DE1281422B

DE1281422B - Verfahren zur Herstellung von als Hochleistungsschmiermittel dienenden Veresterungsprodukten des Pentaerythrits mit Gemischen gesaettigter Fettsaeuren

Info

Publication number: DE1281422B
Application number: DED44682A
Authority: DE
Inventors: Murray Warman
Original assignee: Drew Chemical Corp
Current assignee: Drew Chemical Corp
Priority date: 1963-06-12
Filing date: 1964-06-12
Publication date: 1968-10-31
Also published as: GB1049716A; NL6406651A; BE649019A; US3360465A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND Int. CL:

C 07 c

	Deutsche Kl.:	ClOm
DEUTSCHES ^PATENTAMT
	Nummer:	12 ο -11
	Aktenzeichen:	23 c-1/01
AUSLEGESCHRIFT	Anmeldetag:	1281422
	Auslegetag:	P 12 81 422.1-42 (D 44682)
1281422	12. Juni 1964
	31. Oktober 1968

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Pentaerythritfettsäuremischestern, die sich als Hochleistungsschmiermittel, insbesondere für Turbopropeller- und Turbowellen-Flugzeugmotoren, eignen.

Der Bedarf an höhertourigen und höher komprimierten Flugzeug-Düsenmotoren führte aus Gründen der Flugsicherheit und Verhinderung unzulässigen Motorenverschleißes zu strengen Anfofderungen hinsichtlich der Motorschmierung. Moderne Schmiermittel müssen stundenlang ohne chemische Veränderung Temperaturen aushalten können, die weit über der Grenztemperatur von. 15O⁰C bei Turbomotoren älteren Typs liegen. Darüber hinaus müssen sie bei etwa 100⁰C und einer kinematischen Viskosität von vorzugsweise etwa 4,9 bis 5,5 cSt ihre Schmierf ähigkeit behalten und trotzdem bei einer kinematischen Anfangsviskosität von höchstens 13 000 und vorzugsweise unter lOOOOcSt bis zu —40⁰C herab flüssig bleiben.

Pentaerythritester stellen zwar bekannterweise wegen ao ihrer hohen thermischen Stabilität im allgemeinen brauchbare Schmiermittel dar, erfüllen jedoch nicht in allen Fällen die von Düsenmotoren gestellten Viskositätsanforderungen im Temperaturbereich zwischen —40 und 100°C. So verlieren manche Ester bei hoher Temperatur ihr Kohäsionsvermögen, zeigen also eine außerordentlich niedrige kinematische Viskosität und neigen zum »Dünnwerden«, was einen Verlust an Schmierfähigkeit bedeutet. Andererseits neigen manche Ester bei niederer Temperatur zu Kristallisationen, also Feststoffabscheidung, oder sie sind zu viskos, um glatt fließen zu können. Derartige Ester können die Leistung des Flugzeugmotors ernstlich beeinträchtigen und sogar die beweglichen Motorteile beschädigen.

Es ist bereits ein für die Hochtemperaturschmierung, insbesondere für Gasturbinen-Flugzeugmotoren, geeignetes Schmiermittel bekannt, das im wesentlichen einerseits aus einem Pentaerythrittetraester eines Gemisches aus Fettsäuren mit 5 bis 10 Kohlenstoffatomen und andererseits einem Gemisch aus Fettsäuren mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen in einem Mischungsverhältnis entsprechend einer mittleren Kettenlänge von 5 bis 10 und insbesondere etwa 6 Kohlenstoffatomen und einem kleineren, nämlich 1 bis 15% betragenden Mischungsanteil eines Diesters des 5,5-Dimethyloldioxans-l,3 mit mindestens einer Fettsäure mit 2 bis 18 Kohlenstoffatomen besteht. Dieses bekannte Schmiermittel verbessert jedoch nicht die obenerwähnte unzulängliche Schmierfähigkeit bei tiefen Temperaturen.

