DE1644884A1

DE1644884A1 - Schmiermittel fuer hochbeanspruchte Getriebe

Info

Publication number: DE1644884A1
Application number: DE19671644884
Authority: DE
Inventors: Mead George A
Original assignee: Exxon Research and Engineering Co; Esso Research and Engineering Co
Current assignee: ExxonMobil Technology and Engineering Co
Priority date: 1966-09-16
Filing date: 1967-07-19
Publication date: 1971-07-22
Also published as: US3451930A; GB1152889A

Description

ESSO RESEARCH AND ENGINEERING COMPANY Elizabeth, New Jersey (V.St.A.)

Schmiermittel für hochbeanspruchte Getriebe

Für diese Anmeldung wird die Priorität vom 16. September I966 aus der USA-Patentanmeldung Serial No, 579,833 in Anspruch genommen.

Die Erfindung betrifft eine verbesserte Schmieröl-Zusammensetzung, die insbesondere zur Verwendung bei mechanischen Systemen mit hohen Beanspruchungen unterworfenen Getrieben, wie beispielsweise für Hinterachsen und Schlepper-Transmissionen geeignet ist.

Heutzutage gibt es mechanische Getriebe, für die Schmiermittel benötigt werden, die sowohl als Transmissionsflüssigkeit als auch als Getriebeschmiermittel zu dienen vermögen. Ein solches System 1st beispielsweise eine als Achsentriebwerk: ("trans-axle unit") bekannte Einrichtung, bei der die

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Transmission und das Hinterradachsensystem eines Kraftfahrzeuges zu einer einzigen mechanischen Einheit kombiniert sind, die nahe den Hinterrädern des Kraftfahrzeuges angeordnet ist. Ein weiteres solches System ist die Transmission bei einem modernen landwirtschaftlichen Traktor. In solchen mechanischen Systemen stehen die Getriebe unter hoher Beanspruchung und erfordern demzufolge ein Schmiermittel, das bei solchen hohen Beanspruchungen zufriedenstellend wirkt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,ein Schmiermittel zu schaffen, das auch unter hohen Beanspruchungen, beispielsweise wenn die Getriebe unter sehr hohen Belastungen,

wie etwa 35 200 kg/cm stehen, eine zufriedenstellende Schmierwirkung aufweist. Diese Aufgabe wird gelöst mittels des erfindungsgemäßen Schmiermittels, das eine Kombination eines Erdalkalisalzes einer Kohlenwasserstoffsulfonsäure, eines Metallsalzes einer Dialkyldithiophosphorsäure und einem chlorierten Kohlenwasserstoff enthält. Dadurch, daß man erfindungsgemäß in ein Schmiermittel eine solche Kombination dieser drei Arten von Zusätzen einbaut, gelingt es, ein Produkt zu schaffen, das ungewöhnlich wirksame Schmiereigenschaften besitzt. Der eine dieser drei in Kombination eingesetzten Zusätze, das Erdalkalisalz einer Kohlenwasserstoffsulfonsäure, hat ein Molekulargewicht im Bereich von etwa 400 bis 900 und wird zusammen mit dem zweiten Zusatz, dem Metallsalz einer Dialkyldithiophosphorsäure und dem dritten Zusatz, einem chlorierten Kohlenwasserstoff, verwendet. Jeder dieser drei Zusätze ist bisher schon als ein Schmiermittel-

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zusatz eingesetzt worden. So sind chlorierte Kohlenwasserstoffe bekannte Bestandteile, mit denen einem Schmieröl die Fähigkeit, extrem hohen Drücken zu widerstehen, verliehen wird. Metallsalze von Dialkyldithiophosphorsauren sind als Antiverschleißmittel und Antioxydantien bekannt. Erdalkalisalze von Kohlenwasserstoffsulfonsäuren werden bekannterweise in erster Linie als Dispersionsmittel benutzt. Es wurde nun überraschend gefunden, daß diese drei Arten von Zusätzen, wenn man sie in Kombination miteinander anwendet, eine synergistische Verbesserung bezüglich der Belastungsfähigkeit ergeben.

