestens eines mit Wasser mischbaren organischen Lösemittels.
[0017] Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Dispersionen,
enthaltend
- I) 5 - 60 Gew.-% mindestens eines als Kaltfließverbesserer für Mineralöle wirksamen
öllöslichen Polymers,
- II) 5 - 45 Gew.-% mindestens eines organischen, mit Wasser nicht mischbaren Lösemittels,
- III) 5 - 60 Gew.-% Wasser,
- IV) 0,001 bis 5 Gew.-% mindestens eines Alkanolaminsalzes einer polyzyklischen Carbonsäure
und
- V) 0 - 40 Gew.-% mindestens eines mit Wasser mischbaren organischen Lösemittels,
indem die Bestandteile I), II) und gegebenenfalls V) mit dem Bestandteil IV) homogenisiert
und anschließend bei Temperaturen zwischen 10°C und 100°C mit Wasser versetzt werden,
so dass sich eine Öl-in-Wasser-Dispersion bildet.
[0018] Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Dispersionen,
enthaltend
- I) 5 - 60 Gew.-% mindestens eines als Kaltfließverbesserer für Mineralöle wirksamen
öllöslichen Polymers,
- II) 5 - 45 Gew.-% mindestens eines organischen, mit Wasser nicht mischbaren Lösemittels,
- III) 5 - 60 Gew.-% Wasser,
- IV) 0,001 bis 5 Gew.-% mindestens eines Alkanolaminsalzes einer polyzyklischen Carbonsäure
und
- V) 0 - 40 Gew.-% mindestens eines mit Wasser mischbaren organischen Lösemittels,
indem die Bestandteile I, II, III, IV und gegebenenfalls V unter Rühren gemischt werden.
[0019] Vorzugsweise wird die Mischung aus Wasser und Bestandteil IV) sowie gegebenenfalls
V) bei Temperaturen zwischen 10°C und 100°C mit einer Mischung der Bestandteile I)
und II) versetzt.
[0020] Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung von Dispersionen, enthaltend
- I) 5 - 60 Gew.-% mindestens eines als Kaltfließverbesserer für Mineralöle wirksamen
öllöslichen Polymers,
- II) 5 - 45 Gew.-% mindestens eines organischen, mit Wasser nicht mischbaren Lösemittels,
- III) 5 - 60 Gew.-% Wasser,
- IV) 0,001 bis 5 Gew.-% mindestens eines Alkanolaminsalzes einer polyzyklischen Carbonsäure
und
- V) 0 - 40 Gew.-% mindestens eines mit Wasser mischbaren organischen Lösemittels
zur Verbesserung der Kaltfließeigenschaften von paraffinhaltigen Mineralölen und daraus
hergestellten Produkten.
[0021] Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Verbesserung der Kaltfließeigenschaften
von paraffinhaltigen Mineralölen und daraus hergestellten Produkten, indem paraffinhaltigen
Mineralölen und daraus hergestellten Produkten Dispersionen zugegeben werden, die
- I) 5 - 60 Gew.-% mindestens eines als Kaltfließverbesserer für Mineralöle wirksamen
öllöslichen Polymers,
- II) 5 - 45 Gew.-% mindestens eines organischen, mit Wasser nicht mischbaren Lösemittels,
- III) 5 - 60 Gew.-% Wasser,
- IV) 0,001 bis 5 Gew.-% mindestens eines Alkanolaminsalzes einer polyzyklischen Carbonsäure
und
- V) 0 - 40 Gew.-% mindestens eines mit Wasser mischbaren organischen Lösemittels enthalten.
[0022] Unter Kaltfließverbesserern für Mineralöle werden all solche Polymere verstanden,
die die Kälteeigenschaften und insbesondere die Kaltfließfähigkeit von Mineralölen
verbessern. Die Kälteeigenschaften werden beispielsweise als Pour Point, Cloud Point,
WAT (Wax Appearance Temperature), Paraffinabscheidungsrate und/oder Cold Filter Plugging
Point (CFPP) gemessen.
[0023] Bevorzugte Kaltfließverbesserer I) sind beispielsweise
- i) Copolymere aus Ethylen und ethylenisch ungesättigten Estern, Ethern und/oder Alkenen,
- ii) Homo- oder Copolymere von C10-C30-Alkylreste tragenden Estern ethylenisch ungesättigter Carbonsäuren,
- iii) mit ethylenisch ungesättigten Estern und/oder Ethern gepfropfte Ethylen-Copolymere,
- iv) Homo- und Copolymere höherer Olefine, sowie
- v) Kondensationsprodukte aus Alkylphenolen und Aldehyden und/oder Ketonen.
[0024] Als Copolymere aus Ethylen und ethylenisch ungesättigten Estern, Ethern oder Alkenen
i) eignen sich insbesondere solche, die neben Ethylen 4 bis 18 mol-%, insbesondere
7 bis 15 mol-% mindestens eines Vinylesters, Acrylsäureesters, Methacrylsäureesters,
Alkylvinylethers und/oder Alkens enthalten.
[0025] Bei den Vinylestern handelt es sich vorzugsweise um solche der Formel 1
CH
2=CH-OCOR
1 (1)
worin R
1 C
1 bis C
30-Alkyl, vorzugsweise C
4 bis C
16-Alkyl, speziell C
6- bis C
12-Alkyl bedeutet. Die Alkylreste können linear oder verzweigt sein. In einer bevorzugten
Ausführungsform handelt es sich um lineare Alkylreste mit 1 bis 18 C-Atomen. In einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform steht R
1 für einen verzweigten Alkylrest mit 3 bis 30 C-Atomen und bevorzugt mit 5 bis 16
C-Atomen. Besonders bevorzugte Vinylester leiten sich von sekundären und insbesondere
tertiären Carbonsäuren ab, deren Verzweigung sich in alpha-Position zur Carbonylgruppe
befindet. Speziell bevorzugt sind dabei die auch als Versaticsäurevinylester bezeichneten
Vinylester tertiärer Carbonsäuren, die Neoalkylreste mit 5 bis 11 Kohlenstoffatomen,
insbesondere mit 8, 9 oder 10 Kohlenstoffatomen besitzen. Geeignete Vinylester umfassen
Vinylacetat, Vinylpropionat, Vinylbutyrat, Vinylisobutyrat, Vinylhexanoat, Vinylheptanoat,
Vinyloctanoat, Pivalinsäurevinylester, 2-Ethylhexansäurevinylester, Vinyllaurat, Vinylstearat
sowie Versaticsäureester wie Neononansäurevinylester, Neodecansäurevinylester, Neoundecansäurevinylester.
Insbesondere bevorzugt als Vinylester ist Vinylacetat.
[0026] In einer weiteren Ausführungsform können die genannten Alkylgruppen mit einer oder
mehreren Hydroxylgruppen substituiert sein.
[0027] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthalten diese Ethylen-Copolymere
Vinylacetat und mindestens einen weiteren Vinylester der Formel 1 worin R
1 für C
4 bis C
30-Alkyl, vorzugsweise C
4 bis C
16-Alkyl, speziell C
6- bis C
12-Alkyl steht. Als weitere Vinylester sind dabei die oben beschriebenen Vinylester
dieses Kettenlängenbereichs bevorzugt.
[0028] Bei den Acrylsäure- und Methacrylsäureestern handelt es sich vorzugsweise um solche
der Formel 2
CH
2=CR
2-COOR
3 (2)
worin R
2 Wasserstoff oder Methyl und R
3 C
1- bis C
30-Alkyl, vorzugsweise C
4- bis C
16-Alkyl, speziell C
6- bis C
12-Alkyl bedeutet. Die Alkylreste können linear oder verzweigt sein. In einer bevorzugten
Ausführungsform sind sie linear. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform besitzen
sie eine Verzweigung in 2-Position zur Estergruppierung. Geeignete Acrylester umfassen
z.B. Methyl(meth)acrylat, Ethyl(meth)acrylat, Propyl(meth)acrylat, n- und iso-Butyl(meth)acrylat,
Hexyl-, Octyl-, 2-Ethylhexyl-, Decyl-, Dodecyl-, Tetradecyl-, Hexadecyl-, Octadecyl(meth)acrylat
sowie Mischungen dieser Comonomere, wobei die Formulierung (Meth)acrylat die entsprechenden
Ester der Acrylsäure und der Methacrylsäure umfasst.
[0029] Bei den Alkylvinylethern handelt es sich vorzugsweise um Verbindungen der Formel
3
CH
2=CH-OR
4 (3)
worin R
4 C
1- bis C
30-Alkyl, vorzugsweise C
4- bis C
16-Alkyl, speziell C
6- bis C
12-Alkyl bedeutet. Die Alkylreste können linear oder verzweigt sein. Beispielsweise
seien genannt Methylvinylether, Ethylvinylether, iso-Butylvinylether.
[0030] Bei den Alkenen handelt es sich vorzugsweise um einfach ungesättigte Kohlenwasserstoffe
mit 3 bis 30 Kohlenstoffatomen, insbesondere 4 bis 16 Kohlenstoffatomen und speziell
5 bis 12 Kohlenstoffatomen. Geeignete Alkene umfassen Propen, Buten, Isobuten, Penten,
Hexen, 4-Methylpenten, Hepten, Octen, Decen, Diisobutylen sowie Norbornen und seine
Derivate wie Methylnorbornen und Vinylnorbornen.
[0031] Die Alkylreste R
1, R
3 und R
4 können in untergeordneten Mengen funktionelle Gruppen wie beispielsweise Amino-,
Amido-, Nitro-, Cyano-, Hydroxy-, Keto-, Carbonyl-, Carboxy-, Ester-, Sulfogruppen
und/oder Halogenatome tragen, solange diese den Kohlenwasserstoffcharakter der genannten
Reste nicht wesentlich beeinträchtigen. In einer bevorzugten Ausführungsform tragen
die Alkylreste R
1, R
3 und R
4 jedoch keine basisch reagierenden und insbesondere keine stickstoffhaltigen funktionellen
Gruppen.
[0032] Besonders bevorzugte Terpolymerisate enthalten außer Ethylen bevorzugt 3,5 bis 17
mol-%, insbesondere 5 bis 15 mol-% Vinylacetat und 0,1 bis 10 mol-%, insbesondere
0,2 bis 5 mol% mindestens eines langkettigen Vinylesters, (Meth)acrylesters und/oder
Alkens, wobei der gesamte Comonomergehalt zwischen 4 und 18 mol-%, bevorzugt zwischen
7 und 15 mol% liegt. Besonders bevorzugte Termonomere sind dabei 2-Ethylhexansäurevinylester,
Neononansäurevinylester und Neodecansäurevinylester. Weitere besonders bevorzugte
Copolymere enthalten neben Ethylen und 3,5 bis 17,5 mol-% Vinylestern noch 0,1 bis
10 mol-% Olefine wie Propen, Buten, Isobuten, Hexen, 4-Methylpenten, Octen, Diisobutylen,
Norbornen und/oder Styrol.
[0033] Das Molekulargewicht der Ethylen-Copolymere i) liegt bevorzugt zwischen 100 und 100.000
und speziell zwischen 250 und 20.000 Monomereinheiten. Die gemäß DIN 53735 bei 190
°C und einer Auflagekraft von 2,16 kg gemessenen MFI
190-Werte der Ethylen-Copolymere i) liegen bevorzugt zwischen 0,1 und 1.200 g/10 min
und speziell zwischen 1 und 900 g/min. Die Mittels
1H-NMR-Spektroskopie bestimmten Verzweigungsgrade liegen bevorzugt zwischen 1 und 9
CH
3/100 CH
2-Gruppen, insbesondere zwischen 2 und 6 CH
3/100 CH
2-Gruppen, die nicht aus den Comonomeren stammen.
[0034] Bevorzugt werden Mischungen aus zwei oder mehr der oben genannten Ethylen-Copolymere
eingesetzt. Besonders bevorzugt unterscheiden sich die den Mischungen zu Grunde liegenden
Polymere in mindestens einem Charakteristikum. Beispielsweise können sie unterschiedliche
Comonomere enthalten, unterschiedliche Comonomergehalte, Molekulargewichte und/oder
Verzweigungsgrade aufweisen.
[0035] Die Herstellung der Copolymere i) erfolgt nach bekannten Verfahren (vgl. hierzu z.B.
Ullmanns Encyclopädie der Technischen Chemie, 5. Auflage, Vol. A 21, Seiten 305 bis
413). Geeignet sind die Polymerisation in Lösung, in Suspension, in der Gasphase und
die Hochdruckmassepolymerisation. Vorzugsweise wendet man die Hochdruckmassepolymerisation
an, die bei Drücken von 50 bis 400 MPa, vorzugsweise 100 bis 300 MPa und Temperaturen
von 50 bis 350°C, vorzugsweise 100 bis 300°C, durchgeführt wird. Die Reaktion der
Comonomeren wird durch Radikale bildende Initiatoren (Radikalkettenstarter) eingeleitet.
Zu dieser Substanzklasse gehören z.B. Sauerstoff, Hydroperoxide, Peroxide und Azoverbindungen
wie Cumolhydroperoxid, t-Butylhydroperoxid, Dilauroylperoxid, Dibenzoylperoxid, Bis(2-ethylhexyl)-peroxidicarbonat,
t-Butylpermaleinat, t-Butylperbenzoat, Dicumylperoxid, t-Butylcumylperoxid, Di-(t-butyl)peroxid,
2,2'-Azo-bis(2-methylpropanonitril), 2,2'-Azo-bis(2-methylbutyronitril). Die Initiatoren
werden einzeln oder als Gemisch aus zwei oder mehr Substanzen in Mengen von 0,01 bis
20 Gew.%, vorzugsweise 0,05 bis 10 Gew.%, bezogen auf das Comonomerengemisch, eingesetzt.
[0036] Der gewünschte Schmelzflussindex MFI der Copolymere i) wird bei gegebener Zusammensetzung
des Comonomerengemisches durch Variation der Reaktionsparameter Druck und Temperatur
und gegebenenfalls durch Zusatz von Moderatoren eingestellt. Als Moderatoren haben
sich Wasserstoff, gesättigte oder ungesättigte Kohlenwasserstoffe, wie beispielsweise
Propan und Propen, Aldehyde, wie beispielsweise Propionaldehyd, n-Butyraldehyd und
Isobutyraldehyd, Ketone, wie beispielsweise Aceton, Methylethylketon, Methylisobutylketon
und Cyclohexanon oder Alkohole wie beispielsweise Butanol, bewährt. In Abhängigkeit
von der angestrebten Viskosität werden die Moderatoren in Mengen bis zu 20 Gew.%,
vorzugsweise 0,05 bis 10 Gew.%, bezogen auf das Comonomerengemisch, angewandt.
[0037] Die Hochdruckmassepolymerisation wird in bekannten Hochdruckreaktoren, z. B. Autoklaven
oder Rohrreaktoren diskontinuierlich oder kontinuierlich durchgeführt, besonders bewährt
haben sich Rohrreaktoren. Lösungsmittel wie aliphatische Kohlenwasserstoffe oder Kohlenwasserstoffgemische,
Toluol oder Xylol, können im Reaktionsgemisch enthalten sein, wenngleich sich die
lösungsmittelfreie Arbeitsweise besonders bewährt hat. Nach einer bevorzugten Ausführungsform
der Polymerisation wird das Gemisch aus den Comonomeren, dem Initiator und, sofern
eingesetzt, dem Moderator, einem Rohrreaktor über den Reaktoreingang sowie über einen
oder mehrere Seitenäste zugeführt. Hierbei können die Comonomerenströme unterschiedlich
zusammengesetzt sein (
EP-B-0 271 738).
[0038] Als Homo- oder Copolymere von C
10-C
30-Alkylreste tragenden Estern ethylenisch ungesättigter Carbonsäuren (ii) eignen sich
insbesondere solche, die wiederkehrende Strukturelemente der Formel 4 enthalten,

