DE1806401B

DE1806401B - Kraftübertragungsflüssigkeit

Info

Publication number: DE1806401B
Authority: DE
Inventors: IrI Noel W.Chester; Gates David Shuff Swarthmore; Moore Robert Emery Wilmington; Haseltine jun. Marcus Walter Village Green Chester; Newingham Thomas Davis Broomall; Del. Duling (V.St.A.)
Original assignee: Sun Oil Co
Current assignee: Sunoco Inc

Description

mindestens einem vorzweigten Paruflin, dessen wiederkehrende Einholten zu mindestens 33% die Struktur

H
C

R,

IO

besitzen, worin R₁ ein WusscrstolTatom oder einen Methylrest und R₂. einen lsopropyl- oder Isobutylresl bedeuten;

J) einem perhydrierten Polymeren, Copolymcren oder Tcrpolymeren von '⁵

1. Styrol,

2. u-Methylstyrol,

3. /i-Methylstyrol oder

4. einem mono- oder dimethylringsubsliluierten Derivat der Styrole 1, 2 oder 3;

e) einem substituierten C₁₂- bis C₃₀-DeCaHn, das als Subsliluenten mindestens einen der Reste C₁-bis C₅-Alkyl, C₅- bis Q.-Cycloalkyl, C„- bis Qo-Alkylcyclohexyl- und -Alkylcyclopentyl enthält;

einem hochhydroraffinierten NaphthenschmieröI, das weniger als 1 % gelbildender aromatischer Kohlenwasserstoffe enthält;

g) einem C₁₃- bis C₄₀-Naphthcn mit dem Perhydroterphenyi- oder Perhydrofluorenrest als Grundstruktur;

h) mindestens einer C₁₂- bis C₄₀-Adamantanverbindung, die keine anderen Elemente als Kohlenstoff, Wasserstoff, Fluor und Sauerstoff enthält und in der bei Anwesenheit von Sauerstoff dieser in Form einer Äther- oder Esterverbindung vorliegt; oder aus

i) einem Gemisch mindestens von einem der Bestandteile a), d), e), 0, g), h) mit 0,1 bis 20 Gewichtsteilen wenigstens eines synthetischen flüssigen Polymeren, Copolymeren oder Terpolymeren eines C₃- bis C₈-Olefins.

Die Erfindung wird im einzelnen in Verbindung mit einem Kraftübertragungssystem beschrieben, das einen Zugantrieb und als Schmiermittel für diesen ein Medium umfaßt, welches eine überwiegend im Schmierölbereich siedende Kohlenwasserstoffbasis mit einer kinematischen Viskosität bei 98,89° C im Bereich von 1,5 bis 200,OcSt enthält. Diese Kohlenwasserstoffbasis enthält dabei wenigstens einen Kohlenwasserstoff, der einem perhydrierten Polymeren, Copolymeren oder Terpolymeren von Styrol, u-Methylstyrol, /i-Methylstyrol oder Alkyl-, Cycloalkyl- und Alkylcyclohexylderivaten dieser perhydrierten Polymeren, Copolymeren oder Terpolymeren entspricht.

In der nachfolgenden Beschreibung wird zur Bezeichnung von Flüssigkeiten, die ein solches perhydriertes Dimeres oder Codimeres dieser Styrole enthalten, die Bezeichnung »Hydimer« verwendet.

Fluorsubstitutionsprodukte der genannten Kohlenwasserstoffe, in welchen eines bis zu allen Wasserstoffatomen des Kohlenwasserstoffs durch Fluor ausgetauscht ist, eignen sich ebenfalls als Ubertragungsmedien oder Komponenten für Ubertragungsmedien; für die meisten Anwendungszwecke sind sie jedoch zu Diese Beschreibung soll jedoch so verstanden werden, daß ein orfmdungsgemiißes Schmier- oder übertragungsmittel zusätzlich zu den aufgezählten n«phthenischen und verzweigtparufiinischen Bestandteilen (oder deren Fluorsubstitutionsprodukten) andere öle und Zusatzstoffe enthalten kann, wie ein SchaumverhiHungsmittel, ein phosphorhaltigcs Mittel zum Verbessern der Gleiteigenschaflen, ein Mittel zum Verbessern des Viskositätsindex (z. B, hochmolekulares Polyisobutylen), einen Stockpunkterniedriger (z. B, ein Fluor enthaltendes, gesättigtes Polyolefin), einen Korrosionsinhibitor (z, B. vom Alkylenglykol-penlaboratsalz-Typ), ein Antioxydationsmittel und ein Schlammdispergicrmittel. Ein besonders wertvolles Additiv, das Wirkungen als Detergens, Korrosionsinhibitor und als Mittel zur Verbesserung der Gleiteigenschaften bei hoher Geschwindigkeit in sich vereinigt, ist ein Magnesium-, Calcium- oder Bariumsalz, insbesondere ein überalkalisiertes Salz, einer schwachen Säure oder eines Teilesters einer schwachen Säure, wie von Thiophosphorsäuren, Phenolen, Phosphorsäurediestern, sulfonierten alkylaromatischen Kohlenwasserstoffen u, ä. Beispiele dafür sind überalkalisierte Salze von Dithiophosphorsäure, Calciumalkylphenate und Calciumsalze von Mahoganysäuren. Additive, deren Zusatz zu der erfindungsgemäßen Kohlenwasserstoffbasis vermieden werden sollte, sind Verbindungen mit langen geradekettigen oder schwach verzweigten Alkylkelten und/oder stark polaren Gruppen, wie C₁₂- bis C₂₀-Alkylamine und Dibutylphosphit. Im allgemeinen zeichnen sich geeignete Zusatzstoffe durch ein Reibungsverhältnis, bei 182,9 m/min, (oder darüber von mehr als 0,8), vorzugsweise mehr als 0,9 aus.

Kraftübertragungsflüssigkeiten sind wichtige Bestandteile von Drehzahlwandlersystemen, die unter Verwendung eines Zugantriebs oder einer Reibungskupplung arbeiten. Insbesondere eignen sich die Übertragungsflüssigkeiten gemäß der Erfindung für Zugkraftübertragungen, wie sie in den folgenden USA.-Patentschriften und Veröffentlichungen beschrieben werden:

1867 553, 3 006 206, 3 225 617,
2 549 377, 3 115 049, 3 268 041,
2 871 714, 3 184 990, 3 301 364.

Kraus, C. E., ASME — Paper 65 — MD-30 (New York, N. Y. Meeting, 17. bis 20. Mai 1956).

He wk o, L. O„ AIAA- Paper 67-429 (AIAA 3rd Propulsion Joint Specialist Conference, Washington D. C, 17. bis 21.JuIi 1967).

Es ist zwar keine Möglichkeit bekannt, aus der Struktur oder anderen chemischen Gegebenheiten abzuleiten, ob sich eine bestimmte Flüssigkeit in zufriedenstellender Weise als Schmier- oder übertragungsmittel in einem Zugantrieb eignet; es besteht jedoch die Möglichkeit, als Hinweis für die Eignung ■ils Übertragungsmedium eine Flüssigkeit mit Hilfe von Vorrichtungen und Verfahren zu prüfen, wie sie in der USA.-Patentschrift 2 045 555 oder von F. G. Rounds, Journal of C & E Datam Bd. 5, Nr. 4, S. 499 bis 507 (1960), und ASLE Transactions, Bd. 7, S. 11 bis 23 (1964), beschrieben sind. Von besonderem Wert ist die Forschungs-Zugkraftvorrichlung nach L. O. H e w k ο et al in »Proceedings of the Symposium on Rolling Contact Phenomena«, S. 157 bis 185 (1962), Elsevier, Amsterdam, Niederlande.

Es wurde erfindungsgemäß festgestellt, daß flüssige Naphthene mit 16 bis 40 Kohlenstoffatomen, die als Grundstruktur einen Di(cyclohexyl)alkan- oder einen Hydrindanrest aufweisen, sich besonders gut als Schmiermittel für Reibungs- oder Zugkraftantriebe mit festem oder variablem Umwandlungsverhältnis eignen.

Es wurde außerdem festgestellt, daß ein besonders wertvolles Kraftübertragungssystem ein in Stufen arbeitendes Rollengetriebe oder ein stufenloses Getriebe und als Schmier- und übertragungsmittel dafür ein Gemisch umfaßt, das eine im Schmierölbereich liegende Kohlenwasserstoffbasis mit einer Ultravioleltabsorption bei 26 Millimikron (260 UVA) von weniger als 0,5 aufweist, die vorzugsweise mindestens 10 Gewichtsprozent eines C₁₁,- bis C₂7-Hydrindans enthält. Die Verwendung eines Schmiermittels aus einer Kohlenwasserstoffbasis, die 35 Volumprozent 1,1,3-Trimethyl-3-cyclohexylhydrindan (häufig als DMMCHH bezeichnet), 5 Volumprozent 2,5-(Dicyclohexyl)-2-methylpentan (DCHMP) und 50 Volumprozent eines Polyisobutylenöls mit einer Viskosität von 5 cSt bei 98,89°C, mit 33% wiederkehrenden Einheiten mit geminaler Dimethylkonfiguration enthält, als Schmier- und übertragungsmittel für ein in Stufen arbeitendes Rollengetriebe gestattet es beispielsweise, daß das gebildete Kraftübertragungssystem mit dem doppelten Drehzahldurchsatz arbeitet, verglichen mit Kraftübertragungssystemen, die die besten bisher bekannten Flüssigkeiten (naphthenische Mineralöle) verwenden.

Außerdem wurde festgestellt, daß flüssige C₁,- bis C₄₀-Naphthene mit einem Spirodecan-, Spiropentan-, Perhydrofluoren-, Perhydrobiphenyl-, Perhydroterphenyl-, Decalin-, Norbornan-, Perhydroindacen-. Perhydrohomotetraphthen-, Perhydroacenaphthen-, Perhydrophcnanthren-, Perhydrocrysen-. Perhydroindan - 1 - spirocyclohexan-, Perhydrocarylophyllen-. Pinan-, Camphan-, Perhydrophenylnaphthalin- oder Perhydropyrenrcst. als Grundslruktur. ausgezeichnete Schmier- und übertragungsmittel für Kraftübertragungen sind.

In einer später näher erläuterten, neuen und vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wurde festgestellt, daß gewisse Adamantankohlcnwasserstoffc und deren Fluor-, Äther- oder Esterderivate als Ubertragungsfiüssigkeitcn oder Bestandteile von Übertragungsflüssigkeiten wertvoll sind. Im allgemeinen scheinen gute Traktionscigcnschaft.cn charakteristisch für Verbindungen mit dem Adamantankern oder für Naphthene oder Alkyl- oder Cycloalkylnaphthene zu sein, die in Adamantane umgewandelt werden können. Auf Grund einer besonders guten Kombination von Traktionseigenschaften, dem Flüssigkeitsgrad bei 98,89° C und Tieflemperatureigenschaften, werden jedoch als perhydroaromatische Verbindungen Naphthene bevorzugt, die den Hydrindan-, Decalin-. Perhydrophenanlhren-, Bicyclohexyl-, Perhydrotcrphcnyl-, Perhydroacenaphthcn-, Adamanlan- oder Perhydrophenylenrest enthalten. Fluorderivate dieser Perhydroaromaten, in welchen im Durchschnitt 1 bis sämtliche Wasserstoffatome des Kohlenwasserstoffs durch Fluor ersetzt sind, sind ebenfalls als überlragungsflüssigkeit oder Komponenten für überlragungsilüssigkeiten geeignet.

Im allgemeinen weisen Naphthene mit niedrigerem Viskositätsindex (insbesondere unterhalb einem ASTM-Vl von 0, ausgenommen Verbindungen mit Phenanthren- oder Adamantan-Grundstruklur) die höheren Traktionskoeffizienten auf. Diese Naphthene können für sich oder im Verschnitt mit Additiven, wie Dispergiermitteln oder Antioxydationsmitteln, oder mit gewissen nachstehend beschriebenen Paraffinkohlenwasserstoffen verwendet werden, um die Fließfähigkeitseigenschaften des erhaltenen Schmiermittels zu ändern. In Abhängigkeit von der gewünschten endgültigen Verwendung kann dieses Schmiermittel, wenn es bei Raumtemperatur flüssig

ίο ist, als Gasöl oder, wenn es fest ist, als Lagerschmierfett verwendet werden.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung stellt ein Kraftübertragungssystem dar, das einen Zugkraftantrieb und als Schmier- und Ubertragungsmedium hierfür eine Zusammensetzung umfaßt, die eine überwiegend oberhalb 260⁰C liegende Kohlenwasserstoffbasis mit einer kinematischen Viskosität bei 98,89° C im Bereich von 1,5 bis 200,0 (vorzugsweise 1,8 bis 20) cSt enthält. Diese Kohlenwasserstoffbasis enthält ein perhydriertes Trimeres, Dimeres oder Codimeres von

(1) Styrol,

(2) u-Methylstyrol,

(3) /i-Methylstyrol oder

(4) eines mit einem oder zwei Methyl.rcsten am Ring substituierten Derivats dieser Styrole (1), (2) oder (3).

Zur Vermeidung von Flüssigkeitsverlusten soll der Siedepunkt der Basis vorzugsweise nicht unterhalb des Gasölbereichs liegen, insbesondere sollte die Basis im Schmierölbereich sieden. Die ülbasis sollte allgemein überwiegend bei etwa 260^cC und vorzugsweise überwiegend oberhalb 315,56° C sieden und (mit der Ausnahme von Fetten) einen 90%-Anteil unterhalb 510°C aufweisen. Die Destillation solcher Produkte wird vorzugsweise bei vermindertem Druck (z. B. unterhalb 5 mm Quecksilber), einschließlich mit Hilfe der Vakuum-Dampf-Destillation durchgeführt, um thermische Zersetzung zu vermeiden.

Gewöhnlich enthalten die erfindungsgemäßen monomerenfreien perhydrierten Reaktionsprodukte Komponenten, die überwiegend im Bereich von 100 bis 250 C bei 0,5 mm Hg sieden, und der für eine spezielle Basis gewählte Anteil wird durch Vakuumdestillation in Form einer Fraktion mit der gewünschten Viskosität und dem gewünschten Flammpunkt erhalten. Vorzugsweise liegt der Flammpunkt oberhalb 71,11⁰C und insbesondere oberhalb 121,1 TC. Die Viskosität und/oder der Viskositätsindex der erfindungsgemäßen öle kann außerdem durch Zusetzen festgelegter Mengen leichter (niedrigsiedender) Anteile und schwerer (höhersiedender) Anteile eingestellt werden.

Besonders wertvolle Bestandteile von ölen mit höherer Viskosität sind die den perhydrierten trimeren oder tetrameren Produkten entsprechenden Naphthene, die normalerweise in geringeren Anteilen in den erfindungsgemäßcn perhydrierten Styroldimerisaten vorliegen, die jedoch in Destillalionsrückständen oder in überwiegend oberhalb 323,89° C siedenden Fraktionen angereichert werden können. Diese Trimeren und Tetrameren können auch in hoher Ausbeute durch weitere Polymerisation des Dimcrisats vor der Perhydrierung, insbesondere durch Polymerisation des Dimerisats mit zusätzlichem Monomeren hergestelli werden.

