SE463562B - Torrt foeraktiverat organofilt lergelningsmedel foer smoerjfetter, foerfarande foer dess framstaellning samt smoerjfett innehaallande detsamma - Google Patents

Description

4 6 Q\ 55-2 I försök att åstadkomma lämplig dispersion av det organofila lergelningsmedlet har man inom tekniken undersökt olika vägar.

Såsom exempel blandades vissa organofila lergelningsmedel, såsom anges i U.S. patentet 2 531 440, med den organiska kom- positionen som skulle förtjockas och blandningen utsattes för betingelser med kraftig skjuvning. Alternativt har man kom- binerat organiska material med låg molekylvikt som är kända såsom polära aktivatorer, dispergeringsmedel, dispersionshjälp- medel, solvateringsmedel, dispergeringsmedel och liknande, som kan exemplifieras med aceton, metanol/vatten, etanol/ vatten, propylenkarbonat, acetonylaceton, diacetonalkohol, dimetylformamid och gammabutyl-lakton, med det organofila ler- gelningsmedlet för åstadkommande av dispersionen i den orga- niska kompositionen. Åskådliggörande patent som beskriver dessa material är U.S. patenten 2 677 661, 2 704 276, 2 833 720, 2 879 229, 2 966 506 och 3 294 683.

En typ av organiska kompositioner som fortfarande typiskt kräver närvaron av en polär aktivator är smörjfett. Utan närvaron av en polär aktivator, som i allmänhet närvarar i en mängd varierande upp till 50 viktprocent av gelningsmedlet ger de flesta organofila lergelningsmedel icke god disperger- barhet och/eller effektiv gelning.

För att undvika risken för lagring och.användning av de i allmänhet starkt flyktiga och lättantändliga polära aktivato- rerna vid framställning av den förtjockade organiska komposi- Så-6 som exempel beskriver U.S. patentet 4 435 218 ett självakti-_ tionen har man inom tekniken utvecklat vissa alternativ. verande reologiskt tillsatsmedel innefattande en montmorillo- nitlera modifierad med en kvaternär ammoniumförening och en alkohol som är fast vid normal rumstemperatur. Den före-, dragna typen av fast alkohol har formeln: h.) .ß m o: LH Q\ ha å? Ho_(CH2)n - - (CH2)n-ÛH k1-o- vari n är ett till fem och den föredragna alkoholen är neopentylglykol. Andra angivna alkoholer är 2-metyl-2-propanol; erytritol; neopentylalkohol; 2,3,3-trimetyl-2-butanol; mono- palmitatglykol; 1,3-dipalmitatglykol; l-monolauratglykol; l- monooleatglykol; l-monostearatglykol; alfa, beta-dihydroxi- stearinsyra och 9,10-dihydroxioktadekan /syra/.

Europeiska patentet 133071 beskriver framställning av organo- fila reologiska lertillsatsmedel som utvecklar gelningsegen- skaper i organiska vätskor vid låga skjuvningsgrader utan an- vändning av polära aktivatorer. De organofila lerorna har modifierats med ett mono- eller poly-hydroxylerat kvävehal- tigt ytaktivt medel, exempelvis en alkoxylerad alkylamin eller ett alkoxylerat kvaternärt ammoniumsalt med långa kolväteked- jor.

U.S. patentet 2 767 177 beskriver framställning av bentonit- polayminkomplex som består av reaktionsprodukten av bentonit, polyamin och monokvaternära ammoniumföreningar innehållande två långkedjiga alkylgrupper och som är användbara för fram- ställning av gelade fetter, synbarligen utan en polär aktiva- tor. Komplexet av bentonit, polyamin och kvaternär ammonium- förening användes för gelning av Organiska material av~kol-g vätetyp, såsom vätskeformiga petroleumkolväten, mineraloljor, snörjoljor, aromatiska vätskeformiga kolväten och halogenerade 2 väten. För framställning av gelerna införlivas komplexet 1 fat flytande mediet med hjälp av blandningsutrustning med stark skjuvning, såsom en kolloidkvarn.

U.S. patentet 3 977 894 beskriver framställning av ett själv-, 0% 6 i\3 5 CN aktiverande reologiskt organoler-tillsatsmedel för icke vattenbaserade fluidsystem. Den självaktiverande organoleran utgöres av en homogen blandning av en organiskt modifierad (med en kvaternär ammoniumförening) montmorillonitlera och två fasta vaxer. Vaxerna är aktivatorerna för den organofila leran och är (1) glyceryl tri-12-hydroxistearat och (2) ett amidvax med formeln: H HSA \N -(CH ) -N / 2” \,, R. vari n är från 2 till 18, HSA är acylradikalen av l2-hydroxi- stearinsyra, R är väte eller acylradikalen av l2-hydroxi- stearinsyra.

U.S. patentet 4 382 868 beskriver-organofila leror framställda genom strängsprutning av en blandning av en smektitlera, en kvaternär katjonisk organisk förening, Vatten och en alkohol med från l till 5 kolatomer, som är lätt dispergerbara i olje- artade vätskor under låg skjuvning. Enligt den definition som anges i spalt 6, rad 34-42, innebär strängsprutning intim blandning för åstadkommande av en reaktion mellan leran och den organiska katjoniska föreningen. Det är betydelsefullt att den organofila leran icke torkas så att vatten eller alkoholen avlägsnas. Representativa alkoholer är metanol, etanol, och isopropanol. Dessutom kan andra polära organiska vätskor med låg molekylvikt ersätta alkoholen, såsom ketoner, amiderf nitriler, nitroföreningar, etrar och karbonater (t.ex. aceton, dimetylformamid, acetonitril, nitrometan, metylformiat och propylenkarbonat).

U.S. patentet 4 464 274 är likartat med U.S. patentet LN LH (yx fi) 5 1:a 4 382 868 och innefattar organofila lergelningsmedel fram- ställda av attapulgit- eller sepiolit-leror. Ändamål med och sammanfattning av uppfinningen Det är sålunda ett allmänt ändamål med föreliggande uppfinning att åstadkomma ett föraktiverat organofilt lergelningsmedel för smörjfetter och ett smörjfett som innehåller det för- aktiverade organofila lergelningsmedlet.

Det är ett annat ändamål med föreliggande uppfinning att åstad- komma ett föraktiverat organofilt lergelningsmedel som är sta- bilt och som kan lagras under långa tidrymder.

Det är ett ytterligare ändamål med föreliggande uppfinning att åstadkomma ett föraktiverat organofilt lergelningsmedel som föreligger i torr form.

Det är ett ytterligare ändamål med föreliggande uppfinning att åstadkomma ett föraktiverat organofilt lergelningsmedel som kan användas för effektiv förtjockning av organiska komposi- tioner utan användning av lättantändliga material.

Det är ett ytterligare ändamål med föreliggande uppfinning att åstadkomma ett föraktiverat organofilt lergelningsmedel som kan enkelt användas för förtjockning av organiska kompositio-_ ner utan att kräva uppmätning och blandning av ytterligare aktiverande komponenter.

Det är ytterligare ett ändamål med föreliggande uppfinning att åstadkomma ett förfarande för framställning av~ett förakti- verat organofilt lergelningsmedel som kan tillsättas till organiska kompositioner i frånvaro av en polär-aktivator.

Det är ytterligare ett ändamål med föreliggande uppfinning att åstadkomma ett föraktiverat organofilt lergelningsmedel framr ställt med en definierad process.

Enligt en aspekt tillhandahåller föreliggande uppfinning ett ~ torrt föraktiverat organofilt lergelningsmedel för smörjfetter.

Det föraktiverade gelningsmedlet innefattar: a) ett organofilt lergelningsmedel som är reaktionsprodukten av i) en lera av smektit-typ med en katjonbyteskapacitet av minst 75 milliekvivalenter per 100 g lera, samt ii) organisk katjon i en mängd som varierar från ca. 90 till ca. l50% av katjonbyteskapaciteten hos leran av smektit-typ, och b) ett föraktiveringsmedel som reagerat med det organofila lergelningsmedlet, vilket föraktiveringsmedel väljes från gruppen bestående av: ftalid, 3-hydroxi-4-metoxibensaldehyd, 4-bensyloxipropiofenon, trietylcitrat, 2-fenoxietanol, l- fenyl-l,2-etandiel, o-, m- och p-nitrobensylalkohol, 1,6- hexandiol, ricinolja, o-, m- och p-nitrofenetylalkohol, och blandningar därav.

Enligt en annan aspekt avser föreliggande uppfinning ett smörj- fett som är förtjockat med ett föraktiverat organofilt lergel- ningsmedel, processer för framställning av ett föraktiverat , organofilt lergelningsmedel och ett föraktiverat organofilt lergelningsmedel framställt med processen.

Beskrivning av de föredragna utföringsformerna Såsom angivits i det föregående hänför sig en aspekt av före-D liggande uppfinning till ett föraktiverat organofilt'lergel-D ningsmedel. Det föraktiverade organofila lergelningsmedlet är- reaktionsprodukten av ett föraktiveringsmedel och en organo- fil lera som kan framställas genom reaktion av en viss typ av lera med en organisk katjon.

Den lera som användes enligt föreliggande uppfinning är en lera av smektit-typ med en katjonbyteskapacitet av minst ca. 75 milliekvivalenter per 100 g lera, bestämt med den välkända ammoniumacetatmetoden. Leror av smektit-typ är välkända inom 7 465 562 tekniken och är tillgängliga från ett flertal källor. Lerorna omvandlas företrädesvis till natriumformen om de icke redan föreligger i denna form. Detta kan lämpligen genomföras genom beredning av en vattenhaltig leruppslamning och ledning av uppslamningen genom en bädd av katjonbytarharts i natrium- formen. Alternativt kan leran blandas med vatten och en löslig natriumförening, exempelvis natriumkarbonat, natriumhydroxid, etc. samt blandningen underkastas skjuvning, exempelvis med en kollergång eller strängsprutanordning. Omvandling av leran till natriumformen kan genomföras vid någon punkt före reak- tionen med den organiska katjonen.

Leror av smektit-typ framställda syntetiskt genom antingen en pneumatolytisk eller, företrädesvis, en hydrotermal syntes- process kan även användas för framställning av dessa nya organiska lerkomplex.

Representativa för leror av smektit-typ som är användbara en- ligt föreliggande uppfinning är följande: Montmorillonit _ + f (A14-XM9X) sla°zo m" 4-fFf1 “R där O,55á .x g 1,10, f á 4 och R väljes från gruppen bestående av Na, Li, NH4 och blandningar därav; Bentonit + [(A14_xMgx)(Si8_yAly)O20(0H)4_fFf](x+Y)R där O < X < 1,10, 0 .< y < 1,10, 0,55 á (Xi-y) á 1,10, f å 4 och R Väljes från gruppen besfiâende av Na, Li, NH4 och bland- ningar därav; 46š 562 8 Beidellit _ + [(A14+y7(S18-x-yA1x+y)°zo(°H)4-fFf]*R där 0,55 á x êl,l0, 0 á yg 0,44, f; 4 och R väljes från gruppen bestående av Na, Li, NH4 och blandningar därav; Hektorit _ _ + [(Mg6_xL1x)S18020(OH)4_fFf]xR där 0,57 ._.<._ x á 1,55, f __<_. 4 och R väljes från gruppen bestâen- i de av Na, Li, NH4 och blandningar därav; Saponit [(mg6_yA1Y)(si8_x_yA1x+y)ø2o(on)4_fFf1xa* där 0,58.§ xá 1,18, O; y; 0,66, f á 4 och R väljes från gruppen bestående av Na, Li, NH4 och blandningar därav; Stevensit + [(Mg6_x)si8o2o(0H)4__fFf12XR där 0,28g x á 0,57, f = 4 och R väljes från gruppen bestående av Na, Li, NH4 och blandningar därav.