Das erfindungsgemäße Verfahren dient zur Herstellung von Pentaerythritfettsäuremischestern mit Verfahren zur Herstellung von als
Hochleistungsschmiermittel dienenden
Veresterungsprodukten des
Pentaerythrits mit Gemischen gesättigter
Fettsäuren

Anmelder:

Drew Chemical Corporation, New York, N. Y. >

(V. St. A.)

Vertreter:

Dr. phil. G. Henkel

und Dr. rer. nat. W. D. Henkel, Patentanwälte,

8000 München 90, Eduard-Schmid-Str. 2

Als Erfinder benannt:

Murray Warman, East Brunswick, N. J. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 12. Juni 1963 (287 219), vom 22. Mai 1964 (369 600) - -

befriedigender kinematischer Viskosität im Temperaturbereich zwischen etwa —40 und 100⁰C und vorzugsweise solchen, deren Tieftemperaturviskosität bei -r-40°C weniger als lOOOOcSt beträgt und die den Schmiermittelanforderungen für Düsenmotoren genügen.

Demgemäß ist das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von als Hochleistungsschmiermittel dienenden Veresterungsprodukten des Pentaerythrits mit Gemischen gesättigter Fettsäuren, dadurch gekennzeichnet, daß man 1 Mol Pentaerythrit mit mindestens 4 Mol eines Fettsäuregemisches, das aus zwei bis sechs Fettsäuren mit 5 bis 9 Kohlenstoffatomen mit einer mittleren Kohlenstoffzahl zwischen 6,0 und 7,25, zu maximal 60% aus geradkettigen Fettsäuren mit 8 und 9 Kohlenstoffatomen und zu maximal 45 % aus verzweigtkettigen Fettsäuren besteht, in üblicher Weise verestert.

Im Veresterungsprodukt beträgt die Kohlenstoffzahl, die maximal von geradkettigen C₈- und C₉-Säuren herstammt, etwa 4,25 und jene, welche maximal von den verzweigtkettigen Säuren herstammt, etwa 3,25.

Eine bevorzugte Ausführungsform des Verfahrens besteht darin, daß man die Veresterung unter Rückfluß

809 629/1459

3 - _- 4

in Gegenwart eines Schleppmittels für Wasser, vor- leichter entfernen ,zu können, führt "man: die Utttzugsweise Benzol oder Toluol,, durchführt.. -...._■ Setzung, wie bereits erwähnt, zweckmäßig in Gegen-

Ferner führt man die Veresterung vorzugsweise mit wart eines Schleppmittels für Wasser, wie Toluol, einem 5- bis 10%igen Überschuß an Fettsäure über Benzol, oder eines anderen geeigneten, den Reaktionsden Alkohol durch. 5 partnern gegenüber neutralen Stoffs aus.

Die erfindungsgemäß hergestellten Pentaerythrit- Zu den erfindungsgemäß Verwendbaren Q- bis

fettsäuremischester besitzen eine kinematische ^An- C₉-Fettsäuren gehören die zur Zeit im Handel erhältfangsviskösität von befriedigender Höhe bei 100° C liehen Säuren einschließlich der η-Säuren, wie Valerian-, und von weniger als 13 00OcSt bei—40° C. ■ Capron-, Capryl· und Pelargonsäure, und der ver-

Um die bevorzugte Tieftemperaturviskosität bei io zweigtkettigen Säuren, wie Isopentan- und 2-Methyl-—40⁰C von weniger afs lOOOOcSt zu erzielen, ver- pentansäure. Die Ester lassen sich entweder nur aus wendet man vorzugsweise ein Fettsäuregemisch, das geradkettigen Säuren oder aus gemischt gerad- und eine mittlere Kohlenstoffzahl zwischen 6,2 und 6,7 verzweigtkettigen Säuren herstellen. Man verwendet besitzt und zu weniger als 52% aus geradkettigen vorzugsweise die geradkettige jCapryl- und Pelargon-C₈- und C₉-Säuren und zu weniger als 40% aus ver- 15 säure, kann jedoch auch mit nur gerad- oder nur verzweigtkettigen Säuren besteht. Schmiermittel dieser zweigtkettigen oder mit einem Gemisch aus Säuren bevorzugten Zusammensetzung besitzen eine so nied- mit niedrigerer Kohlenstoffzahl arbeiten. Beispielsrige Tieftemperaturviskosität, daß sie selbst bei weise ist die erfindungsgemäß verwendete Isopentan-Temperaturen unter —40° C verwendbar sind. säure eine Handelsmischung aus 60 bis 65 Gewichts·'