wobei R
5 und R
6 unabhängig voneinander für Wasserstoff, Phenyl oder eine Gruppe der Formel COOR
8 stehen, R
7 für Wasserstoff, Methyl oder eine Gruppe der Formel -CH
2COOR
8 steht und R
8 für einen C
10- bis C
30-Alkyl- oder Alkylenrest, vorzugsweise für einen C
12 bis C
26-Alkyl- oder Alkylenrest steht, mit der Maßgabe, dass diese wiederkehrenden Struktureinheiten
mindestens eine und höchstens zwei Carbonsäureestereinheiten in einem Strukturelement
enthalten.
[0039] Besonders geeignet sind Homo- und Copolymere, worin R
5 und R
6 für Wasserstoff oder eine Gruppe der Formel COOR
8 und R
7 für Wasserstoff oder Methyl steht. Diese Struktureinheiten leiten sich von Estern
von Monocarbonsäuren wie z.B. Acrylsäure, Methacrylsäure, Zimtsäure, bzw. von Halb-
oder Diestern von Dicarbonsäuren wie z.B. Maleinsäure, Fumarsäure und Itaconsäure
ab. Besonders bevorzugt sind die Ester der Acrylsäure.
[0040] Für die Veresterung der ethylenisch ungesättigten Mono- und Dicarbonsäuren geeignete
Alkohole sind solche mit 10-30 C-Atomen, insbesondere solche mit 12 bis 26 C-Atomen
wie beispielsweise solche mit 18 bis 24 C-Atomen. Sie können natürlichen oder synthetischen
Ursprungs sein. Die Alkylreste sind dabei bevorzugt linear oder zumindest weitestgehend
linear. Geeignete Fettalkohole umfassen 1-Decanol, 1-Dodecanol, 1-Tridecanol, Isotridecanol,
1-Tetradecanol, 1-Hexadecanol, 1-Octadecanol, Eicosanol, Docosanol, Tetracosanol,
Hexacosanol sowie natürlich vorkommende Mischungen wie beispielsweise Cocosfettalkohol,
Talgfettalkohol, hydrierten Talgfettalkohol und Behenylalkohol.
[0041] Die Copolymere des Bestandteils (ii) können neben den C
10-C
30-Alkylestern ungesättigter Carbonsäuren weitere Comonomere wie Vinylester der Formel
1, kürzerkettige (Meth)acrylsäureester der Formel 2, Alkylvinylether der Formel 3
und/oder Alkene umfassen. Bevorzugte Vinylester entsprechen der für Formel 1 gegebenen
Bedeutung. Besonders bevorzugt ist Vinylacetat. Bevorzugte Alkene sind α-Olefine,
das heißt lineare Olefine mit endständiger Doppelbindung, vorzugsweise mit Kettenlängen
von 3 bis 50 und insbesondere 6 bis 36 speziell 10 bis 30 wie beispielsweise 18 bis
24 Kohlenstoffatomen. Beispiele geeigneter α-Olefine sind Propen, 1-Buten, iso-Buten,
1-Octen, 1-Nonen, 1-Decen, 1-Dodecen, 1-Tridecen, 1-Tetradecen, 1-Pentadecen, 1-Hexadecen,
1-Heptadecen, 1-Octadecen, 1-Nonadecen, 1-Eicosen, 1-Henicosen, 1-Docosen, 1-Tetracosen.
Ebenfalls geeignet sind kommerziell erhältliche Kettenschnitte, wie beispielsweise
C
13-18-α-Olefine, C
12-16-α-Olefine, C
14-16-α-Olefine, C
14-18-α-Olefine, C
16-18-α-Olefine, C
16-20-α-Olefine, C
22-28-α-Olefine, C
30+-α-Olefine.
[0042] Weiterhin sind insbesondere Heteroatome tragende ethylenisch ungesättigte Verbindungen
wie beispielsweise Allylpolyglykole, Acrylsäurebenzylester, Hydroxyethylacrylat, Hydroxypropylacrylat,
Hydroxybutylacrylat, Dimethylaminoethylacrylat, Perfluoralkylacrylat, sowie die entsprechenden
Ester und Amide der Methacrylsäure, Vinylpyridin, Vinylpyrrolidon, Acrylsäure, Methacrylsäure,
p-Acetoxystyrol, und Methoxyessigsäurevinylester als Comonomere in Bestandteil ii)
geeignet. Bevorzugt liegt ihr Anteil am Polymer unterhalb 20 mol-%, insbesondere zwischen
1 und 15 mol-% wie beispielsweise zwischen 2 und 10 mol-%.
[0043] Als Comonomere geeignete Allylpolyglykole können in einer bevorzugten Ausführungsformen
der Erfindung 1 bis 50 Ethoxy- oder Propoxy-Einheiten umfassen, und der Formel 5 entsprechen:

worin
- R9
- für Wasserstoff oder Methyl steht,
- Z
- für C1-C3-Alkyl steht,
- R10
- für Wasserstoff, C1-C30-Alkyl, Cycloalkyl, Aryl oder -C(O)-R12 steht,
- R11
- für Wasserstoff oder C1-C20-Alkyl steht,
- R12
- für C1-C30-Alkyl, C3-C30-Alkenyl, Cycloalkyl oder Aryl steht und
- m
- eine Zahl von 1 bis 50, vorzugsweise 1 bis 30 bedeutet.
[0044] Besonders bevorzugt sind Comonomere der Formel 5, bei denen R
9 und R
11 für Wasserstoff und R
10 für Wasserstoff oder C
1-C
4-Alkylgruppen stehen.
[0045] Bevorzugte Homo- oder Copolymere ii) enthalten mindestens 10 mol-%, insbesondere
20 bis 95 mol-% speziell 30 bis 80 mol-% wie beispielsweise 40 bis 60 mol-% von C
10-C
30-Alkylreste tragenden Estern ethylenisch ungesättigter Carbonsäuren abgeleitete Struktureinheiten.
In einer speziellen Ausführungsform bestehen die Kaltfließverbesserer ii) aus von
C
10-C
30-Alkylreste tragenden Estern ethylenisch ungesättigter Carbonsäuren abgeleiteten Struktureinheiten.
[0046] Bevorzugte Homo- oder Copolymere von C
10-C
30-Alkylreste tragenden Estern ethylenisch ungesättigter Carbonsäuren ii) sind beispielsweise
Poly(alkylacrylate), Poly(alkylmethacrylate), Copolymere von Alkyl(meth)acrylaten
mit Vinylpyridin, Copolymere von Alkyl(meth)acrylaten mit Allylpolyglykolen, veresterte
Copolymere von Alkyl(meth)acrylaten mit Maleinsäureanhydrid, Copolymere von veresterten
ethylenisch ungesättigten Dicarbonsäuren wie beispielsweise Malein- bzw. Fumarsäuredialkylestern
mit α-Olefinen, Copolymere von veresterten ethylenisch ungesättigten Dicarbonsäuren
wie beispielsweise Malein- bzw. Fumarsäuredialkylestern mit ungesättigten Vinylestern
wie beispielsweise Vinylacetat wie auch Copolymere von veresterten ethylenisch ungesättigten
Dicarbonsäuren wie beispielsweise Malein- bzw. Fumarsäuredialkylestern mit Styrol.
In einer bevorzugten Ausführungsform enthalten die erfindungsgemäßen Copolymere (ii)
keine basisch reagierenden und insbesondere keine stickstoffhaltigen Comonomere.
[0047] Die Molekulargewichte bzw. Molmassenverteilungen der erfindungsgemäßen Copolymeren
sind durch einen K-Wert (gemessen nach Fikentscher in 5 %iger Lösung in Toluol) von
10 bis 100, vorzugsweise 15 bis 80 charakterisiert. Die mittleren Molekulargewichte
Mw können in einem Bereich von 5.000 bis 1.000.000, bevorzugt von 10.000 bis 300.000
und speziell von 25.000 bis 100.000 liegen und beispielsweise mittels Gel-Permeations-Chromatographie
GPC gegen Poly(styrol)-Standards bestimmt werden.
[0048] Die Herstellung der Copolymere ii) erfolgt üblicherweise durch (Co)polymerisation
von Estern ethylenisch ungesättigter Carbonsäuren, insbesondere Alkylacrylaten und/oder
Alkylmethacrylaten, gegebenenfalls mit weiteren Comonomeren nach üblichen radikalischen
Polymerisationsverfahren.
[0049] Ein geeignetes Herstellungsverfahren zur Herstellung der Kaltfließverbesserer ii)
besteht darin, die Monomeren in einem organischen Lösungsmittel zu lösen und in Gegenwart
eines Radikalkettenstarters bei Temperaturen im Bereich von 30 bis 150 °C zu polymerisieren.
Als Lösungsmittel eignen sich bevorzugt aromatische Kohlenwasserstoffe, wie z. B.
Toluol, Xylol, Trimethylbenzol, Dimethylnaphthalin oder Gemische dieser aromatischen
Kohlenwasserstoffe. Auch handelsübliche Gemische aus aromatischen Kohlenwasserstoffe
wie z.B. Solvent Naphtha oder Shellsol AB
® finden Verwendung. Als Lösungsmittel sind ebenfalls aliphatische Kohlenwasserstoffe
geeignet. Auch alkoxylierte aliphatische Alkohole oder deren Ester wie z.B. Butylglykol
finden als Lösungsmittel Verwendung, bevorzugt aber als Gemisch mit aromatischen Kohlenwasserstoffen.
In speziellen Fällen ist auch eine lösemittelfreie Polymerisation zur Herstellung
der Kaltfließverbesserer ii) möglich.
[0050] Als Radikalstarter werden üblicherweise gebräuchliche Starter wie Azo-bisisobutyronitril,
Ester von Peroxycarbonsäuren wie z.B. t-Butyl-perpivalat und t-Butyl-per-2-ethylhexanoat
oder Dibenzoylperoxid verwendet.
[0051] Eine weitere Möglichkeit zur Herstellung der Kaltfließverbesserer ii) besteht in
der polymeranalogen Veresterung oder Umesterung von bereits polymerisierten ethylenisch
ungesättigten Carbonsäuren, deren Estern mit kurzkettigen Alkoholen oder deren reaktiven
Equivalenten wie beispielsweise Säureanhydriden mit Fettalkoholen mit 10 bis 30 C-Atomen.
So führt beispielsweise die Umesterung von Poly(meth)acrylsäure mit Fettalkoholen
oder die Veresterung von Polymeren aus Maleinsäureanhydrid und α-Olefinen mit Fettalkoholen
zu erfindungsgemäß geeigneten Kaltfließverbesserern ii).
[0052] Geeignete, mit ethylenisch ungesättigten Estern gepfropfte Ethylen-Copolymere iii)
sind beispielsweise solche, die
- a) ein Ethylen-Copolymer umfassen, welches neben Ethylen 4 bis 20 mol-% und vorzugsweise
6 bis 18 mol-% mindestens eines Vinylesters, Acrylesters, Methacrylesters, Alkylvinylethers
und/oder Alkens enthält, auf welches
- b) ein Homo- oder Copolymer eines Esters einer α,ß-ungesättigten Carbonsäure mit einem
C6- bis C30-Alkohol aufgepfropft ist.
[0053] Im Allgemeinen handelt es sich bei dem Ethylen-Copolymer a) um eines der als Kaltfließverbesserer
i) beschriebenen Copolymere. Als Copolymer a) für die Pfropfung bevorzugte Ethylen-Copolymere
sind insbesondere solche, die neben Ethylen 7,5 bis 15 mol-% Vinylacetat enthalten.
Weiterhin besitzen bevorzugte Ethylen-Copolymere a) MFI
190-Werte zwischen 1 und 900 g/min und speziell zwischen 2 und 500 g/min.
[0054] Die auf die Ethylen-Copolymere a) gepfropften (Co)polymere b) enthalten bevorzugt
40 bis 100 Gew.-% und insbesondere 50 bis 90 Gew.-% einer oder mehrerer Struktureinheiten,
die sich von Acrylsäurealkylestern und/oder Methacrylsäureestern ableiten. Bevorzugt
tragen mindestens 10 mol-%, insbesondere 20 bis 100 mol-% speziell 30 bis 90 mol-%
wie beispielsweise 40 bis 70 mol-% der aufgepfropften Struktureinheiten Alkylreste
mit mindestens 12 C-Atomen. Besonders bevorzugt als Monomere sind (Meth)acrylsäurealkylester
mit C
16-C
36-Alkylresten, insbesondere mit C
18-C
30-Alkylresten wie beispielsweise mit C
20-C
24-Alkylresten.
[0055] Gegebenenfalls enthalten die aufgepfropften Polymere b) 0 bis 60 Gew.-%, bevorzugt
10 bis 50 Gew.-% einer oder mehrerer weiterer Struktureinheiten, die sich von weiteren
ethylenisch ungesättigten Verbindungen ableiten. Geeignete weitere ethylenisch ungesättigte
Verbindungen sind beispielsweise Vinylester von Carbonsäuren mit 1 bis 20 C-Atomen,
α-Olefine mit 6 bis 40 C-Atomen, Vinylaromaten, Dicarbonsäuren sowie deren Anhydride
und Ester mit C
10-C
30-Fettalkoholen, Acrylsäure, Methacrylsäure und insbesondere Heteroatome tragende ethylenisch
ungesättigte Verbindungen wie beispielsweise Acrylsäurebenzylester, Hydroxyethylacrylat,
Hydroxypropylacrylat, Hydroxybutylacrylat, p-Acetoxystyrol, Methoxyessigsäurevinylester,
Dimethylaminoethylacrylat, Perfluoralkylacrylat, die Isomere des Vinylpyridins und
seiner Derivate, N-Vinylpyrrolidon sowie (Meth)acrylamid und seine Derivate wie N-Alkyl(meth)acrylamide
mit C
1-C
20-Alkylresten. Auch Allylpolyglykole der Formel 5, in der R
9, R
10 und R
11 die unter ii) gegebenen Bedeutungen haben, sind als weitere ethylenisch ungesättigte
Verbindungen geeignet.
[0056] Die Pfropfpolymere ii) enthalten gewöhnlich Ethylen-Copolymer a) und Homo- oder Copolymer
eines Esters einer α,β-ungesättigten Carbonsäure mit einem C
6- bis C
30-Alkohol b) im Gewichtsverhältnis von 1 : 10 bis 10:1, bevorzugt von 1 : 8 bis 5 :
1 wie beispielsweise von 1 : 5 bis 1:1.
[0057] Die Herstellung von Pfropfpolymeren iii) erfolgt nach bekannten Verfahren. So sind
die Pfropfpolymerisate iii) beispielsweise durch Mischen von Ethylen-Copolymer a)
und Comonomer bzw. Comonomermischung b) gegebenenfalls in Gegenwart eines organischen
Lösemittel und Zugabe eines Radikalkettenstarters zugänglich.
[0058] Als Homo- und Copolymere höherer Olefine (iv) sind Polymere von α-Olefinen mit 3
bis 30 C-Atomen geeignet. Diese können sich direkt von monoethylenisch ungesättigten
Monomeren ableiten oder indirekt durch Hydrierung von Polymeren, die sich von mehrfach
ungesättigten Monomeren wie Isopren oder Butadien ableiten, hergestellt werden. Bevorzugte
Copolymere enthalten Struktureinheiten, die sich von α-Olefinen mit 3 bis 24 C-Atomen
ableiten und Molekulargewichte von bis zu 120.000 g/mol aufweisen. Bevorzugte α-Olefine
sind Propen, Buten, Isobuten, n-Hexen, Isohexen, n-Octen, Isoocten, n-Decen, Isodecen.
Daneben können diese Polymere auch untergeordnete Mengen an von Ethylen abgeleiteten
Struktureinheiten enthalten. Diese Copolymere können auch geringe Mengen, z.B. bis
zu 10 mol-% weiterer Comonomere wie z.B. nicht endständige Olefine oder nicht konjugierte
Olefine enthalten. Besonders bevorzugt sind Ethylen-Propylen-Copolymere. Weiterhin
bevorzugt sind Copolymere verschiedener Olefine mit 5 bis 30 C-Atomen wie beispielsweise
Poly(hexen-co-decen). Es kann sich dabei sowohl um statistisch aufgebaute Copolymere
wie auch um Blockcopolymere handeln. Die Olefinhomo- und -copolymere können nach bekannten
Methoden hergestellt werden, z.B. mittels Ziegler- oder Metallocen-Katalysatoren.
[0059] Als Kondensationsprodukte aus Alkylphenolen und Aldehyden und/oder Ketonen v) eignen
sich insbesondere solche Polymere, die Struktureinheiten umfassen, die mindestens
eine phenolische, d.h. aus direkt an das aromatische System gebundene OH-Gruppe, sowie
mindestens eine direkt an ein aromatisches System gebundene Alkyl-, Alkenyl-, Alkylether-
oder Alkylestergruppe aufweisen.
[0060] In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Kondensationsprodukte aus Alkylphenolen
und Aldehyden oder Ketonen (v) Alkylphenol-Aldehydharze. Alkylphenol-Aldehyd-Harze
sind prinzipiell bekannt und beispielsweise im
Römpp Chemie Lexikon, 9. Auflage, Thieme Verlag 1988-92, Band 4, S. 3351 ff. beschrieben. Erfindungsgemäß geeignet sind insbesondere solche Alkylphenol-Aldehydharze,
die sich von Alkylphenolen mit ein oder zwei Alkylresten in ortho- und/oder para-Position
zur OH-Gruppe ableiten. Besonders bevorzugt als Ausgangsmaterialien sind Alkylphenole,
die am Aromaten mindestens zwei zur Kondensation mit Aldehyden befähigte Wasserstoffatome
tragen und insbesondere monoalkylierte Phenole, deren Alkylrest sich in der para-Stellung
befindet. Die Alkylreste können bei den im erfindungsgemäßen Verfahren einsetzbaren
Alkylphenol-Aldehyd-Harzen gleich oder verschieden sein. Sie können gesättigt oder
ungesättigt sein, bevorzugt sind sie gesättigt. Bevorzugt besitzen die Alkylreste
1 - 200, vorzugsweise 4 - 50, insbesondere 6 - 36 Kohlenstoffatome. Die Alkylreste
können linear oder verzweigt sein, bevorzugt sind sie linear. Besonders bevorzugte
Alkylreste mit mehr als 6 C-Atomen besitzen bevorzugt höchstens eine Verzweigung pro
4 C-Atome, besonders bevorzugt höchstens eine Verzweigung pro 6 C-Atome und speziell
sind sie linear. Beispiele für bevorzugte Alkylreste sind n-, iso- und tert.-Butyl-,
n- und iso-Pentyl-, n- und iso-Hexyl-, n- und iso-Octyl-, n- und iso-Nonyl-, n- und
iso-Decyl-, n- und iso-Dodecyl-, Tetradecyl-, Hexadecyl-, Octadecyl-, Tripropenyl-,
Tetrapropenyl-, Poly(propenyl)- und Poly(isobutenyl)reste sowie von kommerziell erhältlichen
Rohstoffen wie beispielsweise α-Olefin-Kettenschnitten oder Fettsäuren im Kettenlängenbereich
von beispielsweise C
13-18, C
12-16, C
14-16, C
14-18, C
16-18, C
16-20, C
22-28 und C
30+ abgeleiteten, im wesentlichen linearen Alkylreste. Besonders geeignete Alkylphenol-Aldehydharze
leiten sich von linearen Alkylresten mit 8 und 9 C-Atomen ab. Weitere besonders geeignete
Alkylphenol-Aldehydharze leiten sich von linearen Alkylresten im Kettenlängenbereich
von C
12 bis C
36 ab.
[0061] Geeignete Aldehyde für die Herstellung der Alkylphenol-Aldehydharze sind solche mit
1 bis 12 Kohlenstoffatomen und vorzugsweise solche mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen wie
beispielsweise Formaldehyd, Acetaldehyd, Propionaldehyd, Butyraldehyd, 2-Ethylhexanal,
Benzaldehyd, Glyoxalsäure sowie deren reaktive Equivalente wie Paraformaldehyd und
Trioxan. Besonders bevorzugt ist Formaldehyd in Form von Paraformaldehyd und insbesondere
Formalin.
[0062] Das Molekulargewicht der Alkylphenol-Aldehyd-Harze kann in weiten Grenzen schwanken.
Voraussetzung für ihre erfindungsgemäße Eignung ist jedoch, dass die Alkylphenol-Aldehydharze
zumindest in anwendungsrelevanten Konzentrationen von 0,001 bis 1 Gew.-% öllöslich
sind. Vorzugsweise liegt das mittels Gelpermeationschromatographie (GPC) gegen Polystyrolstandards
in THF gemessene Molekulargewicht zwischen 400 und 50.000, insbesondere zwischen 800
und 20.000 g/mol wie beispielsweise zwischen 1.000 und 20.000.
[0063] In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung handelt es sich bei den Kaltfließverbesserern
v) um Alkylphenol-Formaldehydharze, die Oligo- oder Polymere mit einer repetitiven
Struktureinheit der Formel 6