De föredragna lerorna som användas enligt föreliggande upp- finning är bentonit och hektorit, varvid bentonit är mest föredragen.

Lerorna kan syntetiseras hydrotermalt genom beredning av en vattenhaltig reaktionsblandning i form av en uppslamning inne- hållande blandade.vattenhaltiga oxider eller hydroxider av de önskade metallerna med eller utan, beroende på betingelser-_ na, natrium (eller alternativ utbytbar katjon eller blandning därav) fluorid i de proportioner som definieras av de ovan angivna formlerna samt de i förväg valda värdena av x, y och f_ för den speciella syntetiska smektit som önskas. Uppslamnin- gen införes därefter i en autoklav och upphettas under auto- r~r :> 9 . 465' 56 gent tryck till en temperatur inom omrâdet ca. 100 till 325°C, företrädesvis 275 till 3oo°c under en tillräcklig tiaryma för bildning av den önskade produkten. Beredningstider av 3 till 48 timmar är typiska vid 300°C beroende pâ den speciella lera av smektit-typ som syntetiseras och den optimala tiden kan lätt bestämmas med ledförsök.

Representativa hydrotermala processer för beredning av synte- tiska smektit~leror beskrivas i U.S. patenten nr 3 252 757, 3 586 478, 3 666 407, 3 671 190, 3 844 978, 3 844 979, 3 852 405 och 3 855 147, vilka alla införlivas i beskrivnin- gen genom referens.

Den organiska katjon som bringas att reagera med leran av smektit-typ måste ha en positiv laddning lokaliserad till en enstaka atom eller en liten grupp av atomer i föreningen.

Den organiska katjonen är företrädesvis en ammoniumkatjon som innehåller minst en linjär eller grenad, mättad eller omättad alkylgrupp med 12 till 22 kolatomer. De återstående grupperna i katjonen väljes från (a) linjära eller grenade alkylgrupper med 1 till 2 kolatomer; (b) aralkylgrupper som är bensyl och substituerade bensylgrupper inkluder: de kondenserade ringgrupper med linjär eller grenad 1 ti 22 kolatomer i alkyldelen av strukturen; (c) arylgruppe exempelvis fenyl och substituerad fenyl inkluderande kondenserade ring- aromatiska substituenter; (d) beta-, gamma-omättade grupper- med 6 eller färre kolatomer eller hydroxialkylgrupper med 2 till 6 kolatomer; och (e) väte.

De långkedjiga alkylredikalerna kan härröras från naturligt förekommande oljor inkluderande olika vegetabiliska oljor, såsom majsolja, kokosnötolja, sojabönolja, bomullsfröolja, ricinolja och liknande, liksom olika animaliska oljor eller fetter, såsom talgolja. Alkylradikalerna kan likaledes vara härledda petrokemiskt, såsom från alfa-olefiner.

Representativa exempel på användbara qrenade, mättade radika- 465 562 10 ler innefattar 12-metylstearyl och 12-etylstearyl. Represen- tativa exempel på användbara grenade, omättade radikaler inne- fattar 12-metyloleyl och 12-etyloleyl. Representativa exempel på ogrenade, mättade radikaler innefattar lauryl; stearyl; tridecyl; myristyl (tetradecyl); pentadecyl; hexadecyl; hydrogenerad talg, dokosanyl. Representativa exempel pâ' ogrenade, omättade och osubstituerade radikaler innefattar oleyl, linoleyl, linolenyl, soja och talg.

Ytterligare exempel på aralkyl, d.v.s. bensyl och substituera- de bensylgrupper, innefattar de material som är härledda från exempelvis bensylhalider, benshydrylhalider, tritylhalider, a-halo-cfl-fenylalkaner vari alkylkedjan har från l till 22 kolatomer, såsom l-halo-l-fenyletan, l-halo-l-fenylpropan och l-halo-l-fenyloktadekan; substituerade bensylgrupper, exempelvis sådana som kan härledas från orto-, meta- och para- klorbensylhalider, para-metoxibensylhalider, orto-, meta- och para-nitrilobensylhalider, samt orto-, meta- och para-alkyl- bensylhalider vari alkylkedjan innehåller från 1 till 22 kol- atomer; samt kondenserad ring-bensyl-typgrupper, sådana som kan härledas från 2-halometylnaftalen, 9-halometylantracen och 9-halometylfenantren, vari halogruppen kan definieras så- som klor, brom, jod, eller någon annan sådan grupp som funge- rar såsom en lämnande grupp vid det nukleofila angreppet på gruppen av bensyl-typ så att den nukleofila gruppen ersätter den lämnande gruppen på gruppen av bensyl-typ.

Exempel på arylgrupper innefattar fenyl, såsom i N-alkyl- och N,N-dialkyl-aniliner, vari alkylgrupperna innehåller mellan l och 22 kolatomer; orto-, meta- och para-nitrofenyl, orto-, meta- och para-alkylfenyl, vari alkylgruppen innehåller mel-r lan 1 och 22 kolatomer, 2-, 3- och 4-halofenyl vari halogrup- pen definieras såsom klor, brom eller jod, samt 2-, 3- och 4- karboxifenyl och estrar därav, vari alkoholen i estern är härledd från en alkylalkohol vari alkylgruppen innehåller mellan l och 22 kolatomer, aryl, såsom fenol, eller aralkyl, såsom bensylalkoholer; kondenserade ring-arylgrupper, såsom ll - frös 562 naftalen, antracen och fenantren.

Den ß, y-omättade alkylgruppen kan väljas från ett vidsträckt område av material. Dessa föreningar kan vara cykliska eller acykliska, osubstituerade eller substituerade med alifatiska radikaler innehållande upp till 3 kolatomer, så att det totala antalet alifatiska kolatomer i den ß,V'-omättade radikalen är 6 eller mindre. Den ß,y'-omättade alkylradikalen kan vara substituerad med en aromatisk ring som likaledes är konjugerad med omättnaden i ß, Y-gruppen eller också kan ß, Y-grupp- radikalen vara substituerad med både alifatiska radikaler och aromatiska ringar.

Representativa exempel på cykliska p,'Y-omättade alkylgrupper innefattar 2-cyklohexenyl och 2-cyklopentenyl. Representativa exempel på acykliska ß,y'-omättade alkylgrupper innehållande 6 eller färre kolatomer innefattar propargyl; allyl(2-prope- nyl); krotyl(2-butenyl); 2-pentenyl; 2-hexenyl; 3-metyl-2- butenyl; 3-metyl-2-pentenyl; 2,3-dimetyl-2-butenyl; 1,1- dimetyl-2-propenyl; l,2-dimetylpropenyl; 2,4-pentadienyl; och 2,4-hexadienyl. Representativa exempel på acykliskt-aromatiskt substituerade föreningar innefattar cinnamyl(3-fenyl-2-prope- nyl); 2-fenyl-2-propenyl; och 3-(4-metoxifenyl)-2-propenyl.

Representativa exempel på aromatiska och alifatiska substitue- rade material innefattar 3-fenyl-2-cyklohexenyl; 3-fenyl-2- cyklopentenyl; 1,l-dimetyl-3-fenyl-2-propenylf l,l,2-tri-_ metyl-3-fenyl-2-propenyl; 2,3-dimetyl-3-fenyl-2-propenylï 3,3-dimetyl-2-fenyl-2-propenyl; och 3-fenyl-2-butenyl.

Hydroxialkylgruppen är vald från en hydroxyl-Substituerad alifatisk radikal.vari hydroxylen icke är substituerad vid kolatomen intill den positivt laddade atomen, och gruppen hare från 2 till 6 alifatiska kolatomer. Alkylgruppen kan vara substituerad med en aromatisk ring oberoende av de 2 till 6 alifatiska kolatomerna. Representativa exempel innefattar 2-hydroxietyl-(etanol); 3-hydroxipropyl; 4-hydroxipentyl; 6-hydroxihexyl; 2-hydroxipropyl-(isopropanol); 2-hydroxi- ~¥> Cm 12 cf)\ f* J 5 5 butyl; 2-hydroxipentyl; 2-hydroxihexyl; 2-hydroxicyklohexyl; 3-hydroxicyklohexyl; 4-hydroxicyklohexyl; 2-hydroxicyklo- pentyl; 3-hydroxicyklopentyl; 2-metyl-2-hydroxipropyl; l,1,2-trimetyl-2-hydroxipropyl; 2-fenyl-2-hydroxietyl; 3- metyl-2-hydroxibutyl; och 5-hydroxi-2-pentenyl.

Den organiska katjonen kan sålunda anses ha åtminstone en av följande formler: + + R l l RI R2-- X- R4 eller I | RZ-Y-R4 Ra vari X är kväve eller fosfor, Y är svavel, Rl är den lång- kedjiga alkylgruppen och R2, R3 och R4 representerar de andra möjliga grupper som beskrivits ovan.

En föredragen organisk katjon innehåller minst en linjär eller grenad, mättad eller omättad alkylgrupp med 12 till 22 kolatomer och minst en linjär eller grenad, mättad eller omättad alkylgrupp med l till 12 kolatomer. Den föredragna organiska katjonen kan även innehålla minst en aralkylgrupp med linjär eller grenad, mättad eller omättad alkylgrupp med l till 12 kolatomer i alkyldelen. Blandningar av dessa kat-_ joner kan även användas.

Särskilt föredragna organiska katjoner är en ammoniumkatjon vari Rl och R2 är hydrogenerad talg samt R3 och R4 är metyl eller vari Rl är hydrogenerad talg, R2 är bensyl och R3 och R4 är metyl eller en blandning därav, såsom 90% (ekvivalen- ter) av den förstnämnda och 10% (ekvivalenter) av den sist- gm LN LH Cm :J 13 4” nämnda.

Mängden av organisk katjon som är reagerad med smektit-typ- leran beror på den speciella leran och den önskade graden av hydrofobicitet. Typiskt kan mängden katjon variera från ca. 90 till 150%, företrädesvis från ca. 100 till ca. 130% och speciellt från ca. 100 till ca. 116% av katjonbyteskapacite- ten hos leran. När exempelvis bentonit användes kommer mängden katjon som bringas att reagera med leran att variera från ca. ss till ca 143 milliekvivalenter, företrädesvis från ca. 95: till ca. 124 milliekvivalenter och speciellt föredraget från ca. 95 till ca. ll0 milliekvivalenter per 100 g lera, på 100% aktiv basis. Såsom är uppenbart för den ordinäre fackmannen på området är katjonbytesförhâllandet för leran pâ basis av den ursprungliga leran och bestämmes med ammoniumacetat- metoden.

Den anjon som normalt åtföljer den organiska katjonen är typiskt en som icke medför någon skadlig påverkan på reak- tionsprodukten eller tillvaratagandet av denna. Sådana an- joner kan exemplifieras med klorid, bromid, jodid, hydroxyl, nitrit och acetat i mängder som är tillräckliga för att neutralisera den organiska katjonen.