Im folgenden soll an Hand eines Beispiels gezeigt 20 prozent η-Valerian- und 40 bis 35 Gewichtsprozent werden, wie man die mittlere Kohlenstoffzahl und 2-Methyl- und 3-Methylbuttersäure. Im Rahmen der ihre prozentuale Verteilung berechnet. Erfindung werden die Methylbuttersäureisomeren

Ein mit Pentaerythrit umzusetzendes Säuregemisch bei der Berechnung des prozentualen Kohlenstoffenthält 25 Molprozent Caprylsäure (C₈), 15 Mol- anteils der verzweigtkettigen Säuren als gleiche Säuren prozent Pelargonsäure (C₉), 45 Molprozent handeis- 25 behandelt, wobei die Gesamtmischung einschließlich übliche. Isopentansäure (C₅) mit 29,25 Molprozent der n-Valeriansäure die gleiche Anzahl Kohlenstoffn-Valerian-(C₅) und 15,57 Molprozent 2-Methyl- und atome hinsichtlich der Berechnung der mittleren 3-Methylbuttersäure (C₅) sowie 15 Molprozent 2-Me- Kohlenstoffzahl aufweist.

thylpentansäure (C₆). Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Schmier* PanreUänm R η ^ — ο nnnn $⁰ mittel verwendet man zwei bis sechs verschiedene Pelargonsäure 9-015 =13500 Sauren, und daher kann das Reaktionsprodukt ent-Valeriansäure '!'.'.'.'.'.'.'.'.'.'.'.'.'. 5- 0^2925 == 1-4625 ™^de* aus einem Mischester oder aus einer Ester-Methylbuttersäure 5 .0,1575 = 0,7875 mischung bestehen Der Einfachheit halber wird im

2-Methylpentansäure 6 · 0,15 = 0,9000 vorliegenden Fall das Reaküonsprodukt einfach als

Durchschnittliche Anzahl ³⁵ Mischester oder Veresterungsprodukt bezeichnet.

■: Kohlenstoffatome 6,5000 . . ?er erfindungsgemäß verwendete Pentaerythrit besteht aus dem technischen oder handelsüblichen Pro-Die Summe der von der Methylbutter- und den dukt, z.B. dem unter der Handelsbezeichnung 2-Methylpentansäuren stammenden Kohlenstoffatome »Pentek« vertriebenen Erzeugnis aus normalerweise (0,7875 + 0,9000 = 1,6875) und die Summe der von 40 etwa 80 bis 90% Monopentaerythrit, 10 bis 12% Dider Capryl- und der Pelargonsäure (2,00 +1,35 = 3,35) pentaerythrit und weniger als 0,5 % Tripentaerythrit. stammenden Kohlenstoffatome werden jeweils durch Man verwendete aber auch ein noch reineres Pentadie mittlere Kohlenstoffzahl, nämlich 6,50, geteilt und erythrit, z.B. das unter der Bezeichnung» Monopentek« mit 100 multipliziert. im Handel befindliche Produkt, das zu etwa 98,5 %

. 45 aus Monopentaerythrit und zu 1,5% aus Dipenta-

Prozentuale Kohlenstoffverteilung: erythrit besteht. Bei ihm kann man wegen des geringen"

Verzweigtkettige Anteils an Polypentaerythrit eine höhere mittlere

Säuren (1,6875/6,50) · 100 = 25,93 % Kohlenstoffzahl und einen höheren, nämlich bis zu

C₈- und C₈-Säuren ... (3,35/6,50) · 100 - 51,5 % 59 % reichenden prozentualen Anteil der geradkettigen