Das nachfolgend manchmal als »Hydimer« bezeichnete perhydrierte Dimere oder Codimere kann vorzugsweise überwiegend aus einem C₁₆- bis C₂₂-CyCIohexylhydrindan oder einem C₁₂- bis C₂g-Di(cyclohexyl)alkan bestehen und stellt gewöhnlich ein Gemisch aus Isomeren beider Strukturen dar. Die genannten Naphthene besitzen folgende Strukturformeln:

Di(cyclohexyl)alkan

Cyclohexylhydrindan

worin η 1 bis 3, R₁ und R₂ Wasserstoffatome oder Methylreste, R₃, R₄, R₅, R₆ und R₇ Wassersloffatome, Methylreste, Äthyl- oder Isopropylreste, R₁' einen Methyl- oder Äthylrest und R₂, R₃, R₄, R₅, R₆, R₇, R₈ und Rg Wasserstoffatome oder Methylreste bedeuten. So können beispielsweise 209 g (239 ml) //-Methylstyrol mit 7 ml H₃PO₄-BF₃ unter Bildung eines karamelähnlichen Reaktionsproduktes polymerisiert werden, das überwiegend bei 315,56 bis 323,9" C bei einer Atmosphäre (120 bis 125°C bei 0,75 mm Hg) siedet und in der Hauptsache aus einem Dimeren der folgenden Struktur besteht:

line, Phenanthrene, Acenaphthene, Indacene, Hydrindacene, Fluorene, Phenylindane, Phenylhydrindane und Phenylalkylcyclohexylverbindungen enthalten. In manchen Fällen können solche aromatische Verbindungen wertvoll sein, da sie zur Lösung gewisser Additive in der Flüssigkeit beitragen. Um jedoch einen Abbau des Traktionskoeffizienten unter den in einem Reibungsantrieb vorliegenden extremen Arbeitsbedingungen zu vermeiden, wird bevorzugt, eine Kohlenwasserstoffbasis zu verwenden, die im wesentlichen frei von olefinischen und aromatischen ungesättigten Bindungen ist, wie durch eine Ultraviolettabsorption bei 260 πΐμ (260 UVA) von weniger als 0,1 und eine Jodzahl von weniger als 2 belegt wird.

Wenn die erfindungsgemäße Kohlenwasserstoffbasis im wesentlichen aus Naphthenen besteht, die perhydrierten Styroltrimeren oder -dimeren oder deren Alkylderivalen entsprechen, weist diese Basis einen niederen Viskositätsindex und daher schlechte Tieftemperatureigenschaften, wie Tropfpunkt, auf. Es wurde überraschenderweise gefunden, daß neue Übertragungsflüssigkeiten mit einem Traktionskoeffizienten, der mindestens 10% höher als der von DMAP bei 182,9 m/min bei 93,33°C und 28 123 kg/cm² ist und mit einem ASTM-Viskositätsindex von mehr als 40, dadurch hergestellt werden können, daß man mit den perhydrierten flüssigen dimeren oder trimeren Styrolen bestimmte verzweigte Paraffinkohlenwasserstoffe vermischt.

überraschenderweise wurde gefunden, daß besonders wirkungsvolle Kraftübertragungssysteme solche sind, die als Schmier- und übertragungsmittel für einen Reibungskraftantrieb eine Kohlenwasserstoffbasis mit einer UV-Absorption bei 260 πΐμ von weniger als 0,5 aufweisen und die mindestens ein substituiertes C₁,,- bis C₂₂-Cyclohexylhydrindan der genannten Struktur enthalten.

Dieses Hydrindan sollte in einem Anteil von mindestens 5 Gewichtsprozent, bezogen auf die Basis, zusammen mit 0,1 bis 20 Gewichtsprozent, bezogen auf Hydrindan, eines verzweigten Paraffins anwesend sein, das einem vollständig hydrierten, flüssigen Polymeren, Copolymeren oder Terpolymcren eines C₄-, C₅-, C„- oder C₇-Olefins entspricht. Solche Olefine sind vorzugsweise Isobutylen, 3-Methylbuten-l, 4-Methylpenten-1 oder 2,3-Dimelhylbuten-l. Besonders vorteilhaft ist es, wenn mindestens 33% (insbesondere 90 bis 100%) der wiederkehrenden Einheiten (mil Ausnahme der endständigen Methylgruppen) dieses Olefinpolymeren die Struktur

In einer im Bereich von 323,9 bis 448,9° C (125 bis 225⁰C bei 0,75 ram) siedenden Fraktion (45 g) wurden außerdem das Trimere und das Tetramere vorgefunden.

Eine erfindungsgemäße Kohlenwassersloffbasis mit einem anfänglichen Traktionskoeffizienten, der größer ist als der von l,3-(5,7-Dimethyl)-adamantyl-dipclargonat (DMAP) bei 182,9 m/min pro 28 123 kg/cm² kann außerdem zusätzlich zu dem perhydrierten Dimeren, Trimeren und Tetrameren bis zu 10 Gewichtsprozent aromatischer Verbindungen, wie Naphtha-

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C-

aufweisen, worin R₁" ein Wasserstoffatom oder einen Methylrest bedeutet und R₂' einen Isopropyl- oder Isobutylrest darstellt, wenn R₁" ein Wasserstoffatom ist, und R₂" einen Methyl-, Äthyl-, Isopropyl- oder Isobutylrest bedeutet, wenn R₁" ein Methylrest ist. Weiterhin bevorzugt werden Verbindungen, in welchen die durchschnittliche Anzahl von Verzweigungen pro Molekül größer als 3 ist. (Die geminale Konfiguration wird als zwei Verzweigungen betrachtet.)

Beispielsweise kann das Olefinpolymere ein durchschnittliches Molekulargewicht von 170 bis 1000 aufweisen, wenn mindestens 33% und vorzugsweise mindestens 50% der wiederkehrenden Einheiten des Polymeren (ausgenommen die Endgruppen) die folgende Struktur aufweisen:

beispielsweise folgende Hydrindane verwendet werden:

CH,

CH₃

C-

Besondere Vorzüge in Verbindung mit einem solchen Paraffin, das einem Polyisobutylen oder einem Copolymeren oder Terpolymeren von Isobutylen mit anderen Butenen entspricht, weist ein Medium auf, das als Hydrindan die Isomeren von l-Methyl-3-cyclohexylhydrindan oder !,!,S-Trimethyl-S-cyclohexylhydrindan oder Gemische dieser Verbindungen enthält.

Das kernmagnetische Resonanzspektrum (NMR) des besonders bevorzugten, in hohem Maße geminal verzweigten Paraffinöls weist bei etwa 8,58 τ eine durch die behinderte Methylengruppe verursachte Bande auf, die größer ist als die durch unbehinderte Methylengruppen (bei etwa 8,85 τ) hervorgerufene Bande. Verzweigte Paraffinöle mit einem derart hohen Grad an durch Nachbargruppen eingeengten Methylengruppen und einem niedrigeren Grad nicht behinderter Methylengruppen werden zu keinem nennenswerten Anteil in raffinierten naphthenischen oder paraffinischen Erdölen gefunden.

Vorzugsweise besitzt die neue Kohlenwasserstoffbasis, die ein Gemisch aus mindestens einem Cj₆- bis C₄₀-Naphthen und mindestens einem verzweigten Paraffin enthält, eine Viskosität im Bereich von 1,8 bis 20,OcSt bei 98,89° C, eine Viskositäts-Temperatur-Funktion VI von mehr als 40 und einen Traktionskoeffizienten, der mindestens um 10% größer als der von DMAPbei 182,9 m/min bei 93,33° C und 28 123Vg/cm² ist. Von besonderem Wert ist eine solche Kohlenwasserstoffbasis, die 5 bis 50 Gewichtsprozent der Isomeren von !,!,S-Trimethyl-S-cyclohexylhydrindan und 1 bis 18 Gewichtsteile eines Isobutylenpolymercn oder -copolymeren pro Gewichtsteil des Hydrindans enthält.

Zusätzlich zu dem verzweigten Paraffin oder an Stelle des verzweigten Paraffins kann die erfindungsgemäße Kohlenwasserstoffbasis zur Verbesserung des Viskositätsindex außerdem 2 bis 25 Gewichtsprozent C₁₆- bis C₂₂-Alkylhydrindane der folgenden Strukturformel enthalten:

R₁

In dieser Formel stehen die Reste R₁, R₂, R₃ und R₄ für Wasserstoffatome und cyclische und acyclische paraffinische Reste mit 1 bis 12 C-Atomen. So können

Hydrindan	Siedepunkt °C bei 0,5 mm	Kinematische Viskosität (cSt) bei 98,89° C	ASTM D 2270 Vl
2-n-Decylhydrindan 5-Decylhydrindan ... 2-n-Butyl-1 -n-hexyl- hydrindan 5-n-Butyl-6-n-hexyl- hydrindan 2-n-Butyl-5-n-hexyl- hydrindan	129 130 119 119 123	2,50 2,43 2,36 2,18 2,28	49 150 63 88 131

Die erfindungsgemäß geeigneten perhydrierten OH-gomeren von Styrol, u-Methylstyrol, ß-Methylstyrol und deren mono- und dimethylringsubstituierten Derivate können durch übliche Additionspolymerisation und anschließende Hochdruckhydrierung erhalten werden.
Die Polymerisation kann unter solchen Bedingungen durchgeführt werden, daß das erhaltene Polymerengemisch in erster Linie aus dem gewünschten Dimeren und einem geringen Anteil des Trimeren und anderen Nebenprodukten besteht. Andererseits kann die Polymerisation unter solchen Bedingungen vorgenommen werden, daß ein hochmolekulares halbfestes oder sogar ein festes Polymeres gebildet wird und das erhaltene Hochpolymere anschließend, beispielsweise durch thermisches Cracken (vorzugsweise unter vermindertem Druck), zu einem öl dcpolymerisiert werden, das aus dem gewünschten Dimeren oder einem Gemisch von Dimeren und anderen Nebenprodukten, wie Trimeren, besteht. So enthält beispielsweise das durch thermische Depolymerisation bei vermindertem Druck aus hochmolekularem PoIy-((i-methylstyrol) erhaltene öl eine geringe Menge eines Trimeren vom Hydrindantyp mit einem Molekulargewicht von 354, das folgende Struktur aufweist:

öle aus einem überwiegenden Anteil dieses Trimeren können durch Destillation von Poly(a-methylstyrol)-ölen erhalten werden, die eine im Bereich von etwa 329,5 bis 496⁰C siedende Fraktion enthalten. Trimere dieses Strukturtyps werden nachfolgend manchmal als »Hydrindan-Trimere« bezeichnet und die obengenannten Trimeren manchmal als »HTAMS-H« (hydriertes trimeres «-Methylstyrol mit Hydrindan als Struktureinheit) bezeichnet. Die anderen Strukturarten von polymeren Styrolen werden nachfolgend manchmal als »Poly(alkylcyclohexan)« oder folgendermaßen bezeichnet: »Cyclohcxantrimeres«, die Poly-

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meren mit drei Struktureinheiten, »HTAMS«, die hydrierten Trimeren von u-Methylstyro], die keinen Hydrindanrest als Struktureinheit enthalten.

Nach der Perhydrierung weist dieses Trimere eine Viskosität von etwa 12OcSt bei 98,89" C, einen Siedepunkt von etwa 230⁰C bei 0,2 mm Quecksilber (oder etwa 487,78° C bei einer Atmosphäre) auf und ist eine wertvolle Komponente für die erfindungsgen;äßen Kohlenwasserstoff-Grundöle, für die eine hohe Viskosität erwünscht ist. Dieses Trimere ist, wie später veranschaulicht wird (Tabelle III), außerdem wertvoll als Zusatz zur Erhöhung des durchschnittlichen Traktionskoeffizienten einer Traktionsflüssigkeit auf Basis von Kohlenwasserstoffen.

Ein Polymerisationsprodukt, das noch einen größeren Anteil dieses Trimeren und daneben als zweite und Hauptkomponente !,l-DimethyW-methyl-S-phenylindan enthält, wird durch Polymerisation von u-Methylslyrol in Gegenwart von Aluminiumchlorid als Katalysator gebildet.

Ein im wesentlichen trimerenfreies Dimerisationsprodukt von u-Methylstyrol erhält man durch Umsetzung von Cumol mit Ferrichlorid. Diese Umsetzung führt zu l,l,3-Trimethyl-3-phenylindan als einziges Hauptprodukt neben einer geringen Menge der gesättigten Form des Dimeren von α-Methylstyrol, das an sich eine endständige Doppelbindung aufweist. Diese Verbindung ist 2-(p-Cumyl)-2-phenylpropan (ein Polyalkylcyclohexan) der folgenden Struktur:

CH₃
C

// V

CH,

CH₃

CH

CH₃

35

Gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung kann die Kraftübertragungsflüssigkeit Dimere mit einem Di(cyclohexyl)alkan-Strukturgerüst, wie perhydriertes 2-(p-Cumyl)-2-phenylpropan odcr 2,5-(Dicyclohexyl)-2-methylpcntan oder Naphthene enthalten, die den Dicyclohexanrest als Struklurgerüst aufweisen, wie Naphthene der folgenden Strukturiormei:

CH₃

C-H

45

5°

CH₃-C- CH₃
H

55

alkane oder Dicyclohexane die folgende Strukturformel :

Ein neuer und bevorzugter Typ einer solchen Kohlenwasserstoffbasis, der besonders wertvoll als Schmiermittel für einen Zugkraftantrieb ist, weist eine Viskositäts-Temperatur-Funktion Vl größer als 40 und einen Traktionskoeffizienten auf, der größer als der von DMAP bei 182,9 m/min, bei 93,33°C und 28 123 kg/cm² ist. Diese Kohlenwasserstoffbasis enthält ein C₁₄- bis C₃₆-Di(cyclohcxyl)alkan oder -Dicyclohexan mit einer Einfriertemperatur unter -30°C und 0,1 bis 20 Gewichtsteile, bezogen auf den Gesamtnaphthengehalt der Basis, wenigstens eines vollständig hydrierten, synthetischen, flüssigen Polymeren, Copolymeren oder Terpolymeren von C₄- bis C₈-OIefinen. Dabei besitzen die erwähnten Di(cyclohcxyl)-R,

in der η 0 bis 4 und die Reste R, bis R₈ Wasserstoffatome, Methyl-, Äthyl-, n-Propyl- oder Isopropylreste bedeuten.

In jedem Fall soll das endgültige perhydrierte Styroldimere (Hydimer) so weitgehend frei von aromatischen und olefinischen ungesättigten Bindungen sein, als es wirtschaftlich vertretbar ist. Geringe Anteile solcher ungesättigter Verbindungen können aus diesem hydrierten Oligomeren mit Hilfe eines Adsorptionsmittels, wie Kieselgel, saure aktivierte Tonerde oder mit Hilfe eines kristallinen zeolithischen Molekularsiebs (Natriumzeolilh Y) entfernt werden.

Das erfindungsgemäß bevorzugte perhydrierte Diniere, Cycloalkylhydrindan, kann außerdem nach dem Ipatieff-Pines-Verfahren hergestellt werden. Beliebige der Cycloalkyl - perhydroindan - Kohlenwasserstoffe, die eine kinematische Viskosität bei 98.89° C im Bereich von 1,5 bis 200,0 (vorzugsweise 3 bis 20) cSt aufweisen und oberhalb 200⁰C und unter etwa 500⁰C bei einer Atmosphäre sieden, eignen sich gut als Schmiermittel für einen Drehzahlwandler mit Reibungsantrieb, vor allem, wenn dieses Hydrindan als Bestandteil einer Kohlenwasserstoffbasis vorliegt, die außerdem ein durch Hydrieren eines flüssigen synthetischen Polymeren, Copolymeren oder Terpolyriicren eines C₄-, C₅-, C₁,- oder C₇-Olefins (z. B. Polyisobutylen) erhaltenes flüssiges Paraffinöl enthält. Vorzugsweise besitzt das verzweigte Paraffin mehr als drei Verzweigungen pro Molekül. Die erfindungsgemäße Kohlenwasserstoffbasis kann außerdem Gemische von Cycloalkyl-perhydroindan-Kohlcnwasserstoffen (einschließlich anderer Alkylhydroindanc) enthalten, wie Verbindungen, die durch Hydrieren von überwiegend oberhalb 273,9"C siedender, katalytischen Gasölfraktionen oder durch Alkylierung dieser Fraktionen mit olefinischen C₂- bis C₁₀- (vorzugsweise C₃- und C₄-) Kohlenwasserstoffen und anschließende Hydrierung erhalten wurden.