Framställningen av det organiska katjonsaltet (d.v.s. den organiska katjonen parad med anjonen) kan åstadkommas med inom detta område kända tekniker. Vid exempelvis framställ- ning av ett kvaternärt ammoniumsalt skulle en fackman på om- rådet framställa en dialkyl-sekundär amin, exempelvis genom hydrogenering av nitriler, se U.S. patentet nr 2 355 356, och därefter framställa metyldialkyl-tertiär amin genom reduktiv alkylering med användning av formaldehyd såsom en källa för metylradikalen. Enligt metoder som anges i U.S. patentet 3 l36 819 och U.S. patentet 2 775 617 kan kvaternär aminhalid därefter framställas genom tillsats av bensylklorid eller bensylbromid till den tertiära aminen. Innehållet i dessa tre patent införlivas häri genom referens. 14 o? í\C> 5 Cm! Såsom är välkänt inom tekniken kan reaktionen med bensyl- klorid eller bensylbromid fullbordas genom tillsats av en mindre mängd metylenklorid till reaktionsblandningen så att en blandning av produkter som är övervägande bensyl-substitue- rade erhâlles. Denna blandning kan därefter användas utan ytterligare separation av komponenterna för beredning av den organofila leran. Åskâdliggörande exempel på det stora antalet patent som be- skriver organiska katjonsalter, framställningssättet för dessa och dessas är de till 4 081 496, 4 410 364, 4 517 112, användning vid framställning av organofila leror allmänheten överlâtna U.S. patenten nr 2 966 506, 4 105 578, 4 ll6 866, 4 208 218, 4 391 637, 4 412 018, 4 434 075, 4 434 076, 4 450 095 och och innehållen i dessa införlivas genom referens.

Föraktiveringsmedlet är åtminstone en förening som kan brin- gas att reagera med det organofila lergelningsmedlet för att öka d-avståndet mellan lerskikten åtminstone en ångström, företrädesvis minst två ângström och i synnerhet minst tre ångström vid bestämning med röntgendiffraktion av ett icke upphettat prov. För åstadkommande av ökningen av d-avståndet innehåller föraktiveringsmedlet minst en aktiv grupp vald från gruppen bestående av karboxyl, hydroxyl, primär amin, sekundär amin, amid, aldehyd, keton, eter, ester, nitro och sulfo. Åskâdliggörande föraktiveringsmedel är dekanol, dodekanol, bensylalkohol, eugenol, 2-N-propylfenol, trifenylmetanol, 3-nitroetanol, stearylalkohol, tetraetylenglykol, trietylen-_ glykol, glycerol, 1,4-butandiol, propylenglykol, Pänta- erytritol, l,4-butandiol-diglycidyleter, fenyleter, etyl- stearat, butylbensoat, bensylacetat, etylbensoat, ftal-_ anhydrid, trietanolamin, dimetylsulfoxid, propiofenon, 6-_ undekanon, p-anisaldehyd, difenylmetan, eicosan och bland- ningar därav. 15 465 562 Ytterligare åskådliggörande föraktiveringsmedel som är sär- skilt användbara för föraktivering av organofila lergelnings- medel för smörjfetter är ftalid, 3-hydroxi-4-metoxibensaldehyd, 4-bensyloxipropiofenon, trietylcitrat, 2-fenoxietanol, 1- fenyl-l,2-etandiol, o-, m- och p-nitrobensylalkohol, 1,6- hexandiol, ricinolja, o-, m- och p-nitrofenetylalkohol och blandningar därav. Föredragna föraktiveringsmedel är ftalid, nitrobensylalkoholerna, nitrofenylalkoholerna, l-fenyl-l,2- etandiol, 1,6-hexandiol och blandningar därav och det mest föredragna föraktiveringsmedlet är 1,6-hexandiol.

Det är intressant att notera att de i det föregående angivna föraktiveringsmedlen i allmänhet icke är typiskt polära akti- vatorer. Såsom exempel gäller att om 1,6-hexandiol användes såsom en konventionell polär aktivator (d.v.s. blandad med basvätskan och det organofila lergelningsmedlet) ger den resultat som är väsentligt sämre än de som erhållas när föreningen användes såsom föraktiveringsmedel i enlighet med föreliggande uppfinning. Även om mängden av föraktiveringsmedlet som skall bringas att reagera med det organofila lergelningsmedlet generellt varie- rar beroende på det speciella föraktiveringsmedlet, det organofila lergelningsmedlet och organiska kompositionen som skall förtjockas, är mängden av föraktiveringsmedel som brin- gas att reagera med det organofila lergelningsmedlet typiskt från ca. l till ca. 25%, företrädesvis från ca. 3 till ca. 17% av vikten av den organofila leran. För ett föraktiverat organofilt lergelningsmedel för smörjfetter varvid 1,6- hexandiol är föraktiveringsmedlet är mängden 1,6-hexandiol från ca. 1 till ca. 18%, företrädesvis från ca. 3 till ca. 14% och speciellt från ca. 4 till ca. 12% av den totala vik- ten av den organofila leran och föraktiveringsmedlet.

För att förbättra verksamheten och effektiviteten av det för- aktiverafæ organofila lergelningsmedlet enligt föreliggande uppfinning kan vissa processparametrar användas. Mer speci- »sz 562 16 fikt underkastas leran av smektit-typ skjuvning i avsevärd utsträckning före reaktionen med den organiska katjonen. För att åstadkomma ytterligare förbättrade resultat kan skjuv- ningssteget kombineras med användning av utspädda reaktions- betingelser när den organiska katjonen bringas att reagera med leran av smektit-typ och/eller försiktig torkning av organofila leran eller föraktiverade organofila lergelnings- medlet (beroende på sättet för reaktion av den organofila leran och föraktiveringsmedlet). Speciellt föredraget inför- livas samtliga processparametrarna i processen för beredning av det föraktiverade organofila lergelningsmedlet.

En ytterligare diskussion av processparametrarna kan åter- finnas i den till allmänheten överlåtna samtidigt anhängiga U.S. patentansökan nr 767 599, inlämnad 20 augusti 1985, och innehållet i denna införlivas genom referens.

För åstadkommande av skjuvning av leran av smektit-typ dis- pergeras leran i vatten i en koncentration av från ca. 0,5 till ca. 80 viktprocent. Uppslamningen kan eventuellt först centrifugeras för avlägsnande av icke-lerföroreningar som utgör ca. 10 till ca. 50% av utgângs-lerkompositionen. Om leran behandlats tidigare, exempelvis av lerförsäljaren, för avlägsnande av föroreningarna, kan givetvis den behandlade leran formas till en uppslamning i en koncentration av från ca. 0,5 till ca. 80 viktprocent, företrädesvis från ca. 0,5 till ca. 2,5 viktprocent och direkt underkastas skjuvning för separering av leragglomeraten. Skjuvningsbetingelserna väl- jas sâ att tillräcklig separering av leragglomeraten äger rum, vilket kan bestämmas med metylenblått-fläckprovning eller partikelstorleksanalys.

Metylenblått-fläckprovningen mäter katjonutbytet och absorp- tionskapaciteten hos leran genom att bringa leran att reagera med en metylenblått-lösning. En typisk metod är följande: l. Väg 10 g (1 l mg) av en leruppslamning av känd fastmatarial- 17 465 562 halt (vanligen ca. 3 viktprocent) i 250 ml Ehrlenmeyer-kolv. 2. Tillsätt 50 ml destillerat vatten och omrör med användning av en magnetomrörare. 3. Tillsätt 2 ml 5N svavelsyra och omrör. 4. Tillsätt metylenblâtt-lösning (1 ml = 0,01 milliekvivalen-Z ter) till kolven i en mängd av l till 2 droppar per sekund tills 110 m.e./100 g (beräknat på den använda lervikten) har tillsatts. 5. Tvätta ned kolven med destillerat vatten och fortsätt att omröra under ca. 10 - 15 minuter. 6. Under det att fastmaterialen är suspenderade, avlägsna 1 droppe vätska med omrörarstången och placera droppen på filterapper (Whatman nr. l), och etikettera droppen med burettavläsningen i 0,1 ml. 7. Ingen grön-blå halo skall omge de färgade fastmaterialen. 8. Tillsätt kvantiteter av 0,2 till 0,5 ml metylenblått- lösning med omrörning minst 5 minuter efter-varje tillsats och tvätta ned med destillerat vatten efter varje tillsats.

Efter 5 minuters omrörning, genomför droppprovningen och registrera för varje provningsfläck burettavläsningsvärdet. 9. När en svag grön-blå halo omger det suspenderade fast- materialet vid fläckprovningen, omrör ytterligare 10 minuter och upprepa fläckprovningen. Om halon kvarstår har slut- punkten överskridits. 10. Metylenblått-adsorptionen uttryckes sâsom^mi11iekvivalen-5 ter metylenblått per 100 g lera och beräknas på följande sätt: 18 (N Cm h) ml metylenblâtt x 100 (g uppslamning x % fastmaterial) . lerkapacitet = För minimering av mänskligt fel vid bestämning av slutpunkten kan en del av leruppslamningen filtreras genom grovt filter- papper (exempelvis Whatman SH), och intensiteten av filtratet jämföras med metylenblått jämförelselösningar vid 1668 och 609 mm på en kolorimeter med korrigering av graden av över- skridande eller underskridande av slutpunkten.

Vid användning av metylenblâtt-fläckprovning bör tillräcklig grad av skjuvning åstadkommas på leruppslamningen så att man erhåller en ökning av lerkapaciteten av från ca. 10 till ca. 50%, företrädesvis från ca. 15 till ca. 40% och speciellt från ca. 20 till ca. 35% jämfört med icke skjuvningsbehandlad lera. Såsom exempel kan tillräcklig grad av skjuvning åstad- kommas i en 3% bentonit-uppslamning för ökning av lerkapaci- teten bestämd med metylenblått-fläckprovning från ca. 115 milliekvivalenter per 100 g lera till ca. 135 milliekvivalen- ter per 100 g lera.

En ytterligare metod för bestämning att tillräcklig skjuvning har åstadkommits på leruppslamningen är att genomföra en par- tikelstorleksanalys. Detta innebär att icke skjuvningsbe- handlade lerpartiklar analyseras, exempelvis med en Nycomp Model 270 Submicron Particle Sizer, som kan erhållas från Pacific Scientific Company, vilken arbetar enligt en laser- ljusspridningsprincip, och leran underkastas därefter skjuv- ning. Den skjuvningsbehandlade leran har en reduktion av medianpartikelstorleken av från ca. 10 till ca. 80%, före- trädesvis från ca. 20 till ca. 60% vid jämförelse med icke skjuvningsbehandlade lerpartiklar. Såsom exempel kan sålunda en icke skjuvningsbehandlad 3% bentonit-leruppšlamning upp- visa en genomsnittlig medianpartikelstorlek av 0,64 gm. Om denna identiska uppslamning utsättes för en ökande grad av~_ skjuvning som kan åstadkommas genom att leruppslamningen föres gm CN UI Ch IJ 19 4 genom en Manton-Gaulin homogeniseringsanordning vid olika tryck, observeras följande avtagande medianpartikelstorlekar: 0,5 pm (7o kp/cmz. 1.ooo psi), 0,43 gm (140 kp/cmz, 2.ooo psi), 0,42 pm (210 kp/cmz, 3.ooo psi), 0,37 gm (280 kp/cmz, 4.000 psi) och 0,37 pm (350 kp/cmz, 5.000 psi). Samma trend ifråga om minskning av medianpartikelstorleken hos ler- fastmaterialet med ökande skjuvning kan observeras när en 3,0% bentonit-leruppslamning utsättes för ökande skjuvnings- tider i en Waring Blendor som arbetar vid hög hastighet under olika tidrymder: 0,66 pm (0 minuter), 0,58 pm (2 minuter), 0,54 ym (4 minuter), 0,52 gm (6 minuter), 0,53 gm (8 minuter) och 0,52 gm (l0 minuter).