worin R
13 für C
1-C
200-Alkyl oder C
2-C
200-Alkenyl und n für eine Zahl von 2 bis 250 steht, enthalten. Bevorzugt steht R
13 für C
4-C
50-Alkyl oder -Alkenyl und insbesondere für C
6-C
36-Alkyl oder -Alkenyl. Bevorzugt steht n für eine Zahl von 3 bis 100 und speziell für
eine Zahl von 5 bis 50 wie beispielsweise eine Zahl von 10 bis 35.
[0064] Weitere bevorzugte Alkylphenol-Aldehydharze (v) entsprechen der Formel 7

worin
- R14
- für Wasserstoff, einen C1- bis C11-Alkylrest oder eine Carboxylgruppe,
- R15 und R16
- unabhängig voneinander für Wasserstoff, einen verzweigten Alkyl- oder Alkenylrest
mit 10 bis 40 C-Atomen steht, der mindestens eine Carboxyl-, Carboxylat- und/oder
Estergruppe trägt,
- R17
- für C1-C200-Alkyl oder C2-C200-Alkenyl, O-R18 oder O-C(O)-R18,
- R18
- für C1-C200-Alkyl oder C2-C200-Alkenyl,
- n
- für eine Zahl von 2 bis 250 und
- k
- für 1 oder 2 stehen.
[0065] Die erfindungsgemäß geeigneten Alkylphenol-Aldehydharze sind nach bekannten Verfahren
zugänglich, z.B. durch Kondensation der entsprechenden Alkylphenole mit Formaldehyd,
d.h. mit 0,5 bis 1,5 Mol, bevorzugt 0,8 bis 1,2 Mol Formaldehyd pro Mol Alkylphenol.
Die Kondensation kann Iösemittelfrei erfolgen, bevorzugt erfolgt sie jedoch in Gegenwart
eines nicht oder nur teilweise wassermischbaren inerten organischen Lösemittels wie
Mineralöle, Alkohole, Ether und ähnliches. Auch auf biogenen Rohstoffen wie Fettsäuremethylestern
basierende Lösemittel sind als Reaktionsmedium geeignet. Bevorzugt erfolgt die Kondensation
im organischen, mit Wasser nicht mischbaren Lösemittel II). Besonders bevorzugt sind
dabei Lösemittel, die mit Wasser Azeotrope bilden können. Als derartige Lösemittel
werden insbesondere Aromaten wie Toluol, Xylol, Diethylbenzol und höher siedende kommerzielle
Lösemittelgemische wie Shellsol
® AB, und Solvent Naphtha eingesetzt. Die Kondensation erfolgt bevorzugt zwischen 70
und 200 °C wie beispielsweise zwischen 90 und 160 °C. Sie wird üblicherweise durch
0,05 bis 5 Gew.-% Basen oder bevorzugt Säuren katalysiert.
[0066] Die verschiedenen Kaltfließverbesserer (i) bis (v) können alleine oder als Mischung
verschiedener Kaltfließverbesserer einer oder mehrerer Gruppen eingesetzt werden.
Bei Mischungen werden die einzelnen Komponenten üblicherweise mit einem Anteil von
5 bis 95 Gew.-% wie beispielsweise 20 bis 90 Gew.-% bezogen auf die Gesamtmenge an
eingesetztem Kaltfließverbesserer (I) eingesetzt.
[0067] Als nicht mit Wasser mischbare Lösemittel (II) haben sich aliphatische, aromatische
und alkylaromatische Kohlenwasserstoffe und deren Mischungen besonders bewährt. In
diesen Lösemitteln sind die erfindungsgemäß einsetzbaren Kaltfließverbesserer (I)
bei Temperaturen oberhalb 50 °C zumindest 20 gew.-%ig löslich. Bevorzugte Lösemittel
enthalten keine polaren Gruppen im Molekül und weisen Siedepunkte auf, die einen möglichst
geringen apparativen Aufwand bei der geforderten Arbeitstemperatur von 60 °C und mehr
erlauben, d.h. sie sollen Siedepunkte von mindestens 60 °C und vorzugsweise von 80
bis 200 °C unter Normalbedingungen aufweisen. Beispiele für geeignete Lösemittel sind:
Dekan, Toluol, Xylol, Diethylbenzol, Naphthalin, Tetralin, Dekalin, und kommerzielle
Lösemittelgemische wie Shellsol
®-, Exxsol
®, Isopar
®-, Solvesso
®-Typen, Solvent Naphtha und/oder Kerosin. In bevorzugter Ausführungsform umfassen
die mit Wasser nicht mischbaren Lösemittel mindestens 10 Gew.-%, bevorzugt 20 bis
100 Gew.-% wie beispielsweise 30 bis 90 Gew.-% an aromatischen Bestandteilen. Diese
Lösemittel können auch für die Herstellung der erfindungsgemäß eingesetzten Kaltfließverbesserer
eingesetzt werden.
[0068] Als Alkanolammoniumsalze polyzyklischer Carbonsäuren (IV) eignen sich insbesondere
solche Verbindungen, die durch Neutralisation mindestens einer polyzyklischen Carbonsäure
mit mindestens einem Alkanolamin herstellbar sind. Geeignete polyzyklische Carbonsäuren
leiten sich von polyzyklischen Kohlenwasserstoffen ab, die mindestens zwei fünf- und/oder
sechsgliedrige Ringe enthalten, die über zwei bevorzugt vicinale Kohlenstoffatome
miteinander verbunden sind. Diese Ringe enthalten höchstens ein Heteroatom wie beispielsweise
Sauerstoff oder Stickstoff, bevorzugt handelt es sich jedoch bei allen Ringatomen
um Kohlenstoffatome. Die Ringe können gesättigt oder ungesättigt sein. Sie können
unsubstituiert oder substituiert sein und tragen mindestens eine Carboxylgruppe bzw.
einen mindestens eine Carboxylgruppe tragenden Substituenten oder ein zur Salzbildung
mit Aminen befähigtes Equivalent einer Carboxylgruppe.
[0069] Bevorzugt enthalten die polyzyklischen Carbonsäuren mindestens drei Ringsysteme,
die über jeweils zwei vicinale Kohlenstoffatome zweier Ringsysteme verknüpft sind.
[0070] Gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei der dem Alkanolammoniumsalz
(IV) zu Grunde liegenden polyzyklischen Carbonsäure um eine Kohlenwasserstoffverbindung
der nachstehenden Formel (8):

wobei
- X
- für Kohlenstoff, Stickstoff und/oder Sauerstoff steht, mit der Maßgabe, dass jede
der aus vier miteinander verbundenen X bestehenden Struktureinheiten aus entweder
4 Kohlenstoffatomen oder 3 Kohlenstoffatomen und einem Sauerstoffatom oder einem Stickstoffatom
besteht,
- R19, R20, R21 und R22
- gleich oder verschieden sind und für ein Wasserstoffatom oder Kohlenwasserstoffgruppen,
die jeweils an mindestens ein Atom eines der beiden Ringe gebunden sind, wobei diese
Kohlenwasserstoffgruppen ausgewählt sind aus
Alkylgruppen mit eins bis fünf Kohlenstoffatomen,
Arylgruppen,
Kohlenwasserstoffringen mit fünf bis sechs Atomen, die gegebenenfalls ein Heteroatom,
wie Stickstoff oder Sauerstoff, enthalten, wobei der Kohlenwasserstoffring gesättigt
oder ungesättigt, unsubstituiert oder durch einen gegebenenfalls olefinischen aliphatischen
Rest mit eins bis vier Kohlenstoffatomen substituiert ist, wobei jeweils zwei der
Reste R19, R20, R21 und R22 einen derartigen Kohlenwasserstoffring bilden, und
- Z
- für eine Carboxylgruppe oder einen mindestens eine Carboxylgruppe tragenden Alkylrest
steht.
[0071] Gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung handelt es sich bei
der polyzyklischen Kohlenwasserstoffverbindung um eine Kohlenwasserstoffverbindung
der nachstehenden Formel (9):