Bei den erfindungsgemäß eingesetzten Erdalkalisalzen handelt es sich um Metallsalze von Kohlenwasserstoffsulfonsäuren, deren Säure-Bestandteil Molekulargewichte im Bereich von etwa 400 bis 900 aufweist. Als Erdalkalisälz verwendet man die Calcium-, Strontium- und Bariumsalze. Sulfonsäuren, mit denen diese Salze hergestellt werden, lassen sich ganz allgemein entweder in die Gruppe der Erdölsulfonsäuren oder der synthetischen Sulfonsäuren einordnen. Erdölsulfonsäuren gewinnt man durch Behandlung von Erdölfraktionen, wie beispielsweise Schmieröl-Destillatfraktionen, sogenannte farblose Paraffindestillate'("white oil distillates") oder sonstige Erdölfraktionen, wie Petrolatum, mit geeigneten Sulfonierungsmitteln, wie Schwefeltrioxyd, konzentrierter Schwefelsäure und rauchender Schwefelsäure. Synthetische Sulfonsäuren werden hergestellt durch Behandlung von relativ reinen synthetischen Kohlenwasserstoffen in der gleichen 109830/1434

Weise. Gewöhnlich handelt es sich bei den synthetischen Kohlenwasserstoffen um alkylierte aromatische Kohlenwasserstoffe, wie beispielsweise die Alkylierungsprodukte von Benzol, Toluol, Xylol oder Naphthalin. So wird typischerweise Benzol mit einem Polymer von Propylen oder Butylen, beispielsweise einem Butylentrimer zu einem CLp-Alkylbenzol urogesetzt, das dann in der zuvor beschriebenen Weise sulfoniert wird. Natürliche oder synthetische Sulfonsäuren, deren Erdalkalisalze in den erfindungsgemäßen Schmiermitteln eingesetzt werden können, sind Alkansulfonsäuren, aromatische Sulfonsäuren, Alkarylsulfonsauren und Aralkylsulfonsäuren.

Der Ausdruck Sulfonat wird im folgenden zur Bezeichnung von sowohl neutralen Sulfonaten, d.h. solchen Sulfonsäuren, die mit gleichen Moläquivalenten einer Metallbase neutralisiert worden sind, als auch für hochalkalische Sulfonate benutzt, bei denen die Metallbase im Überschuß über die für die einfache Neutralisation erforderliche Menge mit der Sulfonsäure umgesetzt und ein alkalisches Produkt gebildet worden ist, das man dann üblicherweise mit einem sauren Gas,

wie CO₂ bläst. Überbasierte oder hochalkalische Sulfonate können Basenzahlen von JO bis mehr als 350 aufweisen. Unter der Basenzahl versteht man definitionsgemäß die Zahl der Milligramme an KOH je g des Materials. Bevorzugt verwendet man im erfindungsgemäßen Schmiermittel ein Erdalkalisulfonat, das eine Gesamtbasenzahl von wenigstens 60, insbesondere ein solches mit einer Gesamtbasenzahl von etwa 200 bis 350 aufweist, und damit werden dem erfindungsgemäßen Schmiermittel

rostverhindernde Eigenschaften verliehen. Spezielle Beispiele für Erdalkalisulfonate, die im erfindungsgemäßen Schmiermittel eingesetzt werden können, sind beispielsweise ein Barium-Erdölsulfonat mit einem Molekulargewicht von etwa 950, ein Calcium-Co-alkylbenzolsulfonat (aus mit Diisobutylen alkyliertem Benzol), ein Barium-CLg-alkylbenzolsulfonat (aus mit Tetraisobutylen alkyliertem Benzol), ein Calcium-Erdölsulfonat mit einem Molekulargewicht von etwa 880, ein Calciumsalz von sulfonierten Bodenprodukten des C^g-Alkylbenzols (wobei die CLp-Gruppen aus Tetrapropylen " stammen), das auf eine Basenzahl von 200 überbasiert ist, ein Bariumsalz von ein Molekulargewicht von 56O aufweisenden Erdöl-Sulfonsäuren, und die Calciumsalze von ein Molekulargewicht von etwa ^50 aufweisenden Erdölsulfonsäuren, die auf eine Basenzahl von etwa 225 überbasiert sind.