Skjuvning kan utövas på uppslamningen av lera av smektit-typ med hjälp av kommersiellt tillgänglig utrustning som är känd för att åstadkomma kraftig skjuvning på materialet. Åskådlig- görande för sådan utrustning är en Manton-Gaulin homogenise- ringsanordning som finnes tillgänglig från Manton-Gaulin Company (nu känd såsom APV Gaulin homogeniseringsanordning tillgänglig från APV Gaulin, Inc.), en Tekmar SD-45 Homogeni- zer som finns tillgänglig från Tekmar Company, en Sharples Super Centrifuge,_som finnes tillgänglig från Sharples Divi- sion of Pennwalt Corporation, en Oakes-kvarn, som finnes tillgänglig från Oakes Machinery, en Waring-Blendor, som finnes tillgänglig från Waring Products, en Microfluidizer som finnes tillgänglig från Microfluidics Corporation, en avdelning av Biotechnology Corporation, och likartade anord-_ ningar som kan åstadkomma kraftig laminär och turbulent skjuv- ning på leruppslamningen. Exempel på betingelser vid använd- ning av en Manton-Gaulin homogeniseringsanordning är ett tryck inom området från ca. 35 till ca. 560 kp/cmz (500 till 8.000 psi) med en eller fler passager av leruppslamningen genom homogeniseringsanordningen.

Den andra processparameter som kan användas vid förfarandet är ett utspätt reaktionsmedium när smektit-typ-leran och organisk katjon bringas att reagera. Utspädning kan genom- (åk 20 56 Û L Lu] föras före eller under skjuvningen av leran, men genomföres företrädesvis sedan skjuvningen har genomförts. Givetvis kan utspädning genomföras före, under och efter skjuvning om så önskas. Leruppslamningen utspädes så att lerhalten är från ca. 0,5 till ca. 2,5 viktprocent, företrädesvis från ca. 0,5 till ca. 2,0 viktprocent och speciellt från ca. 0,5 till ca. 1,5 viktprocent av uppslamningen. I den utsträckning som utspäd- ning genomföres efter skjuvning kan detta åstadkommas antin-5 gen genom tillsats av den erforderliga mängden vatten till leruppslamningen före eller under tillsatsen av den organiska katjonen eller genom tillsats av den erforderliga mängden vatten till leruppslamningen och den organiska katjonen eller genom tillsats av vatten endast till den organiska katjonen som därefter tillsättes till leruppslamningen. Det betydelse- fulla resultatet är att reaktionen av den organiska katjonen med leran äger rum under utspädda betingelser. Detta innebär att leran ligger inom de i det föregående nämnda områdena när den bringas att reagera med den organiska katjonen (mängden organisk katjon är icke inkluderad i beräkningen av ler- halten i uppslamningen). Dessa utspädda reaktionsbetingelser ileder till att öka förmågan till viskositetsökning hos det organofila lergelningsmedlet jämfört med likartade gelnings- medel som framställts enligt standardmetoder för framställning av organofil lera, som icke använder sådana utspädda betingel- SGI.

Före reaktionen av uppslamningen av lera av smektit-typ med den organiska katjonen omröres uppslamningen och upphettas till en temperatur inom området 20 till l00°C, företrädesvis 45 till 75°C. Godtyckligt område av normala omrörningshastig- heter kan användas för reaktionsuppslamningen. Den organiska katjonen kan tillsättas ren eller fördelad i vatten eller vatten blandat med ett blandbart organiskt lösningsmedel, exempelvis isopropylalkohol. Såsom angivits ovan kan de sist-, nämnda två fallen genomföras för åstadkommande av utspädda reaktionsbetingelser. Det organiska lösningsmedlet användes med vatten för solubilisering av det organiska materialet, men -Fß O\ CN (Il (Lä.

ND 2l har ingen inverkan på användningsegenskaperna hos den slutliga organofila leran vid lägre koncentrationer.

Efter tillsatsen av den organiska katjonen blandas reaktions- blandningen under omrörning vid en temperatur mellan 20 och 10000, företrädesvis 45 till 75°C under en tillräcklig tid- rymd för att tillåta utbyte av organisk katjon i leran. Reak-s tionstemperaturer under 2000 eller över l00°C är visserligen användbara men föredragas icke på grund av behovet av ytter- ligare processapparater, nämligen kylningsanordningar och tryckreaktorer. I Den reagerade produkten filtreras därefter och kan återupp- slammas eller âterpulpas med ytterligare vatten för att gynna tvättning och därefter på nytt filtreras. Under det att tvätt- ning av den filtrerade produkten efter framställningen av den organofila leran är i hög grad önskvärd för avlägsnande av salter, såsom natriumhalider, är det icke nödvändigt när pro- dukten framställes under utspädda reaktionsbetingelser efter- som mängden salt som kvarstannar endast är skadlig i ringa grad för de viskositetspâverkande egenskaperna.

Sedan det organofila lergelningsmedlet separerats från reak- tionsblandningen torkas det. Tidigare har kommersiella organofila leror typiskt torkats i en luftström vid förhöjda temperaturer inom området från ca. l20 till ca. 250°C. Enligt föreliggande uppfinning har det visat sig att mer försiktiga torkningsbetingelser kan leda till förbättrade gelningsanvänd- ningsegenskaper. De försiktiga torkningsbetingelserna är be- tydelsefulla för att konservera och förbättra de fördelar som erhållas genom skjuvning och/eller utspädning. E Den försiktiga torkningen av den organofila leran i enlighet med denna aspekt av föreliggande uppfinning genomföras så att den våta organofila leran icke överstiger ca. 80°C under tork- ningen. Ett sätt att åstadkomma detta mål är att torka det organofila lergelningsmedlet i en luftström vid från ca. 0 46 I Q f) ¿_ 22 56 till ca. 80°C, företrädesvis från ca. 0 till ca. 50°C tills fukthalten är mindre än ca. 5%, företrädesvis mindre än 2%.

Alternativt kan det organofila lergelningsmedlet torkas i en fluidiserad bädd som hålles vid en temperatur inom området från ca. 25 till ca. l25°C, företrädesvis från ca. 25 till ca. l00°C. Om en fluidiserad bädd användes väljes givetvis tempe- raturen och luftflödet så att hastig förângning av vatten håller det organofila lergelningsmedlet i bädden under ca. 80°C tills det torkat. Såsom ytterligare ett alternativ kan det organofila lergelningsmedlet frystorkas vid en temperatur under ca. OOC.

Sedan det organofila lergelningsmedlet torkats males det typiskt med användning av en hammarkvarn eller likartad mal- ningsapparat för sönderbrytning av agglomeraten. Det malda organofila lergelningsmedlet har i allmänhet en partikelstor-= lek inom området från ca. 0,1 till_ca. 500 gm, företrädesvis från ca. l till ca. l50 gm. Givetvis bestämmes den önskade storleken av de organofila lergelningsmedelpartiklarna av den miljö som användes.

Föraktiveringsmedlet kan bringas att reagera med den organo- fila leran med användning av olika metoder. Speciellt kan de torkade organofila lerpartiklarna torrblandas, exempelvis med användning av en P-K-blandare, under rumsbetingelser med pulverformigt föraktiveringsmedel (partikelstorlek typiskt mindre än ca. 0,55 mm) under en tidrymd som är tillräcklig för att reaktion skall äga rum (typiskt från ca. l minut till ca. 4 timmar, företrädesvis från ca. 30 till ca. 60 minuter), såsom kan bestämmas genom ökningen av d-avståndet.

Alternativt kan föraktiveringsmedlet smältas eller disperge- ras i ett vätskeformigt medium, såsom vatten, metanol, etanol eller blandningar därav, och sprutas på de organofila lerpartiklarna, företrädesvis med omrörning för att förbättra kontakt och fördelning.

I det fallet att den organofila leran har underkastats alltför 23 465 562 stränga torkningsbetingelser (d.v.s. över ca. 80°C) kan för- aktiveringsmedlet och den organofila leran torrmalas med an- vändning av en hammarkvarn, ringrullkvarn, Brinkman-kvarn eller någon annan apparat som kan åstadkomma skjuvning på komponenterna, under en tidrymd som är tillräcklig för er- hållande av den angivna ökningen av d-avståndet. Föraktive- ringsmedlet (i någon av de former som beskrivits tidigare) och den organofila leran kan direkt tillsättas till torr- malningsapparaten eller kan från början blandas i en separat blandare och därefter underkastas torrmalningssteget.

Föraktiveringsmedlet kan även bringas att reagera med den organofila leran innan leran torkas. Såsom exempel kan för- aktiveringsmedlet tillsättas till uppslamningen som inne- håller det bildade organofila lergelningsmedlet eller kan framställas i en vätskedispersion och föras genom filter- kakan av organofil lera. Givetvis väljes i sådana fall kon- centrationen av föraktiveringsmedlet i uppslamningen eller vätskedispersionen så att lämplig mängd av föraktiverings- medel bringas att reagera med den organofila leran. Det för- aktiverade organofila lergelningsmedlet torkas därefter, företrädesvis under de milda betingelser som angivits ovan, males till en lämplig storlek såsom diskuterats ovan och är färdig för omedelbar användning eller förpackning.

Det föraktiverade organofila lergelningsmedlet enligt före- liggande uppfinning uppvisar ett flertal fördelaktiga egen- skaper. Speciellt är det föraktiverade gelningsmedlet i torr form (d-v.s. med mindre än ca. 5% fukt, företrädesvis mindre än 2% fukt) vilket underlättar hantering och transport och kan lagras under långa tidrymder utan förstöring.

Det föraktiverade organofila lergelningsmedlet enligt före-_ liggande uppfinning kan användas för att effektivt och.verk- samt öka viskositeten hos olika organiska kompositioner. Be- roende i stor utsträckning på sammansättningen kan det organofila lergelningsmedlet användas på konventionellt sätt 465 562 24 för att förtjocka organiska kompositioner som kan exemplifie- ras med smörjfett, oljebaserade slamm, oljebaserade packer- vätskor, färg-ferniss-lack-avlägsnare, färger, kosmetiska kompositioner, gjuteriformmaterial, sandbindemedel, lim, för- slutningsmedel, bläck, polyester-lamineringshartser och poly- ester-gelbeläggningar. Såsom kan förstås väljes det organo- fila lergelningsmedlet så att det är verksamt i den ifråga- varande organiska kompositionen. Såsom exempel kan bentonit- eller hektorit-lera bringas att reagera med dimetyl-dihydro- generad talg-ammoniumkatjon för bildning av ett gelningsmedel som är väl lämpat för förtjockning av smörjfetter. Andra specifika gelningsmedel kan man erhålla upplysning om av de i det föregående angivna till allmänheten överlåtna U.S. patenten som har införlivats genom referens och exemplen som anges i det följande.

Det föraktiverade organofila lergelningsmedlet enligt före- liggande uppfinning kan användas för förtjockning av orga- niska kompositioner effektivt och verksamt utan behov av kända polära aktivatorer som ofta är i hög grad brännbara. Även om polära aktivatorer kan användas med de föraktiverade organofila lergelningsmedlen bör förstås att sådana polära aktivatorer icke erfordras för erhållande av den önskade förtjockade organiska kompositionen.

Mängden föraktiverat organofilt lergelningsmedel som användes i de organiska kompositionerna beror på det specifika gel- ningsmedlet, sammansättning och grad av önskad förtjockning, men ligger i allmänhet inom området från ca. l till 12 vikt- procent, företrädesvis från ca. 4 till ca. 8 viktprocent.