Als Bestandteile der erfindungsgemäßen Kohlenwasserstoffbasis geeignete Di(cyclohexyl)alkanc kön nen auch durch radikalische oder anionische Poly merisation von Styrolen hergestellt werden. Beson ders wertvoll für die Erfindung ist l-(4-Mcthylcyclo hexyl)-1 -(2-methyl-5-isobutylcyclohexyl)-2-methylpro pan(C₂₂H₄₂) der Struktur

H
CH₃ — C — CH₃

CH₂ — C — CH
CH₃

2372

■>>

ΛιιΓ Grund des hohen Traktionskoeffizicnlen und ihrer guten Stabilität bei lang dauerndem Gebrauch in einer Transmission isl eine erfindungsgemülte Kohlenwasscrsloffbasis, die im wesentlichen über 260"C siedet und eine Viskosität von mehr als 3 cSt bei 98,89"C aufweist und ein Naphthen enthüll, das einem perhydrierten Dinieren oder Codimcren von Styrol, «-Mcthylstyrol, //-Methylslyrol oder deren mono- oder dimethylringsubslituicrlcn Derivaten entspricht, wertvoll als Schmier- und übertragungsmittel für Kraftübertragungen. Ein solches Kraftübcrtragungssyslem isl jedoch auf Verwendungszwecke beschränkt, bei welchen keine niedrigeren Temperaturen als etwa — 17,8"C auftreten, wie in Unterseebooten oder Kriegsschiffen oder in industriellen Kraftübertragungen, die sich in Gebäuden mit einer über etwa - 17,8 und vorzugsweise über etwa 4,4" C gehaltenen Temperatur befinden. Ein solches Schmiermittel kann natürlich auch in einer Temperatur von weniger als - 17,8" C ausgesetzten Kraftübertragung verwendet werden, wenn das Öl bei höherer Temperatur gehalten wird (z. B. durch eine Heizung).

Zur Verwendung bei niedriger Temperatur und bei Anwendung von extrem hohen Flüssigkeilsdrücken (z. B. in äußeren Unterseeboot-Transmissionen mit Druckausgleich) kann eine Kraflübertragungsilüssigkeit mit einer Viskosität von weniger als 2 cSt bei 98,89°C und einem etwas geringeren Traktionskoeffizienten nützlich sein. Beispiele für solche niedrigviskosen Flüssigkeiten sind die öle U, Z, AC und AD in Tabelle III.

Bei automatischen stui'enlosen Automobilgelrieben sind Gewicht, Kosten und die Einfachheil der Vorrichtung von größter Bedeutung, und es sind so niedrige Temperaturen wie —40° C in Betracht zu ziehen. In diesem Fall wird bevorzugt, daß das für die Automobiltransmission verwendete Schmiermittel eine Viskosität von nicht mehr als etwa 700OcSt bei -28,89⁰C und einen Stockpunkt von nicht mehr als etwa —40^uC aufweist. Ein solches übertragungsmedium muß daher einen hohen Viskositätsindex (vorzugsweise über 400 VTF-VI und insbesondere über 75) und eine Viskosität bei 98,89° C im Bereich von 3 bis 15 cSt aufweisen.

Paraffinöle mit einem hohen Anteil wiederkehrender Einheiten der allgemeinen Strukturformel

R₁"
C-

C-

R₂"

worin R₁" ein Wasserstoffatom oder einen Methylrest und R₂' einen Isopropyl- oder Isobutylrest bedeutet, wenn R₁" für ein Wasserstoffatom steht, und RV ein Methyl-, Äthyl-, Isopropyl- oder Isobutylrest isl, wenn R₁" einen Methylrest bedeutet, weisen einen höheren Traktionskoeffizienten bei gegebenem Viskositätsindex als die anderen Paraffinöle auf.

Eine Ausführungsform der Erfindung bezieht sich daher auf ein in einem Kraftübertragungssystem aus einem Zugkraftanlrieb als Schmiermittel verwendeten Medium, auf einer Kohlenwasserstoffbasis mit einer kinematischen Viskosität bei 98,89° C im Bereich von 1,8 bis 20,0 cSt. Dieses Medium enthält mindestens ein verzweietes Paraffin, dessen wiederkehrende Einheiten zu wenigstens 33% die Struktur

I H

- C C ■

I H

aufweisen, worin R₁ ein WasserstolTalom oder einen Melhylrest und R₂ einen Isopropyl- oder Isobutylrest bedeutet. Vorzugsweise beträgt die durchschnillliche Zahl der Verzweigungen pro Molekül mehr als 3 (wobei Isopropyl- oder lsobutylreste R₂ als zwei Verzweigungen betrachtet werden). Diese hochverzweigten Paraffine kommen nicht in merklichem Ausmaß in raffinierten Erdölen vor. Ein derartiges Kraftübertragungssystem ist speziell von Vorteil, wenn das verzweigte Paraffin einen Stockpunkt unter 0"C und ein durchschnittliches Molekulargewicht im Bereich von 188 bis 560 besitzt. Vorzugsweise haben wenigstens 90% der wiederkehrenden Einheiten mit Ausnahme der Endgruppen des verzweigten Paraffins die oben angegebene Struktur. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält die Kraft-Übertragungsflüssigkeit wenigstens ein verzweigtes Paraffin, in dem der Rest Ri ein Wasserstoffatom bedeutet, wenn R₂ für einen Isobutylrest steht, und der Rest R₂ ein Isobutylrest ist, wenn R₁ für einen Methylrest steht (öle 7 und 9).

Beim Vergleich der »Hydimer«-Öle (öle 5 und 14) kann festgestellt werden, daß das öl mit dem höheren Anteil an Oligomeren von Hydrindantyp (öl 5) einen höheren durchschnittlicheil Traktionskoeffizienten bei 304,8 m/sec und eine höhere Viskositäts-Temperatur-Funktion Vl als das Hydimeröl (öl 14) mit einem höheren Anteil an Di-(cyclohexyl)-Struktur besitzt.

Neue Kraftübertragungsflüssigkeiten können durch Verschneiden von Naphthen- und verzweigtparaffinischen Kohlenwasserstoffen hergestellt werden. Das so erhaltene verschnittene Kraftübertragungsmedium hat bessere Traktionseigenschaften als jeder der Bestandteile. So wurde beispielsweise festgestellt, daß durch Vermischen mindestens eines Hydimeröls mit mindestens einem verzweigten Paraffinöl (z. B. perhydriertes Polyisobutylen) mit einem hohen Anteil wiederkehrender Einheiten der erwähnten Strukturformel

R₁"
C

R"

H
C
H

öle mit guten Traktionskoeffizienten und gutem Viskositätsindex erhalten werden können.

In Tabelle I sind die in gewissen ölen enthaltener primären Struktureinheiten und/oder Verfahren zui Herstellung dieser öle aufgeführt. In Tabelle_II werder gewisse Eigenschaften der geprüften öle, einschließlich der nach dem Verfahren von F. G. Rounds ir Journal of C&E Data unter verschiedenen Bedingungen geprüften Traktionskoeffizienten, dargestellt In diesem Zugtest war jedem öl 1% DBCP (Dibutyl parakresol) als Antioxydationsmittel zugesetzt.

Vorzugsweise besitzt das als Bestandteil der er findungsgemäßen Gemische vorliegende verzweigt Paraffin einen relativ niedrigen Siedepunkt (das bc deutet ein sehr einheitliches Molekulargewicht). Ei

wird außerdem bevorzugt, öle einzusetzen, die durch Hydrierung eines durch Ziegler-Katulyse hergestellten Olefmpolymeren oder durch thermisches Cracken eines hochpolymcrisierten Olefins erhalten wurden, In zweiter Linie werden durch Säurekatalyse hergestellte Polymere und an dritter Stelle der Wahl durch Rudikalkatalysc erhaltene Polymere verwendet, Im allgemeinen wird das als erfindungsgemäßc Komponente bevorzugte verzweigte Paraffin durch Polymerisation eines Olefins, wie Isobutylen, beispielsweise mit einem Ziegler-Katalysator, hergestellt, Dabei bildet sich ein ziemlich hochmolekulares Polymeres, das bei Raumtemperatur hochviskos oder sogar gelartig ist. Dieses Hochpolymere wird unter Bildung eines Öls der gewünschten Viskosität thermisch gespalten und dieses erhaltene Produkt dann vollständig zu einem verzweigten Paraffinöl hydriert, das im Fall von Isobutylen einen hohen Grad geminaler Disubstitution oder geminaler Verzweigung aufweist. Obwohl durch Polymerisation, Destillation und Hydrierung ein ähnliches öl hergestellt weiden kann, erhält man durch das erfindungsgemäße Verfahren durch Polymerisation zu einem höheren als dem gewünschten Grad und anschließendes thermisches Spalten (insbesondere bei vermindertem Druck) zu einem öl der gewünschten Viskosität und einem natürlichen Siedebereich, ein gleichmäßigeres Produkt in einer um 33% höheren Ausbeute. Wahlweise können geeignete verzweigte Paraffinöle an Stelle von thermischem Cracken und anschließende starke Hydrierung durch hydrierendes Cracken eines viskosen Olefinpolymeren erhalten werden.

Erfindungsgemäß werden öle mit einem hohen Grad geminaler Dimethylverzweigung bevorzugt, wie das durch thermisches Cracken und anschließende Hydrierung eines hochmolekularen, bei niedriger Temperatur polymerisierten Polyisobutylene hergestellte Polyisobutylenöl, das die regelmäßig wiederkehrende Isobutylenstruktur aufweist. Die durch diese thermische Spaltung hergestellten öle haben kernmagnetische Resonanzspektren, die sich von den Spektren der durch Hochtemperaturpolymerisation hergestellten öle unterscheiden. Fraktionen mit schmalem Siedebereich, die aus solchen thermisch gecrackten ölen abgetrennt wurden, besitzen Viskositätsindizes von 90 bis 110.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung umfaßt daher als Schmier- oder Ubertragungsflüssigkeit für eine Kraftübertragung eine Masse, die eine Kohlenwasserstoffbasis mit einer kinematischen Viskosität bei 98,89° C im Bereich von 1,5 bis 200,OcSt aufweist, die ein vollständig gesättigtes Isobutylenöl mit einem Molekulargewicht von 200 bis 1000, einem Stockpunkt von unter - 17,78° C, einem ASTM-Viskositätsindex größer als 90 enthält, das frei von Destillatfraktionen mit einem Vl von weniger als 80 ist und das gemäß dem NMR-Spektrum zu 60 bis 100% regelmäßig wiederkehrende Isobutyleneinheiten mit geminaler Dimethylstruktur enthält. Das NMR-Spektrum eines derartigen Öls zeigt eine starke Bande bei etwa 8,58 r.

Öle, die aus hochpolymerisierten, stereoregulären Isobutylenen (d. h. Polyisobutylen mit einem hohen Grad an gehinderten Methylengruppen, ausgedrückt durch die Bande bei 8,58 τ) durch thermischen Abbau bei ermäßigtem Druck hergestellt werden, können unter Bildung von neuen synthetischen verzweigten Paraffinölen hvdriert werden, die besonders wertvoll als Bestandteile von KraftllbertrugungsllUsHigkcilcn sind, Die unerwarteten wertvollen Eigenschaften der neuen Polyisobutanüle werden durch den Vergleich der für öl D mit den Tür öl P in Tabelle 111 aufgeführten Eigenschaften deutlich, öl D ist ein Gemisch aus 30% eines perhydrierten Dimcrisats von u-Mc'lhylstyrol und 70% öl 34 (eines durch thermische Spaltung erhaltenen Polyisobutylens mit hoch stereoregulärcr Anordnung), öl P enthält 30% des gleichen Hydimer-Öls und 70% öl S, eines dem öl 19 entsprechenden Öls, das ein durch Hydrieren des Polymerisationsproduktes gemischter Butylene in Gegenwart saurer Katalysatoren erhaltenes öl darstellt, öl D, welches das neue, hydrierte Polyisobutylenöl mit stereoregulärer Anordnung der wiederkehrenden Einheiten enthält, besitzt einen durchschnittlichen Traktionskoeffizienten bei 304,8 m/min, der um fast 18% höher ist als der des Öls P, das das hydrierte gemischte Polyisobutylen enthält.

Das NMR-Spektrum von öl 34 unterscheidet sich stark von dem des Öls 19 (oder öl S). So zeigt nämlich öl 34, das hydrierte, durch Cracken erhaltene Polyisobutylen eine starke NMR-Bande bei etwa 8,58 τ und nahezu keine Bande bei 8,84 bis 8,85 τ. Eine Bande bei etwa 8,58 τ zeigt maximale Hinderung der Methylengruppen und eine Bande bei 8,84 bis 8,85 τ zeigt nicht behinderte Methylengruppen in Verbindung mit einer verzweigten Kette an.

Das in Tabelle III dargestellte öl J ist ein neues öl, das durch Verschneiden eines hydrierten Polyisobutylenöls (öl 34) mit einer starken Bande bei 8,5S τ und nahezu keiner Bande bei 8,84 bis 8,85 τ mit öl S hergestellt wurde, das durch Hydrieren des durch saure Polymerisation gemischter Butylene erzeugten Öls erhalten wurde und eine geringe oder keine Bande bei 8,58 τ und eine starke Bande bei 8,84 bis 8,85 r aufweist. Diese neuen, verschnittenen öle sowie ein Kraftübertragungssystem, das diese öle enthält, stellen eine andere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dar. Sie sind dann besonders wertvoll, wenn sie mit einem hydrierten Mineralöl oder mit einem C₁₃- bis C₄₀-Naphthen verschnitten sind.

Bei der Destillation zeigt öl 19 einen ziemlich breiten Siedebereich (243,3 bis 565,5° C), und es werden beträchtliche Anteile höhersiedender (10% über 560° C) und niedrigersiedender Fraktionen erhalten. Die Viskositätsindizes der einzelnen Destillatfraktionen sind beträchtlich niedriger als der VI des gesamten Öls. Daraus geht hervor, daß der Viskositätsindex von öl 19 das Resultat des bekannten »Dumbbell-Blending«-Verfahrens ist.

Selbst nach dem Hydrieren ist solch ein gemischtes Polybutylenöl mit niedrigem geminalem Verzweigungsgrad, mit einem weiten Siedebereich und einem durch Dumbbell-Blending erzielten Viskositätsindex nicht so gut als Bestandteil einer gemischt paraffinisch-naphthenischen Kraftübertragungsfiüssigkeit wie das erfindungsgemäße hydrierte, gecrackte Polyisobutylen. Dies wird beispielsweise durch einen Vergleich von öl 13 (eines Verschnitts, der unter Verwendung eines Polybutylenöls mit weitem Siedebereich und niedrigem Grad an geminaler Verzweigung erhalten wurde) mit öl 1, einem verschnittenen öl, das den gleichen Anteil einer in engen Grenzen siedenden Fraktion eines Isobutylenöls mit mehr als 90% geminaler Verzweigung enthält, verdeutlicht.

