DE1247525B - Esterschmieroel - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND DEUTSCHES wfäSsk PATENTAMT Int. Cl.:

ClQm

AUSLEGESCHRIFT CfOM TBTTO O B 4 2

Deutsche Kl.: 23 c-1/01

Nummer: 1247525

Aktenzeichen: S 89591IV c/23 c

Anmeldetag: 1. Februar 1964

Auslegeta.g: 17. August 1967

Schmieröle auf der Basis aliphatischer Carbonsäureester, denen zur Verbesserung ihrer Druckaufnahmefähigkeit als sogenannter Hochdruckzusatz Triarylester der Phosphorthionsäure zugesetzt sind, sind aus der Zeitschrift »Lubrication Engineering« (August 1952), S. 179, Tabelle III, bekannt. Der Zusatz relativ hoher Mengen derartiger Phosphorthionsäureester verbietet sich unter anderem allein schon aus Kostengründen.

Aus der deutschen Patentschrift 1 067 553 ist ferner bekannt, daß chlorierte Di- oder Polyphenyle als Hochdruckzusätze für Diesterschmieröle verwendet werden können.

Bei der Verwendung von chlorierten Polyphenylen als Hochdruckzusatz sind jedoch einer Steigerung der Druckaufnahmefähigkeit des Schmieröls insofern verhältnismäßig enge Grenzen gesetzt, als die Steigerung nicht proportional zur Menge des zugesetzten chlorierten Polyphenyls ist, sondern mit steigender Zusatzmenge rasch absinkt.

Es wurde nun gefunden, daß sich besonders vorteilhafte Wirkungen bezüglich der Druckaufnahmefähigkeit eines Schmieröls auf der Basis aliphatischer Carbonsäureester erzielen lassen, wenn man Phosphorthionsäureester in Kombination mit chlorierten Polyphenylen anwendet.

Gegenstand der Erfindung ist somit ein Schmieröl auf der Basis aliphatischer Carbonsäureester, das dadurch gekennzeichnet ist, daß es in Kombination ein chloriertes Di- oder Polyphenyl mit mindestens einem Chlorsubstituenten in jedem Benzokern und einen Triarylester von Phosphorthionsäure mit 6 bis 10 C-Atomen in jedem Arylrest enthält.

Aliphatische Carbonsäureester als Basisschmieröle sind gut bekannt. Hierbei werden verwendet:

Ester von einwertigen Alkoholen mit 3 bis 18 Kohlenstoffatomen im Molekül mit einbasischen, aliphatischen Säuren mit 4 bis 18 Kohlenstoffatomen im Molekül, z. B. Isodecylpelargonat; Diester zweibasischer Carbonsäuren mit 6 bis 20 Kohlenstoffatomen mit einwertigen Alkoholen mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, z. B. Ester der Adipin-, Pimelin-, Suberin-, Azelain- und Sebacinsäure mit Lauryl-, Heptyl-, Octyl- und Nonylalkohol, oder auch 2,2-Dimethylpentanol, 2,2,4-Trimethy)pentanol,2,2,3-Trimethylpentanol, 2,2-Dimethylhexanol und 2-Methyl-2-äthylhexanol.

Komplexe Ester aus einer aliphatischen Dicarbonsäure und einem Glykol oder Polyglykol, wobei die Veresterung zweckmäßig in Anwesenheit einer alipha-Esterschmieröl

Anmelder:

Shell

Internationale Research Maatschappij N. V.,

Den Haag

Vertreter:

Dr. E. Jung, Patentanwalt,

München 23, Siegesstr. 26

Als Erfinder benannt:

Alexander Colquhoun

Barr Macphail, Little Sutton, Cheshire;

Francis Terrance Barcroft,

Upton-by-Chester, Cheshire;

Charles Buchan Milne,

Little Sutton, Cheshire (Großbritannien)

Beanspruchte Priorität:

Großbritannien vom 21. Februar 1963 (7013) - -

tischen Monocarbonsäure und/oder eines aliphatischen einwertigen Alkohols durchgeführt wird, z. B. Ester der Formel

R₂OOCR₁COOROOCr₁COOR₂

in welcher R eine Alkylen- oder Oxyalkylengruppe, R₁ eine Alkylengruppe und R₈ eine Alkylgruppe bedeutet, erhält man durch Veresterung in Anwesenheit von 2 Mol eines einwertigen aliphatischen Alkohols.