Die Metallsalze der Dialkyldithiophosphorsauren sind bekannt. Es entspricht der gebräuchlichen Praxis, die Dialkyldithiophosphorsauren in der Weise herzustellen, daß man Phosphor- ( pentasulfid mit einem aliphatischen Alkohol oder einem Gemisch von aliphatischen Alkoholen, die den gewünschten Anteil an Alkylgruppen aufweisen, in einem molaren Verhältnis von etwa k Molen Alkohol je Mol an Phosphorpentasulfid umsetzt. Die Säuren werden dann mit einem Oxyd, einem Hydroxyd oder einem Carbonat eines mehrwertigen Metalles, oder alternativ auch mit einem reaktiven Salz eines mehrwertigen Metalles neutralisiert. Im erfindungsgemäßen Schmiermittel

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verwendet man Salze mehrwertiger Metalle von Dialkyldithiophosphorsäuren, die aus Alkoholen mit etwa 3 bis etwa 12 Kohlenstoffatomen gewonnen worden sind. Zu den Dialkyldithiophosphorsäuren, deren Salze im erfindungsgemäßen Schmiermittel benutzt werden können, gehören nicht nur solche, die von einem einfachen aliphatischen Alkohol, wie beispielsweise Isopropylalkohol, n-Butylalkohol, n-Decylalkohol, oder so weiter abgeleitet sind, sondern auch solche, die man aus gemischten aliphatischen Alkoholen, einschliesslich der Cj-- oder Cg-Oxoalkohole, wie man sie durch Reaktion von Olefinen mit Kohlenmonoxyd und Wasserstoff und nachfolgender Hydrierung der resultierenden Aldehyde gewinnt, hergestellt hat. Man kann auch Dithiophosphorsäuren einsetzen, die aus Gemischen gewonnen worden sind, beispielsweise aus mit Methylisobutylcarbinol gemischtem Isopropylalkohol, einer Kombination von primärem Amylalkohol und Isobutanol, einer Kombination von gemischten Amylalkoholen und technischem Laurylalkohol, einem Gemisch aus Isopropylalkohol und Cg-Oxoalkohol, und dergleichen. Zur Herstellung der Metallsalze kann man ebenfalls gemischte Säuren einsetzen, die man durch getrennte Reaktion der einzelnen Alkohole mit PgS,- gewonnen hat. Zur Herstellung der Salze verwendet man die Metalle der Gruppe II des Periodischen Systems, einschliesslich Zink, Calcium, Cadmium, Barium und Magnesium. Insbesondere sind Zinksalze bevorzugt.

Die im erfindungsgemäßen Schmiermittel eingesetzten halo-

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genierten Kohlenwasserstoffe sind vorzugsweise chlorierte Kohlenwasserstoffe, wenngleich man auch jodierte, fluorierte oder bromierte Kohlenwasserstoffe benutzen kann. Die halogenierten Kohlenwasserstoffe haben gewöhnlich einen Halogengehalt im Bereich von etwa 35 bis 75 Gew.-%, insbesondere im Bereich von 40 bis 70 Gew.-^. Die zum Halogenieren eingesetzten Kohlenwasserstoffe weisen Kohlenstoffgehalte im Bereich von etwa Cg bis Cph auf. Die halogenierten Kohlenwasserstoffe werden hergestellt durch direkte Halogenierung der Kohlenwasserstoffe oder durch sonstige bekannte Verfahren. Bei chlorierten Kohlenwasserstoffen ist es im allgemeinen nur notwendig, das Chlor durch den im flüssigen Zustand befindlichen Kohlenwasserstoff hindurchperlen zu lassen. So kann beispielsweise Paraffinwachs auf eine Temperatur im Bereich von etwa 65 bis 95°C erwärmt und dann Chlor hindurchgeperlt werden, bis die gewünschte Menge an Chlor eingeführt worden ist. Die Jodierung von Kohlenwasserstoffen ist beispielsweise in der USA-Patentschrift 3,184,413 beschrieben. Kohlenwasserstoffe, die man halogeniert, sind beispielsweise aliphatische Kohlenwasserstoffe, aromatische Kohlenwasserstoffe und Terpene. Besonders bevorzugt ist chloriertes Paraffinwachs, beispielsweise ein Paraffinwachs mit einem Schmelzpunkt von 50°C, das auf einen Chlorgehalt von 40 % chloriert worden ist, oder ein Paraffinwachs mit einem Schmelzpunkt von 54°C, das auf einen Chlorgehalt von 50 % chloriert worden ist. Weitere Beispiele sind chloriertes Kerosin mit einem Chlorgehalt von 42 #, bromiertes Diphenyl (35 % Br), chloriertes Polyisobutylen mit