Ein Vergleich von öl 37, einer Polyisobutylenfraktion mit engem Siedebereich, mit öl 45, der breiter

H I 806 401

19 20

siedenden Fraktion, aus der öl 37 erhalten wurde, besitzt, Das Gemisch enthält ein C₁₂- bis C₂₀-Dekalin,

'.eigt, daß die in engeren Grenzen siedende Fraktion, das als Substituenten mindestens einen der Reste

m Vergleich mit dem Ausgangsöl, einen stark ver- C₁- bis C₅-Alkyl-, C₅- bis Q.-Cycloalkyl-, C„- bis

oessertcn Traktionskoeffizienlcn aufweist. So zeigte Cm-Alkylcyclohexyl-, Alkylcyclopentyl- aufweist. Bci-

beispielsweise öl 37 einen um 17% höheren Trak- 5 spielsweise können Alkylnaphthaline (einschließlich

lionskocfTizienten bei 304,8 m/min, bei 93,3°C und Kohlenwasserstoffbasisflüssigkeiten, die solche Alkyl-

35 153 kg/cm², als das Ausgangsöl, In den erfindungs- naphthaline enthalten) durch starke Hydrierung unter

gemäßen Verschnitten aus Naphthen- und verzweigt einem Wasserstoffdruck von mehr als 70,3 kg/cm²,

paraffinischen Kohlenwasserstoffen soll vorzugsweise vorzugsweise mehr als 105,5 kg/cm², und insbeson-

jede Komponente und insbesondere das verzweigte io dere von 311 bis 703 kg/cm², in eine Alkyldekalinc

Paraffin einen so schmalen Siedebereich besitzen, enthaltende Basisflüssigkeit übergeführt werden,

als es wirtschaftlich oder technisch vertretbar ist. Die erhaltene Dekalinflüssigkeit kann bis zu 10%

Ein anderes hoch stereoreguläres verzweigtes Paraf- der verbliebenen Aromaten (als Gel) enthalten, sollte

(in, das als Kraftübertragungsflüssigkeit oder in den jedoch vorzugsweise weniger als 1% gelartigcr Aro-

erfindungsgemäßen Verschnitten verwendet werden 15 maten, bezogen auf das Dekalin, enthalten und eine

kann, läßt sich durch Hydrieren eines Isobutylenpoly- UV-Absorption bei 260 ΐΏμ von weniger als 0,1 auf-

meren herstellen, das durch Polymerisation von 98 weisen. Solche übertragungsflüssigkeiten, die Deka-

bis 100% Isobutylen erhalten wurde. Das durchschnitt- line enthalten, zeigen eine bessere Kombination von

liehe Molekulargewicht des Polymeren kann durch Fließeigenschaften und Traktionseigenschaften und

Regeln der Polymerisationstemperatur eingestellt wer- 20 haben eine längere effektive Lebensdauer bei ihrer

den, oder ein hochmolekulares Produkt kann unter Verwendung in Zugkraftanlrieben als die Alkyl-

Bildung eines niedermolekularen Polymeren thermisch naphthalinflüssigkeilen der genannten Patentschriften

gespalten werden. Ein solches Dekalin ist Tetraisopropy ldekalin (TTI PD),

Zur Herstellung des erfindungsgemäßen Paraffin- dessen Eigenschaften in Tabellen 1, II und III aufgeöls mit hohem Grad geminaler Dimethylverzweigung 25 führt sind (öle 17, 11, 21, G und AA).
durch thermisches Cracken eines hochmolekularen Ein neuer und vorteilhafter Typ einer solchen Polyisobutylene und anschließende Hydrierung wird Kohlenwasserstoffbasis, die als Schmiermittel für ein Isobutylen polymeres bevorzugt, das ein Mole- Zugkraftantriebe wertvoll ist, zeigt eine Viskositätskulargewicht nach Staudinger von etwa 15 000 Temperatur-FunktionVl über 40 und einen Trakbis etwa 27 000 besitzt (d. h., daß es im zähflüssigen, 30 tionskoeffizienten, der größer als der von DMAP plastischen, klebrighalbfesten Zustand vorliegt). Die bei 182,9 m/min, bei 28 123 kg/cm² und 93,33° C ist, erfindungsgemäßen öle können jedoch auch durch und enthält ein solches Dekalin mit einer Einfrierthermischen Abbau höherpolymerer Butylene oder temperatur unter -30°C, sowie 0,1 bis 20 Gewichtsvon niedrigermolekularen Polyisobutylenölen mit teile, bezogen auf den Gesamt-Naphthengehalt der Molekulargewichten von etwa 1000 bis 15 000 er- 35 Basis, mindestens eines vollständig hydrierten, synhalten werden. thetischen, flüssigen Polymeren, Copolymeren oder

Andere öle, die sich als Kraftübertragungsflüssig- Terpolymeren eines C₃- bis C₈-Olefins.
keit oder als Bestandteile von Kraftübertragungsflüs- Eine besonders wertvolle Kohlenwasserstoffbasis sigkeiten (insbesondere als dritte Komponente der für eine Übertragungsflüssigkeit kann durch starke erfindungsgemäßen Gemische aus perhydrierten Sty- 40 Hydrierung eines Raffinatanteils erhalten werden, rolpolymeren [Perhymer] und verzweigten Paraffinen) der einen hohen Gehalt an Alkylnaphthalinen aufeignen, werden durch Perhydrieren der Gemische aus weist.

as-Hydrindacenen und Indanylphenylalkanen herge- Höhersiedende und stärker viskose Flüssigkeiten stellt, die erhalten werden, wenn man Indane in flüssi- können aus den höhersiedenden Kohlenwasserstoffger Phase bei 10 bis 110° C mit HF und BF₃ in Beruh- 45 anteilen oder aus einem Dimethylnaphthalin enthalrung bringt. So kann beispielsweise Indan unter BiI- tenden Anteil durch Alkylieren des Dimethylnaphdung von Benzol, as-Hydrindacen und l-(2-Indanyl)- thalinanteils mit einem C₂- bis C₅-Monoolefin (bei-3-phenylpropan mit HF und BF₃ umgesetzt werden. spielsweise in Gegenwart eines HF · BF₃-Katalysa-Vorzugsweise entfernt man die niedrigersiedenden tors), vor dem Hydrieren, erhalten werden. Ein Bestandteile, z. B. Benzol und nicht umgesetztes In- 50 besonders geeigneter Kohlenwasserstoffanteil für diese dan, vor der Perhydrierung durch Destillation. Auf Alkylierung ist eine Fraktion mit einem hohen Geähnliche Weise wird ein wertvoller Bestandteil ver- halt an 2,4-Dimethylnaphthalin. Als Rückstand verschnittener Ubertragungsflüssigkeiten durch Perhy- bliebene Aromaten können mit Hilfe eines Adsorpdrieren der Reaktionsgemische hergestellt, die durch tionsmittels, wie einem zeolithischen Molekularsieb In-Berührung-Bringen von Octahydroanthracen oder 55 oder Kieselgel, aus einem Dekaline enthaltenden Octahydrophenanthren mit einem sauren Katalysator, hydrierten Raffinatanteil entfernt werden,
wie HF · BF₃ oder einem kristallinen Zeolith-Kataly- Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Ersator erhalten werden. findung wurde festgestellt, daß sowohl die Traktions-

Eine andere wertvolle dritte Komponente der eigenschaften als auch die Fließeigenschaften ge-Naphthene und verzweigte Paraffine enthaltenden 60 bräuchlicher Mineralöle, die gewöhnlich 15 bis 60 GeMedien ist ein perhydriertes Poly-1-octenöl mit einer wichtsprozent gelartiger Aromaten enthalten, oder Viskositäts-Temperatur-Funktion VI über 80, vor- der üblichen hydrierend und/oder mit Säure bezugsweise über 100, das in einem Anteil von 5 bis 50% handelten und/oder lösungsmittelbehandelten Naphzugesetzt wird. thenöle (die so wenig wie 5% gelartige Aromaten ent-

Eine andere wertvolle Ausführungsform der Er- 65 halten können), durch stark hydrierende Raffination,

findung ist eine Schmier- oder übertragungsfiüssig- welche eine Verringerung oder Entfernung von aro-

keit, deren Kohlenwasserstoffbasis eine kinematische matischen Kohlenwasserstoffen in diesen ölen be-

im Bereich von 1,5 bis 200,0 cSt bei 98,89° C wirkt, verbessert werden können. Diese Ausführungs-

to

form der Erfindung steht im Gegensatz zu den Lehren der Technik, wonach die Hydrierung einen geringen oder keinen Einfluß uuf die Traktionscigcnsehaften von Naphthcno'lcn hut.

Es wurde bisher jedoch nicht erkannt, daß zwar die übliche hydrierende Behandlung keinen oder einen geringen Einfluß auf die Trnktionseigenschal'tnn eines Naphthcnöles hat, daß aber die Traktionseigcnschaften merklich verbessert werden, wenn man eine so starke Hydrierung durchführt, daß eine tatsächliche Entfernung der aromatischen Kohlenwasserstoffe in dem erhaltenen hydrierten öl erfolgt, Die Verbesserung der Traktionscigenschaflcn ist wahrscheinlich auf den Naphlhentyp zurückzuführen, in den die Aromaten umgewandelt werden, Diese Ausführungsforrn der Erfindung wird in den Tabellen 1,11 und III durch einen Vergleich der öle 12, 18, 22, 24, 27, 30, 33, 35, 36, 50, 51, I und AB veranschaulicht.

Wie ein Vergleich von öl 23 mit öl 19 zeigt, wurde außerdem festgestellt, daß durch Hydrierung eines Polybulenöls (bis zu einer Jodzahl von weniger als 2) der durchschnittliche Traklionskoeffizicnt verbessert wird.

So stellt beispielsweise öl 36 ein naphthcnisches Destillat dar, das unter Verwendung eines suH'idierle Nickelmolybdänoxydc auf Aluminiumoxyd enthaltenden Katalysators bei einem Wasserstoffdruck von 70,3 at mit einer stündlichen Raumgeschwindigkeit an frisch zugeführter flüssiger Beschickung von 0,5 und einer stündlichen Raumgeschwindigkeit des flüssigen rückgeführten Anteils von 3,5, bei 343,3"C hydrierend raffiniert wird. Durch starke Hydrierung dieses bereits hydrierend raffinierten Öls entsteht Ol 27, das einen weil höheren Viskositätsindex und einen merklich verbesserten Traktionskoeffizienten besitzt. Diese starke Hydrierung kann bei einem Wasserstorfdruck von 210,9 at während 6 Stunden in einem Autoklav unter Verwendung eines Raney-Nickelkatalysators und anschließende Adsorption an Kieselgcl zur Entfernung verbleibender Aromaten (etwa 1%) erfolgen. An Stelle von Raney-Nickel kann Platin oder Aluminiumoxyd mit gleichem Ergebnis verwendet werden.

Bei Verwendung der unter scharfen Bedingungen hydrierten Naphthenöle als Übertragungsflüssigkeit oder als Bestandteil einer Ubertragungsflüssigkeit wird bevorzugt, daß diese öle weniger als 1% aromatischer Kohlenwasserstoffe (als Gel) enthalten.

Eine Ausfuhrungsform der Erfindung betrifft ein Schmiermittel für einen Zugantrieb, das eine Kohlenwasserstoffbasis mit einer kinematischen Viskosität von 1,5 bis 200,OcSt umfaßt. Die Kohlenwasserstoffbasis enthält ein Naphthenöl mit einem Gehalt von weniger als 1 % an aromatischen Kohlenwasserstoffen. Vorzugsweise sollte das Naphthenöl bei 260 πΐμ eine Ultraviolettabsorption (260 UVA) von weniger als 0,05, vorzugsweise weniger als 0,005, zeigen. Kennzeichnend für solche hydrierte Naphthenöle kann eine Viskosität bei 37,78" C sein, die im Bereich von so niedrigen Werten wie 30 SUS (Saybolt-Univcrsal-Sekunden) bis so hohen Werten wie 10 000 SUS liegen kann.

Eine andere Ausführungsform der Erfindung betrifft ein Ubertragungsmedium Tür einen Zugantrieb, welches ein wie beschrieben vollständig hydriertes oder gesättigtes Naphthenöl und 0,1 bis 10 Gewichtsteile, bezogen auf das Naphthenöl, mindestens eines vollständig hydrierten, synthetischen, flüssigen Polymeren, Copolymcrcn oder Terpolymers»! eines (.'.,- bis ('_H-Olelins enthalt. Das hydrierte, flüssige Olclinpolymea· enthüll vorzugsweise mindestens 33% gcminale, durch Dimcthylsubslilution hervorgerufene Verzweigungen, wie sie in Polybutylcnölen vorliegen. Noch vorteilhafter ist ein Polyisiobutylenöl, das mindestens 90% und vorzugsweise 100% geminalcr Dimethylverzwcigungen (ausschließlich der Endgruppen) aufweist,
Ein Vergleich der in Tabellen I! und III für öl 35

ίο (ASTM-ÖI Nr, 3, ein Naphthcnschmicröl) und öl 30, welches durch Hydrieren unter strengen Bedingungen von öl 35 und anschließendes Entfernen verbliebener Aromaten durch Adsorption an Kieselgcl hergestellt wurde, aufgeführten Eigenschaften zeigt, daß der Viskositätsindcx des erhaltenen stark hydrierten Öls weit höher ist und daß auch der mittlere Traktionskocl'fizient merklich erhöht wurde, Ein Hauptunlcrschied zwischen der Zusammensetzung des Naphthenschmieröls 35 und des zur Herstellung von öl 22 verwendeten Naphthendestillats liegt darin, daß das Naphthendestillat vor dem Hydroraflinieren 45% aromatischer Kohlenwasserstofle enthält (entsprechend 21 % aromatisch gebundener Kohlenstoffatom^ d. h. C₄). Der Anteil der aus dem unter strengen Hedingungen hydrierten Destillat mit Hilfe von Kieselgel entfernten verbliebenen Aromaten ist sehr gering (weniger als 1%); das erhaltene vollständig hydrierte Naphthendestillat enthält daher mehr als den zweifachen Gewichtsanteil an Naphthenen (insgesamt etwa 70% naphthenisch gebundene Kohlenstoffatomen verglichen mit dem auf übliche Weise hydroraffinierten Naphlhenöl.

Mindestens 15 Gewichtsprozent, vorzugsweise mehr als 25 Gewichtsprozent, der in den eriindungsgemäß unter strengen Bedingungen hydroraffinierten Naphthenöle enthaltenen Naphthene entstehen durch Perhydrieren der in dein öl ursprünglich, vor der Hydrierung, vorliegenden Aromaten.

Im Rahmen der Erfindung wird daher eine gesättigte naphthenischc Ubertragungsflüssigkeit durch Hydrieren unter strengen Bedingungen eines Naphthendestillats oder eines säureraffinierten oder lösungsmittelraffinierten Naphthenöls oder eines hydroraffinierten Naphthendestillats mit einem Gehalt an mindestens 10% gelbildenden aromatischen Kohlenwasserstoffen und einer kinematischen Viskosität von weniger als 3,0, vorzugsweise weniger als 2,5 cSt bei 98,89" C, hergestellt. Die Hydrierung wird bis zu einem Gehalt von weniger als 1 % an gelartiger. Aromaten durchgeführt. So wird beispielsweise das in Tabelle II genannte öl 50 durch Hydroraflinieren unter strengen Bedingungen eines 40% Aromaten enthaltenden Naphthendestillats, das einen SUS-Wert (bei 37,78" C) von 50 und einen 260 UVA-Wert von 5,4 aufweist, erhalten.

Dieses stark hydrierte leichte Naphthendestillat kann auch mit perhydrierten Oligomerölen (wie dem perhydrierten Trimeren von u-Methylstyrol mit Hydrin-Struktur) verschnitten werden, wie durch öl 51 in Tabelle II veranschaulicht ist. Die erfindungsgemäßen öle enthalten mehr als 50% und vorzugsweise mehr als 75% Naphthenkohlenwasserstoffe und weniger als 2% aromatische Kohlenwasserstoffe.

Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung verwendet man ein Naphlhenöl, das unter strengen Bedingungen hydriert worden ist. (Das öl besitzt eine Viskosität von 30 bis 10 000 SUS bei 93,33°C.) Das Naphthenöl enthält mehr als 50 Gewichtsprozent Naphthenkohlenwasserstoffe und weni-

(3

ger als 1% aromatische Kohlenwasserstoffe. Dieses öl wird nun mit 0,1 bis 10 Gewichtsteilen, bezogen auf das perhydrierte Naphthenöl, mindestens eines vollständig hydrierten, synthetischen, flüssigen Polymeren, Copolymeren oder Terpolymeren eines C₄-bis C₇-Olefins verschnitten. Besonders bevorzugt als verzweigtes Paraffmöl wird ein Polyisobutylen mit einem hohen Anteil an wiederkehrenden Struktureinheiien mit geminaler Dimethylverzweigung, entsprechend der bereits dargestellten Formel. Dieses öl zeigt vorzugsweise eine starke NMR-Bande bei etwa 8,58 τ.

Eine andere Ausführungsform der Erfindung bezieht sich auf neuartige Zusatzflüssigkeiten und macht sich dabei die Entdeckung zunutze, daß die Traktionseigenschaften von verzweigten Paraffinölen mit einem niederen Grad geminaler Dimethylverzweigung (oder mit einer starken NMR-Bande bei etwa 8,84 bis 8,85 τ) dadurch verbessert werden können, daß man damit ein vollständig hydriertes, flüssiges Isobutylenpolymeres vermischt, das zu einem hohen Anteil aus wiederkehrenden Einheiten mit geminaler Dimethylverzweigung besteht (verdeutlicht durch eine starke NMR-Bande bei etwa 8,58 τ). Diese verschnittenen öle können vorteilhaft noch mit 0,1 bis 10 Gewichtsteilen von unter strengen Bedingungen hydrierten Naphthendestillaten verschnitten werden.

Es wurde außerdem festgestellt, daß flüssige C₁₈-bis C₄₀-Naphthene, die ein Perhydroterphenyl enthalten, oder flüssige C₁₃- bis C₂₅-Naphthene, die Perhydrofluoren als Grundstruktur enthalten, sich als Schmier- und Ubertragungsflüssigkeiten für in Stufen oder stufenlos arbeitende Zugantriebe eignen.