worin
höchstens ein X jedes Rings für ein Heteroatom, wie Stickstoff oder Sauerstoff, steht
und die anderen Atome X für Kohlenstoffatome stehen,
- R19, R20, R21 und R22
- die oben angegebene Bedeutung haben und
- Z
- an mindestens ein Atom mindestens eines der beiden Ringe gebunden ist und für eine
Carboxylgruppe oder einen mindestens eine Carboxylgruppe tragenden Alkylrest steht.
[0072] Besonders bevorzugte polyzyklische Kohlenwasserstoffverbindungen besitzen 12 bis
etwa 30 Kohlenstoffatome und insbesondere 16 bis 24 Kohlenstoffatome wie beispielsweise
18 bis 22 Kohlenstoffatome. Weiterhin bevorzugt enthält mindestens ein Ringsystem
eine Doppelbindung. Bevorzugt handelt es sich bei den Resten R
19, R
20, R
21 und R
22 um Alkylreste wie Methyl, Ethyl, n-Propyl, isoPropyl, n-Butyl, iso-Butyl und tert.-Butyl.
Z steht bevorzugt für eine direkt an ein Ringsystem gebundene Carboxylgruppe. Weiterhin
bevorzugt steht Z für eine über eine Alkylengruppe wie beispielsweise über eine Methylengruppe
an ein Ringsystem gebundene Carboxylgruppe.
[0073] In einer speziellen Ausführungsform werden als polyzyklische Carbonsäuren der Formel
(8) und/oder (9) auf Naturharzen basierende Säuren eingesetzt. Diese natürlichen Säuren
sind beispielsweise durch Extraktion harzhaltiger Bäume, insbesondere harzhaltiger
Nadelbäume, erhältlich und können aus diesen Extrakten destillativ isoliert werden.
Unter den auf Harz basierenden Säuren werden die Abietinsäure, die Dihydroabietinsäure,
die Tetrahydroabietinsäure, die Dehydroabietinsäure, die Neoabietinsäure, die Pimarsäure,
die Levopimarsäure und die Palustrinsäure sowie deren Derivate bevorzugt. In der Praxis
hat es sich bewährt, Mischungen verschiedener polyzyklischer Carbonsäuren einzusetzen.
Bevorzugte Mischungen auf Harz basierender Säuren haben Säurezahlen zwischen 150 und
200 mg KOH/g und insbesondere zwischen 160 und 185 mg KOH/g.
[0074] Auch Naphthensäuren sind als polyzyklische Carbonsäuren geeignet. Unter Naphthensäuren
werden aus Mineralölen extrahierte Gemische aus anellierten und alkylierten Cyclopentan-
und Cyclohexancarbonsäuren verstanden. Die mittleren Molekulargewichte bevorzugter
Naphthensäuren liegen in der Regel zwischen 180 und 350 g/mol und insbesondere zwischen
190 und 300 g/mol. Die Säurezahl liegt bevorzugt im Bereich von 140 - 270 mg KOH/g
und insbesondere zwischen 180 und 240 mg KOH/g.
[0075] Geeignete Alkanolamine zur Herstellung der erfindungsgemäßen Salze (IV) sind primäre,
sekundäre und tertiäre Amine, die mindestens einen mit einer Hydroxylgruppe substituierten
Alkylrest tragen. Bevorzugte Amine entsprechen der Formel 10
NR
23R
24R
25 (10)
worin
- R23
- für einen mindestens eine Hydroxylgruppe tragenden Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis
10 Kohlenstoffatomen und
- R24, R25
- unabhängig voneinander für Wasserstoff, einen gegebenenfalls substituierten Kohlenwasserstoffrest
mit 1 bis 50 C-Atomen, insbesondere C1- bis C20-Alkyl, C3- bis C20-Alkenyl, C6- bis C20-Aryl oder für R23 oder
- R23 und R24 oder R23 und R25
- zusammen für einen zyklischen mit mindestens einem Sauerstoffatom unterbrochenen Kohlenwasserstoffrest
stehen.
[0076] R
23 steht bevorzugt für einen linearen oder verzweigten Alkylrest. R
23 kann eine oder mehrere wie beispielsweise zwei, drei oder mehr Hydroxylgruppen tragen.
Für den Fall, dass auch R
24 und/oder R
25 für R
23 stehen, sind Amine der Formel (10) bevorzugt, die insgesamt höchstens 5 und insbesondere
1, 2 oder 3 Hydroxylgruppen tragen. In einer bevorzugten Ausführungsform steht R
23 für eine Gruppe der Formel
-(B-O)
p-R
26 (11)
worin
- B
- für einen Alkylenrest mit 2 bis 6 C-Atomen, bevorzugt mit 2 oder 3 C-Atomen,
- p
- für eine Zahl von 1 bis 50,
- R26
- für Wasserstoff, einen Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 50 C-Atomen, insbesondere C1- bis C20-Alkyl, C2- bis C20-Alkenyl, C6- bis C20-Aryl oder -B-NH2 stehen.
[0077] Besonders bevorzugt steht B für einen Alkylenrest mit 2 bis 5 C-Atomen und insbesondere
für eine Gruppe der Formel -CH
2-CH
2- und/oder -CH(CH
3)-CH
2-.
[0078] Bevorzugt steht p für eine Zahl zwischen 2 und 20 und insbesondere für eine Zahl
zwischen 3 und 10. In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform steht p
für 1 oder 2. Bei Alkoxyketten mit p ≥ 3 und insbesondere mit p ≥ 5 kann es sich um
eine Blockpolymerkette handeln, die alternierende Blöcke verschiedener Alkoxyeinheiten,
vorzugsweise Ethoxy- und Propoxyeinheiten aufweist. Besonders bevorzugt ist -(B-O)
p- ein Homopolymer. In einer speziellen Ausführungsform stehen die Kohlenwasserstoffreste
R
24 und R
25 für durch Heteroatome wie Stickstoff unterbrochene Alkyl- und Alkenylreste.
[0079] Besonders geeignet sind Alkanolamine, in denen R
23 und R
24 unabhängig voneinander für eine Gruppe der Formel -(B-O)
p-H und R
25 für H stehen, in der die Bedeutungen für B und p in R
23 und R
24 gleich oder verschieden sein können. Insbesondere sind die Bedeutungen für R
23 und R
24 dabei gleich.
[0080] In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform stehen R
23 , R
24 und R
25 unabhängig voneinander für eine Gruppe der Formel -(B-O)
p-H, in der die Bedeutungen für B und p in R
23, R
24 und R
25 gleich oder verschieden seien können. Insbesondere sind die Bedeutungen für R
23, R
24 und R
25 dabei gleich. Beispiele für geeignete Alkanolamine sind Aminoethanol, 3-Amino-1-propanol,
Isopropanolamin, N-Butyldiethanolamin, N,N-Diethylaminoethanol, N,N-Dimethylisopropanolamin,
2-(2-Aminoethoxy)ethanol, 2-Amino-2-methyl-1-propanol, 3-Amino-2,2-dimethyl-1-propanol,
2-Amino-2-hydroxymethyl-1,3-propandiol, Diethanolamin, Dipropanolamin, Diisopropanolamin,
Di(diethylenglykol)amin, N-Butyldiethanolamin, Triethanolamin, Tripropanolamin, Tri(isopropanol)amin,
Tris(2-hydroxypropylamin), Aminoethylethanolamin sowie Poly(ether)amine wie Poly(ethylenglykol)amin
und Poly(propylenglykol)amin mit jeweils 4 bis 50 Alkylenoxideinheiten.
[0081] Weitere als erfindungsgemäße Alkanolamine geeignete Verbindungen sind heterozyklische
Verbindungen, in denen R
23 und R
24 oder R
23 und R
25 zusammen für einen zyklischen mit mindestens einem Sauerstoffatom unterbrochenen
Kohlenwasserstoffrest stehen. Der verbleibende Rest R
24 bzw. R
25 steht dabei bevorzugt für Wasserstoff, einen niederen Alkylrest mit 1 bis 4 C-Atomen
oder eine Gruppe der Formel (11), in der B für einen Alkylenrest mit 2 oder 3 C-Atomen
und p für 1 oder 2 und R
26 für Wasserstoff oder eine Gruppe der Formel -B-NH
2 steht. So wurden beispielsweise Morpholin sowie seine N-Alkoxyalkylderivate wie beispielsweise
2-(2-Morpholin-4-yl-ethoxy)-ethanol und 2-(2-Morpholin-4-yl-ethoxy)-ethylamin erfolgreich
zur Herstellung der erfindungsgemäßen Dispersionen eingesetzt.
[0082] Die Alkanolaminsalze der polyzyklischen Carbonsäuren können durch Mischen der polyzyklischen
Carbonsäuren mit den entsprechenden Aminen hergestellt werden. Alkanolamin und polyzyklische
Carbonsäure können dabei bezogen auf den Gehalt an Säuregruppen einerseits und Aminogruppen
andererseits im molaren Verhältnis von 10 : 1 bis 1 : 10, bevorzugt von 5 : 1 bis
1 : 5, speziell von 1 : 2 bis 2 : 1 wie beispielsweise im Verhältnis von 1,2 : 1 bis
1 : 1,2 eingesetzt werden. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform werden Alkanolamin
und polyzyklische Carbonsäure bezogen auf den Gehalt an Säuregruppen einerseits und
Aminogruppen andererseits equimolar eingesetzt. Zur besseren Handhabbarkeit der polyzyklischen
Carbonsäuresalze hat es sich bewährt, höher schmelzende Salze als Lösung oder Dispersion
in einem der Lösemittel (II) und/oder (V) und/oder in Abmischung mit mindestens einem
weiteren Coemulgator niedriger Viskosität einzusetzen.
[0083] Die polyzyklischen Carbonsäuresalze können als solche oder in Kombination mit weiteren
Emulgatoren (Coemulgatoren) (VI) eingesetzt werden. So werden sie in einer bevorzugten
Ausführungsform in Kombination mit anionischen, kationischen, zwitterionischen und/oder
nichtionischen Emulgatoren eingesetzt.
[0084] Anionische Coemulgatoren enthalten einen lipophilen Rest und eine polare Kopfgruppe,
die eine anionische Gruppe wie beispielsweise eine Carboxylat-, Sulfonat oder Phenolatgruppe
trägt. Typische anionische Coemulgatoren umfassen beispielsweise Fettsäuresalze von
Fettsäuren mit einem bevorzugt linearen, gesättigten oder ungesättigten Kohlenwasserstoffrest
mit 8 bis 24 C-Atomen. Bevorzugte Salze sind die Alkali-, Erdalkali- und Ammoniumsalze
wie beispielsweise Natriumpalmitat, Kaliumoleat, Ammoniumstearat, Diethanolammoniumtalloat
und Triethanolammoniumcocoat. Weitere geeignete anionische Coemulgatoren sind polymere
anionische Tenside zum Beispiel auf Basis neutralisierter Copolymere aus Alkyl(meth)acrylaten
und (Meth)acrylsäure sowie neutralisierter Partialester von Stryrol-Maleinsäure-Copolymeren.
Auch Alkyl-, Aryl- und Alkylarylsulfonate, Sulfate alkoxylierter Fettalkohole und
Alkylphenole sowie Sulfosuccinate und insbesondere deren Alkali-, Erdalkali- und Ammoniumsalze
sind als Coemulgatoren geeignet.
[0085] Kationische Coemulgatoren enthalten einen lipophilen Rest und eine polare Kopfgruppe,
die eine kationische Gruppe trägt. Typische kationische Coemulgatoren sind Salze langkettiger
primärer, sekundärer oder tertiärer Amine natürlichen oder synthetischen Ursprungs.
Auch quartäre Ammoniumsalze wie beispielsweise von Talgfett abgeleitete Tetraalkylammoniumsalze
und Imidazoliniumsalze sind als kationische Coemulgatoren geeignet.
[0086] Unter zwitterionischen Coemulgatoren werden Amphiphile verstanden, deren polare Kopfgruppe
sowohl ein anionisches wie auch ein kationisches Zentrum trägt, die über kovalente
Bindungen miteinander verknüpft sind. Typische zwitterionische Coemulgatoren umfassen
beispielsweise N-Alkyl-N-oxide, N-Alkylbetaine und N-Alkylsulfobetaine.
[0087] Typische nichtionische Coemulgatoren sind beispielsweise 10 bis 80-fach, vorzugsweise
20 bis 50-fach ethoxylierte C
8- bis C
20-Alkanole, C
8- bis C
12-Alkylphenole, C
8- bis C
20-Fettsäuren oder C
8- bis C
20-Fettsäureamide. Weitere geeignete Beispiele für nichtionische Coemulgatoren sind
Poly(alkylenoxide) in Form von Blockcopolymeren verschiedener Alkylenoxide wie Ethylenoxid
und Propylenoxid sowie Partialester von Polyolen bzw. Alkanolaminen mit Fettsäuren.
[0088] Die Coemulgatoren werden, sofern anwesend, bevorzugt im Gewichtsverhältnis von 1:20
bis 20:1 und insbesondere 1 : 10 bis 10 : 1 wie beispielsweise 1 : 5 bis 5 : 1 bezogen
auf die Masse des polyzyklischen Carbonsäuresalzes eingesetzt.
[0089] Besonders bevorzugte Coemulgatoren sind dabei Salze von Fettsäuren mit 12 bis 20
C-Atomen und insbesondere von ungesättigten Fettsäuren mit 12 bis 20 C-Atomen wie
beispielsweise Ölsäure, Linolsäure und/oder Linolensäure mit Alkali-, Ammonium- und
insbesondere Alkanolammoniumionen der Formel (10). In einer speziellen Ausführungsform
werden Mischungen aus Salzen zyklischer Carbonsäuren und Tallölfettsäuren mit einem
Gehalt an Salzen zyklischer Carbonsäuren von mindestens 5 Gew.-%, insbesondere zwischen
10 und 90 Gew.-%, speziell zwischen 20 und 85 Gew.-% wie beispielsweise zwischen 25
und 60 Gew.-% eingesetzt. Bevorzugt handelt es sich dabei um Mischungen aus Salzen
von so genannten Harzsäuren und Tallölfettsäure.
[0090] Als wassermischbare Lösemittel (V) eignen sich bevorzugt solche Lösemittel, die eine
hohe Polarität besitzen und insbesondere solche, die eine Dielektrizitätskonstante
von mindestens 3 und insbesondere mindestens 10 aufweisen. Üblicherweise enthalten
derartige Lösemittel 10 bis 80 Gew.-% an Heteroatomen wie Sauerstoff und/oder Stickstoff.
Besonders bevorzugt sind sauerstoffhaltige Lösemittel.
[0091] Bevorzugte mit Wasser mischbare organische Lösemittel (V) sind Alkohole mit 2 bis
14 C-Atomen, Glykole mit 2 bis 10 C-Atomen und Poly(glykole) mit 2 bis 50 Monomereinheiten.
Die Glykole und Polyglykole können auch endständig mit niederen Alkoholen verethert
bzw. mit niederen Fettsäuren verestert sein. Dabei ist jedoch bevorzugt, dass nur
eine Seite des Glykols verschlossen ist. Beispiele für geeignete wassermischbare organische
Lösemittel sind Ethylenglykol, Diethylenglykol, Triethylenglykol, Polyethylenglykole,
Propylenglykol, Dipropylenglykol, Polypropylenglykole, 1,2-Butylenglykol, 1,3-Butylenglykol,
1,4-Butylenglykol, Glycerin sowie die Monomethylether, Monopropylether, Monobutylether
und Monohexylether dieser Glykole. Beispiele für weitere geeignete Lösemittel sind
Alkohole (z.B. Methanol, Ethanol, Propanol), Acetate (z.B. Ethylacetat, 2-Ethoxyethylacetat),
Ketone (z.B. Aceton, Butanon, Pentanon, Hexanon), Lactone wie beispielsweise Butyrolacton
und Alkohole wie beispielsweise Butanol, Diacetonalkohol, 2,6-Dimethyl-4-heptanol,
Hexanol, Isopropanol, 2-Ethylhexanol und 1-Pentanol. Besonders bevorzugte mit Wasser
mischbare organische Lösemittel (V) sind Ethylenglykol und Glycerin.
[0092] Die genannten wassermischbaren Lösemittel können im Verhältnis 1:3 bis 3:1 bezogen
auf die Menge an Wasser in den erfindungsgemäßen Dispersionen enthalten sein.
[0093] In diesen wassermischbaren Lösemitteln (V) und ihren Mischungen mit Wasser sind die
erfindungsgemäß einsetzbaren Kaltfließverbesserer (I) zumindest bei Raumtemperatur
und oftmals auch bei Temperaturen bis zu 40 °C und teilweise von bis zu 50 °C im wesentlichen
unlöslich, das heißt diese Lösemittel lösen die Polymere (I) bei Raumtemperatur bevorzugt
zu weniger als 5 Gew.-%, insbesondere zu weniger als 2 Gew.-% wie beispielsweise zu
weniger als 1 Gew.-%.
[0094] Die erfindungsgemäßen Dispersionen enthalten
5 - 60 Gew.-% Kaltfließverbesserer (I),
5 - 45 Gew.-% mit Wasser nicht mischbares Lösemittel (II),
5 - 60 Gew.-% Wasser (III),
0,001 bis 5 Gew.-% mindestens eines Alkanolaminsalzes einer polyzyklischen Carbonsäure
(IV) und
0 - 40 Gew.-% mit Wasser mischbares Lösemittel (V).
[0095] Besonders bevorzugt enthalten die erfindungsgemäßen Dispersionen 10 bis 50 und insbesondere
25 bis 45 Gew.-% des Kaltfließverbesserers (I). Für den Fall, dass der Kaltfließverbesserer
der erfindungsgemäßen Dispersionen ein Ethylen-Copolymer (i) ist, so liegt seine Konzentration
insbesondere zwischen 10 und 40 Gew.-% wie beispielsweise zwischen 15 und 30 Gew.-%.
Der Anteil des mit Wasser nicht mischbaren Lösemittels liegt insbesondere zwischen
10 und 40 Gew.-% wie beispielsweise zwischen 15 und 30 Gew.-%. Der Wassergehalt der
erfindungsgemäßen Dispersionen liegt insbesondere zwischen 10 und 40 Gew.-% wie beispielsweise
zwischen 15 und 30 Gew.-%. Der Anteil des polyzyklischen Carbonsäuresalzes (IV) liegt
insbesondere zwischen 0,05 und 3 Gew.-% wie beispielsweise zwischen 0,1 und 2 Gew.-%.
In einer bevorzugten Ausführungsform liegt der Anteil des mit Wasser mischbaren Lösemittels
(V) zwischen 2 und 40 Gew.-% und insbesondere zwischen 5 und 30 Gew.-% wie beispielsweise
zwischen 10 und 25 Gew.-%.
[0096] Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Dispersionen können die Bestandteile des erfindungsgemäßen
Additivs gegebenenfalls unter Erwärmen zusammengegeben und unter Erwärmen und Rühren
homogenisiert werden. Die Reihenfolge der Zugabe ist dabei nicht entscheidend.
[0097] In einer bevorzugten Ausführungsform wird der Kaltfließverbesserer (I) im mit Wasser
nicht mischbaren Lösemittel (II) gegebenenfalls unter Erwärmen gelöst. Bevorzugt wird
dabei bei Temperaturen zwischen 20 und 180 °C und insbesondere bei Temperaturen zwischen
dem Schmelzpunkt des Polymers bzw. dem Stockpunkt des Polymers im eingesetzten Lösemittel
und dem Siedepunkt des Lösemittels gearbeitet. Die Menge an Lösungsmittel wird dabei
bevorzugt so bemessen, dass die Lösungen mindestens 20, vorzugsweise 35 bis 60 Gew.-%
an Kaltfließverbesserer gelöst enthalten.
[0098] Zu dieser viskosen Lösung werden, bevorzugt unter Rühren und bei erhöhter Temperatur
von beispielsweise 70 bis 90°C das polyzyklische Carbonsäuresalz (IV) sowie gegebenenfalls
Coemulgatoren (VI) und, falls gewünscht, das mit Wasser mischbare Lösemittel (III)
zugegeben. Die Reihenfolge der Zugabe ist dabei im Allgemeinen nicht kritisch. Emulgator
(IV) und gegebenenfalls Coemulgator (VI) können auch als Lösung oder Dispersion im
dem mit Wasser mischbaren Lösemittel (V) zugegeben werden. In einer speziellen Ausführungsform
wird das polyzyklische Carbonsäuresalz in situ in der Polymerlösung oder in dem mit
Wasser mischbaren Lösemittel (V) durch Zugabe von polyzyklischer Carbonsäure und Alkanolamin
zur Polymerlösung bzw. zu dem mit Wasser mischbaren Lösemittel (V) hergestellt.
[0099] Dem Ansatz können außerdem noch geringe Mengen weiterer Additive wie beispielsweise
pH-Regulatoren, pH-Puffer, anorganische Salze, Antioxidantien, Konservierungsmittel,
Korrosionsinhibitoren oder Metalldeaktivatoren zugesetzt werden. So hat sich beispielsweise
die Zugabe von ca. 0,5 bis 1,5 Gew.-% - bezogen auf die Gesamtmasse der Dispersion
- eines Entschäumers wie beispielsweise einer wässrigen Polysiloxanemulsion bewährt.
[0100] Anschließend wird unter intensivem Rühren Wasser (III) zugegeben. Bevorzugt wird
das Wasser vor der Zugabe auf eine Temperatur von 50 bis 90°C und insbesondere auf
eine Temperatur zwischen 60 und 80°C erwärmt. Das Wasser kann auch bei höheren Temperaturen
wie beispielsweise Temperaturen bis zu 150°C zugegeben werden, wobei dann aber ein
Arbeiten im geschlossenen System unter Druck erforderlich ist. Bevorzugt wird mindestens
so viel Wasser zugegeben, bis die durch einen Viskositätsabfall erkenntliche Phasenumkehr
zu einer Öl-in-Wasser-Suspension eintritt.
[0101] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird das polyzyklische Carbonsäuresalz
(IV) in Wasser und gegebenenfalls mit Wasser mischbarem Lösemittel (V) vorgelegt und
mit der viskosen Lösung des Kaltfließverbesserers (I) im mit Wasser nicht mischbaren
Lösemittel (II) versetzt.
[0102] In der Praxis hat es sich besonders bewährt, die erfindungsgemäßen Dispersionen zum
weiteren Verhindern sowohl des Aufrahmens als auch des Absetzens von dispergierten
Teilchen durch Zusatz Rheologie modifizierender Substanzen so einzustellen, dass die
kontinuierliche Phase eine geringe Fließgrenze aufweist. Diese Fließgrenze liegt bevorzugt
in der Größenordnung von 0,01 bis 3 Pa, insbesondere zwischen 0,5 und 1 Pa. Im idealen
Fall wird die plastische Viskosität dabei nur wenig bis gar nicht beeinflusst.
[0103] Als Rheologie modifizierende Substanzen werden bevorzugt wasserlösliche Polymere
eingesetzt. Neben blockartig polymerisierten ABA-Poly(alkylenglykolen) und Poly(alkylenglykol)diestern
langkettiger Fettsäuren sind insbesondere natürliche, modifizierte und synthetische
wasserlösliche Polymere geeignet. Bevorzugte ABA-block-Poly(alkylenglykole) enthalten
bevorzugt A-Blöcke aus Poly(propylenglykol) mit mittleren Molekulargewichten von 100
bis 10.000 D, insbesondere von 150 bis 1.500 D und B-Blöcke aus Poly(ethylenglykol)
mit mittleren Molekulargewichten von 200 bis 20.000 D, insbesondere von 300 bis 3000
D. Bevorzugte Polyalkylenglykoldiester bestehen bevorzugt aus Poly(ethylenglykol)-Einheiten
mit einem mittleren Molekulargewicht von 100 bis 10.000 D, insbesondere von 200 bis
750 D. Die langkettigen Fettsäuren des Esters tragen bevorzugt Alkylreste mit 14 bis
30 C-Atomen, insbesondere mit 17 bis 22 C-Atomen.
[0104] Als Rheologie modifizierende Substanzen bevorzugte natürliche oder modifizierte natürliche
Polymere sind zum Beispiel Guar, Johannisbrotkernmehl und deren modifizierte Derivate,
Stärke, modifizierte Stärke wie beispielsweise Dextran, Xanthan und Xeroglucan, Zelluloseether
wie beispielsweise Methylzellulose, Carboxymethylzellulose, Hydroxyethylzellulose
und Carboxymethyl-HydroxyethylZellulose sowie hydrophob modifizierte, assoziativ verdickende
Zellulosederivate und deren Kombinationen.
[0105] Als Rheologie modifizierende Substanzen besonders bevorzugte synthetische wasserlösliche
Polymere sind insbesondere vernetzte und unvernetzte Homo- und Copolymere der (Meth)acrylsäure
und deren Salze, Acrylamidopropansulfonsäure und deren Salze, Acrylamid, N-Vinylamide
wie beispielsweise N-Vinyl-Formamid, N-Vinyl-Pyrrolidon oder N-Vinyl-Caprolactam.
Insbesondere sind auch deren vernetzte und unvernetzte hydrophob modifizierte Polymere
als Rheologiemodifizierer von Interesse für erfindungsgemäße Formulierungen.
