DE1261617B

DE1261617B - Schmieroel

Info

Publication number: DE1261617B
Application number: DES93880A
Authority: DE
Inventors: Alexander Colquhoun B Macphail; Francis Henry Waight
Original assignee: SHELL INT RESEARCH; Shell Internationale Research Maatschappij BV
Current assignee: SHELL INT RESEARCH; Shell Internationale Research Maatschappij BV
Priority date: 1963-10-25
Filing date: 1964-10-23
Publication date: 1968-02-22
Also published as: NL6412348A; BE654774A; US3429813A; NL142197B; GB1043280A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

ClOm

Deutsche Kl.: 23 c-1/01

1261 617
S93880IVc/23c
23. Oktober 1964
22. Februar 1968

Es ist bekannt, Arylamine und Thiodiarylamine als Antioxydationsmittel in synthetischen Schmiermitteln für Flugzeugturbinenmotoren einzusetzen, wobei auch schon ihre kombinierte Anwendung empfohlen worden ist, um die an sich geringere Antioxydationswirkung gewisser substituierter Phenothiazine zu erhöhen.

Es wurde nunmehr gefunden, daß Triarylester der Phosphorthionsäure zwar nicht allein als Antioxydationsmittel in synthetischen Esterschmierölen wirksam sind, aber in Kombination mit Arylaminen und Thiodiarylaminen in Esterschmierölen in synergetischer Weise hinsichtlich der Erhöhung der Oxydationsbeständigkeit zusammenwirken und zu besseren Ergebnissen als die bekannten Schmieröle führen.

Das erfindungsgemäße Schmieröl auf der Basis von aliphatischen Carbonsäureestern, enthaltend ein Gemisch eines Arylamins und eines Thiodiarylamins, ist dadurch gekennzeichnet, daß es zusätzlich einen Triarylester der Phosphorthionsäure der Formel, vorzugsweise in Mengen von 0,5 bis 10 Gewichtsprozent, bezogen auf das Schmieröl

Schmieröl

S = P

in welcher R Wasserstoff oder ein Alkylrest mit bis zu 8 Kohlenstoffatomen ist, enthält.

Die Arylreste der Phosphorthionsäure enthalten vorzugsweise nicht mehr als 14 Kohlenstoffatome. Beispiele: Triphenyl-, Tritolyl-, Tribenzyl-, Trixylyl-, und Trioctylphenylphosphorthionate. Triphenylphosphorthionat wird jedoch bevorzugt angewendet.

Diese Triarylester können in Konzentrationen zwischen 0,5 und 10 Gewichtsprozent, vorzugsweise zwischen 2,0 und 7,0 Gewichtsprozent, bezogen auf das fertige Schmierölgemisch, vorliegen.

Beispiele für Arylamine sind Phenyl-c^naphthylamin und Alkylderivate dieser Verbindung. Beispiele für Thiodiarylamine sind Phenothiazin und 3,7-Dioctylphenothiazin.

Diese Arylamine und Thiodiarylamine werden in Mengen von 0,5 und 5,0 Gewichtsprozent, Vorzugsweise von 1,0 und 3,0 Gewichtsprozent, bezogen auf das Schmieröl, zugesetzt.

Anmelder:

Shell Internationale Research

Maatschappij N. V., Den Haag

Vertreter:

Dr. E. Jung, Patentanwalt,

8000 München 23, Siegesstr. 26

Als Erfinder benannt:
Francis Henry Waight,
Alexander Colquhoun Barr Macphail,
Wirral, Cheshire (Großbritannien)

Beanspruchte Priorität:

Großbritannien vom 25. Oktober 1963 (42137)

Als Basisschmieröl werden aliphatische Carbonsäureestern verwendet. Geeignete Ester sind die aliphatischen Ester aus einer einbasischen Carbonsäure mitA bis 18 Kohlenstoffatomen im Molekül und einem Glykol mit 4 bis 20 Kohlenstoffatomen je Molekül, beispielsweise Ester aus Neopentylglykol, 2-Butyl-2-äthyl-l,3-propandiol bzw. Dipropylenglykol und Heptansäure, n-Octansäure bzw. Pelargonsäure.

Bevorzugt sind Ester aus Monocarbonsäuren mit 4 bis 18 Kohlenstoffatomen im Molekül, wie Buttersäure und Pelargonsäure, mit mehrwertigen Alkoholen mit 4 bis 12 Kohlenstoffatomen pro Molekül, z. B. Pentaerythritol oder Trimethylolpropan, z. B. Pentaerythritoltetrabutyrat und Trimethylolpropantrihepthylat. Auch Mischungen dieser Ester sind verwendbar.

Die erfindungsgemäßen Schmieröle können auch andere bekannte Zusatzstoffe, wie Hochdruckmittel, Verdickungsmittel, Mittel gegen Lackbildung, Antischaummittel, Farbstoffe, Antikorrosionsmittel und weitere Antioxydationsmittel, enthalten.

Der synergistische Effekt der erfindungsgemäßen Kombination ist aus den Tabellen I und II (IX bis XIV sind erfindungsgemäße Schmieröle, I bis VIII sind Schmieröle nach dem Stand der Technik) ersichtlich.

Für die Prüfung der Gemische wurde der nachstehend beschriebene Rolls Royce Blown Oxidation Test verwendet, "bei welchem die Wirkung des Anti-

809 5ÖJ/299

Oxydationsmittels in Änderungen der Viskosität und des Säurewertes zum Ausdruck kommt. Die entsprechenden Versuchsergebnisse sind in Tabelle II zusammengestellt.