Die Erfindung betrifft daher auch ein Schmiermittel, welches sich für ein Kraftübertragungssystem mit Stufengetriebe, Rollengetriebe oder mit stufenlosem Getriebe besonders gut eignet. Das Schmiermittelgemisch besteht aus einer Kohlenwasserstoffbasis mit einer Viskosität von 2,0 bis 12cSt bei 98,89° C und einer Ultraviolettabsorption bei 260 ηΐμ (260 UVA) unter 0,5, vorzugsweise unter 0,1. Erfindungsgemäß enthält diese Basis mindestens 5, vorzugsweise mindestens 10 Gewichtsprozent eines C₁₈-bis C₂₆-Perhydroterphenyls oder eines C₁₃- bis C₂₅-Perhydrofiuorens. So kann beispielsweise ein Kraftübertragungssystem, das ein in Stufen arbeitendes Rollengetriebe und als Schmiermittel eine Kohlenwasserstoffbasis umfaßt, die 10 Volumprozent Perhydrofluoren und 90 Volumprozent eines Polyisobutylenöls mit einer Viskosität von 5 cSt bei 98,89° C, in dem mehr als 33% der wiederkehrenden Einheiten in geminaler Dimethylkonfiguration vorliegen, enthält, bei einem höheren Drehzahlendurchsatz arbeiten, als es die Verwendung der besten naphthenischen Mineralöle zuläßt.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird in einem Kraftumwandlungssyslem mit Reibungsantrieb ein Schmier- und Kraftübertragungsmittel verwendet, das aus einer überwiegend oberhalb 260⁰C siedenden Kohlenwasserstoffbasis mit einer kinematischen Viskosität von 1,5 bis 200,0, vorzugsweise 1,8 bis 2OcSt bei 98,89° C besteht. Erfindungsgemäß enthält diese Basis perhydriertes Orthoterphenyl oder Perhydrofluoren oder ein gesättigtes, mit C₁₉- bis Qo-Kohlenwasserstoffresten substituiertes Tcrphenylderivat oder ein mit Kohlenwasserstoffresten substituiertes Derivat von perhydriertem Fluoren, worin als Kohlenwasserstoffreste Alkyl-, Cycloalkyl- oder Alkylcycloalkylreste vorliegen können.

Perhydrofluoren (das einen ASTM-Viskositätsindex von 105, eine kinematische Viskosität bei 98,89° C von 2,5 cSt und einen Stockpunkt unter 0°C aufweist) und dessen C₁₇- bis C₂₃-alkylsubstituierte Derivate, z. B. das Dimethylderivat, sind als Bestandteile für Ubertragungsflüssigkeiten ebenso geeignet wie Perhydroacenaphthylene. Bevorzugte perhydrierte Acenaphthylen- und Fluorenderivate können durch Perhydrieren der folgenden Fluorenverbindungen (oder ίο ihrer Hydrierungsprodukte) erhalten werden:

1 -(5-Acenaphthyl)-butan,
1 -(5-Acenaphthyl)-hexan,
9-Methylfluoren,
9-(4-Methylbenzyliden)-fluoren,
9-Phenylfluoren,

l,8-Dimethyl-9-(2-tolyl)-fluoren,
9-Benzyliden fluoren.

Bevorzugte perhydrierte Terphenylderivate können durch Perhydrieren von Orthoterphenyl (oder hydrierten Orthoterphenylen), von C₁₉- bis C₂₄-methylsubstituierten o-Terphenylen oder durch Hydrieren von Kohlenwasserstoff-Fraktionen erhalten werden, die mindestens 5% o-Terphenyl enthalten.

Die erfindungsgemäßen monomerenfreien perhydrierten Terphenyl- und Fluorenverbindungen werden gewöhnlich aus Destillatfraktionen hergestellt, die beim Raffinieren von Erdöl anfallen, beispielsweise aus dem Kreislaufstrom des katalytischen Crackens oder dem Kreislaufstrom bei der thermischen Entmethyiierung von alkylaromatischen Kohlenwasserstoffen. Zufriedenstellende Ubertragungsflüssigkeiten können aus diesen perhydrierten Destillatfraktionen zusammengestellt werden, wenn die Destillatfraktion mindestens 5% (vorzugsweise mindestens 15%) Terphenyl-, Fluoren-, Hydrofluoren- oder Hydroterphenylverbindungen enthält.

Wenn die erfindungsgemäße Kohlenwasserstoffbasis im wesentlichen aus Naphthenen besteht, die perhydriertem Terphenyl, Fluoren oder deren Alkyl- und Cycloalkylderivaten entsprechen, hat diese Basis einen niedrigen Viskositätsindex und daher schlechte Tieftemperatureigenschaften, wie Stockpunkt. Es wurde jedoch gefunden, daß neue Ubertragungsflüssigkeiten mit einem Traktionskoeffizienten, der mindestens um 10% größer als der von DMAP (bei 182,9 m/min, bei 93,33°C und 28 123 kg/cm²) ist, und einem ASTM-Viskositätsindex von mehr als 40, durch Verschneiden von 1 bis 20 Gewichlsteilen flüssiger verzweigter paraffinischer Kohlenwasserstoffe mit durchschnittlich mehr als drei Verzweigungen pro Kette mit flüssigen C₁₈- bis C₄₀-Naphthenen, die Perhydroterphenyl- oder Perhydrofluorenreste als Kernstruktur enthalten, hergestellt werden können.

Es wurde überraschenderweise gefunden, daß ein besonders vorteilha ft es Kraft übertragungssystem einen Reibungskraftantrieb und als Schmier- und übertragungsmittel dafür eine im wesentlichen gesättigte Kohlenwasserstoffbasis mit einer UV-Absorption unter 0,5 bis 260 πιμ umfaßt, die mindestens eine der folgenden Verbindungen enthält: Perhydröorthoterphenyl, C₁₈- bis C₄₀-kohlenwasserstoffsubstituierte Terphenylderivate, Perhydrofluoren, C₁₄- bis C₂₅-kohlenwasserstoffsubstituierte Derivate des Perhydro-· fluorens, wobei die Perhydroterphenyl- oder Pefhydrofluorenverbindung in einer Menge von mindestens 5 Gewichtsprozent, bezogen auf die Basis, vorliegt und die außerdem 0,1 bis 20 Gewichtsteile, be-

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zogen auf das Perhydrofluoren, eines vollständig hydrierten flüssigen Polymeren, Copolymeren oder Terpolymeren eines C₃-, C₄-, C₅-, C₆-, C₇- oder C₈-Olefins enthält. Vorzugsweise handelt es sich um ein Polymeres von Isobutylen, 3-Methylbuten-l, 4-Methylpenten-1 oder 2,3-Dimethylbuten-l. Besonders vorteilhaft ist es, wenn mindestens 35%, vorzugsweise 90 bis 100%, der wiederkehrenden Einheiten (mit Ausnahme der endständigen Methylgruppen) des Olefinpolymeren die Struktur

C-

aufweisen, worin R₁" ein Wasserstoffatom oder einen Methylrest bedeutet und R2' einen Isopropyl- oder Isobutylrest bedeutet, wenn R₁" ein Wasserstoffatom ist, und R2' einen Methyl-, Äthyl-, Isopropyl- oder Isobutylrest bedeutet, wenn R₁" für einen Methylrest steht.

Eine andere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung betrifft die Verwendung eines Schmier- und Kraftübertragungsmittels auf Kohlenwasserstoffbasis mit einer kinematischen Viskosität bei 98,89° C im Bereich von 1,5 bis 200,OcSt in einem Kraftübertragungssystem mit Zugantrieb.

Die Kohlenwasserstoffbasis enthält ein Paraffinöl mit einem Gehalt von weniger als 1 Gewichtsprozent Aromaten. Die UV-Absorption bei 260 πΐμ liegt unterhalb 0,5. Vorzugsweise wird dieses Paraffinöl durch Hydrieren eines Mineralöls mit mehr als 60% paraffinischem Kohlenstoffgehalt (C_P), mehr als 30% naphthenischem Kohlenstoffgehalt (C_n) und mehr als 2% aromatischem Kohlenstoffgehalt (C_A) unter strengen Bedingungen erhalten. Das Paraffinöl hat vorzugsweise einen ASTM-Viskositätsindex über 80, einen Brechungsindex von mehr als 1,47 bei 20° C und eine SUS-Viskosität im Bereich von 60 bis 3000 bei 37,78° C.

In einer anderen Ausführungsform enthält die Basis 5 bis 75% eines C₁₃- bis C₄₀-Naphthcns mit einer Einfriertemperatur im Bereich von —90 bis —30° C. Dieses Naphthen enthält als Kernstruktur ein Cyclohexylhydrindan, Di(cyclohexyl)alkan, Spirodekan, Spiropentan, Perhydrofluoren, Perhydrobiphenyl, Perhydroterphenyl, Dekalin, Norbornan, Perhydroindacen, Perhydrohomotetraphthen, Perhydroacenaphthen, Perhydrophenanthrene, Perhydrocrysen, Perhydroindan- 1-spirocyclohexan, Perhydrocarylophyllen, Pinan, Camphan, Perhydrophenylnaphthalin, Perhydropyren oder Adamantan. Obwohl die gebräuchlichen paraffinischen und naphthenischen Mineralöle einzelne oder alle der genannten Naphthenarten in geringen Mengen enthalten, findet man kaum mehr als 5% jeder einzelnen Art in irgendeinem Mineral· Schmieröl vor. Daher ist es zweckmäßig, ein Paraffinöl des erfindungsgemäß verwendbaren Typs zu analysieren, insbesondere seinen Gehalt an den genannten Naphthenen zu bestimmen und diesem Paraffinöl mindestens eine Verbindung aus wenigstens einer der genannten Naphthengruppen in einer solchen Menge zuzusetzen, daß der Traktionskoeffizient erhöht wird. Vorzugsweise sollte der mittlere Traktionskoeffizient bei 304,8 m/min durch diesen Naphthenzusatz um mindestens 10% erhöht werden.

Besonders bevorzugte Naphthene, die zugesetzt werden können, sind solche, die einem perhydrierten Polymeren, Copolymeren oder Terpolymeren der folgenden Styrole entsprechen:

(1) Styrol,

(2) u-Methylstyrol,

(3) /i-Methylstyrol,

(4) ein mono- oder dimethylringsubstituiertes

Derivat von (1), (2) oder (3).
10

Von der Erfindung erfaßt werden auch Kraftübertragungssysteme, die ein Paraffinöl und 1 bis 10 Gewichtsteile, bezogen auf das Paraffinöl, eines vollständig hydrierten, flüssigen Polymeren, Copolymeren oder Terpolymeren von C₃- bis C₈-Olefinen enthalten.

Eine andere Klasse von Mischungsbestandteilen, die sich zum Verschneiden mit diesen Paraffinölen oder Gemischen dieser ParaffinÖle mit erfindungsgemäß bevorzugten Naphthenen oder verzweigten Paraffinen eignen, ist ein unter strengen Bedingungen hydroraffiniertes Naphthenschmieröl, das weniger als 1 % aromatischer Kohlenwasserstoffe enthält und eine Viskosität im Bereich von 30 bis 10000 SUS bei 37,78° C aufweist.

öl I in Tabelle III veranschaulicht die Vorteile einer erfindungsgemäßen Ausführungsform, nämlich einer Kohlenwasserstoffbasis mit einer kinematischen Viskosität bei 98,89° C im Bereich von 1,5 bis 200,OcSt, die ein Paraffinöl mit weniger als 1 Gewichtsprozent Aromaten und einer UV-Adsorption bei 260 m μ von weniger als 0,5 sowie 5 bis 75% eines Naphthene enthält, das einem perhydrierten Polymeren, Copolymeren oder Terpolymeren von

(1) Styrol,

(2) «-Methylstyrol,

(3) /i-Methylstyrol und

(4) einem mono- oder dimethylringsubstituierten Derivat der Verbindungen (1), (2) oder (3) entspricht.

Nach einer anderen Ausführungsform wird als Bestandteil einer verschnittenen Kraftübertragungsfiüssigkeit, die ein Paraffinöl mit weniger als 10 Gewichtsprozent an aromatischen Bestandteilen enthalten kann, bevorzugt ein gesättigtes, synthetisches, verzweigtes Paraffinöl verwendet. Dieses wird erhalten durch Vermischen eines vollständig hydrierten flüssigen Isobutylenpolymeren mit einem beliebig hohen Grad an geminaler Dimethylverzweigung (um

eine starke NMR-Bande bei etwa 8,58 τ zu erzeugen) mit einem verzweigten synthetischen Paraffinöl mit niedrigem Grad an geminaler Dimethylverzweigung (verdeutlicht durch eine schwache NMR-Bande bei etwa 8,58 τ) und mit einem hohen Anteil an nicht durch Nachbargruppen beeinflußten Methylengruppen (es wird so eine starke NMR-Bande bei etwa 8,84 bis 8,85 τ erzeugt). Ein Beispiel für ein solches öl ist öl J in Tabelle III, das eine Viskositäts-Temperatur-Funktion VI von 83 und einen durchschnittlichen Traktionskoefllzienten von 0,044 (bei 304,8 m/min) zeigt. Vorzugsweise besitzt dieses verzweigte Parafflnöl, das 10 bis 90 Gewichtsprozent Paraffine mit einem hohen Anteil durch Nachbargruppen beeinflußter Methylengruppen und 10 bis 90% Paraffine mit einem niedrigen

Anteil durch Nachbargruppen beeinflußter Methylengruppen enthält, ein mittleres Molekulargewicht im Bereich von 170 bis 1000. Dieses verschnittene, synthetische Paraffinöl kann außerdem vorteilhaft mit

1 bis 10 Gewichtsteilen, bezogen auf das Gemisch aus verzweigten Paraffinen, mindestens eines anderen verzweigten Paraffins verschnitten werden, das einem vollständig hydrierten Polymeren, Copolymeren oder Terpolymeren von C₃- bis C₈-Olefinen entspricht. Bevorzugte verzweigte Paraffine in diesen Gemischen entsprechen vollständig hydrierten Polymeren von Propylen, 3-Methylbuten-l,4-Methylpenten-l, 2,3-Dimeihylbuten-1, 1-Hexen oder 1-Octen oder einem Copolymeren von Propylen und Äthylen. Weiterhin geeignet als Ubertragungsflüssigkeit ist eine Kohlenwasserstoffbasis, die ein Gemisch aus mindestens zwei verzweigten Paraffinölen, vorzugsweise ein Gemisch aus mindestens einem verzweigten Paraffinöl mit einer starken Bande bei 8,58 τ im NMR-Spektrum mit einem anderen verzweigten Paraffinöl, das eine starke NMR-Bande im Bereich von 8,84 bis 8,85 τ zeigt, sowie 5 bis 75% eines C₁₃- bis C₄₀-Naphthens mit einer Einfriertemperatur von -90 bis -30⁰C, enthält. Dieses Naphthen weist als Kernstruktur einen Cyclohexylhydrindan-, Di(cyclohexyl)alkan-, Spirodekan-, Spiropentan-, Perhydrofluoren-, Perhydrobiphenyl-, Perhydroterphenyl-, Dekalin-, Norbornan-, Perhydroindacen-, Perhydrohomotetraphthen-, Perhydroacenaphthen-, Perhydrophenanthren-, Perhydrocrysen-, Perhydroindan - 1 - spirocyclohexan-, Perhydrocarylophyllen-, Pinan-, Camphan-, Perhydrophenylnaphthalin-, Perhydropyren- oder Adamantanrest auf.

In einer anderen Ausführungsform der Erfindung wird in einem Kraftübertragungssystem mit Reibungsantrieb ein Schmier- und übertragungsmittel verwendet, welches eine Kohlenwasserstoffbasis mit einer kinematischen Viskosität bei 98,89° C im Bereich von 1,5 bis 200,OcSt enthält. Diese Kohlenwasserstoffbasis enthält erfindungsgemäß mindestens eine gesättigte Q₂- bis C^-Adamantanverbindung, die keine anderen Elemente als Kohlenstoff, Wasserstoff, Fluor oder Sauerstoff umfaßt. Wenn in diesen Adamantanverbindungen Sauerstoff anwesend ist, muß er in Form einer Äther- oder Estergruppe vorliegen.