50 Cg-undCg-Säuren zulassen, ohne daß die Tieftempe-

Die kinematische Anfangsviskosität eines Esters raturviskosität bei —40° C über 10 000 CSt anwächst, aus technischem Pentaerythrit und diesem Säure- Überschreitet man jedoch die 60 %-Grenze für diese gemisch beträgt bei —40⁰C 8425 cSt und bei 100⁰C Säuren, so neigen die Ester unabhängig vom ver-5,10 cSt. wendeten Pentaerythrit zur Kristallisation. Es stellte

Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Ester 55 sich heraus, daß eine derartige Grenze bei jeder Art mischt man zunächst 1 Mol Pentaerythrit mit min- Pentaerythrit einen besonders kritischen Faktor hindestens 4 Mol eines Gemisches der gewünschten. sichtlich der Fließeigenscbaften der Pentaerythritmolaren Zusammensetzung aus zwei bis sechs Fett- mischester darstellt.

säuren mit 5 bis 9 Kohlenstoffatomen, wobei man das Die folgenden Beispiele dienen zur Erläuterung der

Säuregemisch, wie bereits erwähnt, vorzugsweise in 60 Erfindung; in ihnen beziehen sich, soweit nicht anderes 5- bis 10%igem stöchiometrischem Überschuß an- angegeben, alle Teile- und Prozentangaben auf das wendet. Die Veresterung geschieht durch 6- bis Gewicht.
lOstündiges Erhitzen des flüssigen Gemisches unter .

Rückfluß auf etwa 135 bis 232° C. Dabei werden die B e 1 s ρ ί e 1 1

Methylolgruppen des Pentaerythrits durch die Säuren 65 In ein mit Thermometer, Rührer und Kühler ausunter Freiwerden von 4 Mol Wasser je Mol Penta- gestattetes Reaktionsgefäß wurden 272,3 Teile (2,0 Mol) erythrit. verestert, nach dessen Abspaltung die Ver- Pentaerythrit und ein Gemisch aus 629,1 Teilen (6,16 estemng beendet ist. Um dieses Reaktionswasser, Mol) handelsüblicher. Isopentansäure (mit einem.

§ 6

Gehalt an 65 Gewichtsprozent n-Valeriansäure und sauber und frei von Korrosion, Abnutzung oder

35 Gewichtsprozent 2-Methyl- und 3-Methylbutter- Sprüngen waren.

säure) und 417,7 Teilen (2,64 Mol) Pelargonsäure ein- .

gebracht. Das Säuregemisoh enthielt dabei 24,5 Mol- Beispiel 2 ■

prozent 2-Methyl- und 3-Methylbuttersäure, 45,5 Mol- 5 In gleicher Art und mit gleicher Apparatur wie im

prozent n-Valeriansäure und 30 Molprozent Pelargon- Beispiel 1 wurden 272,3 Teile (2 Mol) technisches

säure. Die mittlere Kohleristoffzahl betrug 6,2, der Pentaerythrit mit einem Gemisch aus 584*2 Teilen

Anteil an C₉-Säuren 43,5 % und an verzweigtkettigen (5,72 Mol) handelsüblicher Isopentansäure (mit einem

Säuren 19,8%. Gehalt an 65% n-Valeriansäure und 35 Gewichts-

Das Reaktionsgefäß wurde nach dem Verschließen io prozent 2-Methyl- und 3-Methylbuttersäure) und

bei Normaldruck mit Stickstoff durchgespült und 487,4 Teilen (3,08 Mol) Pelargonsäure gemischt. Diese

dann 7 bis 9 Stunden unter Rühren auf etwa 150 bis Mischung enthielt somit 22,75 Molprozent 2-Methyl-

232⁰C erhitzt, bis etwa 144 Teile Wasser abdestilliert und 3-Methylbuttersäure, 42,25 Molprozent n-Va-

waren und somit praktisch vollständige Veresterung lerian- und 35 Molprozent Pelargonsäure, wobei die

stattgefunden hatte. 15 mittlere Koblenstoffzahl 6,4, der Anteil an C₉-Säuren

Danach wurde die überschüssige Säure in Stickstoff- 49,3 % und an verzweigtkettigen Säuren 17,8 % betrug,

atmosphäre im Vakuum bei etwa 3 mm und 20O⁰C Das Reaktionsgemisch wurde so lange erhitzt, bis

abdestilliert. Das zurückbleibende flüssige Reaktions- insgesamt 144 Teile Wasser abdestilliert waren,

gemisch wurde auf 7O⁰C abgekühlt, mit verdünnter Das klare Reaktionsprodukt wurde in oben be*