Auch Gemische der beschriebenen Ester können verwendet werden.

Die chlorierten Di- oder Polyphenyle, die als Hochdruckzusatzmittel in den erfindungsgemäßen Schmierölen verwendet werden, können definiert werden als Diphenyle, Terphenyle, höhere Polyphenyle oder Gemischer solcher Verbindungen, bei welchen jeder Benzolkern mit !mindestens einem Chloratom substituiert ist.
Diese Verbindungen enthalten keine Elemente außer Kohlenstoff, Wasserstoff und Chlor und keine anderen, Kernsubstituenten als die Alkylreste und Chloratome. Die chlorierten Di- oder Polyphenyle sind im Handel

709 637/606

erhältlich. Diese Verbindungen, die mindestens 40 Gewichtsprozent Chlor enthalten, sind zur Verwendung im erfindungsgemäßen Schmierölen geeignet. Sie sollen aber vorzugsweise bis etwa 70 Gewichtsprozent Chlor enthalten.

Die chlorierten Di- oder Polyphenyle können verwendet werden in Konzentrationen zwischen 0,5 und 10 Gewichtsprozent und vorzugsweise zwischen 1 und 6 Gewichtsprozent, berechnet auf das fertige Schmieröl.

Beispiele geeigneter Triarylester von Phosphorthionsäure sind Triphenylphosphorthionat, Tritolylphosphorthionat, Tribenzylphosphorthionat und Trixylylphosphorthionat. Triphenylphosphorthionat ist der bevorzugte Ester.

Diese Triarylester können in Konzentrationen zwischen 0,5 und 10 Gewichtsprozent und vorzugsweise .zwischen 1 und 6 Gewichtsprozent, berechnet auf das ■fertige Schmieröl, verwendet werden.

Die erfindungsgemäßen Schmieröle können auch beliebige andere bekannte Zusatzstoffe für aliphatische Carbonsäureesterschmieröle enthalten, wie Verdikkungsmittel, Antioxydationsmittel, die Lackbildung verhindernde Mittel, schaumhindernde Mittel, Farbstoffe, Antikorrosionsmittel, Metallentaktivatoren sowie nötigenfalls weitere Hochdruckzusätze.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wurden Schmieröle mit der in Tabelle I angegebenen Zusammensetzung hergestellt, geprüft und die Ergebnisse miteinander verglichen. Dabei sind die Schmieröle 6

ίο bis 9 erfindungsgemäße Schmieröle, während die Schmieröle 1 bis 5 dem Stand der Technik entsprechen und zum Vergleich dienen.

Auf einem I.A.E.-Getriebe (beschrieben in Institute of Petroleum Method 166/60T) mit BSS-EN-34-Stahlzahnrädern wurde die Druckaufnahmefähigkeit der Schmieröle 1 bis 8 bei öltemperaturen von 60° C und HO⁰C geprüft.

Es wurden als wesentliche Kenndaten die Freßlasten bei 200 U/min und 6000 U/min bestimmt und in

ao Tabelle II zusammengestellt.

Tabelle I

Zusammensetzung der Schmieröle in Gewichtsprozent

Di-(isooctylazelat)

Chloriertes Diphenyl mit einem Chlorgehalt

von 54 Gewichtsprozent

Triphenylphosphorthionat

3,7-Dioctylphenothiazin

5-Methylbenzotriazol

Polydimethylsiloxan

Phenyl-Ä-naphthylamin

*) ppm = Teile auf eine Million Teile.