För förbättring av gelningen av kompositionen bör en ringa mängd vatten närvara. Mängden vatten kan även variera men är typiskt inom området från ca. 0,1 till ca. 10%, före- trädesvis från ca. 0,5 till ca. 6,0%, och speciellt från ca. 2,0 till ca. 4,0 viktprocent av det föraktiverade organofila lergelningsmedel som närvarar i den organiska kompositionen. 25 463 562 Smörjfetter som kan framställas genom användning av de för- aktiverade organofila lergelningsmedlen enligt föreliggande uppfinning har välkända basfluider. Dessa basfluider kan vara: 1. Oljor med lågt viskositetsindex samt högviskösa oljor som är antingen paraffiniska eller nafteniska oljor, eller bland- ningar därav. Paraffiniska oljor utgöras av rakkedjiga och grenkedjiga paraffiniska kolväten, vanligen med Cl2-C24-kol- atomlängder. Nafteniska oljor utgöras av cykliskt mättade kol- väten och innehåller vanligen aromatiska kolväten. Paraffiniska oljor är sällan uteslutande paraffiniska och innehåller avse- värda andelar av nafteniska kolväten. Representativa typer innefattar: Viskositets- Eyp Sammansättning j index Coastal Pale kolväte med 50/50 12 cykliska/grenade och rakkedjiga Lösningsmedel- kolväte med 70/30 95 extraherad rak- och gren- neutral kedjiga/cykliska Lösningsmedel- kolväte 70% rak- och 95 extraherad grenkedjiga neutral Bright stock kolväte 70% rak- och 96 grenkedjiga Mineralolja paraffinisk varierar 2. Polyglykoler (syntetisk olja) Polyglykolbasmaterial utgöres av polymeriserad etylenglykol och/eller propylenglykol. 3. Organiska estrar (syntetisk olja) Organiska estrar bildas genom reaktion av-tvåbasiska syror med monohydroxialkohv"er eller genom reaktion av enbasiska syror med polyhydroxillkoholer. Såsom exempel kan en diester framställas av azelainsyra och 2-etylhexylalkohol vilket ger 465 562 26 di(2-etylhexyl)azelat. Ett andra exempel är di-isooktylazelat och ett tredje exempel är di-2-etylhexylsebacat. En mono- ester kan framställas av perlargonsyra och pentaerytritol.

Ett annat exempel på en monoestervätska är dipropylenglykol- dipelargonat. 4. Syntetiska kolväten Syntetiska kolvätevätskor utgöras av två typer: polyalfa- olefiner och alkylerade aromater. Polyalfaolefiner framställas genom begränsad polymerisering av en alfaolefin. Såsom exempel ger tetrameriserad 1-okten ett kolväte med 32 kolatomer och en trimeriserad l-decen ger kolväte med 30 kolatomer.

En dialkylbensen är en alkylerad aromat. 5. Silikonvätskor En typisk sammansättning för en silikonvätska är en älkyl- metylpolysiloxan. En andra typ av vätska är en fenylmetyl-, silikon. 6. Vegetabiliska oljor och andra triglycerider: Ricinoljor, jojobaolja, linfröolja, bomullsfröolja, etc.

Ytterligare information beträffande smörjfetter och hur dessa kan framställas med användning av organofila lergelningsmedel kan återfinnas i "Modern Lubricating Greases" av C.J. Boner (Scientific Publications, Brosely, Shropshire, England, 1976) och "Lubricating Grease Guide" (National Lubricating Grease Institute, 4635 Wyandotte St. Kansas City, Missouri 64112, lst Edition, 1984).

En speciellt användbar basvätska för smörjfetter är Conoco 5735-oly1(en kommersiell produkt som finns tillgänglig från Continental Oil Company) som är en högviskös solventraffinerad 27 -ih- Cß CN (fl Ch J 1 f.. paraffiniskt petroleum - smörjolja. En typisk komposition innehåller ca. 68% paraffiniska, 28% nafteniska och 4% aroma- tiska komponenter räknat på vikten.

För att visa effektiviteten av de föraktiverade organofila lergelningsmedlen som är lämpliga för framställning av smörj- fetter kan det föraktiverade organofila lergelningsmedlet blandas med Conoco 5735-olja i en koncentration av 8 viktpro- cent med användning av en "drill press"-omrörare utrustad med två blad med diametern ll,4 cm med stigningen 100 åtskiljda med 3 cm. Fettförgelen föres därefter genom en tri-homo-kvarn av rotor-stator-typ som kan erhållas från Sonic Corporation med ett rotor-till-stator-gap av 0,076 mm och en pumphastig- het av 230 g/min. Fettet kyles till rumstemperatur (25°C) och en penetreringsdjupmätning genomföres enligt ASTM metod D2l7-82 med användning av en fettpenetrometer som är till- gänglig från GCA/Precision Scientific Company. Ett penetre- ringsvärde av 315 eller lägre anger att den organofila leran har föraktiverats effektivt. Företrädesvis är penetrerings- värdet 300 eller lägre och särskilt föredrages att penetre-0 ringsvärdet är 290 eller lägre.

För att visa att smörjfetter som är förtjockade med användning av de föraktiverade organofila lergelningsmedlen enligt före- liggande uppfinning är stabila vid bearbetning, kan smörjfet- tet placeras i en fettbearbetningsanordning som finnes till- gänglig från Koehler Instrument Company och penetreringsdjup- värden bestämmas efter 60 slag och 10.000 slag. Skillnaden ifråga om penetreringsvärden är mindre än 50, företrädesvis mindre än ca. 25 och speciellt mindre än ca. 10.

Såsom är välkänt inom tekniken kan smörjfetterna även inne- hålla konventionella mängder av antioxidanter, pigmenter, lös- liga fäger, rostinhibitorer, nötningsmotverkande och extrem- trycktillsatser, klibbiggörande ämnen, metallpulver, fyll- medel och blandningar därav. 465 562 28 Följande exempel på uppfinningen och jämförelseexempel anges för att åskådliggöra och jämföra föreliggande uppfinning.

Exemplen bör emellertid icke uppfattas såsom begränsande för uppfinningen. Om icke annat anges avser alla givna procent- uppgifter viktprocent av den totala kompositionen.

Exempel l Ca. 151 liter av en uppslamning med fastmaterialhalten 3,03% av Wyoming-bentonit i vatten, som tidigare behandlats genom centrifugering för avlägsnande av alla icke-lerföroreningar och jonbytesbehandlats för åstadkommande av leran i natrium- formen föres genom en Manton-Gaulin homogeniseringsanordning vid trycket 350 kp/cmz. 56l0,6 g av denna uppslamning införes i ett reaktionskärl av lämplig storlek (8 liter) och utspädes med ll33 ml vatten. Uppslamningen upphettas till 65°C med om- rörning. 110,30 g av smält 90% aktiv dimetyl-bis(hydrogenerad talg)-ammoniumklorid (101 m.e. per 100 g lera) hälles i ler- uppslamningen. 56 ml hett vatten användes för att skölja den organiska katjonen (mängden vatten som tillsättes till reak- tionsuppslamningen är lika med en mängd som, vid tillsats till leruppslamningen, ger en fastmaterialhalt av 2,5%).

Blandningen omröres 30 minuter vid 65°C och fastmaterialen uppsamlas på ett vakuumfilter. Filterkakan tvättas med hett (60°C) vatten och torkas med påtvingad luftström vid 40°C 16 timmar för avlägsnande av kvarvarande vatten från den organo- fila leran. Den torkade organofila leran males i en centri- fugalkvarn utrustad med en 0,5 mm sikt för sönderbrytning av agglomeraten.

Den torkade, malda organofila leran (55 g) torrblandas i en P-K-blandare 1 timme med 7% (4,l4 g) och 9% (5,44 g) 1,6- hexandiolpulver som i förväg malts kallt i en centrifugal- kvarn utrustad med en 0,5 mm sikt.

Prover av det torkade pulveriserade föraktiverade organofila lergelningsmedlet och ett icke-föraktiverat kontrollprov in- f"\ 29 465 Sur föras med användning av måttligt handtryck i en standardprov- hållare för pulver-röntgendiffraktion som har ett mikroskop- glas tejpat över fronten. Glasskivan avlägsnas försiktigt från provhållaren så att ytan av det packade pulvret är i nivå med provhållaren. Hållaren placeras därefter i en Philips 3600 röntgendiffraktionsanordning och svepes från 1,5 - 320 26 med användning av CU K -strålning och standardsvepbe ïgelser.

Det erhållna diffraktionsmönstret är en serie av -par med den starkaste toppen mellan 2 och 40 29. Den exak L vinkeln för denna topp bestämmes och planavståndet beräknas med an- vändning av Bragg's lag: Å= 2d sin 6 där 4Åför Cu Rix = l,54056Å. Resultaten är d(00l)-avståndet för provet uttryckt i ångström.

Följande resultat erhålles: Prov d(0Ol)-avstånd Kontroll (0% föraktiveringsmedel) 25,5 ångström Föraktiverat (7%) organofilt lergelningsmedel 28,2 ångström Föraktiverat (9%) organofilt lergelningsmedel 30,1 ångström Föraktiverat (7%) organofilt Olergelningsmedel 29,9 ångström hmphettat till 67 C 6 timmar) Ytterligare prover av en organofil lera beredas av bentonit och dimetyl-bis(hydrogenerad talg)-ammoniumklorid i enlighet med det i det föregående beskrivna tillvägagångssättet. Den torkade organofila leran bringas att reagera med olika för- aktiveringsmedel i olika mängder genom dispergering av för- aktiveringsmedlet i en etanol/vatten-blandning av sprutning av dispersionen på en omrörd del av den organofila leran. d-avståndet bestämmes därefter med användning av den metod som anges ovan och resultaten är följande: 463 562 3° % föraktiverings- medel baserat på total vikt av d(001)-avstånd organofil lera och Föraktiveringsmedel (ångström) föraktiveringsmedel etylstearat 37,2 14,1 trietylcitrat 35,4 17,1 butylbensoat 33,6 9,5 bensylacetat 28,3 7,2 etylbensoat 3 28,0 6,6 ftalsyraanhydrid 31,9 21,1 trietanolamin 34,2 9,6 dimetylsulfoxid 28,3 4,5 propiofenon 32,6 * 6-undekanon 33,6 7,7 p-amisaldehyd 31,4 10,0 difenylmetan 31,9 7,3 eicosane 31,6 16,3 kaprylsyra 36,8 14,5 heptansyra 35,9 * bensamid 33,0 * formamid 31,0 * propionamid 29,7 * * % aktivator icke uppmätt.

Exemgel 2 Ett föraktiverat organofilt lergelningsmedel som har fram- ställts genom torrblandning av en organofil lera (framställd av dimetyl-bis(hydrogenerad talg)-ammoniumklorid och bentonit) med 7% av den totala vikten av 1,6-hexandiol i enlighet med exempel 1 tillsättes i en mängd av 7% till Conoco 5735-olja.

En fettförgel framställes genom blandning av det föraktiverade gelningsmedlet och Conoco-olja 5 minuter med en "drill press"- omrörare som arbetar vid 450 varv per minut. 0,l% vatten base- rat på vikten av fett tillsättes och förgelen blandas ytter- ligare 25 minuter med en "drill press"-omrörare vid 450 varv 31 465 562 per minut. Viskositeten hos förgelen uppmätes med en Brookfield RVT-viskosimeter. Fettförgelen föres genom en tri-homo-kvarn med ett rotor-till-stator-gap av 0,076 mm och en pumphastig- het 230 g/min. Fettet kyles till rumstemperatur och en pene- treringsmätning utföres enligt ASTM metod D2l7-82 med använd- ning av en fettpenetrometer som finns tillgänglig från GCA/- Precision Scientific Company. Fettet införes därefter i en fettbearbetningsanordning som finnes tillgänglig från Koehler Instrument Company och penetreringsvärden uppmätas efter 60 och 104 slag. Resultaten anges i tabell I.