Rolls Royce Blown Oxidation Test

Unter kontrollierten Bedingungen werden durch eine Probe von 50 ml des zu untersuchenden Öls bei einer Temperatur von 220°C während eines Zeitraumes von 192 Stunden 250 ml pro Minute mit Wasserdampf gesättigte Luft oder Stickstoff hindurchgeleitet. Die infolge der Oxidation eintretende Zer-Setzung des Schmierölgemisches wird dann bestimmt durch die Änderung des Säurewertes, durch Änderungen der Viskosität und durch den Gehalt an in Benzol unlöslichen Bestandteilen.

Tabelle I

Zusammensetzung der Versuchsinischungen in Gewichtsprozent

II

III

VI

VII

VIII

IX

XI

xir

XlII

Trimethylolpropantripelargonat

Ester von Pentaerythrytol und C₅ _₁₀-Fettsäuren

Ester von Pentaerythritol und Q_₈-Fettsäuren..

Ester von Dipentaerythritol und
Cg-io-Fettsäuren

2,2,4-Trimethylpentylazelat

Phenyl-a-naphthylamin . 3,7-Dioctylphenothiazin. Triphenylphosphorthionat

Chloriertes Di- oder Polyphenyl

5-Methylbenzoltriazol ..

l,3,5-Trimethyl-2,4,6-tris-(4-methylen-2,6-ditert.- butylphenol)-benzol ..

2,3,5,6-Tetramethyll,4-bis-(4-methyIen- 2,6-ditert.butylphenol)-benzol

Polydimethylsiloxan 12 500

Azelainsäure

*) ppm = Teile pro Million.

63,0 19,5

61,0 19,5

94,98

60,0

19,5

58,0

19,5

58,0
19,5

91,98

72,98
19,5

53,0 19,5

14,48

3,0 25 ppm*)

14,48

2,0

3,0 25

2,0

3,0

25

25 2,0

3,0

25

14,48
1,5
1,5

3,0

25

14,48
1,5
1,5

■3,0
25

2,0

14,48
1,5
1,5

3,0
25

14,48
1,5
1,5
2,0

3,0

25

1,5
1,5
2,0

3,0

25

1,5
1,5
2,0

3,0

1,5
1,5
2,0

3,0

25

14,48 1,5 1,5 7,0

3,0 25

5 ppm*) 0,02

5 0,02

0,02

2,0

0,02

Tabelle II

Versuchsmischung

In Benzol

unlösliches

Gewichtsprozent

Beginn Viskosität in cS bei 98,9⁰C

Ende Erhöhung (%)

Säurewert in mg KOH/g Beginn Ende

II

III

IV

VI
VII

Fest Fest Fest Fest Fest

0,02 0,008

0,017. 0,008

4,84 5,08

19,4.	305
25,1	418
27,8	446
18,2	258

0,10
0,10

6,05 6,15 6,55. 6,20

Fortsetzung

Versuchsmischung

In Benzol

unlösliches

Gewichtsprozent

Viskosität in cS bei 98,9⁰C Beginn Ende Erhöhung (%)

Säurewert in mg KOH/g

Beginn

Ende

VIII

XI

XII

XIII

XIV

0,012
0,008

nichts
nichts

0,003
0,02

0,005
0,005

0,004
0,02

0,006
0,01

0,05
0,01

} 4,80 } 5,02 } 4,90

5,00 \ 5,04

5,47 {

32,6	547
59,2	1080
11,9	148
12,0	150
13,5	169
13,6	171
12,2	149
12,4	153
13,6	172
13,2	164
11,7	132
12,1	140
9,43	72,5
10,13	85,2

Durch die Zahlenwerte von Tabelle II wird bestätigt, daß durch die Anwesenheit eines Triarylesters der Phosphorthionsäure, welcher bei alleiniger Anwendung in einem solchen synthetischen Esterschmieröl praktisch keine Wirkung als Antioxydationsmittel zeigt (vgl. Beispiele II bis V), die Oxydationsbeständigkeit eines solchen Esterschmieröles, welches außerdem Arylamine und Thiodiarylamine enthält, ganz wesentlich verbessert wird. Diese Erhöhung der Oxydationsbeständigkeit kommt in der Verringerung des Anteiles an in Benzol unlöslichen Bestandteilen, in den Werten für die Viskositätserhöhung und in den Werten für die Erhöhung des Säuregrades bei dem vorstehend beschriebenen Oxydationstest zum Ausdruck (vgl. Beispiele IX bis XIV).

Auch ist die erfindungsgemäß erzielte Verbesserung wesentlich größer als bei Anwendung anderer bekannter Antioxydationsmittel (vgl. Beispiele VII und VIII).

Claims

Patentanspruch:

Schmieröl auf der Basis von aliphatischen Carbonsäureestern, enthaltend ein Gemisch eines 0,10
0,10
0,10
0,10
0,10
0,10
0,20

6,30 6,20

4,90 4,60

4,00 3,10

4,45 3,35

4,80 4,70

3,75 3,65

4,60 3,60

Arylamine und eines Thiodiarylamins, dadurch gekennzeichnet, daß es zusätzlich einen Triarylester der Phosphorthionsäure der Formel

S = P

in welcher R Wasserstoff oder ein Alkylrest mit bis zu 8 Kohlenstoffatomen ist, enthält.

In Betracht gezogene Druckschriften: Australische Patentschrift Nr. 236 748.

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