	94,0	3	Schmieröl	95,0	92,0	7
	3,0	95,0	4	,	3,0	93,0
1 I 2	—	5,0	92,0	2,0	2,0	5,0
100,0	1,5	—	8,0	1,5	1,5	2,0
	25 ppm*)	—	—	25 ppm*)	25 ppm*)	—
—	5 ppm*)	—	—	5 ppm*)	5 ppm*)	—
—	1,5	—	—	1,5	1,5	—
—		—	—			—
—	—
—

Tabelle II

Schmieröl

4 I 5

I.A.E.-Freßlast, kp
2000 U/min

60⁰C

110° C

6000 U/min

6O⁰C

110⁰C

Summe der Freßlasten, kp

Steigerung der Freßlasten mit steigender Konzentration an chloriertem Diphenyl

Maß der Steigerung der Freßlast pro 1 % Steigerung der Konzentration an chloriertem Diphenyl

20,41 20,41

15,88 11,34 68,04

24,95 33,57

20,41 15,42 94,35

26,31

31,75
31,75

21,32

16,78

101,60

7,26

19 ι

34,02 34,02	40,82 36,29	45,36 47,63	49,90 49,90
22,68 18,14 108,86	18,14 20,41 115,57	18,14 13,61 124,74	29,48 27,22 156,49
7,26	—	9,07	31,75
5		7	35

> 54,43

> 54,43

38,56 38,56

> 185,97

> 29,48

> 22

Aus den Resultaten der Tabelle II und insbesondere den Zahlen werten der letzten Rubrik (Maß der Steigerung der Freßlast ...) ist ersichtlich, daß zwar ein Zusatz von chloriertem Polyphenyl allein zu einer Steigerung der Freßlast Anlaß gibt, was einem verbesserten Druckaufnahmevermögen entspricht, das Maß der Steigerung sinkt jedoch mit wachsender Konzentration des Zusatzstoffes rasch ab (Schmieröle gemäß den Beispielen 2 bis 4).

Der Zusatz einer geringen Menge Phosphorthionsäureester zum Basisöl (Schmieröl 1) erhöht dessen Druckaufnahmefähigkeit beträchtlich (Schmieröl 5). Die Druckaufnahmefähigkeit des Phosphorthionsäureester enthaltenden Schmieröls 5 wird durch den Zusatz einer kleinen Menge chlorierten Polyphenyls weiter erhöht (Schmieröl 6), wenn auch nicht um den gleichen Betrag wie die des Basisöls (Schmieröl 1) durch die gleiche Menge chloriertes Polyphenyl allen (Schmieröl 2).

Steigert man jedoch die Menge des zugesetzten chlorierten Polyphenyls (Schmieröle 7 und 8), so erhöht sich nicht nur die Druckaufnahmefähigkeit schneller

als die Konzentration des chlorierten Polyphenyls, während das Maß der Steigerung der Freßlast bei Schmierölen ohne Gehalt an Phosphorthionsäureester rasch sinkt (vgl. Schmieröle 2 bis 4), sondern die Freßlasterhöhung gegenüber dem Basisöl (Schmieröl 1) wird auch absolut größer, als der Summe der Freßlasterhöhungen durch die beiden Zusätze in den entsprechenden Konzentrationen entspricht.

Dieser Effekt ist ganz überraschend und erlaubt es, Schmieröle zur Verfügung zu stellen, die hinsichtlich der Druckaufnahmefähigkeit allen Anforderungen genügen.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Schmieröl auf der Basis aliphatischer Carbonsäureester, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Kombination aus einem chlorierten Di- oder Polyphenyl mit mindestens einem Chlorsubstituenten in jedem Benzolkern und einen Triarylester von Phosphorthionsäure mit 6 bis 10 C-Atomen in jedem Arylrest enthält.

   ίο In Betracht gezogene Druckschriften:

   Deutsche Patentschrift Nr. 1 067 553;
   »Lubricating Engineering«, August 1952, S. 179, Tabelle III.

   709 637/606 S. 67 © Bundesdruckerei Berlin