[0106] Auch viskoelastische Tensidkombinationen aus nichtionischen, kationischen und zwitterionischen
Tensiden sind als Rheologie modifizierende Zusätze geeignet.
[0107] Bevorzugt werden die Rheologie modifizierenden Substanzen gemeinsam mit dem Wasser
zugesetzt. Sie können jedoch auch der Dispersion, bevorzugt vor der Scherung, zugesetzt
werden. Bevorzugt enthalten die erfindungsgemäßen Dispersionen bezogen auf die Menge
an Wasser 0,01 bis 5 Gew.-% und insbesondere 0,05 bis 1 Gew.-% einer oder mehrerer
Rheologie modifizierender Substanzen.
[0108] In einer speziellen Ausführungsform werden Wasser und das mit Wasser mischbare Lösemittel
(V) als Mischung eingesetzt. Bevorzugt wird diese Mischung vor der Zugabe auf eine
Temperatur zwischen 50 und 100°C und insbesondere auf eine Temperatur zwischen 60
und 80°C erwärmt.
[0109] Nach dem Abkühlen erhält man hervorragend lagerstabile, fließ- und pumpfähige Dispersion,
deren Viskositätseigenschaften ohne Zusatz des wassermischbaren Lösemittels (V) auch
eine Handhabung bei Temperaturen von wenig über 0°C und unter Zusatz des wassermischbaren
Lösemittels (V) eine Handhabung bei Temperaturen von bis zu -10°C und in vielen Fällen
bis -25°C gestattet.
[0110] Zur Verbesserung der Langzeitstabilität der Dispersion hat es sich bewährt, die Teilchengröße
der Dispersionen durch starke Scherung zu verkleinern. Dazu wird die gegebenenfalls
erwärmte Dispersion hohen Scherraten von mindestens 10
3 s
-1 und bevorzugt von mindestens 10
5s
-1 wie beispielsweise von mindestens 10
6 s
-1 ausgesetzt, wie sie beispielsweise mittels Zahnkranz-Dispergatoren (z.B. Ultra-Turrax
®), oder Hochdruckhomogenisatoren mit klassischer oder bevorzugt verwinkelter Kanalarchitektur
(Microfluidizer
®) erzeugt werden können. Auch durch Cavitron oder Ultraschall sind geeignete Scherraten
erzielbar.
[0111] Die durchschnittliche Teilchengröße der Dispersionen liegt unterhalb 50 µm und insbesondere
zwischen 0,1 und 20 µm wie beispielsweise zwischen 1 und 10 µm.
[0112] Die erfindungsgemäßen, Alkanolaminsalze polyzyklischer Carbonsäuren als Emulgatoren
enthaltende Dispersionen sind trotz eines hohen Wirkstoffgehalts von bis zu 50 Gew.-%
niedrig viskose Flüssigkeiten. Ihre Viskositäten bei 20°C liegen unterhalb 2.000 mPa·s
und oftmals unterhalb 1.000 mPa·s wie beispielsweise unterhalb 750 mPa·s. Ihr Eigenstockpunkt
liegt üblicherweise unter 10°C, oftmals auch unterhalb 0°C und in speziellen Fällen
unterhalb -10°C wie beispielsweise unterhalb -24°C. Sie lassen sich somit auch unter
ungünstigen klimatischen Bedingungen wie beispielsweise in arktischen Gebieten wie
auch bei off-shore-Anwendungen ohne weitere Vorkehrungen gegen das Stocken der Additive
einsetzen. Auch eine Applikation down-the-hole ist ohne vorheriges Verdünnen der Additive
und ohne Beheizen der Förderleitungen möglich. Darüber hinaus zeigen sie auch bei
erhöhten Temperaturen von über 30°C wie beispielsweise über 45°C, das heißt auch oberhalb
der Schmelztemperatur des dispergierten Polymers eine hervorragende Langzeitstabilität.
Auch nach mehrwöchiger und teilweise mehrmonatiger Lagerung zeigen die erfindungsgemäßen
Dispersionen keine oder nur vernachlässigbare Mengen an Koagulat bzw. abgesetztem
Lösemittel. Eventuell auftretende Inhomogenitäten können zudem durch einfaches Aufrühren
wieder homogenisiert werden.
[0113] Die erfindungsgemäßen Dispersionen sind insbesondere zur Verbesserung der Kälteeigenschaften
von Rohölen und daraus hergestellten Produkten wie beispielsweise Heizölen, Bunkerölen,
Rückstandsölen sowie Rückstandsöle enthaltenden Mineralölen geeignet. Üblicherweise
enthalten die additivierten Rohöle sowie die daraus abgeleiteten, paraffinhaltigen
Produkte etwa 10 bis 10.000 ppm und bevorzugt 20 bis 5.000 ppm wie beispielsweise
50 bis 2.000 ppm der erfindungsgemäßen Dispersionen. Mit den erfindungsgemäßen Dispersion,
zugesetzt in Mengen von 10 bis 10.000 ppm - bezogen auf Mineralöl - erreicht man Stockpunktserniedrigungen
von häufig mehr als 10°C, oftmals mehr als 25°C und teilweise bis zu bis 40°C, und
zwar sowohl bei Rohölen als auch bei raffinierten Ölen, wie Schmieröl oder schwerem
Heizöl. Obwohl sie den öllöslichen, polymeren Wirkstoff in einem Medium zur Verfügung
stellen, das im Wesentlichen ein Nichtlösemittel für diesen Wirkstoff ist, zeigen
die erfindungsgemäßen Dispersionen eine den eingesetzten Lösungen der Pour Point Depressanten
in organischen Lösemitteln überlegene Wirksamkeit.
Beispiele
Herstellung der Emulgatoren
[0114] Bei den zur Herstellung der erfindungsgemäßen Emulgatoren eingesetzten Harzsäuren
handelte es sich um Mischungen polyzyklischer Carbonsäuren, die ausgehend von Destillatfraktionen
natürlicher Öle erhalten wurden, die aus Nadelbaumharzen extrahiert wurden. Hauptbestandteile
waren Abietinsäure, Neoabietinsäure, Dehydroabietinsäure, Palustrinsäure, Pimarsäure
und Levopimarsäure.
[0115] Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Emulgatoren wurden die polyzyklischen Carbonsäuren
nach Lösen in organischem Lösemittel oder in ungesättigten Fettsäuren mit einer equimolaren
Menge des in dem jeweiligen Versuch genannten Alkanolamins versetzt und 30 Minuten
gerührt. Im Falle der Verwendung von Fettsäuren als Lösemittel wurden auch diese in
das Alkanolaminsalz überführt. Als ungesättigte Fettsäure wurde Tallölfettsäure mit
einem Fettsäuregehalt von über 98 % verwendet.
[0116] Die Viskositäten der Dispersionen wurden mit einem Platte-Kegel-Viskosimeter mit
einem Durchmesser von 35 mm und einem Kegelwinkel von 4° bei 25°C und einer Scherrate
von 100 s
-1 bestimmt. Die Teilchengrößen und -verteilungen wurden mittels eines Geräts vom Typ
Mastersizer 2000 der Firma Malvern Instruments bestimmt. Pour Points wurden nach ISO
3016 gemessen.
Beispiel 1
[0117] 14 g eines Ethylen-Vinylacetat-Copolymers mit einem Vinylacetatgehalt von 25 Gew.-%
und einem mittleren Molekulargewicht von 100.000 g/mol (gemessen mittels GPC in THF
gegen Poly(styrol)-Standards), 21 g
®Solvesso 150 ND (ExxonMobil) und eine Mischung aus 0,4 g Harzsäure-Diethanolammoniumsalz
und 1,1 g Diethanolammoniumtalloat wurden unter Rühren und Erwärmen auf 80 bis 85
°C homogenisiert. Zu dieser Lösung wurden bei 80 bis 85°C unter weiterem Rühren langsam
10 g Monoethylenglykol und anschließend 14 g Wasser zugegeben. Dabei bildete sich
eine weiße, niedrig viskose Dispersion. Nach Abkühlen auf 50°C wurde die Dispersion
2 Minuten mit einem Ultra- Turrax
® T45 mit Werkzeug G45M bei 10.000 Upm geschert.
[0118] Die so erhaltene Dispersion hatte eine mittlere Teilchengröße von 1,6 µm und eine
Viskosität von 625 mPa·s (25°C). Nach fünfwöchiger Lagerung von Aliquots dieser Probe
bei Raumtemperatur bzw. bei 50°C waren die Proben homogen und die Viskositäten unverändert.
Beispiel 2
[0119] 0,5 g Harzsäure-Diethanolammoniumsalz und 1,5 g Diethanolammoniumtalloat wurden in
13g Monoethylenglykol gelöst und auf 60°C erwärmt. Anschließend wurden 36 g einer
50 %igen Lösung eines Poly(stearylacrylats) mit K-Wert von 32 (gemessen nach Fikentscher
in 5 %iger Lösung) in Xylol innerhalb von 15 Minuten portionsweise unter Rühren hinzugegeben.
Nach Homogenisierung wurden 13 g Wasser, das 2,5 g/l Xanthan und 1,0 g/l Biozid enthielt,
hinzugefügt, wobei die Temperatur der sich bildenden Mikrodispersion konstant bei
60°C gehalten wurde. Nach Abkühlen der Reaktionslösung auf 40°C wurde diese mittels
Ultra-Turrax
® T2B mit Werkzeug S25N-25F bei 20.000 Upm für 2 Min. geschert.
[0120] Die so erhaltene Dispersion hatte eine Viskosität von 140 mPa·s Nach sechswöchiger
Lagerung eines Aliquots dieser Probe bei Raumtemperatur bzw. bei 50°C waren die Proben
homogen und die Viskositäten unverändert.
Beispiel 3
[0121] Die Lösung von 33 g eines mit Behenylacrylat im Gewichtsverhältnis 4:1 gepfropften
Ethylen-Vinylacetat-Copolymers mit einem Vinylacetatgehalt von 28 Gew.-% und einem
MFI
190 von 7 g/10 Minuten in 22 g Xylol wurde mit 0,8 g Harzsäure-diethanolammoniumsalz
und 2,2 g Diethanolammonioumtalloat versetzt und unter Rühren auf 85°C erwärmt. Zu
dieser Lösung wurden bei 80 bis 85°C unter weiterem Rühren langsam 19 g Monoethylenglykol
und anschließend 23 g Wasser zugegeben. Dabei bildete sich eine weiße, niedrig viskose
Suspension. Nach Abkühlen auf 50°C wurde die Suspension 2 Minuten mit einem Ultra-Turrax
® T45 mit Werkzeug G45M bei 10.000 Upm geschert.
[0122] Die so erhaltene Dispersion hatte eine mittlere Teilchengröße von 1,7 µm und eine
Viskosität von 270 mPa·s. Nach fünfwöchiger Lagerung von Aliquots dieser Probe bei
Raumtemperatur bzw. bei 50°C waren die Proben homogen und die Viskositäten unverändert.
Beispiel 4
[0123] 600 g eines mit Stearylacrylat im Gewichtsverhältnis 3:1 gepfropften Ethylen-Vinylacetat-Copolymers
mit einem Vinylacetatgehalts von 28 Gew.-% und einem MFI
190 von 7 g/10 Minuten, 400g Xylol, 12 g Harzsäure, 33 g Tallölfettsäure und 15 g Diethanolamin
wurden unter Rühren auf 85°C erwärmt. Zu dieser Lösung wurden bei 80 bis 85 °C unter
weiterem Rühren langsam 450 g Monoethylenglykol und anschließend 450 g Wasser, das
2,5 g/l Xanthan und 2 g/l Biozid enthielt, zugegeben. Dabei bildete sich eine weiße,
niedrig viskose Suspension. Nach Abkühlen auf 50°C wurde die Suspension 60 Minuten
mit einem Ultra-Turrax
® T25 b Inline mit Werkzeug S25KV-25F-IL bei 20.000 Upm im Umpump geschert.
[0124] Die so erhaltene Dispersion hatte eine mittlere Teilchengröße von 1,9 µm und eine
Viskosität von 312 mPa·s. Nach sechswöchiger Lagerung von Aliquots dieser Probe bei
Raumtemperatur bzw. bei 50°C waren die Proben homogen und ihre Viskositäten unverändert.
Beispiel 5
[0125] 600 g eines mit Stearylacrylat im Gewichtsverhältnis 3:1 gepfropften Ethylen-Vinylacetat-Copolymers
mit einem Vinylacetatgehalts von 28 Gew.-% und einem MFI
190 von 7 g/10 Minuten, 400g Xylol, 12 g Harzsäure, 33 g Tallölfettsäure und 15 g Diethanolamin
wurden unter Rühren auf 85 °C erwärmt und homogenisiert.
[0126] Zu dieser Lösung wurden bei 80 bis 85°C unter weiterem Rühren langsam 450 g Monoethylenglykol
und anschließend 450 g Wasser, das 2,5 g/l Xanthan und 2 g/l Biozid enthielt, zugegeben.
Dabei bildete sich eine weiße, niedrig viskose Suspension. Nach Abkühlen auf 50°C
wurde die Suspension 10-mal mit einem Ultra-Turrax
® T25 b Inline mit Werkzeug S25KV-25F-IL bei 20.000 Upm geschert und dabei von einem
Gefäß in ein anderes überführt.
[0127] Die so erhaltene Dispersion hatte eine mittlere Teilchengröße von 1,7 µm und eine
Viskosität von 283 mPa·s. Nach sechswöchiger Lagerung von Aliquots dieser Probe bei
Raumtemperatur bzw. bei 50°C waren die Proben homogen und die Viskositäten unverändert.
Beispiel 6
[0128] 0,5 g Harzsäure-Diethanolammoniumsalz und 1,5 g Diethanolammoniumtalloat wurden in
13g Monoethylenglykol gelöst und auf 60°C erwärmt. Anschließend wurden 36 g einer
50 %igen Lösung eines mit Behensäure veresterten Copolymers aus Maleinsäureanhydrid
und C
20-24-α-Olefin in
®Shellsol AB innerhalb von 15 Minuten portionsweise unter Rühren hinzugegeben. Nach
Homogenisierung wurden 13 g Wasser hinzugefügt, wobei die Temperatur der sich bildenden
Mikrodispersion konstant bei 60°C gehalten wurde. Nach Abkühlen der Reaktionslösung
auf 40°C wurde diese mittels Ultra-Turrax
® T2B mit Werkzeug S25N-25F bei 20.000 Upm für 2 Min. geschert.
[0129] Die so erhaltene Dispersion hatte eine Viskosität von 280 mPa·s. Nach sechswöchiger
Lagerung eines Aliquots dieser Probe bei Raumtemperatur bzw. bei 50°C waren die Proben
homogen und die Viskositäten unverändert.
Beispiel 7 (Vergleich)
[0130] 25 g eines Ethylen-Vinylacetat-Copolymers mit einem Vinylacetatgehalt von 25 Gew.-%
und einem mittleren Molekulargewicht von 100.000 g/mol (gemessen mittels GPC in THF
gegen Poly(styrol)-Standards), 35 g Xylol und 4 g Diethanolammoniumtalloat (Gehalt
der eingesetzten Tallölfettsäure an Öl-, Linol- und Linolensäure zusammen über 98
Gew.-%) wurden unter Rühren auf 85°C erwärmt. Zu dieser Lösung wurden bei 80 bis 85
°C unter weiterem Rühren langsam 16 g Monoethylenglykol und anschließend 22 g Wasser
zugegeben. Dabei bildete sich eine weiße, viskose Dispersion. Nach Abkühlen auf 50°C
wurde die Dispersion 2 Minuten mit einem Ultra-Turrax
® T45 mit Werkzeug G45M bei 10.000 Upm geschert.
[0131] Die so erhaltene Dispersion hatte eine mittlere Teilchengröße von 4 µm. Nach Lagerung
von Aliquots dieser Probe sowohl bei Raumtemperatur als auch bei 50°C über Nacht zeigten
die Proben deutliche Inhomogenitäten in Form von Aufrahmung des Polymers bzw. Gelbildung
(pastös) und gleichzeitiger Abscheidung von spezifisch schwererem, klarem Lösemittel.
Beispiel 8
[0132] Eine Lösung von 18 g eines mit Behenylacrylat im Gewichtsverhältnis 4:1 gepfropften
Ethylen-Vinylacetat-Copolymers mit einem Vinylacetatgehalt von 28 Gew.-% und einem
MFI
190 von 7 g/10 Minuten in 18 g Xylol wurde auf 75°C erwärmt. Innerhalb von 30 min wurde
diese unter Rühren portionsweise zu einer auf 60°C temperierten Lösung von 2 g eines
Emulgators, der durch Umsetzung einer Lösung von 26 Gew.-% Harzsäuren in Tallölfettsäure
mit 2-(2-Morpholin-4-yl-ethoxy)-ethanol im Gewichtsverhältnis 3:1 hergestellt worden
war in 13 g Monoethylenglykol gegeben. Zu dieser Lösung wurden bei 80 bis 85 °C unter
weiterem Rühren langsam 13 g Wasser, zugegeben. Dabei bildete sich eine weiße, niedrig
viskose Suspension. Nach Abkühlen auf 40 °C wurde die Suspension 2 Minuten mit einem
Ultra-Turrax
® T45 mit Werkzeug G45M bei 10.000 Upm geschert.
[0133] Die so erhaltene Dispersion hatte eine mittlere Teilchengröße von 1,5 µm und eine
Viskosität von 1180 mPa·s. Nach sechswöchiger Lagerung von Aliquots dieser Probe bei
Raumtemperatur bzw. bei 50°C waren die Proben homogen und die Viskositäten unverändert.
Beispiel 9
[0134] Entsprechend Beispiel 8 nur wurde eine Dispersion hergestellt, bei der als Alkanolamin
anstelle des 2-(2-Morpholin-4-yl-ethoxy)-ethanols Triethanolamin eingesetzt wurde.
Es resultiert eine Mikrodispersion mit einer Viskosität von 137 mPa·s. Nach sechswöchiger
Lagerung von Aliquots dieser Probe bei Raumtemperatur bzw. bei 50°C waren die Proben
homogen und die Viskositäten unverändert.
Beispiel 10
[0135] Eine Lösung von 18 g eines mit Behenylacrylat im Gewichtsverhältnis 4:1 gepfropften
Ethylen-Vinylacetat-Copolymers mit einem Vinylacetatgehalt von 28 Gew.-% und einem
MFI
190 von 7 g/10 Minuten in 18 g Xylol wurde auf 60°C erwärmt. Unter Rühren wurde eine
Mischung aus 0,5 g Harzsäuretriethanolammoniumsalz und 1,5 g Triethanolammoniumtalloat
zugegeben und 30 Minuten lang homogenisiert. Zu dieser Lösung wurden bei 80 bis 85
°C unter weiterem Rühren langsam 26 g Wasser, das 2,5 g/l Xanthan und 1 g/l Biozid
enthielt, zugegeben. Dabei bildete sich eine weiße, niedrig viskose Suspension. Nach
Abkühlen auf 40°C wurde die Suspension 2 Minuten mit einem Ultra-Turrax
® T25B mit Werkzeug S25N-25F bei 20.000 Upm geschert.
[0136] Die so erhaltene Dispersion hatte eine bei 25°C gemessene Viskosität von 78 mPa·s.
Nach sechswöchiger Lagerung von Aliquots dieser Probe bei Raumtemperatur bzw. bei
50°C waren die Proben homogen und die Viskositäten unverändert.
Beispiel 11
[0137] Entsprechend Beispiel 8 wurde eine Dispersion unter Verwendung von 2 g einer Mischung
aus gleichen Gewichtsanteilen Diethanolammoniumnaphthenat (Säurezahl der eingesetzten
Naphthensäure 260 mg KOH/g, Mw: 216 g/mol) und Diethanolammoniumtalloat als Emulgator
hergestellt. Die resultierende Mikrodispersion hatte eine bei 25°C gemessene Viskosität
von 139 mPa·s. Nach sechswöchiger Lagerung von Aliquots dieser Probe bei Raumtemperatur
bzw. bei 50°C waren die Proben homogen und die Viskositäten unverändert.
Beispiel 12
[0138] Entsprechend Beispiel 8 wurde eine Dispersion unter Verwendung von 2,3 g einer Mischung
aus gleichen Gewichtsteilen Harzsäure-diethanolammoniumsalz und Xylol als Emulgator
hergestellt. Die resultierende Mikrodispersion hatte eine bei 25°C gemessene Viskosität
von 143 mPa·s. Nach sechswöchiger Lagerung von Aliquots dieser Probe bei Raumtemperatur
bzw. bei 50°C waren die Proben homogen und die Viskositäten unverändert.
Beispiel 13
[0139] 0,5 g Harzsäure-Diethanolammoniumsalz und 1,5 g Diethanolammoniumtalloat wurden in
13 g Monoethylenglykol gelöst und auf 60°C erwärmt. Anschließend wurden 36 g einer
50 % Lösung eines Alkylphenol-Formaldehydharzes (Mw: 1500 g/mol) in Xylol innerhalb
15 Min. portionsweise unter Rühren hinzu gegeben. Nach Homogenisierung wurden 13 g
Wasser, das 2,5 g/l Xanthan und 1,0 g/l Biozid enthielt, hinzugefügt, wobei die Temperatur
der sich bildenden Mikrodispersion konstant bei 60°C gehalten wurde. Nach Abkühlen
der Reaktionslösung auf 40°C wurde diese mittels Ultra-Turrax
® T25B mit Werkzeug S25N-25F bei 20.000 Upm für 2 Min. geschert.
[0140] Die so erhaltene Dispersion hatte eine Viskosität von 163 mPa·s. Nach sechswöchiger
Lagerung eines Aliquots dieser Probe bei Raumtemperatur bzw. bei 50°C waren die Proben
homogen und die Viskositäten unverändert.
Wirksamkeit als Pour Point Depressant
[0141] Die Prüfung der Wirksamkeit der erfindungsgemäßen Dispersionen sowie der für ihre
Herstellung eingesetzten Lösungen in aromatischen Lösemitteln wurde in verschiedenen
Roh- und Rückstandsölen vorgenommen. Pour Points wurden gemäß DIN ISO 3016 bestimmt.
1. Rohöl ("White Tiger", Herkunft: Vietnam; Pour Point: + 36°C)
| Additiv |
PP @ 625 ppm |
PP @ 1250 ppm |
| Beispiel 2 |
+ 12°C |
+ 6°C |
| Beispiel 3 |
+ 12°C |
+ 6°C |
Poly(stearylacrylat) aus Beispiel 2
28 %ig in Xylol (Vergleich) |
+15°C |
+9°C |
Pfropfpolymer aus Beispiel 3
33 %ig in Xylol (Vergleich) |
+ 15°C |
+ 9°C |
2. Rückstandsöl ("HFO", Heavy Fuel Oil, Herkunft: Deutschland: Pour Point: +30°C)
| Additiv |
PP @ 1000 ppm |
| Beispiel 1 |
+ 6°C |
| Beispiel 9 |
+ 6°C |
EVA-Polymer aus Beispiel 1
23 %ig in Solvent Naphtha (Vergleich) |
+ 9°C |
Polymer aus Beispiel 9
28 %ig in Solvent Naphtha (Vergleich) |
+ 9°C |
3. Rohöl ("Bombay High", Herkunft: Indien; Pour Point: +30°C)
| Additiv |
PP @ 300 ppm |
PP@ 2000 ppm |
| Beispiel 3 |
+ 15 °C |
- 6 °C |
| Beispiel 6 |
+12 °C |
-6 °C |
Pfropfpolymer aus Beispiel 3,
33 %ig in Xylol (Vergleich) |
+ 15 °C |
0 °C |
Polymer aus Beispiel 6,
28 %ig in Naphtha (Vergleich) |
+15 °C |
-3 °C |
[0142] Die Versuche zeigen, dass die überlegene Stabilität der erfindungsgemäßen Dispersionen
maßgeblich durch die Anwesenheit von Alkanolaminsalzen polyzyklischer Carbonsäuren
bedingt ist. Weiterhin zeigen sie, dass die Wirksamkeit der in Form der erfindungsgemäßen
Dispersion formulierten Wirkstoffe den Lösungen der entsprechenden Wirkstoffe in organischen
Lösemitteln zumindest ebenbürtig, verschiedentlich sogar überlegen ist.
1. Dispersionen, enthaltend
I) 5 - 60 Gew.-% mindestens eines als Kaltfließverbesserer für Mineralöle wirksamen
öllöslichen Polymers,
II) 5 - 45 Gew.-% mindestens eines organischen, mit Wasser nicht mischbaren Lösemittels,
III) 5 - 60 Gew.-% Wasser,
IV) 0,001 bis 5 Gew.-% mindestens eines Alkanolaminsalzes einer polyzyklischen Carbonsäure
und
V) 0 - 40 Gew.-% mindestens eines mit Wasser mischbaren organischen Lösemittels.
2. Dispersion nach Anspruch 1, worin der Kaltfließverbesserer I ein Copolymer aus Ethylen
und mindestens einem ethylenisch ungesättigten Ester oder Ether oder einem Alken ist.
3. Dispersion nach Anspruch 1, worin der Kaltfließverbesserer ein Homo- oder Copolymer
mindestens eines C10-C30-Alkylreste tragenden Esters mindestens einer ethylenisch ungesättigten Carbonsäure
ist.
4. Dispersion nach Anspruch 2, worin der ethylenisch ungesättigte Ester ein Vinylester
ist.
5. Dispersion nach Anspruch 3, worin die ethylenisch ungesättigte Carbonsäure Acrylsäure
und/oder Methacrylsäure ist.
6. Dispersion nach Anspruch 1, worin der Kaltfließverbesserer ein mit ethylenisch ungesättigten
Estern und/oder Ethern gepfropftes Ethylen-Copolymer ist.
7. Dispersion nach Anspruch 6, wobei der ethylenisch ungesättigte Ester ein C10-C30-Alkylreste tragender Ester der Acrylsäure und/oder Methacrylsäure ist.
8. Dispersion nach Anspruch 1, worin der Kaltfließverbesserer ein Homo- und Copolymer
von α-Olefinen mit 3 bis 30 C-Atomen ist.
9. Dispersion nach Anspruch 1, worin der Kaltfließverbesserer ein Kondensationsprodukt
aus mindestens einem Alkylphenol und mindestens einem Aldehyd oder Keton ist.
10. Dispersion nach Anspruch 9, worin das Kondensationsprodukt der Formel 6 entspricht