Alkalilauge behandelt, mit Wasser gewaschen, mit »o schriebener Weise gereinigt. Seine Viskosität wurde

1 Gewichtsprozent Aktivkohle verrührt, bei 110° C/ bei den angegebenen Temperaturen mit folgenden

3mm etwa 1 Stunde getrocknet und schließlich Ergebnissengemessen:

filtriert, wobei eine klare, strohfarbene Flüssigkeit u · IQO⁰C 523cSt

erhalten wurde. _bei _₄₀o_C [['////_][]]][[]] 842s'cSt

Die Analyse des Produktes ergab die folgenden

Eigenschaften: B e i s ρ i e 1 3

Spezifische Dichte (ASTM D-1298) In gleicher Weise und mit gleicher Apparatur wie

bei 20/20⁰C 0,995 bis 1,000 im Beispiel 1 würde technisches Pentaerythrit mit

Farbe (ASTM 1500) 1,0 30 einem 10%igen stöchiometrischen Überschuß eines

Neutralisationszahl (ASTM D-664) 0,15 maximal Gemisches aus 20 Molprozent Isopentansäure, ent-

Hydroxylzahl 10,0 maximal sprechend ungefähr 13 Molprozent n-Valeriansäure

Verseif ungszahl 410 ± 10 und 7 Mölprozent Methylbuttersäure, und 80 Mol-Wassergehalt in % prozent eines Gemisches etwa folgender Zusammen-

(mit Karl-Fischer-Reagens) 0,05 35 setzung umgesetzt:

Molprozent

Proben des Produkts wurden hinsichtlich spezieller n-Valeriansäure 3,0 bis 5,0 ^:

Eigenschaften mit folgenden Ergebnissen untersucht: Capronsäure 21,9 bis 24,7

Heptansäure 30,9 bis 32,2

Kinematische Viskosität in cSt 40 Caprylsäure 5,6 bis 8,1

(ASTM D-445) Pelargonsäure 12,5 bis 16,0

bei 100⁰C 5,0 bis 5,2 ^, ^ ... „ , . . , _, ,,

bei _4o°c 8200 Dieses Gemisch besaß also eine mittlere Kohlen-Flammpunkt (ASTM D-92)"'.'.'.'.'.'.'.'. 249° C ^5ΐ0ΰζ~ψ_οΙΤ ⁶'⁵f ^{dnen AnteU} ^ °-⁸' ™ί .^C""^Säuren

Brennpunkt (ASTM D-92) 280°C ⁴⁵ ^f₀₁ ²⁴JL⁸ V *""* f J^e™f igtkettigen Sauren von

Stockpunkt (ASTM D-97) unter -54°C ⁵'³ /* ,^Dle ^nematische Anfangsviskositat des Misch-

^ ^v esters betrug nach seiner Reinigung

SOD-Bleikorrosionstest, mg/cm² ,. _n _r «m^t

Gewichtsverlust (mit 0,5 % Pheno- ?^ei ¹JJj₀J; 709« ς

thiazin nach einer Stunde bei 168 ° C) 0,16 maximal ₅₀ *~

Diese Zahlen zeigen, daß dieser Ester den der- Beispiel 4

zeitigen Anforderungen für Düsentriebwerke genügt. In gleicher Weise und mit gleicher Apparatur wie