Die erfindungsgemäß bevorzugten, gesättigten Adamantane sind die folgenden Verbindungen:

(1) Aikoxyderivate von Alkyladarnantancn (z. B. Methoxyderivate);

(2) Perhydrierungsprodukte von Benzoxyadamantanen,

(3) Diester mit 1 oder 2 Adamantankernen,

(4) Alkylderivate der genannten Verbindungen, deren Alkylrest 1 bis 10 Kohlenstoffatome enthält,

(5) Cycloalkylderivate der bereits genannten Verbindungen, die als Cycloajkylrest einen Cyclopentyl-, Cyclohexyl- oder einen mono- oder dimethylsubstituierten Cyclopentyl- oder Cyclohexylrest enthalten,

(6) ein Djcycloalkylderivat von Adamantanen, das als Dicycloalkylgruppe einen Djcyplohexyl-, Di* (cyclohexyl)propylrest oder ein Mono-, Di- oder Tetramethylderivat eines dieser Reste enthält,

(7) ein Alkylderivat von Adamantan, in dem die Alkylgruppe vorzugsweise 1 bis 10 Kohlenstoff·· atome enthält,

(8) sowohl mit Alkyl' als auch mit Cycloalkylresten substituiertes Adamantan, wobei die Alkylreste 1 bis 10 Kohlenstoffatome enthalten und als Cycloalkylreste Cyclopentyl-, Cyclohexylreste oder deren Alkylderivate vorliegen,

(9) Fluorsubstitutionsprodükte der aufgezählten gesättigten Adamantanverbindungen.

Beispiele für erfindungsgemäß bevorzugte gesättigte Adamantanverbindungen sind Perhydro-1-benzoxyadamantan, das durch Perhydrieren von 1-Benzoxyadamantan in Gegenwart eines Raney-Nickelkatalysators bei 200⁰C unter einem Wasserstoffdruck von 211 at erhalten wurde, sowie die Monoester der 1 -Adamantancarbonsäure.

Besonders wertvoll für die Zwecke der Erfindung sind die folgenden Diester:

I. Diester von alkylsubstituierten Adamantan-1,3-diolen mit Alkancarbonsäuren oder Cycloalkancarbonsäuren.

II. Diester von alkylsubstituierten Monohydroxyadamantanen mit Alkandicarbonsäuren oder Cycloalkandicarbonsäuren.

Außerdem eignen sich Verbindungen, die durch Alkylieren von Adamantankohlenwasserstoffen des C₁₀- bis C₃₀-Bereichs mit ein bis vier freien Brückenkopfstellungen erhalten wurden.

Fluor- und Perfluorderivate beliebiger der aufgezählten Adamantanverbindungen, wie sie durch überleiten der Adamantanverbindungen in der Dampfphase über ein CoF₃-BeU in einem bei etwa 350° C gehaltenen Röhrenreaktor erhalten werden, sind ebenfalls gut geeignet als Ubertragungsflüssigkeiten.

Besonders bevorzugte Adamantanverbindungen sind Dimethylbutyladamantan, Dimethyloctyladamantan, Dimethylcyclopentyladamantan, Dimethylcyclohexyladamantan, Dicyclohexyläthyladamantan, Dimethyladamantandipelargonat und Dimethyladamantandicaproat, in welchen sämtliche Substituenten des Adamantane in Brückenkopfstellungen gebunden sind.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung betrifft eine als Ubertragungsflüssigkeit geeignete Kohlenwasserstoffbasis, die ein Gemisch substituierter Adamantane enthält. Vorzugsweise wurden diese substituierten Adamantane durch Umsetzen eines im wesentlichen von aromatischen oder olefinischen ungesättigten Verbindungen freien Erdölkohlenwasserstoffstroms, der mindestens einen perhydrierten aromatischen Kohlenwasserstoff mit drei Ringen und mindestens ^Kohlenstoffatomen enthält, in ejnem Temperaturbereich von —5 bis +5⁰C an einem Aluminiumhalogenidkalalysator erhalten, Dabei werden die Ausgangskohlenwasserstoffe so lange mit dem Aluminiumhalogenidkatalysator in Berührung gehalten, bis wenigstens ein wesentlicher Teil der perhydroaromatischen Verbindung in einen Kohlenwasserstoff mit Adamantanstruktur umgewandelt worden ist. Die so erhaltenen Adamantane können durch Alkylieren weiter modifiziert werden.

Eine bevorzugte verschnittene Ubertragungsflüssigkeit enthält Perhydrophenanthren und 0,1 bis 10 Teile Cyclopentyldirnethyladamantan pro Teil Perhydrophenanthren.

Beispiel I zeigt die Herstellung eines a-Methylstyrolpolymerisats. das einen hoben Anteil an 1,3,3-TrimetnyM'phenylindan und einen geringeren Anteil an Trimeren und an ungesättigten a-Methylstyroldimeren enthält,

Beispiel II zeigt die Hydrierung des Poly(a-methylstyrol)-öls aus Beispiel I unter Bildung einer Kohlen-

wasserstoffbasis, die etwa 70% 1,1,3-'
hexylhydrindan enthält.

Beispiel III verdeutlicht die Herstellung eines stark verzweigten Paraffinöls mit gutem Traktionskoeffizienten und gutem Viskositätsindex durch Hydrieren eines Öls, das durch thermisches Cracken von hochmolekularem Polyisobutylen erhalten wurde.

Beispiel IV zeigt die Herstellung eines verzweigten Paraffinöls durch Hydrieren von Poly-l,3-(3-methylbuten-1).

Beispiel V zeigt die Herstellung eines verzweigten Paraffinöls durch Hydrieren eines flüssigen Polymeren von 2,3-Dimethylbuten-l.

Beispiel VI veranschaulicht das günstige Verhalten von zwei erfindungsgemäßen Ubertragungsflüssigkeiten in einem Zugkraftantrieb im Vergleich mit einem konventionellen Naphthenschmieröl (öl 35) und einem Polybutenöl, das durch Polymerisation eines Butylengemischcs erhalten wurde (öl 23).

Beispiel I

466 g eines handelsüblichen «-Methylstyrolpolymeren, das durch konventionelle säurekatalysierte Polymerisation erhalten wurde, gibt man in einen mit einer 2,54-cm-Kolonne versehenen 1-1-Rundkolben. Das Polymere wird bei einer Kolbentemperatur von etwa 290" C und einer Temperatur der Dampfphase von etwa 210⁰C unter einem Vakuum von etwa 6 mm Quecksilber im wesentlichen ohne Rückfluß und ohne Fraktionierung destilliert. Man erhält 373 g Destillat und etwa 73 g eines nach der Destillation im Kolben verbliebenen Rückstandes. Das handelsübliche «-Methylstyrolpolymere hat einen Erweichungspunkt von 98,89°C, eine Gardner-Holdt-Viskosität von J-L, ein spezifisches Gewicht von 1,075, einen Brechungsindex bei 20° C von 1,61, ein Molekulargewicht von 685, die Jodzahl 0, die Säurezahl 0 und die Verseifungszahl 0.

Beispiel II

300 g des im Beispiel I erhaltenen Destillats gibt man zusammen mit 7,5 g eines Raney-Nickel-Katalysators in einen Autoklav aus korrosionsfestem Stahl und legt 210,9 atü reinen Wasserstoffdruck an, während man erhitzt, bis im Autoklav eine Temperatur von 150' C erreicht ist. In diesem Augenblick tritt eine exotherme Reaktion ein, und das Erhitzen wird unterbrochen. Man läßt die Temperatur bis etwa 220⁰C ansteigen und hält weitere 6 Stunden einen Wasserstoffdruck von 210,9 atü aufrecht. Dann wird der Autoklav langsam auf Raumtemperatur gekühlt, wobei man den Wasserstoffdruck von 210,9 atü aufrechterhält, um eine Dehydrierung des hydrierten Produktes zu vermeiden. Das erhaltene perhydrierte PoIy-((i-methylstyrol)-öl wird fraktioniert, um unterhalb von 125° C siedende Bestandteile zu entfernen. Die Eigenschaften des erhaltenen perhydrierten Produktes sind in Tabelle II unter öl 5 aufgeführt. Der Traktionskoeffizient dieser Flüssigkeit wird in einer Vorrichtung nach F. G. R ο u η d s, Journal of C & E Data,.5, S. 499 bis 507 (1960), unter Verwendung von zwei Druckkugellagern aus Stahl an 170 ml des Schmiermittels bestimmt. Dabei mißt man das durch die Kugellager übertragene Drehmoment als Funktion der Belastung, Geschwindigkeit und öltemperatur.

Der aus diesen Messungen errechnete Koeffizient ist in Tabelle II aufgeführt. Die Übertragungsflüssigkeit wird außerdem als Schmiermittel in einem Versuchsgetriebe mit eingebautem Dynamometer bei

ifr

Geschwindigkeiten von 609 bis 914 m/min und in einem Automobil mit einem Drehzahlumwandler getestet. Das Verhalten in diesen Versuchen beweist, daß das öl als Ubertragungsflüssigkeit zufriedenstellende Eigenschaften besitzt, daß jedoch die Tieftemperatureigenschaften des Öls für die Verwendung in Automobilen nicht ausreicht. Die Analyse durch kernmagnetische Resonanz zeigt, daß dieses öl dieses Beispiels etwa 20% Trimere (überwiegend Hydrindan), etwa ίο 10% 2,5-(Dicyclohexyl)-2-methylpentan und etwa 70% 1,1 ,.l-TrimethyW-cyclohexylhydrindan enthält.

Beispiel III

Ein handelsübliches Polyisobutylenpolymeres mit einem Molekulargewicht von 10000, das durch Niedertemperaturpolymerisation mii einem AlCl₃-KaIaIysator hergestellt wurde, wird gemäß Beispiel I thermisch gecrackt. Etwa 50% des Polymeren spaltet sich zu Isobutylen. Der übrige Anteil wird mit Hilfe eines 0,5% Palladium auf Aktivkohle enthaltenden Katalysators bei 275° C und einem Wasserstoffdruck von 105,5 at 8 Stunden lang hydriert. Das erhaltene hydrierte Polyisobutylene! hat die in Tabelle II Tür öl 34 aufgeführten Eigenschaften und zeigt eine starke NMR-Bande bei 8,58 τ und nahezu keine NMR-Bande bei 8,84 bis 8,85 τ.

Beispiel IV

Eine trockene Wl-Limonadenilasche beschickt man mit 235 g trockenem, reinem 3-Melhylbuten-l. 16 ml einer 1 molaren Lösung von Al₂(CH₂CHO₃Cl., in Cyclohexan und 14 ml einer 1 molaren Lösung von TiCl₄ in Hexan. Die Reaktion verläuft bei 30⁰C während einer Dauer von 20 Stunden. Das Reaktionsgc-

misch wird dann ¹Z₂ Stunde lang mit 5 ml konzentriertem Ammoniumhydroxyd verrührt und der Katalysalorrücksland von dem Gemisch abfiltriert. Das Lösungsmittel wird aus dem Produkt durch Destillation entfernt und das verbliebene lösungsmittelfreie öl bei etwa 0,5 mm Hg zur Entfernung unter 150⁰C siedender Produkte destilliert. Man erhält 104 g eines öligen Destillationsrückstandes mit einer kinematischen Viskosität bei 98,89 X von 175 cSl. Die Analyse durch kernmagnetische Resonanz zeigte, daß die Struktur

der Polymereneinheiten durch 1.39-Addition und nicht durch die erwartete 1,2-Addition zustande kommt. Das erhaltene Produkt entspricht daher Poly-1.3-(3-mcthylbuten-l). Das erhaltene Produkt wird, wie im Beispiel 111 beschrieben ist. gecrackt und hydriert

und das dabei gebildete öl fraktioniert. Eine der Fraktionen dieses Öls zeigt Tabelle 11 als öl 31. Ebenfalls verwendbar ist Poly-2-methylbuten-l, das nach Hydrierung ein wertvoller Bestandteil Tür eine Kraflübertragungsfiüssigkeil ist.

B e i s ρ i e 1 V

2,3-Dimethylbuten-l wird wie im Beispiel IV 20 Stunden lang bei 30° C an einem Katalysator umgesetzt, der aus 1,17 Mol Äthylaluminiumscsquichlo-

rid und 1 Mol Titanletrachlorid hergestellt wurde. Nach Entfernen des nicht umgesetzten Monomeren durch Destillation aus dem katalysatorfreien Reaktionsgemisch erhält man ein öl in 72%igcr Ausbeute. Dieses öl wird wie im Beispiel III hydriert. Die Eigcn-

schäften des hydrierten Öls zeigt Tabelle 11 unter öl 9.

Die flüssigen Polymeren von 2,3-Dimethylbutcn-l

sind auf Grund ihrer thermischen Stabilität und der Stabilität gegen Oxydation, wie sie aus den für öl 9

in Tabelle II aufgeführten Eigenschaften ersichtlich isl, von großem Wert als übcrlrugungsIlUssigkciten oder als Bestandteile von übcrtrugimgvflüssigkcitcn. Polymere mit höherem Molekulargewicht können aus 2,3-Dimclhylbutcn-l unter Verwendung eines kat- s ionischen Systems, beispielsweise eines Bf-yKatalysalors, bei tiefer Temperatur (wie -78"C) hergestellt werden. So erhält man beispielsweise mit BF, bei -78"C in I3,5%iger Ausbeute, bezogen auf das eingesetzte Olefin, ein hochmolekulares 2,3-Dimethylbuten-1-Polymeres, das optisch durchsichtig und hart isl und ein hohes Molekulargewicht aufweist (GrcnzviskosiÜÜ 0,1 bis 30"C in Cyclohexan), Diese Hochpolymeren sind nützliche Zusätze für Wachs- oder ParalTingcmisclie, um diesen erhöhte Härte und Festigkeit zu verleihen.

Beispiel VI

Das öl (öl 5) aus Beispiel I wird in einem Zugantrieb geprüft. In gleicher Weise werden die öle I, 23 und 35 aus Tabellen 1 und H in dieser Transmission geprüft. Ein Vergleich des maximalen Drehmoments, das ohne Schlupf in dieser Kraftübertragung mit jeder dieser vier Flüssigkeiten erhalten werden kann, wird zusammen mit dem Viskositätsindex und dem in der Laboratorium - Prüfvorrichtung bei 35 153 kg/cm², 93,33°C und 304,8 m/min erhaltenen Traktionskoeffizienten in Tabelle V gezeigt. Daraus ist ersichtlich, daß öl 1 die beste Kombination aus Traktions- und Fließeigenschaften (z. B. Viskositätsindex) aufweist, öl 1 hat in der Laboratoriumvorrichtung nur einen um 9% größeren Traktionskoeffizienten als öl 23 und widersteht doch einem um 32% höheren Drehmoment ohne Schlupf als öl 23. Es ist weiterhin ersichtlich, daß öl 5, das etwa 20% perhydrierter (i-Methylstyroltrimere enthält, die besten Traktionseigenschaften, jedoch den niedrigsten Viskositätsindex von allen vier ölen besitzt.