Jämförelseexempel A För jämförelseändamål ersättes den föraktiverade organofila leran enligt exempel 2 med BENTONE 34 (en 95 m.e.r. dimetyl- bis(hydrogenerad talg)-ammoniumbentonit (som är en kommer- siell varumärkesprodukt från NL Industries som framställes under konventionella kommersiella processbetingelser). I stället för 0,l% vatten aktiveras den organofila leran med 2% aceton räknat på vikten av fettet (d.v.s. 22% av den totala vikten av den organofila leran och aceton). Viskositetsvärden anges i tabell I.

Jämförelseexempel B För jämförelseändamål ersättes det föraktiverade organofila lergelningsmedlet enligt exempel 2 med BENTONE 34 som torr- blandats med 7% 1,6-hexandiolpulver som i förväg malts kallt i en centrifugalkvarn utrustad med en 0,5 mm sikt. Viskositets- värden anges i tabell I.

Jämförelseesempel C För jämförelseändamål ersättes den organofila leran enligt exempel 2 med BARAGEL 40 (en 100 m.e.r. dimetyl-bis(hydroge- nerad talg)-ammoniumbentonit (vilket är en kommersiell varu- märkesprodukt från NL Industries som framställes under kon- 465 562 32 ventionella kommersiella processbetingelser) och torrblandas med 7% 1,6-hexandiolpulver som i förvag malts kallt i en centrifugalkvarn utrustad med en 0,5 mm sikt. Viskositets- värden anges i tabell I.

TABELL I Förgel Malt fett (cP vid 5 varv (Eenetrering) 4 Prov Ber minut) 0 QQ 10 Exempel 2 10.800 211 227 238 Jämförelseex. A 6.300 248 265 266 Jämförelseex. B 520 404 383 459 Jämförelseex. C 600 308 346 375 Exemgel 3 Ca. 151 liter av en 3,04% fastmaterialuppslamning av Wyoming- bentonit i vatten, som i förväg behandlats genom centrifuge- ring för avlägsnande av alla icke-lerföroreningar och jon- bytesbehandlats för åstadkommande av leran i natriumform föres genom en Manton-Gaulin homogeniseringsanordning vid trycket 350 kp/cmz. 87l7,l g av denna uppslamning införes i ett reaktionskärl av lämplig storlek (40 liter) och utspädes med 1325 ml vatten. Uppslamningen upphettas till 60°C med om- rörning. 171,9 g av 90% aktiv dimetyl-bis(hydrogenerad talg)- ammoniumklorid (101 m.e. per 100 g lera) upplöses i 310 ml isopropanol och 560 ml vatten hälles in i leruppslamningen.

(Mängden vatten som tillsättes till reaktionsuppslamningen är lika med en mängd som, vid tillsats till leruppslamningen, ger en fastmaterialhalt av 2,5%). Blandningen omröres 30 minu- ter vid 60°C och fastmaterialet uppsamlas på ett vakuum- filter. Filterkakan tvättas med hett (60oC) vatten. Filter- kakan återuppslammas i vatten, 6,2% 1,6-hexandiol tillsättes och uppslamningen torkas med påtvingad luftcirkulation vid 33 ¿> 65 562 40°C 24 timmar för avlägsnande av resterande vatten. Det torkar de föraktiverade organofila lergelningsmedlet males i en centrifugalkvarn utrustad med en 0,5 mm sikt för uppbrytning av agglomeraten.

Exempel 4 Det föraktiverade organofila lergelningsmedlet enligt exempel 2 ersättes med det föraktiverade organofila lergelningsmedlet enligt exempel 3. Det föraktiverade ørganofila lergelnings- medlet enligt exempel 3 värderas vid en halt av 7,5% i Conoco 5735-olja. Viskositetsvärden är angivna i tabell II.

Jämförelseexempel D För att Visa effekten av att man icke tillsätter 0,l% vatten till fetter framställda med användning av kompositionen enligt denna uppfinning, ersättes det föraktiverade organofila ler- gelningsmedlet enligt exempel 2 med det föraktiverade organo- fila lergelningsmedlet enligt exempel 3. Det föraktiverade lergelningsmedlet enligt exempel 3 värderas vid halten 7,5% i Conoco 5735-olja. 0,l% vatten tillsättes icke till fett- kompositionen. Viskositetsvärden anges i tabell II.

TABELL II Förgel Malt fett (cP vid 5 varv I (penetrering) 4 Prov per minut) 'O 'QQ ' 101 Exempel 4 1.304 208 224 209 Jämförelseex. D 576 239 278 270 Q 34 ¿..

CN 465 5 Exempel 5 Ca. 151 liter av en 3,03% fastmaterialuppslamning av Wyoming- bentonit i vatten, som i förväg behandlats genom centrifuge- ring för avlägsnande av alla icke-lerföroreningar och jon- bytesbehandlats för åstadkommande av leran i natriumformen föres genom en Manton-Gaulin homogeniseringsanordning vid trycket 350 kp/cmz. 21.947 g av denna uppslamning införes i ett reaktionskärl av lämplig storlek (40 liter) och utspädes med 3253 ml vatten. Uppslamningen upphettas till 6000 med om- rörning. 431,5 g av 90% aktiv dimetyl-bis(hydrogenerad talg)- ammoniumklorid (101 m.e. per 100 g lera) upplöst i 760 ml isopropanol och 1400 ml vatten hälles i leruppslamningen.

(Mängden vatten som tillsättes till reaktionsuppslamningen är lika med en mängd som, vid tillsats till leruppslamningen, ger en fastmaterialhalt av 2,5%). Blandningen omröres från 30 minuter vid 60°C och fastmaterialet uppsamlas på ett vakuumfilter. Filterkakan tvättas med hett (60°C) vatten.

Exempel 6 En portion av den tvättade filterkakan enligt exempel 5 åter- uppslammas i vatten, 7,3% 1,6-hexandiol tillsättes och upp- slamningen underkastas forcerad lufttorkning vid 40°C 24 tim- mar för avlägsnande av restvatten. Det torkade föraktiverade organofila lergelningsmedlet males i en centrifugalkvarn för- sedd med en 0,5 mm sikt för uppbrytning av agglomeraten.

Exempel 7 En portion av den tvättade filterkakan enligt exempel 5 underkastas forcerad lufttorkning vid 40°C 16 timmar för av- lägsnande av kvarvarande vatten från den organofila leran.

Den torkade organofila leran males i en centrifugalkvarn försedd med en 0,5 mm sikt för uppbrytning av agglomeraten. 35 -!>- O\ CA! CT! ('}\ PC) Exempel 8 Det föraktiverade organofila lergelningsmedlet enligt exempel 2 ersättes med det föraktiverade organofila lergelningsmedlet enligt exempel 6. Det föraktiverade organofila lergelnings- medlet enligt exempel 6 värderas vid halten 6,5% i Conoco 5735-olja. Viskositetsvärdena anges i tabell III.

Jämförelseexempel E För att visa effekten av efterföljande tillsats av föraktive- ringsmedlet till fettkompositionen till skillnad mot reaktion av föraktiveringsmedlet med den organofila leran ersättes den föraktiverade organofila leran i exempel 2 med den organo- fila leran enligt exempel 7. Den organofila leran enligt exempel 7 värderas vid halten 6,0% i Conoco 5735-olja. För- utom tillsa ; av O,l% vatten till blandningen av organofil lera/Conoco-olja tillsättes 7,3% 1,6-hexandiol (%-värdet baserat på den totala vikten av organofil lera och l,6-hexan- diol), som i förväg malts kalk i en centrifugalkvarn försedd med en 0,5 mm sikt, till fettkompositionen. Viskositetsvärden anges i tabell III.

TABELL III Förgel Malt fett (cP vid 5 varv (penetrering) Å Prov per minut) 0 IÉQ 'l0“ Exempel 8 7.000 215 228 234 Jämförelseex. E 960 246 284 257 Viskositetsvärden enligt tabell III visar tydligt en väsentlig fördel med det föraktiverade organofila lergelningsmedlet en- ligt föreliggande uppfinning för gelning av fettsystem jäm- fört med användning av samma föraktiveringsmedel med separat eftertillsats till blandningen av organofil lera/olja. De förbättrade förgelviskositetsanvändningsegenskaperna och för- 4 / O 5 2 0 36 5 bättrade användningsegenskaperna vad beträffar viskositet i malet tillstånd som uppvisas av det föraktiverade organofila lergelningsmedlet enligt föreliggande uppfinning (exempel 8) antyder att uppfinningen lättare anpassas till oljesystemet än den organofila lera i vilken dispergeringsmedlet till- sättes separat efteråt (jämförelseexempel E). Denna viskosi- tetsfördel kan mycket sannolikt bero på en ökning av dool- basplanavståndet som observerats för uppfinningen jämfört med basmaterialet av organofil lera. Det ökade d-avståndet anger att en distinkt inbördes inverkan uppträder mellan den organofila leran och dispergeringsmedletxfim dessa två kompo- nenter förblandas före införandet i oljan. Detta exempel visar dessutom att ordningsföljden för tillsats av fettkomponenten är betydelsefull och att beredning av fettet med användning av det föraktiverade organofila lergelningsmedlet enligt föreliggande uppfinning i hög grad föredrages.

Exempel 9 Ca. l5l liter av en 3,04% fastmaterialuppslamning av Wyoming- bentonit i vatten som i förväg behandlats genom centrifuge- ring för avlägsnande av alla icke-lerföroreningar och jon- bytesbehandlats för åstadkommande av leran i natriumformen föres genom en Manton-Gaulin homogeniseringsanordning vid trycket 350 kp/cmz. 21.875 g av denna uppslamning införes i ett reaktionskärl av lämplig storlek (40 liter) och utspädes med 3325 ml vatten. Uppslamningen upphettas till 60°C med om- rörning. 43l,5 g av 90% aktiv dimetyl-bis(hydrogenerad talg)- ammoniumklorid (101 m.e. per 100 g lera) upplöst i 760 ml isopropanol och 1400 ml vatten hälles i leruppslamningen.

(Mängden vatten som tillsättes till reaktionsuppslamningen är lika med en mängd som, vid tillsats till leruppslamningen, ger en fastmaterialhalt av 2,5%). Blandningen omröres under 30 minuter vid 60°C och fastmaterialen uppsamlas på ett vakuumfilter. Filterkakan tvättas med hett (60°C) vatten. 37 465 562 Exempel 10 En portion av den tvättade filterkakan enligt exempel 9 åter- uppslammas i vatten, 9,6% av den totala vikten av p-nitro- bensylalkohol upplöst i isopropanol tillsättes och uppslamnin- gen underkastas forcerad lufttorkning vid 40°C 24 timmar för avlägsnande av restvatten. Det torkade föraktiverade organo- fila lergelningsmedlet males i en centrifugalkvarn utrustad med en 0,5 mm sikt för uppbrytning av agglomeraten.

Exempel ll En portion av den tvättade filterkakan enligt exempel 9 åter- uppslammas i vatten, 9,5% av den totala vikten av ftalid upp- löst i isopropanol tillsättes och uppslamningen underkastas forcerad lufttorkning vid 40°C 24 timmar för avlägsnande av restvatten. Det torkade föraktiverade organofila lergelnings- medlet males i en centrifugalkvarn försedd med en 0,5 mm sikt för uppbrytning av agglomeraten.

Exempel 12 För att visa att nitrerade alkoholer fungerar såsom fây- aktiveringsmedel för organofila leror enligt föreliggande uppfinning ersättes det föraktiverade organofila lergelnings- medlet enligt exempel 2 med det föraktiverade organofila lergelningsmedlet enligt exempel 10. Viskositetsvärden anges i tabell IV.