worin R
13 für C
1-C
200-Alkyl oder C
2-C
200-Alkenyl und n für eine Zahl von 2 bis 250 steht.
11. Dispersion nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, worin der Dispergator
IV durch Neutralisation mindestens einer polyzyklischen Carbonsäure mit mindestens
einem Alkanolamin herstellbar ist.
12. Dispersion nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, worin sich die polyzyklische
Carbonsäure von mindestens einem polyzyklischen Kohlenwasserstoff ableitet, der mindestens
zwei fünf- und/oder sechsgliedrige Ringe enthält, die über zwei, bevorzugt vicinale,
Kohlenstoffatome miteinander verbunden sind.
13. Dispersion nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, worin die polyzyklische
Carbonsäure der Formel 8 entspricht

wobei
X für Kohlenstoffatomen bzw. drei Kohlenstoff, Stickstoff und/oder Sauerstoff steht,
mit der Maßgabe, dass jede der aus vier miteinander verbundenen X bestehenden Struktureinheiten
aus entweder 4 Kohlenstoffatomen oder 3 Kohlenstoffatomen und einem Sauerstoffatom
oder einem Stickstoffatom besteht
R19, R20, R21 und R22 gleich oder verschieden sind und für ein Wasserstoffatom oder Kohlenwasserstoffgruppen,
die jeweils an mindestens ein Atom eines der beiden Ringe gebunden sind, wobei diese
Kohlenwasserstoffgruppen ausgewählt sind aus Alkylgruppen mit eins bis fünf Kohlenstoffatomen,
Arylgruppen, Kohlenwasserstoffringen mit fünf bis sechs Atomen, die gegebenenfalls
ein Heteroatom, wie Stickstoff oder Sauerstoff, enthalten, wobei der Kohlenwasserstoffring
gesättigt oder ungesättigt, unsubstituiert oder durch einen gegebenenfalls olefinischen
aliphatischen Rest mit eins bis vier Kohlenstoffatomen substituiert ist, wobei jeweils
zwei der Reste R19, R20, R21 und R22 einen derartigen Kohlenwasserstoffring bilden und
Z für eine Carboxylgruppe oder einen mindestens eine Carboxylgruppe tragenden Alkylrest
steht.
14. Dispersion nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, worin die polyzyklische
Carbonsäure der Formel (9) entspricht:

worin
höchstens ein X jedes Rings für ein Heteroatom, wie Stickstoff oder Sauerstoff, steht
und die anderen Atome X für Kohlenstoffatome stehen,
R19, R20, R21 und R22 die oben angegebene Bedeutung haben und
Z an mindestens ein Atom mindestens eines der beiden Ringe gebunden ist und für eine
Carboxylgruppe oder einen mindestens eine Carboxylgruppe tragenden Alkylrest steht.
15. Dispersion nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14, worin die polyzyklische
Carbonsäure eine auf Naturharzen basierende Säure ist.
16. Dispersion nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 15, worin die polyzyklische
Carbonsäure eine Naphthensäure ist.
17. Dispersion nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 16, worin das Alkanolamin
ein primäres, sekundäres oder tertiäres Amin ist, das mindestens einen mit einer Hydroxylgruppe
substituierten Alkylrest trägt.
18. Dispersion nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 17, worin das Alkanolamin
der nachstehenden Formel 10 entspricht:
NR
23R
24R
25 (10)
worin
R23 für einen mindestens eine Hydroxylgruppe tragenden Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis
10 Kohlenstoffatomen und
R24, R25 unabhängig voneinander für Wasserstoff, einen gegebenenfalls substituierten Kohlenwasserstoffrest
mit 1 bis 50 C-Atomen, insbesondere C1- bis C20-Alkyl, C3- bis C20-Alkenyl, C6- bis C20-Aryl oder für R23 oder
R23 und R24 oder R23 und R25 zusammen für einen zyklischen mit mindestens einem Sauerstoffatom unterbrochenen
Kohlenwasserstoffrest stehen.
19. Dispersion nach Anspruch 18, worin das Alkanolamin eine heterozyklische Verbindung
der Formel (10) ist, in der R23 und R24 oder R23 und R25 zusammen für einen zyklischen mit mindestens einem Sauerstoffatom unterbrochenen
Kohlenwasserstoffrest stehen und der verbleibende Rest R24 bzw. R25 für Wasserstoff, einen niederen Alkylrest mit 1 bis 4 C-Atomen oder eine Gruppe der
Formel (11) steht, in der B für einen Alkylenrest mit 2 oder 3 C-Atomen und p für
1 oder 2 und R26 für Wasserstoff oder eine Gruppe der Formel -B-NH2 steht.
20. Dispersion nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 19, worin das polyzyklische
Carbonsäuresalz IV zusammen mit einem Coemulgator eingesetzt wird.
21. Dispersion nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 20, worin das mit Wasser mischbare
Lösemittel (V) eine Dielektrizitätskonstante von mindestens 3 aufweist.
22. Dispersion nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 21, worin das mit Wasser mischbare
Lösemittel (V) ausgewählt ist aus Alkoholen, Glykolen, Poly(glykolen), Acetaten, Ketonen
und Lactonen.
23. Dispersion nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 22, worin eine Fließgrenze
erzeugende, die Rheologie modifizierende Substanz zugesetzt wird.
24. Verfahren zur Herstellung von Dispersionen, enthaltend
I) 5 - 60 Gew.-% mindestens eines als Kaltfließverbesserer für Mineralöle wirksamen
öllöslichen Polymers,
II) 5 - 45 Gew.-% mindestens eines organischen, mit Wasser nicht mischbaren Lösemittels,
III) 5 - 60 Gew.-% Wasser,
IV) 0,001 bis 5 Gew.-% mindestens eines Alkanolaminsalzes einer polyzyklischen Carbonsäure
und
V) 0 - 40 Gew.-% mindestens eines mit Wasser mischbaren organischen Lösemittels,
indem die Bestandteile I, II, III, IV und gegebenenfalls V unter Rühren gemischt werden.
25. Verfahren zur Herstellung von Dispersion nach Anspruch 24, indem eine Mischung aus
Wasser und Bestandteil IV) sowie gegebenenfalls V) bei Temperaturen zwischen 10°C
und 100°C mit einer Mischung der Bestandteile I und II versetzt wird, so dass sich
eine Öl-in-Wasser-Dispersion bildet.
26. Verfahren zur Herstellung von Dispersionen nach Anspruch 24, indem die Bestandteile
I), II) und gegebenenfalls V) mit dem Bestandteil IV) homogenisiert und anschließend
bei Temperaturen zwischen 10°C und 100°C mit Wasser versetzt werden, so dass sich
eine Öl-in-Wasser-Dispersion bildet.
27. Verfahren zur Herstellung von Dispersion nach einem oder mehreren der Ansprüche 24
bis 26, indem die Mischung der Bestandteile geschert wird.
28. Verwendung von Dispersionen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 23 zur Verbesserung
der Kaltfließeigenschaften von paraffinhaltigen Mineralölen und davon abgeleiteten
Produkten.
29. Verfahren zur Verbesserung der Kaltfließeigenschaften von paraffinhaltigen Mineralölen
und daraus hergestellten Produkten, indem paraffinhaltigen Mineralölen und daraus
hergestellten Produkten Dispersionen zugegeben werden, die
I) 5 - 60 Gew.-% mindestens eines als Kaltfließverbesserer für Mineralöle wirksamen
öllöslichen Polymers,
II) 5 - 45 Gew.-% mindestens eines organischen, mit Wasser nicht mischbaren Lösemittels,
III) 5 - 60 Gew.-% Wasser,
IV) 0,001 bis 5 Gew.-% mindestens eines Alkanolaminsalzes einer polyzyklischen Carbonsäure
und
V) 0 - 40 Gew.-% mindestens eines mit Wasser mischbaren organischen Lösemittels enthalten.
1. A dispersion comprising
I) 5-60% by weight of at least one oil-soluble polymer effective as a cold flow improver
for mineral oils,
II) 5-45% by weight of at least one organic, water-immiscible solvent,
III) 5-60% by weight of water,
IV) 0.001 to 5% by weight of at least one alkanolamine salt of a polycyclic carboxylic
acid and
V) 0-40% by weight of at least one water-miscible organic solvent.
2. The dispersion as claimed in claim 1, in which the cold flow improver I is a copolymer
of ethylene and at least one ethylenically unsaturated ester or ether or an alkene.
3. The dispersion as claimed in claim 1, in which the cold flow improver is a homo- or
copolymer of at least one ester of at least one ethylenically unsaturated carboxylic
acid, said ester bearing C10-C30-alkyl radicals.
4. The dispersion as claimed in claim 2, in which the ethylenically unsaturated ester
is a vinyl ester.
5. The dispersion as claimed in claim 3, in which the ethylenically unsaturated carboxylic
acid is acrylic acid and/or methacrylic acid.
6. The dispersion as claimed in claim 1, in which the cold flow improver is an ethylene
copolymer grafted with ethylenically unsaturated esters and/or ethers.
7. The dispersion as claimed in claim 6, wherein the ethylenically unsaturated ester
is an ester of acrylic acid and/or methacrylic acid, said ester bearing C10-C30-alkyl radicals.
8. The dispersion as claimed in claim 1, in which the cold flow improver is a homo- and
copolymer of α-olefins having 3 to 30 carbon atoms.
9. The dispersion as claimed in claim 1, in which the cold flow improver is a condensation
product of at lest one alkylphenol and at least one aldehyde or ketone.
10. The dispersion as claimed in claim 9, in which the condensation product corresponds
to the formula 6