Tabelle I

Struktur und/oder Herstellungsart

40

45

50% öl 6 + 50% öl 34 — Tg. (Einfriertemperatur) = -93°C

öl 1 + 4% Mittel zum Verbessern des VJ auf Polyacrylatbasis + 35 ppm Teile pro 1 MillionTeilesiliciumhaltigesSchaumverhütungsmittel

5% öl 40 + 95% öl 6

30% öl 6 + 70% öl 34 — Tg. = - 88,5° C Perhydriertes Methylstyrol-Dimerisat (PHAMSD), 10% DCHMP, 20% Trimere (überwiegend Hydrindan), 70% DMMCHH

60

65

Struktur und/oder Herstellungsart

DCHMP

Tg. = -66" C, Dichte = 0,93 öl entsprechend öl 5, jedoch mit 15% Trimeren
Perhydricrung von Poly(4-methylpenten-l)

H
-C-

-C-H

A it 14 ί^Λ 1-1

I I

H₃C-C-CH₃ H₃C-C-CH₃

H H

Tg. = -86° C

10% öl 6 + 90% öl 19 — Tg. = -95^ÜC Perhydriertes Polymeres von (2,3-Dimethylbulen-1)

CH₃

-C-H

H
-C-

1 ^H

H₃C C CH₃ H₃C C CH₃

H H

Tg. = -74⁰C

50% öl 6 + 50% öl 19 — Tg. = -81°C 50% Tetraisopropyldecalin (TIPD) + 50% öl 19 —Tg. = -78° C
50% öl 22 + 50% öl 34
50% öl 6 + 50% öl 19 — Tg. = -83° C Perhydriertes u-Methylstyrol-Dimerisat — Tg. = -56° C (30% DMMCHH, 30% DCHMP, 40% Trimere und geringe Mengen Tetramere)

Perhydriertes Styrol-Dimerisat (PHSD) — mittl. Molgewicht 305 (15% Hydrindan-Dimeres und Dicycloalkan-Dimeres, 85% Trimere mit geringer Menge Tetramere) — Siedebereich 150 bis 235°C/0,l mm Hg

CH₃

CH₃

I Ή Η C—C—C HHH

Dicycloalkan

Hydrindan
Tg.= -54°C

20? 525/496

Fortsetzung

Struktur und/oder Herstellungsart

öl 6 + y₂%4,4'-Tetramethyldiaminophcnylmclhun (Antioxydationsmittel) -I- ¹U¹Yn N - phenyl -1 - naphthalumin + 1 % Trikresyl-phosphat (Antiverschleii3mittel)

Tetraisopropyldecalin (TlPD)

J-C₃H₇

C₂H₅

H H

CH,

CH₃

CH₃ CH₃

H H

IO

1-C₁H₇

C₃H₇

Tg. = -48,3° C

50% öl 22 + 50% öl 19

Starke Hydrierung von öl 23 (Polybuten A)

30

35

40

45

Jodzahl = 0,1
Tg. = -93° C

70% öl 34 + 30% hydriertes Styroltrimerenöl (15,9 cSt bei 98,89°C)
(Einfriertemperatur (Tg.) des Gemisches
= - 102° C) mit weniger als 10% an Tetrameren und Dimeren

30% öl 17 + 70% öl 34 —Tg. = -88° C

Unter strengen Bedingungen hydriertes Naphthendestillat (erhalten durch weitere Hydrierung von öl 27)

Durch »Dumbbell - Blending« vermischte Fraktionen von säurepolymerisierten gemischten Butenen, die dann einer milden Hydrierung unterworfen wurden (wie in USA.-Patentschrift 3 100 808). Das erhaltene öl besitzt einen Flammpunkt von 143,3° C, einen Siedebereich von 243,3 bis 560° C (90%), hat zu etwa 40% geminale Konfiguration und besitzt weniger als 5% cyclischer Reste — Tg. = -88° C, mittleres Molekulargewicht: 375

15% eines Öls mit einem ASTM-VI (D 2270) von — 508 und einer kinematischen Viskosität KV von 34,75 cSt bei 98,89° C, erhalten durch Hydrieren eines u-Methylstyrol-Polymerisats + 84% eines Öls mit einer ASTM-VI von 27, erhalten durch starke Hydrierung (auf weniger als 1 % Aromatengehalt) eines Naphthendestillats mit 110 SUS (bei 37,8° C)

Fraktion mit schmalem Siedebereich (215 bis 285°C/O,2 mm Hg, mittlerem Molekulargewicht 496) von öl 43 — Tg. = -84° C

55

25

Struktur und/oder Herstellungsurl

Perhydrierung von ö! 40 zu »Hydimer«-Öl mit 55% Dimeren mit Hydrindan- und Di-(cycloalkan)-Slruktur und 45% Trimeren. Mittleres Molekulargewicht bei 147; Siedebereich 150 bis 196°C/0,3 mm Hg. Strukturen des dimeren Anteils des Öls sind

Tg. = -75° C

Weitere Hydrierung von öl 36 und Entfernung verbliebener Aromaten durch Adsorption an Kieselgel

30% öl 34 + 70% eines Öls mit der Viskosität 2,94 cSt (bei 210° C) entsprechend öl 26, jedoch mit 40% Trimeren — Tg. = -85" C 50% öl 34 + 50% eines hydrierten Polystyrolöls mit 8 cSt (bei 210° C) entsprechend öl 15 mit einem Gehalt an 80% Trimeren (etwas Tetrameren) und 20% Dimeren — Tg. = -94° C

Hydrierung von öl 35 bis C_A = 2% (Katalysator sulfidiertes Ni/Mo-Oxyd, 0,5 LHSV, frisch zugeführt/3,5 LHSV aus dem Kreislauf, 343,3°C, 70,3 at H₂), Jodzahl 15,3 — Tg. = -79⁰C

Hydrierung von polymerisiertem 3-Methylbuten-1

CH₃
-C —

H
-C-

CH,

195 UVA = 2,5
Tg. = -87° C

l,3-(5,7-Dimethyl)adamantyldipelargonat
(DMAP) ₀

CH₃-

O
-Q-C-(CH₂I₇-CH₃

Tg. = -87° C

Fortsetzung

Struktur und/oder Herstellungsart

Hydrierung eines 90% gelartige Aromuten enthaltenden Extrakts der Furl'uralextruktion eines Naphthendestillats mit 150 SUS bis zu einem Gehalt von 30% gelartigen Aromaten —Tg. = -63,5"C Hydrierung von gccracktem Polyisobutylen. Das erhaltene hydrierte öl hat eine starke NMR-Bandc bei 8,58 τ und keine merkliche Bande bei 8,84 bis 8,85 τ. Siedebeginn = 343,3°C, 90%iger Anteil bei 532⁰C

CH₃
-C—

-C-H

CH₃

H
C-

CH₃

H
-C-

195 UVA = 1,88 — Tg. = -67°C

Weitere Hydrierung von öl 37; 195 UVA

= 0,00 —Tg. = -64⁰C
Hydrierung von PoIy(I-Hexen)

H
-C-

H
C-

H
-C-

-C-H

H -C-

-C-H

CH₁

C₂H₅

to

Mol195 UVA = 0,77; durchschnittliches gewicht = 409 — Tg. = - Π 2° C

ASTM-Ö1 Nr. 3 (Naphthenschmieröl), Jodzahl 25,1, 43% gelartige Aromaten, 21% C_A — Tg. = -77° C

Hydrierung (0,5 LHSV, frisch zugeführt, 3,5 Kreislauf - LHSV, 343,3°C, 70,3 at H₂, Ni-Mo) mit 300 SUS bei 37,8° C Naphthendestillat, erhalten durch das Verfahren gemäß USA.-Patentschrift 3 184 396 Hydriertes Polypropylen — schmale Fraktion aus öl 45 (195 bis 260°C/0,2 mm Hg)

35

45

I
C₄H₉

195 UVA = 0,36

Säurepolymerisiertes Styrol, 55% Dimere und 45%Trimere — Tg. = -48° C Hydrierung des Copolymeren aus 51 Mol Propylen und 49 Mol Buten-1

55

6o

öl

195 UVA = 0,12 —Tg. = -83°C

Struktur und/oder Herslollungsurt

40% öl 26 + 60% öl 38 — Tg. = ~80"C
Siedebereich 152 bis 3OO°C/Q,2 mm Hg; Hydriertes Polymeres (Ziegler-Katalysator) von Buten-1

H
C-

C₂H₅

-C-

195UVA = 0,17;mittlercsMolgewicht557— Tg. = -82⁰C

Hydriertes Copolymeres (gemäß USA.-Patentschrift 2 327 705) aus 56 Molprozent Äthylen und 44% Propylen. 195 UVA = 0,00 —Tg. = -96° C

Hydriertes Propylenpolymeres (weiter Siede-' bereich)

H
-C-

-C-

CH,

195 UVA = 0,98 —Tg. = -79°C

Hydriertes Octenpolymeres

Hydrierung eines handelsüblichen Polybutylens mit einer Jodzahl von 48; kinematische Viskosität (98,89° C = 3,25) (das öl wurde während der Hydrierung leicht gecrackt)

Hydriertes Polymeres von Penten-1 —
Tg. = -106° C

50% öl 6 + 50% öl 22

Ein Naphthendestillat (55 SUS bei 37,8° C) mit einem Gehalt an 40% gelartigen Aromaten wurde unter strengen Bedingungen auf einen Gehalt von weniger als 0,4% Aromaten hydriert. Die verbliebenen Aromaten wurden dann durch Adsorption an Kieselgel entfernt. Man erhielt ein öl mit einer UVA 260 von 0,00.

50% öl 50 + 50% öl 6

öl 36 + 0,5% N-Phenyl-1-naphthylamin, 0,5% 4,4'-Tetramethyldiaminodiphenylmethan, 1 % Trikresylphosphat (zur Erhöhung des Traktionskoeffizienten)

Hydriertes Dimerenöl (Siedebereich 195 bis 250°C/1 mm Hg), erhalten durch Destillation des Reaktionsproduktes aus der '/2stündigen Umsetzung bei 125⁰C von katalytischem Gasöl (Siedebereich 218,3 bis 329,4° C) mit Formaldehyd (1 Mol Formaldehyd je 2 Mol Aromaten) in Gegenwart einer dem Formaldehyd entsprechenden Gewichtsmenge eines aus 3 Mol Essigsäure und 1 Mol Schwefelsäure bestehenden Katalysators.

Tabcllüll

	21 092	28 123	Truklinnsknefli/ien	28 123	ι	35 153	I «2,9 m/min	KV	Viskosilillslitdex	VTF	(Ιι.,,Ι,
	93,3	37,8	U>,48 m/mii	V 148,9		93,3				57	MOCK- punkl
πι	0,033	0,056		0,044		0,049	28 123	98,89" C	ASTM	111
	0,029	0,055	kg/cm'	0,045	0,049	93,3	6,69	62	12	"C
	0,027	0,059	28 123	0,050	0,050	0,059	9,09	122	54	-37,2
I	0,030	0,059	93,3	0,049	(0,055)	0,058	4,28	-45	-9	-37,2
2	0,030	0,052	0,055	0,048	0,049	0,057	4,50	41	10	-23,3
3	0,026	0,059	0,054	0,049	0,045	0,059	5,50	-46	37	-37,2
4	0,024	0,054	0,054	0,040	0,041	0,056	4,49	-42	60	-20,6
5	0,024	0,053	0,0535	0,048	0,047	0,055	4,80	19	2	-20,6
6	0,029	0,052	0,053	0,046	(0,053)	0,055	4,29	48,5	48	-45,6
7	0,025	0,054	0,053	0,041	0,048	0,056	7,98	-16	-20	-34,4
8	0,027	0,052	0,052	0,052	0,048	0,056	4,40	28	72	-12,2
9	0,033	0,050	0,052	0,046	(0,054)	0,055	4,93	-88	46	-45,6
10	0,019	0,051	0,051	0,046	(0,055)	0,054	4,95	76	-38
11	0-026	0.054	0,051	0,044	0,050	0,056	4,55	28	-43	-43
12	0,034	0,053	0,050	0,047	0,052	0,056	8,02	-100	89,5	-34,4
13	0,028	0,052	0,050	0,042	0,047	0,058	8,21	-141	-150	-9,4
14	0,024	0,049	0,050	0,040	0,044	0,049	9,30	00	52	-15
15	0,021	0,050	0,050	0,041	0,043	0,054	6,54	-465	68	-20,5
16	0,027	0,050	0,049	0,041	0,042	0,052	4,32	36	58	-12,2
17	0,022	0,049	0,049	0,041	0,048	0,052	5,20	74	22	-34,4
18	0,021	0,047	0,048	0,046	. 0,045	0,053	5,17	61	40	-45,6
19	0,026	0,047	0,048	0,043	0,047	0,056	4,62	-15	66	-34,4
20	0,021	0,048	0,047	0,039	0,044	0,048	4,31	24	41
21	0,025	0,049	0,046	0,037	0,043	0,050	4,92	53	63	-48,3
22	0,022	0,044	0,045	0,035	0,039	0,050	4,32	12	22	-51
23	0,021	0,048	0,045	0,039	0,047	0,051	7,29	69	45	-31,7
24	0,022	0,051	0,045	0,037	0,043	0,045	3,30	-18	54	-37,2
25	0,020	0,048	0,045	0,037	0,047	0,052	4,56	26	52	-34,4
26	0,021	0,050	0,044	0,038	0,048	0,048	4,38	40	50	-40
27	0,019	0,046	0,043	0,037	0,042	0,050	5,27	52	36	-34,4
28	0,021	0,047	0,043	0,039	0,046	0,050	4,66	22	85	-34,4
29	0,023	0,044	0,043	0,035	0,041	0,045	5,47	31	-20	-37,2
30	0,019	0,041	0,043	0,035	0,038	0,045	7,0	95	98	-31,7
31	0,018	0,047	0,042	0,033	0,043	0,044	5,13	-77	26	-56,7
32	0,016	0,040	0,041	0,035	0,042	0,044	8,12	106	10	-23.3
33	0,010	0,038	0,041	0,027	0,038	0,044	4,41	-11	60	;-5ΐ
34	0,010	0,039	0,041	0,031	0,040	0,042	4,64	2	64	-34,4
35	0,017	0,042	0,040	0,030	0,036	0,039	5,68	67	101	-31,7
36	0,12	0,034	0,037	0,029	0,033	0,039	9,27	71	-86	-34,4
37	0,002	0,037	0,036	0,029	0,037	0,039	7,40	110	73	-3',7
38	0,008	0,034	0,035	0,031	0,037	0,036	5,32	-241	38	-56,7
39	—	0,038	0,035	0,029	0,039	0,034	6,18	82	65	-9,4
40	0,004	0,036	0,034	0,029	0,036	0,036	4,24	12	131	-31,7
41	0,014	0,037	0,032	0,026	0,026	0,037	10,38	71	78	—
42	0,010	0,041	0,032	0,023	0,033	0,033	8,50	153	«150	—
43	0,009	0,032	0,031	0,023	0,029	0,035	4,49	80	86	26,1
44	0,038	0,046	0,031	0,037	0,048	0,031		«140	93	-28,9
45			0,030		0,032	0,030	2,84	78	33	<-45,6
46	0.024	0,051	0,029	0,040	0,046		3,67	93		-51
47		0,024			4,38	1
48		0,045
49
	0,048

2«)

UVA

0,003 0,003

0,022 0,003

0,055

0,024

0,022

0,003

0,02

0,003

0,01

0,027

0,000

0,31

0,001

0,01

0,027

0,000

0,027

0,054

0,5

1,0

0,07

0,5 0,05 0
0,01

0,01

0,13

0,015

0,06

ΠΙ mich

Verwendung

% Anstieg

-2,3

54,7	0
10,8	0
51,1	0,22
1,6	0,23
—	0
2,1	0,6
5,8	1,0
2,5	0
1,0	0,6
-1,0	0
-2,2	0
2,8	0,4
9,5	0
2,4	1,85
15,5	0
4,6	0,6
2,7	0,12
-0,9	0,1
	0,8
20,6	2,8
6,9	0,1
3,1	0,1
9,6	0,1
4,2	0,1

39

Fortsetzung

	21092	28 123	Traktionskoeffizien	28123	t	35 153	182,9 m/min	KV	Viskositätsindex	VTF	btoc k-	260	Dl nach	TAN
	93,3	37,8	0,48 m/min	C 148,9		93,3				61	punkt		Verwendung
ΠΙ	0,021	0,050		0,043		0,044	28 123	98,89⁰C	ASTM	48	°c	UVA	% Anstieg
*J1	0,021	0,053	kg/cm'	0,048	0,047	93,3	2,24	55	10			^v₃₇₈	0,12
	0,013	0,043	28 123 °	0,027	0,038		2,87	31	6				0
50	0,024	0,045	93,3	0,039	0,045		4,64	2		-31,7
51		0,050			6,27	-38		+ 1,7		-0,4
52		0,053						-0,4
53		0,037
	0,043