Ein Schmiermittelansatz hauptsächlich aus dem im Beispiel 1 wurden andere Esteransätze aus Penta-Ester gemäß Beispiel 1 wurde in einem Pratt-Whitney- 55 erythrit und Säuren wechselnden molaren Mischungs-JT-3 D-Versuchsmotor einem 150-Stunden-Test ge- Verhältnissen hergestellt. In der Tabelle I sind Ester maß der Norm »Pratt-Whitney Type II Lubricating aus einer Pentaerythritsorte mit einem Gehalt an Oil Specification for Aircraft Turbine Engines« unter- 98,5 % Monopentaerythrit und 1,5 % Dipentaerythrit worfen. Nach dieser Norm gibt man die Schmiermittel- und in Tabelle II solche aus technischem Pentaerythrit probe in den Motor und läßt ihn 5 bis 10 Stunden 60 aufgeführt. Die Tabellen enthalten die Säureanteile in lang oberhalb 316⁰C bei einem Schub von 9070 kg Molprozent und die ihnen entsprechenden anteiligen laufen und untersucht das Schmiermittel periodisch Kohlenstoffzahlen (»C-Anteil«), die mittlere Kohlenauf thermische und oxydative Stabilität. stoffzahl des Säuregemisches als Summe der anteili-

Nach Testbeendigung ergab sich, daß das Schmier- gen Kohlenstoffzahlen und ihre prozentuale Vertei-

mittel annehmbare Standardwerte zeigte, also be- 65 lung auf einerseits die C₈- und C₉-Carbonsäuren

friedigende thermische und oxydative Stabilität auf- und andererseits die verzweigtkettigen Säuren sowie

wies, und daß die Lager und andere mit dem Schmier- die kinematischen Anfangsviskositäten der Ester bei

mittel in Berührung befindliche metallische Teile 100° C und-4O⁰C.

Tabelle I

Beispiel

Caprylsäure(C₈)
Molprozent

C-Anteü

Pelargonsäure (C₉)

Molprozent

C-Anteil

n-Valeriansäure (C₆)

Molprozent

C-Anteil 2-Methylpentansäure (C₆)

Molprozent C-Anteil

Mittlere
C-ZaM

Anteil an
C₈+C,

Anteil an verzweigtkettigen Säuren

Viskosität

bei 100⁰C

bzw. -40⁰C"

(cSt)

25
25
25
25

2,0
2,0
2,0
2,0

15
25
20
25

1,35 2,25 1,80 2,25

45

40 5

2,25

2,0 0,25

15 50

15 45 0,90
3,0
0,9
2,7

6,5
7,25
6,7
7,2

51,5
58,6
56,7
59,0

13,85 41,4 13,4 37,5

4,58/6180 4,96/9940 4,76/6800 5,00/9375

Tabelle II

	8	Capryl-	C-Anteil	Pelargon-	C-Anteil	n-Valerian-	C-Anteü	Methylbutter.	C-Anteil	2-Methylpen-	C-Anteil	Mittlere	Anfall	Anteil	V ΙοηΛ/MlaL beil00°C
Bei	9	säure (C₈)		säure(C₈) .		säure(C₅)		säure (C₅)		tansäure (C₆)		C-Zahl	an	an ver zweigt"	bzw. -4O⁰C
spiel	10	Mol	2,0	Mol	1,35	Mol	2,25	Mol	_	Mol	0,9		C₈H-C₉	kettigen	, (cSt) .
	11	pro	1,6	pro	1,8	pro	1,5	pro	—	pro	1,8			Säuren
*	12	zent	3,2·	zent	—	zent	0,9	zent	0,525	zent	1,8	6,5	(%)	(%)	.5,04/8190 '
13	25	1,6	15	1,8	45	0,9	·_	0,525	15	1,8	6,7	51,5	13,85	5,12/8890-
Ί4	20	—	20	-3,15	30	2,236	" —	1,014	30	—	6,5	50,8	26,9	4,98/9120
40:	2,4	—	1,8	19,5	—	10,5	—	30	3,0	6,7	49,3	35,8	5,13/9130
20		20	2,7	19,5	3,5	10,5	—	30	—	6,4	50,3	34,8 -	5,08/7735 '
—	35	44,72	20,28	—		7,2	49,3	15,8^	5,32/11400
30	20	—	—	50	6,2~	58,3	41,7,	4,87/6350
	30	70		—	43,5	0

Wie sich aus den Tabellen ergibt, läßt sich aus der mittleren Kohlenstoffzahl des bei der Veresterung verwendeten Säuregemisches als solcher nicht auf die Viskosität bei hoher oder niedriger Temperatur schließen. So liegt beispielsweise die mittlere Kohlenstoffzahl im Beispiel 9 bei 6,7 und im Beispiel 10 bei 6,5, während der Wert für die Tieftemperaturviskosität jedoch überraschenderweise beim Beispiel 10 höher als beim Beispiel 9 liegt.