Exempel 13 För att visa att aromatiska ketoner fungerar såsom för- aktiveringsmedel för organofila leror enligt föreliggande uppfinning ersättes det föraktiverade organofila lergelnings- medlet enligt exempel 2 med det föraktiverade organofila lergelningsmedlet enligt exempel ll. Viskositetsvärden anges i tabell IV. 465 562 38 TABELL IV Förgel Malt fett (cP vid 5 varv (penetrering) Å Prov per minut) 0 *QQ 101 Exempel 12 2.200 218 235 227 Exempel 13 15.200 208 222 232 Exempel 14 Ca. l5l liter av en 1,78% fastmaterialuppslamning av Wyoming- bentonit i vatten, som i förväg behandlats genom centrifuge- ring för avlägsnande av alla icke-lerföroreningar och jon- bytesbehandlats för att åstadkomma leran i natriumform föres genom en Manton-Gaulin homogeniseringsanordning vid trycket 350 kp/cmz. 10.393 g av denna uppslamning införes i ett reak-_ tionskärl av lämplig storlek (40 liter) och upphettas till 65°C med omrörning. 109,1 g av en 9l,7% aktiv dimetyl-bis- (hydrogenerad talg)-ammoniumklorid (93,6 m.e. per 100 g lera) och 9,24 g av en 89,8% aktiv dimetylbensyl-hydrogenerad talg-5 ammoniumklorid (l0,4 m.e. per 100 g lera), d.v.s. 90%/10% 2M2Ht/2MBHt-blandning smältes och hälles i leruppslamningen. 175 ml hett vatten användes för att skölja kärlet som från början innehöll den organiska katjonen.(Den mängd vatten som tillsättes till reaktionsuppslamningen är lika med en mängd, som vid tillsats till leruppslamningen, ger en fastmaterial- halt av 1,75%). Blandningen omröres 30 minuter vid 65°C och fastmaterialet uppsamlas på ett vakuumfilter. Filterkakan tvättas med hett (60°C) vatten och underkastas förcerad tork- ning med luft vid 40°C 16 timmar för avlägsnande av rest- vatten från den organofila leran. Den torkade organofila leran males i en centrifugalkvarn utrustad med en 0,5 m sikt för uppbrytning av agglomeraten.

Den torkade, malda organofila leran torrblandas i en P-K- blandare l timme med 7% av totala vikten av l,6-hexandiol- Cn PJ 39 463 5 pulver, som i förväg malts kallt i en centrifugalkvarn ut- rustad med en 0,5 mm sikt.

Exempel 15 För att visa att organofila leror som utgöras av 104 m.e. (90%/10% 2M2Ht/2MBHt)/bentonit kan fungera såsom organofil baslera för föraktiverade organofila lergelningsmedel enligt föreliggande uppfinning ersättes det föraktiverade organofila lergelningsmedlet enligt exempel 2 med det föraktiverade organofila lergelningsmedlet enligt exempel 14. Viskositets-p värden anges i tabell V.

Jämförelseexempel F För jämförelseändamål ersättes det föraktiverade organofila lergelningsmedlet enligt exempel 2 med BARAGEL (en 99 m.e.r. /90% dimetyl-bis(hydrogenerad talg)-ammonium/10% dimetyl- bensyl-hydrogenerad talgammonium/-bentonit (som är en kommersiell varumärkesprodukt från NL Industries). Såsom ersättning för O,1% vatten aktiveras den organofila leran med 2% aceton räknat på vikten av fettet (d.v.s. 22% av den totala vikten av den organofila leran och acetonen). Viskosi- tetsvärden anges i tabell V.

Jämförelseexempel G För jämförelseändamâl ersättes det föraktiverade organofila lergelningsmedlet enligt exempel 2 med BARAGEL torrblandad med 7% 1,6-hexandiolpulver som i förväg malts kallt i en centrifugalkvarn utrustad med en 0,55 mm sikt. Viskositets- värden anges i tabell V. 40 463 562 TABELL V Förgel Malt fett (CP vid 5 varv (penetrering) Å 291 _9_ i EQ 10* Exempel 15 30.000 217 243 250 Jämförelseex. F 8.200 267 280 277 Jämförelseex. G 480 420 453 (flytande) Jämförelseexempel H För jämförelseändamål ersättes det föraktiverade organofila lergelningsmedlet enligt exempel 2 med Clayamine EPA (en kommersiell produkt från United Catalysts, Inc.), en själv- aktiverande organofil lera som utgöres av 90% bentonit-lera modifierad med en kvaternär ammoniumförening och 10% 2,2- dimetyl-1,3-propandiol. Viskositetsvärden anges i tabell VI.

TABELL VI Förgel Malt fett (cP vid 5 varv '(penetrering) Å Prov ger minut) 0 ÉQ 107 'Jämförelseex. H 720 377 407 456 Värdena visar tydligt att den självaktiverande Clayamine EPA icke är ett så verksamt fettgelningsmedel som det föraktiverade organofila lergelningsmedlet enligt föreliggande uppfinning.

Exemgel 16 Ca. 151 liter av en 3,03% fastmaterialuppslamning av Wyoming- bentonit i vatten, som i förväg behandlats genom centrifuge- ring för avlägsnande av alla icke-lerföroreningar och jon- bytesbehandlats för åstadkommande av leran i natriumform föres genom en Manton-Gaulin homogeniseringsanordning vid trycket h.) 41 465 56 350 kp/cmz. 21.947 g av denna uppslamning införes i ett reaktionskärl av lämplig storlek (40 liter) och utspädes med 3253 ml vatten. Uppslamningen upphettas till 60°C med omrör- ning. 431,5 g av 90% aktiv dimetyl-bis(hydrogenerad talg)- ammoniumklorid (101 m.e. per 100 g lera) upplöst i 760 ml isopropanol och 1400 ml vatten hälles i leruppslamningen.

(Mängden vatten som tillsättes till reaktionsuppslamningen är lika med en mängd som, vid tillsats till leruppslamningen, ger en fastmaterialhalt av 2,5%). Blandningen omröres 30 minuter vid 60°C och fastmaterialen uppsamlas ii ett vakuum- filter. Filterkakan tvättas med hett (60°C) vatten och under- kastas forcerad torkning med luft vid 40°C 16 timmar för av- lägsnande av restvatten från den organofila leran. Den torka- de organofila leran males i en centrifugalkvarn utrustad med en 0,5 mm sikt för uppbrytning av agglomeraten.

Jämförelseexempel I Följande jämförelseexempel visar att det mest föredragna akti-_ veringsmedlet (2,2-dimetyl-1,3-propandiol) som anges i U.S. patentet 4 435 218 icke är ett effektivt föraktiveringsmedel för de föraktiverade organofila lergelningsmedlen enligt föreliggande uppfinning vid användning i fettsystem. För jämförelseändamål ersättes det föraktiverade organofila ler- gelningsmedlet enligt exempel 2 i en halt av 6,25% gelnings- medel med den organofila leran enligt exempel 16 torrblandad med 4% av den totala vikten av 2,2-dimetyl-l,3-propandiol som i förväg malts i en centrifugalkvarn utrustad med en 0,5 mm sikt. Viskositetsvärden anges i tabell VII.

Jämförelseexempel J För jämförelseändamâl ersättes det föraktiverade organofila lergelningsmedlet enligt exempel 2 i en halt av 6,4% gelnings-4 medel med den organofila leran enligt exempel 16 som har torr- blandats med 6% av den totala vikten av 2,2-dimetyl-1,3- propandiol och malts i en centrifugalkvarn utrustad med en 1 $> 0\ LN U1 çn PO 42 0,5 mm sikt. Viskositetsvärden anges i tabell VII.

Jämförelseexempel K För jämförelseändamål ersättes det föraktiverade organofila lergelningsmedlet enligt exempel 2 i en halt av 6,5% gelnings-_ medel med den organofila leran enligt exempel 16 som torr- blandats med 8% av den totala vikten av 2,2-dimetyl-l,3- propandiol och malts i en centrifugalkvarn utrustad med en 0,5 mm sikt. Viskositetsvärden anges i tabell VII.

TABELL VII Förgel n Malt fett (cP vid 5 varv (penetrering) 4 Prov per minut) 0 62 ' 10 Jämförelseex. I 120 339 356 340 Jämförelseex. J 1.160 253 276 292 Jämförelseex. K 10.400 238 292 353 Värdena som anges i tabell VII visar att den höga fettviskosi-3 teten och goda mekaniska stabiliteten icke uppnås när olika halter av 2,2-dimetyl-1,3-propandiol användas såsom för- aktiveringsmedel för det föraktiverade organofila lergelnings- medlet enligt föreliggande uppfinning.

Exempel 17 Ca. l5l liter av en 3,17% fastmaterialuppslamning av Wyoming-0 bentonit i vatten, som i förväg behandlats genom centrifuge- ring för avlägsnande av alla icke-lerföroreningar och jon- bytesbehandlats för åstadkommande av leran i natriumformen föres genom en Manton-Gaulin homogeniseringsanordning vid trycket 350 kp/cmz. 2839,l g av denna uppslamning införes i ett reaktionskärl med lämplig storlek (8 liter) och utspädes med 561 ml vatten. Uppslamningen upphettas till 65°C med om- 43 Ü\ w 463 5 rörning. 63,27 g av smält 89,3% aktiv bensy1metyl-dihydro- generad talg-ammoniumklorid (104 m.e. per 100 g lera) hälles i leruppslamningen. 200 ml hett vatten användes för att skölja kärlet som från början innehöll den organiska katjonen.

(Den mängd vatten som tillsättes till reaktionsuppslamningen är lika med en mängd som, vid tillsats till leruppslamningen, ger en fastmaterialhalt av 2,5%). Blandningen omröres 30 minu- ter vid 65°C och fastmaterialen uppsamlas på ett vakuumfilter.

Filterkakan tvättas med hett (60°C) vatten och underkastas forcerad torkning med luft vid 40°C 16 timmar för avlägsnande av kvarvarande vatten från den organofila leran. Den torkade organofila leran males i en centrifugalkvarn utrustad med en 0,5 mm sikt för uppbrytning av agglomeraten.

Exempel 18 55 g av den torkade, malda organofila leran enligt exempel 18 torrblandas i en P-K-blandare 1 timme med 4,14 g l,6-hexan- diolpulver (som utgör 7% av den totala vikten av den för- aktiverade organofila leran) som i förväg malts kallt i en centrifugalkvarn utrustad med en 0,5 mm sikt.

Exempel 19 Detta exempel visar de mycket goda dispersionsegenskaperna när en organofil lera bringas att reagera med 1,6-hexandiol och användes i en komposition för ett rött bläck. Ett rött basbläck beredes enligt sammansättning 1; 465 562 44 Sammansättning l Värmehärdande röd bas Halt Bestândsdel Generiskt namn Tillverkare vikt-% Lo-Cal A-7-T Lågenergi-värmehär- Lauter Chemicals 54,18 dande fernissa Dyall C-219 45% dispersion av Lauter Chemicals 6,40 vid 45 vikt-% högsmältande mikro- i Magiesol 47 vax i deodoriserad bläckolja Magie Brothers Dyall C-188 40% dispersion av Lauter Chemicals 4,25 vid 40 vikt-% Fisher-Tropsch-vax i Magiesol 47 i deodoriserad bläckolja Magie Brothers EM§'66¶H+0229 Lithol Rubine i BASF 33,00 fördisperge- värmehärdande rad röd pasta bärare 15% Shell Skinnbildnings- Shell Company 2,17 Ionol motverkande Magie Brothers CP i Magiesol förening 47 Ett rött bläck beredes enligt komposition 2. 100 g rött bas- bläck uppväges i en 0,9 liters behållare och blandas l minut med en Dispermat CV (en Cowles Dispersator) vid 3000 varv per minut. Efter l minut tillsättes det föraktiverade organofila lergelningsmedlet som beretts i enlighet med exempel 18 lång- samt till virveln i bläcket. Efter tillsatsen av gelnings- medlet till bläckkompositionen dispergeras bläcket med hög hastighet vid 3000 varv per minut 15 minuter. NPIRI (National Printing Ink Research Institute)-malningsvärden uppmätas vid 5, 10 och 15 minuter för värdering av dispersionen. Vid 5 minuter tillsättes 0,7 delar 95% metanol/5% vatten till bläcket. Vid 10 minuter tillsättes Magiesol 47-lösningsmedel för justering av bläckets klibbighet.