Tabelle III

Dl	Durchschnittlicher >aktionskoeffizient	DMAP	VTF-VI	KV	KV	Stock punkt	Tg.	Zusammensetzung
	304,8 m/min*)	%**)		98,89° C	37,78⁰C	°C	⁰C
A	0,051	38	50	7,6	76,7	-31,7	-105	70% öl 34 + 30% Hydrin-
								dan-Trimeres von a-Methyl-
								styrol
B	0,050	35	-46	4,3	44,5	-12,2	-57	Perhydro-ortho-terphenyl
C	0,049	32	-36	4,2	40,5		-59	^i tin; Perhydro-ortho-terphenyl
								(verunreinigt — enthält
								einige andere Perhydro-
								terphenyle)
D	0,047	27	49	4,4	29,6	-28,9	-89	70% öl 34 + 30% öl F
E	0,047	27	77	4,2	23,8		-105	70% öl 34 + 30% öl B
F	0,046	24	10	4,5	37,4	-20,6	-68	Perhydriertes Dimerisat von
								Methylstyrol, 15% Tri-
								mere, mittleres Molgewicht
								251
G	0,045	22	-66	5,7	90,3	-20,6	-66	30% öl S + 70% TlPD
								(öl 17)
H	0,044	19	38	4,7	34,6		-86	1,3-(5,7-Dimethyl)adamantyl-
								dicaproat (DMAC) (Dichte
								1,009)
I	0,044	19	42	4,0	22,5	-45,6	-89	50% öl F/50% stark hy
								driertes lösungsmittelge-
								reinigtcs Schmieröl
								(215 Anilinzahl, 1,472
								Brechungsindex, 40,6 SUS
								bei 98,89⁰C, 114,1 SUS bei
								37,78° C)
J	0,044	19	83	4,3	24,6	-31,7	-112	50% 0134 + 50% öl S
K	0,043	16	70	5,6	40,0	-42,8	-106	50% öl 34+ 50% öl G
L	0,043	16	23	4,1	29,1		-79	50% öl S + 50% öl B
M	0,042	14	56	4,3	27,6		-89	90% öl S + 10% öl B
N	0,042	14	58	3,5	19,0	-37,2	-90	55% öl F + 45% handels
								übliches Polybuten-Öl
O	0,042	14	79	4,0	21,8		-95	Gleiche Gewichtsteile öl F,
								öl S und öl 46
P	0,040	8	43	4,2	27,6		-87	70%ölS + 30%ölB
η	0,040	8	60	4,4	28,2		-95	90% öl S + 10% perhydrier
								tes p-Terphenyl
R	0,040	8	-64	5,6	84,0	-17,8	-54	Perhydriertes 9-Benzyliden-
								fluoren

*\ Arithmetisches Mittel der Traktionskocffizicnten bei 304,8 m/min (Geschwindigkeit des Rollkontakts und 21O92kg/cmⁱ/93,3°C;

^BKci 28123kg/cm793,3°C; 28123 kg/cm^J/148,9°C und 35153kg/cmV93,3°C. ♦*) % Erhöhung oder Erniedrigung des durchschnittlichen Traktionskocfflzionten, verglichen mit dem von DMAP (CJl W).

2372

Fortsetzung

	Durchschnittlicher	DMAP	VTF-VI	KV	KV	Stock	Tg.	Zusammensetzung
öl	rraktionskoeffizient	%*♦)		98,89° C	37,78° C	punkt	⁰C
	304,8 m/min*)	5	64	4,6	29,6	°C	-96	öl entsprechend öl 19
S	0,039	5	42	5,4	44,8		-88	50% öl S + 50% öl G
T	0,039	3	107	1,7	5,2		-119	Cyclopentyl-dimethyl-
U	0,038							adamantan
		3	105	4,1	20,3		-122	75% öl 34 + 25% öl
V	0,038	0	80	7,0	55,5		-89	DMAP (s. öl 32, Tabelle II)
W	0,037	-5	92	4,0	20,7	-56,7	-107	50% öl S + 50% öl 46
X	0,035	_5	83	3,9	20,9		-97	50% öl F + 50% öl 46
Y	0,035	-5	133	1,7	5,0		-101	Perhydrophenanthren
Z	0,035	-5	50	4,3	28,2		-57	90% öl S + 10% öl 17
/VA	0,035					-40		(TIPD)
		-8	26	4,4	33,4		-77	öl 35 (ASTM öl 3)
AB	0,034	-16	110	1,55	4,42	-37,2	-52	Äthyladamantan, Kp. 224°C
AC	0,031	-22	62	1,16	2,89		-26	Dimethyladamantan,
AD	0,029							Kp. 204° C, Fp. -26⁰C

*) Arithmetisches Mittel der Traktionskoeffizienten bei 304,8 m/min (Geschwindigkeit des Rollkontakts und 21092 kg/cm²/93,3°C;

28123 kg/cm737,8°C; 28123 kg/cm²/93,3'C; 28123 kg/cm²/148,9° C und 35153 kg/cm²/93,3°C.
**) % Erhöhung oder Erniedrigung des durchschnittlichen Traktionskoeffizienten, verglichen mit dem von DMAP (öl W).

Wenn nichts anderes angegeben, sind alle Prozentzahlen Volumprozent; da jedoch die Dichten der meisten ölbestandteile der genannten Verschnitte nahe beieinander liegen (T 10%), sind die Volumprozentangaben den Angaben in Gewichtsprozent etwa gleich.

Tabelle IV

	(Naphthenschmieröl)	λ CTy \f!	Experimenteller	Höchstes, ohne
ptl	(Polymerisat aus Butengemisch)	Aj I IVl-V I	Traklionskocffizienl	Schlupf mögliches
Ul	(Naphthen-Paraffin-Gemisch)			Drehmoment
	(Hydriertes Methyl-Styrol-Dimeres)	-11	0,042	mkg
. 35		53	0.044	12.9
23	62	0,0485	14,2
1	-46	0,049	18.8
5		19,9

öl 1 zeigt in dem Zugantrieb ein Verhalten, das für die kraftfahrtechnische Verwendung befriedigt.

Die Eigenschaften von öl A gemäß Tabelle IH verdeutlichen jedoch, daß mit diesem öl im Vergleich zu jedem anderen in der Tabelle gezeigten öl eine Kraftübertragung bei höheren Drehmomenten ohne Schlupf betrieben werden kann.

2372

Claims

Wasscrstoffatomc, Methyl-, Äthyl- oder Isopropylresle bedeuten, 5. CJbertragungsnUssigkeit nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, duß sie eine Kohlenwasserstoffbasis enthält, die überwiegend oberhalb 260" C siedet, eine UV-Absorption unter 0,5 bei 260 ηΐμ zeigt und als perhydriertes Polymeres g) mindestens 10 Gewichtsprozent eines C1(lbis C22-Hydrindans der allgemeinen Formel enthält, worin R1' ein Methyl- oder Äthylrest ist und R2, R3, R4, R^, r;, r;, R^ und R^ Wasserstoffatome oder Methylreste bedeuten. 6. Ubertragungsfiüssigkeit nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie als flüssiges, synthetisches Olefinpolymeres i) die polymerisierten Reste mindestens eines der Olefine Isobutylen, 3 - Methylbuten -1,4- Methylpenten -1 oder 2,3-Dimethylbuten-l enthält. 7. Ubertragungsfiüssigkeit nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Kohlenwasserstoffbasis mit mindestens 5% eines perhydrierten Trimeren oder Cotrimeren eines Styrols d) enthält. 8. Übertragungsflüssigkeit nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Kohlenwasserstoffbasis mit mindestens 5% eines perhydrierten Trimeren oder Cotrimeren enthält, welches 25 bis 100% eines C24- bis C32-Hydrindans der allgemeinen Formel R« C-C R7 R9 R3 11. überlragungsfllissigkeit nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein hochhydroraffiniertes Naphthenschmieröl I") mit mehr als 50% naphthenisch gebundenen Kohlenstoffatomen enthält, welches eine Viskosität im Bereich von 30 bis 10000 SUS besitzt und eine UV-Absorption von weniger als 0,05 bei 260 ιημ zeigt, 12. Uberlragungsfiüssigkeit nach den Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Kohlenwasserstoffbasis enthält, die als Naphthen g) Perhydro-o-terphenyl, perhydrierles 9-Benzyliden-fluoren oder ein Mono-, Di-, Tri- oder Tetramethylderivat einer dieser Verbindungen enthält, wobei die UV-Absorption weniger als 0,1 bei 260 ιτίμ beträgt. 13. Übertragungsflüssigkeit nach den Ansprüchen I bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Kohlenwasserstoffbasis mit einem anfänglichen Traktionskoeffizienten enthält, welcher größer ist als derjenige, von l,3-(5.7-Dimethyl)-adamantyl-dipelargonat, gemessen bei 182,9 m/min pro 28,123 kg/cm2. enthält, worin R1 bis R9 Wasserstoffatome, Methyl-, Äthyl- und Isopropylreste bedeuten. 9. ubertragungsfiüssigkeit nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie als substituiertes C12- bis C30-Dekalin e) ein tetraalkylsubstituiertes Dekalin enthält. 10. Ubertragungsfiüssigkeit: nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Kohlenwasserstoffbasis mit mehr als 5% des substituierten C12- bis C30-Dekalins e) und weniger als 1% gelbildender Aromaten, bezogen auf das Dekalin, enthält, wobei die UV-Absorption 0,1 bei 260 ΐημ zeigt. Die Erfindung bezieht sich allgemein auf die Verwendung gewisser Naphthene und verzweigter Paraffine als Kraftübertragungsflüssigkeit. Sie umfaßt weiterhin gewisse neuartige Ubertragungsflüssigkeiten mit guten Tieftemperatureigenschaften, die ein Gemisch aus mindestens einem verzweigten Paraffin mit hohem Viskositätsindex und mindestens einein Naphthen mit niedrigem Viskositätsindex und hohem Traktionskoeffizienten enthalten. Das Gemisch aus dem Paraffin und dem Naphthen hat vorzugsweise ein durchschnittliches Molekulargewicht im Bereich von 170 bis 1000, insbesondere 220 bis 375. Besonders bevorzugt werden Paraffine mit einem hohen Grad an geminaler Verzweigung und einer Einfriertemperatur im Bereich von -120 bis -50° C und Naphthene mit einer Einfriertemperatur im Bereich von — 90 bis Gegenstand der Erfindung ist eine Ubertragungsflüssigkeit für Kraftübertragungssysteme auf der Basis von Kohlenwasserstoffen mit einer kinematischen Viskosität von 1,5 bis 200 cSt bei 98,89° C, bestehend aus a) einem Paraffinöl mit weniger als 1 Gewichtsprozent gelbildender aromatischer Kohlenwasserstoffe; b) einem Gemisch aus

1. 10 bis 90 Gewichtsprozent mindestens eines verzweigten Paraffinöls, das im kernmagnetischen Resonanzspektrum eine starke Bande bei 8,58 τ und höchstens eine schwache Bande im Bereich von 8,84 bis 8,85 τ aufweist, und

2. 10 bis 90 Gewichtsprozent mindestens eines verzweigten Paraffins, das im kernmagnetischen Resonanzspektrum eine starke Bande im Bereich von 8,84 bis 8,85 τ und höchstens eine schwache Bande im Bereich von 8,58 τ aufweist;

R₃,

IO

Patentansprüche:

1, KraftUbertragungsflilssigkeit auf der Basis von Kohlenwasserstoffen mit einer kinematischen Viskosität von 1,5 bis 20OcSt bei 98,89" C, bestehend aus

a) einem Paraffinöl mit weniger als 1 Gewichtsprozent gelbildender aromatischer Kohlenwasserstoffe;

b) einem Gemisch aus

2. 10 bis 90 Gewichtsprozent mindestens eines verzweigten Paraffins, das im kernmagnetischen Resonanzspektrum eine starke Bande im Bereich von 8,84 bis 8,85 τ und höchstens eine schwache Bande bei 8,58 raufweist;

c) mindestens einem verzweigten Paraffin, dessen wiederkehrende Einheiten zu mindestens 33% die Struktur

besitzen, worin R₁ ein Wasserstoffatom oder einen Methylrest und R₂ einen Isopropyl- oder Isobutylrest bedeutet;

d) einem perhydrierten Polymeren, Copolymeren

oder Terpolymeren von

40

1. Styrol,

2. a-Methylstyrol,

3. /i-Methylstyrol oder

4. einem mit einem oder zwei Methylresten am Ring substituierten Derivat der Styrole I, 2 oder 3;

e) einem substituierten C₁₂- bis C₃₀-Dekalin, das als Substituenten mindestens einen der Reste C₁- bis Cs-Alkyl, C₅- bis C₆-Cycloalkyl, C₆-bis CjQ-Alkylcyclohexyl oder C₆- bis C₁₀-Alkylcyclopentyl enthält;

einem hochhydroraffinierten Naphthenschmieröl, das weniger als 1 % gelbildende aromatische Kohlenwasserstoffe enthält;

g) einem Cj₃- bis C₄₀-Naphthen mit einem Perhydroterphenyl- oder Perhydrofluorenrest als Grundstruktur;

h) mindestens einer C₁₂- bis C₄₀-Adamantanverbindung, die keine anderen Elemente als Kohlenstoff, Wasserstoff, Fluor und Sauerstoff enthält und in der bei Anwesenheit von Sauerstoff dieser in Form einer Äther- oder Esterbindung vorliegt; oder aus

i) einem Gemisch mindestens von einem der Bestandteile a), d), e), f), g), h) mit 0,1 bis 20 Gewichtsteilen wenigstens eines flüssigen, synthetischen Polymeren, Copolymeren oder Terpolymeren eines C₃- bis CVOIellins und gegebenen fulls aus
k) üblichen Zusatzstoffen.

2. UberlragungsllUssigkeit nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, duß die Kohlenwasserstoffbasis 5 bis 75 Gewichtsprozent eines C_{1 r} bis C_4ü-Naplühens mit einer Einfriertemperatur zwischen -90 und -3O⁰C enthält, das als Grundslruktur einen Cyclohexylhydrindan-, Di(cyclohexyl)alkan-, Spirodecan-, Spiropentan-, Perhydrofluoren-, Perhydrodiphenyl-, Perhydroterphenyl-, Dekalin-, Norbornan-, Perhydroinidacen-, Perhydromonotetraphthen-, Perhydroacenaphthen-, Perhydrophenanthren-, Perhydrochrysen-, Perhydroindan - 1 - spirocyclohexan-, Perhydrocarylophyllen-, Pinan-, Camphan-, Perhydrophenylnaphthalin-, Perhydropyren- oder Adamantanrest besitzt.

3. Übertragungsflüssigkeit nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie als gesättigte Adamantanverbindung h) eine Verbindung aus einer der folgenden Klassen

a) der Alkoxyderivate von Alkyladamantanen,

b) der Perhydrierungsprodukte von Phenoxyadamantanen,

c) der Diester mit einem oder zwei Adamantankernen,

d) der Alkylderivate von a), b) und c), worin die Alkylreste 1 bis 10 Kohlenstoffatome besitzen,

d) der Cycloalkylderivate von a), b), c) und d), worin der Cycloalkylrest ein Cyclopentyl-, Cyclohexyl- oder ein Mono- oder Diimethylcyclopentyl- oder Cyclohexylrest ist,

0 der Dicycloalkyladamantane, worin der Dicycloalkylrest ein Dicyclohexyl-, Di(cyclohexyOpropyl- oder ein Mono-, Di-, Tri- oder Tetramethylderivat eines dieser Reste ist,

g) der Alkyladamantane, insbesondere mit Alkylresten mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen,

h) eines mit Alkyl- und Cycloalkylresten substituierten Adamantane, worin 1 bis 10 C-Atome besitzende Alkylreste und als Cycloalkylrest Cyclopentyl-, Cyclohexylreste oder deren Alkylderivate vorliegen, oder

i) der Fluorsubstitutionsprodukte einer der genannten Adamantanverbindungen enthält.

4. Ubertragungsflüssigkeit nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Kohlenwasserstoffbasis enthält, die überwiegend oberhalb 260⁰C siedet, eine UV-Absorption unter 0,5 bei 260 ηΐμ aufweist und die als perhydriertes Polymeres, Copolymeres oder Terpolymeres g) 5 bis 50% eines C₁₆- bis C₂₉-Di(cyclohexyl)alkans der allgemeinen Formel

enthält, worin « 1 bis 3, R₁ und R₂ Wasserstoffatome oder Methylreste und R₃, R₄, R₅, R₆ und R₇