Es wurde gefunden, daß die Reaktionsbedingungen mit der Art der verwendeten Fettsäuren in Übereinstimmung gebracht werden müssen, da sonst die Ester eine kinematische Anfangsviskosität bei -4O⁰C von über 13 000 cSt erhalten und womöglich sogar zu kristallisieren beginnen. Selbst wenn die Ester nicht ihre gesamte Schmierfähigkeit bei mäßig niedriger Temperatur verlieren, sind sie doch im Bereich von —40⁰C und darunter unbrauchbar. Beispielsweise wurde ein Ester aus Pentaerythrit und einem Gemisch aus 35 Molprozent Caprylsäure, 15 Molprozent Pelargonsäure und 50 Molprozent n-Valeriansäure hergestellt, dessen mittlere Kohlenstoffzahl 6,65 betrug, der Anteil an C₈+C₉-Säuren jedoch 62,4 % ausmachte. Dieser Ester kristallisierte bei —40° C. Ein weiterer Pentaerythritester, der aus einem Gemisch aus 3Ö Molprozent Pelargon- und 70 Molprozent 2-Methylpentansäure hergestellt wurde, besaß eine mittlere Kohlenstoffzahl von 6,9 mit einem Anteil an verzweigtkettiger Säure von 56,5%· Seine kinematische Anfangsviskosität bei —40⁰C betrug 14 52OcSt. Man kann aber viele solche Ester, die als solche wegen zu hoher Viskosität oder wegen Feststoffbildung bei —40⁰C ungeeignet sind, mit den erfindungsgemäß hergestellten Estern verschneiden und erhält dann als Schmiermittel für Flugzeugmotoren brauchbare Produkte, sofern sich die Säureanteile innerhalb der erfindungsgemäßen Grenzen hält.

Die erfindungsgemäßen Ester vertragen sich mit den üblichen Schmiermittelzusätzen, die man ihnen je nach Art der gewünschten Zusatzeigenschaft in geringen Mengen als Alterungsschutzmittel, Stabilisatoren, Korrosionshemmstoffe, Detergentien od. dgl. zusetzen kann. Durch diese Zusätze erhöht sich, im allgemeinen die kinematische Viskosität der. Ester, was man bei der Auswahl der Ester berücksichtigen muß. Die erfindungsgemäßen Ester besitzen sowohl eine ausgezeichnete Lagerfähigkeit als auch chemische Stabilität im Betrieb.

Claims

Patentansprüche:

1. .Verfahren zur Herstellung von als Hocbleistungsschmiermittel dienenden Veresterungsprodukten des Pentaerythrits mit Gemischen gesättigter Fettsäuren, dadurch gekennzeichnet, daß man 1 Mol Pentaerythrit mit mindestens 4 Mol eines Fettsäuregemisches, das aus zwei bis sechs Fettsäuren mit 5 bis 9 Kohlenstoffatomen mit einer mittleren Kohlenstoffzahl zwischen 6,0 und 7,25, zu maximal 60°/₀ aus geradkettigen Fettsäuren mit 8 und 9 Kohlenstoffatomen und zu maximal 45% aus verzweigtkettigen Fettsäuren besteht, in üblicher Weise verestert.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Veresterung unter Rückfluß in Gegenwart eines Schleppmittels für Wasser, vorzugsweise Benzol oder Toluol, durchführt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die Veresterung mit einem 5 bis 10%igen Überschuß an Fettsäure über den Alkohol durchführt.

In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschrift Nr. 2 961406.