CN (fl 11% x) 45 465 Komposition 2 Värmehärdande röd bläckkomposition Beståndsdel ÉÉÄÉÉ Viktdelar Värmehärdande röd bas Komposition 1 100,0 Organofilt lergelnings- Exempel 18 2,2 medel 95% metanol/5% vatten 0,7 Magiesol 47 Magie Brothers 12,5 ll5,4 Värderingarna av dispersionsegenskaperna anges i tabell VIII.

Bläcket värderas beträffande totala repmängden och bakgrunds- grumling. En dispersionsvärdering av medium-kraftig anger dålig dispersion som leder till många repor och en medelstark till kraftig bakgrundsgrumling. En värdering av lätt anger bättre dispersionsegenskaper även om en viss bakgrundsgrum- ling är synlig. En värdering av ren anger goda dispersions- egenskaper med frånvaro av stora agglomerat eller aggregat.

Viskositeter uppmätas med användning av Thwing Albert- fallande stångviskosimeter vid 25°C enligt ASTM metod D4040- 81 med titeln “Viscosity of Printing Inks and Vehicles by the Falling Rod Viscometer“. Dispersionsmätningar, viskositets- värden och flytvärden anges i tabell VIII. Flytvärdet är den kraft som kräves för att åstadkomma flytning.

Jämförelseexempel L Det organofila lergelningsmedlet enligt exempel 18 ersättes med ett organofilt lergelningsmedel framställt enligt exempel 17 med en lika stor viktbemängning i den värmehärdande kom- position för rött bläck som beskrives i exempel 19.

Dispersions- och viskositetsvärden för bläckkompositionen 46 anges i tabell VIII. m* Etxezrpel 19 Jämïkehær aæmpelL TABELL VIII Dispersion vid Vïskositet 3000 varv per Ininut 5 nun. '10 min." 15 min. (poise) måttlig- nåttlig lätt 71 knflïig knnïig knfiäig mäfiirg * * Icke uppmätt på grund av dålig malning (dispersionsvärden) Tabell VIII visar att den komposition som framställts i enlig- het med föreliggande uppfinning ger bättre dispersionsegen- skaper än jämförelseexemplet.

Såsom uppfinningen har beskrivits är det uppenbart att denna varieras å mån a sätt. Dessa variationer är emellertid icke P 9 att betrakta såsom avvikande från uppfinningstanken och upp- finningens omfång och alla sådana modifikationer är avsedda att införlivas inom omfånget av följande patentkrav.

Claims (16)

112 2 Ci\ 465 5 PATENTKRAV

1. Torrt föraktiverat organofilt lergelningsmedel för smörj- fetter, k ä n n e t e c k n a t därav, att det innefattar kombinerade a) ett organofilt lergelningsmedel som är reaktionsprodukten av i) en lera av smektit-typ med en katjonbyteskapacitet av minst 75 milliekvivalenter per 100 g lera, och ii) organisk katjon i en mängd som varierar från ca. 90 till ca. 150% av katjonbyteskapaciteten hos leran av smektit-typ, och b) ett föraktiveringsmedel som är reagerat med det organo-. fila lergelningsmedlet, varvid föraktiveringsmedlet är valt från gruppen bestående av ' ftalid, 3-hydroxi-4-metoxibensaldehydI 4-bensyloxipropiofenon, trietylcitrat, 2-fenoxietanol, l-fenyl-1,2-etandiol, o-, m- och p-nitrobensylalkohol, 1,6-hexandiol, ricinolja, o-, m- och p-nitrofenetylalkohol, :samt blandningar därav.

2. Torrt föraktiverat organofilt lergelningsmedel enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a t därav, att leran av smektit-typ är vald från gruppen bestående av bentonit, hekto- rit och blandningar därav.

3. Torrt föraktiverat organofilt lergelningsmedel enligt patentkrav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a t därav, att den organiska katjonen innehåller minst en linjär eller grenad mättad eller omättad alkylgrupp med 12 till 22 kolatomer.

4. Torrt föraktiverat organofilt lergelningsmedel enligt 7 /Û 460 50¿ något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a t därav, att den organiska katjonen är minst en av | eller .vari X är kväve eller fosfor, Y är svavel, Rl är en linjär- eller grenad, mättad eller omättad alkylgrupp med 12 till 22 lkolatomer samt R2, R3 och R4 är valda oberoende från (a) lin-, jära eller grenade alkylgrupper med l till 22 kolatomer, (b) aralkylgrupp som är bensyl och substituerade bensylgrupper, innefattande kondenserade ringgrupper med linjära eller gre- nade alkyldelar med l till 22 kolatomer i strukturen, (C) arylgrupper, såsom fenyl och substituerad fenyl, innefattande aromatiska substituenter med kondenserad ring, (dl beta, gamma-omättade grupper med 6 eller färre kolatomer eller :hydr0Xy1¿1k§1gn4¿er med 2 till 6 kolatomer, och (e) väte.

5. Torrt föraktiverat organofilt lergelningsmedel enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a t därav, att den organiska katjonen är ammonium, Rl och R2 är linjära eller grenade, mättade eller omättade alkylgrupper med 12 till 22 kolatomer och R3 och R4 är linjära eller grenade, mättade eller omättade alkylgrupper med l till l2 kolatomer.

6. Smörjfett förtjockat med ett föraktiverat organofilt ler- gelningsmedel, k ä n n e t e c k n a t därav, att det inne- fattar: a) en smörjfettbasfluid, 49 465 562 bl ett föraktiverat organofilt lergelningsmedel som är reak- tionsprodukten av ett organofilt lergelningsmedel och ett för- aktiveringsmedel, varvid det organofila lergelningsmedlet är reaktionsprodukten av en lera av smektit-typ med en katjon- byteskapacitet av minst 75 milliekvivalenter per 100 g lera samt organisk katjon i en mängd varierande från ca. 90 till ca. 150% av katjonbyteskapaciteten av leran av smektit-typ _och föraktiveringsmedlet är valt från gruppen bestående av ftalid, 3-hydroxi-4-metoxibensaldehyd, 4-bensyloxipropiofenon, trietylcitrat, 2-fenoxietanol, l-fenyl-1,2-etandiol, o-, m- och p-nitrobensylalkohol, 1,6-hexandiol, ricinolja, o-, m- och p-nitrofenetylalkohol :och blandningar därav, och c) vatten i en mängd.varierande från ca. 0,1 till ca. 10 :viktprocent av det organofila lergelningsmedlet. -

7. Smörjfett enligt patentkrav 5, k ä n n e t e c k n a t därav, att den organiska katjonen är minst en av* | eller 465-562 sp vari X är kväve eller fosfor, Y är svavel, Rl är en linjär eller grenad, mättad eller omättad alkylgrupp med 12 till 22 kolatomer mmm R2, R3 och R4 är valda oberoende från (a) lin-_ jära eller grenade alkylgrupper med l till 22 kolatomer, (b) aralkylgrupp som är bensyl och substituerade bensylgrupper innefattande kondenserade ringgrupper med linjära eller gre-W nade alkyldelar med l till 22 kolatomer-i strukturen, (c) ïarylgrupper, såsom fenyl och substituerad fenyl, innefattande aromatiska substituenter med kondenserad ring, (d) beta, ogamma-omättade grupper med 6 eller färre kolatomer eller- hydroxialkylgrupper med 2 till 6 kolatomer, och (e) väte.

8. Smörjfett enligt patentkrav 6 eller 7, k ä n n e t e c k -_ 'n a t därav, att den organiska katjonen är ammonium, Rl och R2 är linjära eller grenade, mättade eller omättade alkyl- grupper med l2 till 22 kolatomer och R3 och R4 är linjära eller grenade, mättade eller omättade alkylgrupper med 1 till _12 kolatomer. I

9. Smörjfett enligt något av patentkraven 6 - 8, k ä n n e - t e c k n a t därav, att mängden föraktiverat organofilt ler- gelnin9%medel är från ca. 1 till 12 viktprocent av smörj- 'fettet. -

10. Förfarande för framställning av ett föraktiverat organo- ~filt lergelningsmedel enligt något av patentkraven l - 5, - k ä n n e t e c k n a t därav, att det innefattar att man: ga) bereder en uppslamning av lera av smektit-typ med en kat- šjonbyteskapacitet av minst 75 milliekvivalenter per 100 g šlera, å šb) utsätter leran för betingelser med kraftig skjuvning så Éatt leragglomeraten separeras, åc) bringar-leran av smektit-typ att reagera med organisk škatjon i en mängd Varierande från ca. 90 till ca. 150% av 465 562 5I katjonbyteskapaciteten hos leran av smektit-typ så att åtminstone viss del av katjonbytesställena hos leran av smektit-typ är substituerade med organisk katjon, så att därigenom ett organofilt lergelningsmedel bildas, och d) reagerar det organofila lergelningsmedlet med ett för- aktiveringsmedel med minst en aktiv grupp- Varviä föraktive' ringsmedlet är valt från gruppen bestående av: ftalid, 3-hydroxi-4-metoxibensaldehyd, 4-bensyloxipropiofenon, trietylcitrat, 2-fenoxietanol, l-fenyl-1,2-etandiol, o-, m- och p-nitrobensylalkohol, 1,6-hexandiol, ricinolja, o-, m- och p-nitrofenetylalkohol, samt blandningar därav.

11. ll. Förfarande enligt patentkrav 10, k ä n n e t e c k n a t därav, att den skjuvningsbehandlade leran uppvisar en ökning av katjonbyteskapaciteten av från ca. 10 till ca. 50% be- stämt med metylenblått-fläckprovning, vid jämförelse med icke skjuvningsbehandlad lera. §

12. l2. Förfarande enligt patentkrav 10 eller ll, k ä n n e -a it e c k n a t därav, att leran av smektit-typ och den orga-_ niska katjonen bringas att reagera i en uppslamning inne-_ hållande från ca. 0,5 till ca. 2,5 viktprocent av leran av smektit-typ.

13. Förfarande enligt något av patentkraven 10 - 12, ïk ä n n e t e c k n a t därav, att det organofila lergel- 'ningsmedlet torkas före reaktion med föraktiveringsmedlet. 465 562 fd

14. Förfarande enligt patentkrav 13, k ä n n e t e c k n a t därav, att det organofila lergelningsmedlet torkas så att .temperaturen hos det organofila lergelningsmedlet icke över- stiger 8000.

15. Förfarande enligt något av patentkraven 10.- 14, rk ä n n e t e c k n a t därav/ att föraktiveringsmedlet ¿bringas att reagera med det torkade organofila lergelnings- _ ;genom kontakt med smält föraktiveringsmedel eller kontakt med :en vätskedispersion av föraktiveringsmedlet. e

l6. Förfarande enligt något av patentkraven 10 - 12, k ä n n e- at e c k n a t därav. att det organofila lergelningsmedlet är fuktigt när det bringas att reagera med föraktiveringsmedlet, 'varvid eventuellt föraktiveringsmedlet beredes till en vätske- .dispersion som bringas i kontakt med det fuktiga organofila 'lergelningsmedlet.