in which R
13 is C
1-C
200-alkyl or C
2-C
200-alkenyl, and n is from 2 to 250.
11. The dispersion as claimed in one or more of claims 1 to 10, in which the dispersant
IV is preparable by neutralizing at least one polycyclic carboxylic acid with at least
one alkanolamine.
12. The dispersion as claimed in one or more of claims 1 to 11, in which the polycyclic
carboxylic acid derives from at least one polycyclic hydrocarbon which contains at
least two five- and/or six-membered rings which are joined to one another via two
preferably vicinal carbon atoms.
13. The dispersion as claimed in one or more of claims 1 to 12, in which the polycyclic
carboxylic acid corresponds to the formula 8

where
X represents carbon atoms, or three carbon, nitrogen and/or oxygen, with the proviso
that each of the structural units consisting of four X joined to one another consists
either of 4 carbon atoms or 3 carbon atoms and one oxygen atom or one nitrogen atom,
R19, R20, R21 and R22 are the same or different and are each a hydrogen atom or hydrocarbon groups, each
of which is bonded to at least one atom of one of the two rings, these hydrocarbon
groups being from
alkyl groups having one to five carbon atoms,
aryl groups,
hydrocarbon rings having five to six atoms, which optionally contain a heteroatom,
such as nitrogen or oxygen, where the hydrocarbon ring is saturated or unsaturated,
unsubstituted or substituted by an optionally olefinic aliphatic radical having one
to four carbon atoms, where in each case two of the R19, R20, R21 and R22 radicals form such a hydrocarbon ring, and
Z is a carboxyl group or an alkyl radical bearing at least one carboxyl group.
14. The dispersion as claimed in one or more of claims 1 to 12, in which the polycyclic
carboxylic acid corresponds to the formula (9):

in which
at most one X of each ring is a heteroatom, such as nitrogen or oxygen, and the other
X atoms are carbon atoms,
R19, R20 R21 and R22 are each as defined above and
Z is bonded to at least one atom of at least one of the two rings and is a carboxyl
group or an alkyl radical bearing at least one carboxyl group.
15. The dispersion as claimed in one or more of claims 1 to 14, in which the polycyclic
carboxylic acid is an acid based on natural resins.
16. The dispersion as claimed in one or more of claims 1 to 15, in which the polycyclic
carboxylic acid is a naphthenic acid.
17. The dispersion as claimed in one or more of claims 1 to 16, in which the alkanolamine
is a primary, secondary or tertiary amine which bears at least one alkyl radical substituted
by a hydroxyl group.
18. The dispersion as claimed in one or more of claims 1 to 17, in which the alkanolamine
corresponds to the following formula 10:
NR
23R
24R
25 (10)
in which
R23 is a hydrocarbon radical which bears at least one hydroxyl group and has 1 to 10
carbon atoms and
R24, R25 are each independently hydrogen, an optionally substituted hydrocarbon radical having
1 to 50 carbon atoms, especially C1- to C20-alkyl, C3- to C20-alkenyl, C6- to C20-aryl, or R23, or
R23 and R24 or R23 and R25 together are a cyclic hydrocarbon radical interrupted by at least one oxygen atom.
19. The dispersion as claimed in claim 18, in which the alkanolamine is a heterocyclic
compound of the formula (10) in which R23 and R24 or R23 and R25 together are a cyclic hydrocarbon radical interrupted by at least one oxygen atom,
and the remaining R24 or R25 radical is hydrogen, a lower alkyl radical having 1 to 4 carbon atoms or a group
of the formula (11) in which B is an alkylene radical having 2 or 3 carbon atoms and
p is 1 or 2, and R26 is hydrogen or a group of the formula -B-NH2.
20. The dispersion as claimed in one or more of claims 1 to 19, in which the polycyclic
carboxylic salt IV is used together with a coemulsifier.
21. The dispersion as claimed in one or more of claims 1 to 20, in which the water-miscible
solvent (V) has a dielectric constant of at least 3.
22. The dispersion as claimed in one or more of claims 1 to 21, in which the water-miscible
solvent (V) is selected from alcohols, glycols, poly(glycols), acetates, ketones and
lactones.
23. The dispersion as claimed in one or more of claims 1 to 22, in which a rheology-modifying
substance which causes a yield point is added.
24. A process for preparing dispersions comprising
I) 5-60% by weight of at least one oil-soluble polymer effective as a cold flow improver
for mineral oils,
II) 5-45% by weight of at least one organic, water-immiscible solvent,
III) 5-60% by weight of water,
IV) 0.001 to 5% by weight of at least one alkanolamine salt of a polycyclic carboxylic
acid and
V) 0-40% by weight of at least one water-miscible organic solvent,
by mixing constituents I, II, III, IV and optionally V with stirring.
25. The process for preparing dispersions as claimed in claim 24, by admixing a mixture
of water and constituent IV) and optionally V) at temperatures between 10°C and 100°C
with a mixture of constituents I and II, so as to form an oil-in-water dispersion.
26. The process for preparing dispersions as claimed in claim 24, by homogenizing constituents
I), II) and optionally V) with constituent IV), and then admixing them with water
at temperatures between 10°C and 100°C, so as to form an oil-in-water dispersion.
27. The process for preparing dispersions as claimed in one or more of claims 24 to 26,
by shearing the mixture of the constituents.
28. The use of dispersions as claimed in one or more of claims 1 to 23 for improving the
cold flow properties of paraffinic mineral oils and products derived therefrom.
29. A process for improving the cold flow properties of paraffinic mineral oils and products
produced therefrom by adding to paraffinic mineral oils and products produced therefrom
dispersions which comprise
I) 5-60% by weight of at least one oil-soluble polymer effective as a cold flow improver
for mineral oils,
II) 5-45% by weight of at least one organic, water-immiscible solvent,
III) 5-60% by weight of water,
IV) 0.001 to 5% by weight of at least one alkanolamine salt of a polycyclic carboxylic
acid and
V) 0-40% by weight of at least one water-miscible organic solvent.
1. Dispersions, contenant
I) 5-60 % en poids d'au moins un polymère liposoluble actif en tant qu'agent améliorant
l'écoulement à froid pour huiles minérales,
II) 5-45 % en poids d'au moins un solvant organique, non miscible à l'eau,
III) 5-60 % en poids d'eau,
IV) 0,001 à 5 % en poids d'au moins un sel d'alcanolamine d'un acide carboxylique
polycyclique et
V) 0-40 % en poids d'au moins un solvant organique miscible à l'eau.
2. Dispersion selon la revendication 1, dans laquelle l'agent améliorant l'écoulement
à froid I est un copolymère d'éthylène et d'au moins un éther ou ester à insaturation
éthylénique ou un alcène.
3. Dispersion selon la revendication 1, dans laquelle l'agent améliorant l'écoulement
à froid est un homopolymère ou copolymère d'au moins un ester portant des radicaux
alkyle en C10-C30 d'au moins un acide carboxylique à insaturation éthylénique.
4. Dispersion selon la revendication 2, dans laquelle l'ester à insaturation éthylénique
est un ester vinylique.
5. Dispersion selon la revendication 3, dans laquelle l'acide carboxylique à insaturation
éthylénique est l'acide acrylique et/ou l'acide méthacrylique.
6. Dispersion selon la revendication 1, dans laquelle l'agent améliorant l'écoulement
à froid est un copolymère d'éthylène greffé avec des éthers et/ou esters à insaturation
éthylénique.
7. Dispersion selon la revendication 6, dans laquelle l'ester à insaturation éthylénique
est un ester portant des radicaux alkyle en C10-C30 de l'acide acrylique et/ou de l'acide méthacrylique.
8. Dispersion selon la revendication 1, dans laquelle l'agent améliorant l'écoulement
à froid est un homopolymère ou copolymère d'α-oléfines ayant de 3 à 30 atomes de carbone.
9. Dispersion selon la revendication 1, dans laquelle l'agent améliorant l'écoulement
à froid est un produit de condensation d'au moins un alkylphénol et d'au moins un
aldéhyde ou une cétone.
10. Dispersion selon la revendication 9, dans laquelle le produit de condensation correspond
à la formule 6

dans laquelle R
13 représente un groupe alkyle en C
1-C
200 ou alcényle en C
2-C
200 et n représente un nombre valant de 2 à 250.
11. Dispersion selon une ou plusieurs des revendications 1 à 10, dans laquelle le dispersant
IV peut être préparé par neutralisation d'au moins un acide carboxylique polycyclique
par au moins une alcanolamine.
12. Dispersion selon une ou plusieurs des revendications 1 à 11, dans laquelle l'acide
carboxylique polycyclique dérive d'au moins un hydrocarbure polycyclique qui contient
au moins deux cycles à cinq et/ou six chaînons, qui sont liés l'un à l'autre par deux
atomes de carbone de préférence vicinaux.
13. Dispersion selon une ou plusieurs des revendications 1 à 12, dans laquelle l'acide
carboxylique polycyclique correspond à la formule 8

dans laquelle
X représente des atomes de carbone ou trois atomes de carbone, d'azote et/ou d'oxygène,
étant entendu que chacune des unités structurales consistant en quatre X liés entre
eux consiste en soit 4 atomes de carbone, soit 3 atomes de carbone et un atome d'oxygène
ou un atome d'azote
R19, R20, R21 et R22 sont identiques ou différents et représentent un atome d'hydrogène ou des groupes
hydrocarbonés qui sont liés chacun à au moins un atome de l'un des deux cycles, ces
groupes hydrocarbonés étant choisis parmi des groupes alkyle ayant de un à cinq atomes
de carbone,
des groupes aryle,
des cycles hydrocarbonés ayant cinq ou six atomes, qui contiennent éventuellement
un hétéroatome, tel qu'un atome d'azote ou d'oxygène, le cycle hydrocarboné étant
saturé ou insaturé, non substitué ou substitué par un radical aliphatique éventuellement
oléfinique ayant de un à quatre atomes de carbone, chaque fois deux des radicaux R19, R20, R21 et R22 formant un tel cycle hydrocarboné et
Z représente un groupe carboxy ou un radical alkyle portant au moins un groupe carboxy.
14. Dispersion selon une ou plusieurs des revendications 1 à 12, dans laquelle l'acide
carboxylique polycyclique correspond à la formule (9) :

dans laquelle
au maximum un X de chaque cycle représente un hétéroatome, tel qu'un atome d'azote
ou d'oxygène, et les autres atomes X représentent des atomes de carbone,
R19, R20, R21 et R22 ont la signification indiquée plus haut et
Z est lié à au moins un atome d'au moins l'un des deux cycles et représente un groupe
carboxy ou un radical alkyle portant au moins un groupe carboxy.
15. Dispersion selon une ou plusieurs des revendications 1 à 14, dans laquelle l'acide
carboxylique polycyclique est un acide à base de résines naturelles.
16. Dispersion selon une ou plusieurs des revendications 1 à 15, dans laquelle l'acide
carboxylique polycyclique est un acide naphténique.
17. Dispersion selon une ou plusieurs des revendications 1 à 16, dans laquelle l'alcanolamine
est une amine primaire, secondaire ou tertiaire, qui porte au moins un radical alkyle
substitué par un groupe hydroxy.
18. Dispersion selon une ou plusieurs des revendications 1 à 17, dans laquelle l'alcanolamine
correspond à la formule 10 suivante :
NR
23R
24R
25 (10)
dans laquelle
R23 représente un radical hydrocarboné ayant de 1 à 10 atomes de carbone, portant au
moins un groupe hydroxy et
R24, R25 représentent, indépendamment l'un de l'autre, un atome d'hydrogène, un radical hydrocarboné
éventuellement substitué ayant de 1 à 50 atomes de carbone, en particulier un groupe
alkyle en C1-C20, alcényle en C3-C20, aryle en C6-C20 ou R23 ou
R23 et R24 ou R23 et R25 représentent ensemble un radical hydrocarboné cyclique interrompu par au moins un
atome d'oxygène.
19. Dispersion selon la revendication 18, dans laquelle l'alcanolamine représente un composé
hétérocyclique de formule (10), dans laquelle R23 et R24 ou R23 et R25 représentent ensemble un radical hydrocarboné cyclique interrompu par au moins un
atome d'oxygène et le radical R24 ou R25 restant représente un radical alkyle inférieur ayant de 1 à 4 atomes de carbone ou
un groupe de formule (11), dans lequel B représente un radical alkylène ayant 2 ou
3 atomes de carbone et p représente 1 ou 2 et R26 représente un atome d'hydrogène ou un groupe de formule -B-NH2.
20. Dispersion selon une ou plusieurs des revendications 1 à 19, dans laquelle le sel
d'acide carboxylique polycyclique IV est utilisé conjointement avec un co-émulsifiant.
21. Dispersion selon une ou plusieurs des revendications 1 à 20, dans laquelle le solvant
(V) miscible à l'eau présente une constante diélectrique d'au moins 3.
22. Dispersion selon une ou plusieurs des revendications 1 à 21, dans laquelle le solvant
(V) miscible à l'eau est choisi parmi des alcools, des glycols, des polyglycols, des
acétates, des cétones et des lactones.
23. Dispersion selon une ou plusieurs des revendications 1 à 22, dans laquelle on ajoute
une substance modifiant la rhéologie, engendrant une limite d'écoulement.
24. Procédé pour la préparation de dispersions, contenant
I) 5-60 % en poids d'au moins un polymère liposoluble actif en tant qu'agent améliorant
l'écoulement à froid pour huiles minérales,
II) 5-45 % en poids d'au moins un solvant organique, non miscible à l'eau,
III) 5-60 % en poids d'eau,
IV) 0,001 à 5 % en poids d'au moins un sel d'alcanolamine d'un acide carboxylique
polycyclique et
V) 0-40 % en poids d'au moins un solvant organique miscible à l'eau,
par mélange sous agitation des composants I, II, III, IV et éventuellement V.
25. Procédé pour la préparation d'une dispersion selon la revendication 24, par addition
d'un mélange des composants I et II à un mélange d'eau et du composant IV) ainsi qu'éventuellement
du composant V), à des températures comprises entre 10 °C et 100 °C, de sorte qu'il
se forme une dispersion huile-dans-eau.
26. Procédé pour la préparation de dispersions selon la revendication 24, par homogénéisation
des composants I), II) et éventuellement V) avec le composant IV) et ensuite addition
d'eau à des températures comprises entre 10 °C et 100 °C, de sorte qu'il se forme
une dispersion huile-dans-eau.
27. Procédé pour la préparation d'une dispersion selon une ou plusieurs des revendications
24 à 26, par cisaillement du mélange des composants.
28. Utilisation de dispersions selon une ou plusieurs des revendications 1 à 23, pour
l'amélioration des propriétés d'écoulement à froid d'huiles minérales paraffiniques
et de produits élaborés à partir de celles-ci.
29. Procédé pour l'amélioration des propriétés d'écoulement à froid d'huiles minérales
paraffiniques et de produits élaborés à partir de celles-ci, par addition aux huiles
minérales paraffiniques et produits élaborés à partir de celles-ci de dispersions
qui contiennent
I) 5-60 % en poids d'au moins un polymère liposoluble actif en tant qu'agent améliorant
l'écoulement à froid pour huiles minérales,
II) 5-45 % en poids d'au moins un solvant organique, non miscible à l'eau,
III) 5-60 % en poids d'eau,
IV) 0,001 à 5 % en poids d'au moins un sel d'alcanolamine d'un acide carboxylique
polycyclique et
V) 0-40 % en poids d'au moins un solvant organique miscible à l'eau.