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einem Molekulargewicht von 850 und einem Chlorgehalt von 47 %, fluoriertes Petrolatum mit einem Fluorgehalt von 55 % und jodiertes Polyisobutylen mit einem Molekulargewicht von 780 und einem Jodgehalt von 70 Gew.#. Man kann auch polyhalogenierte Isoparaffine einsetzen, wie beispielsweise 2,5-Dichlor-4~chlormethyl-2,4-dimethylpentan oder 1,4,5-Trifluor-2,2,4-trimethylpentan.

Das im erfindungsgemaßen Getriebeöl-Gemisch eingesetzte Grundöl kann irgendein beliebiges Grundöl sein, das man üblicherweise für diese Zwecke benutzt, und es kann hinsichtlich seiner Raffinierung, hinsichtlich des Types und der Viskosität in weitem Ausmaß variieren. Die Grundöle können von einer Vielzahl von Rohölen abgeleitet sein, beispielsweise von paraffinischen, naphthenisehen, asphaltischen oder gemischten Grundölen, und sie können mittels irgendeiner der üblichen Raffinierungsmethoden, einschliesslich Wasserstoff-Behandlung, Säurebehandlung, Extraktion und dergleichen behandelt worden sein. Im allgemeinen wird die Viskosität im Bereich von etwa 60 bis 3500 SUS bei 37,8⁰C, oder noch gebräuchlicher bei etwa 100 bis 2000 SUS bei 37,8⁰C liegen. Die erfindungsgemäßen, die synthetische Kombination enthaltenden Schmieröle können zusätzlich zu Mineralschmierölen verwendet werden.

Die erfindungsgemäßen Schmieröle können auch zusätzlich zu den beschriebenen Kombinationszusätzen andere für deren

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Funktionen bekannte Zusätze enthalten, wie Schaumverhinderungsmittel, Rostinhibitoren, Antikorrosionsmittel, Mittel zum Brechen der Emulsion, Mittel zum Entaktivieren von Metallen, Stockpunkt-Depressoren und dergleichen, die einzeln oder in Kombination miteinander verwendet werden können.

Der Kombinationszusatz, durch den das erfindungsgemäße Schmiermittel gekennzeichnet ist, kann in dem Getriebeschmiermittel in den nachfolgenden Konzentrationsbereichen " verwendet werden:

Konzentration in Gewichts-^

weiter Bereich bevorzugter

3ereich

Metallsulfonat 0,3 bis 4 0,5 bis 5

Metalldialkyldithiophosphat 0,2 bis 3 0,8 bis 2

halogenierter Kohlenwasserstoff, ausreichend um Halogen
beizusteuern in einer Menge
von 0,2 bis 3 0,8 bis 2

Die Gewichtsprozente sind auf Basis der Gesamtzusammensetzung angegeben. Bei den oben aufgeführten Kombinationszusätzen sollten die Bestandteile, die in der letztgenannten Konzentration anwesend sind, nicht weniger als 15 Gew.# der Gesamtkombination aller drei Zusatzarten ausmachen.

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Beispiel 1

Es wurde eine Anzahl von Getriebeöl-Gemischen unter Verwendung eines lösungsmittelraffinierten neutralen Schmiermittels mit einer Viskosität von 450 SUS bei 37,8°C als Basis-öl zubereitet. Die drei Kombinationszusätze, die eingesetzt wurden, waren ein chloriertes Paraffinwachs mit einem Chlorgehalt von 50 %, ein Zinkdialkyldithiophosphat und ein überbasiertes Calciumsulfonat. Als chloriertes Wachs wurde ein Produkt mit einer Viskosität von 200 SUS bei 99°C und einem spezifischen Gewicht von 128 bei 15,6°C eingesetzt. Das überbasierte Calciumsulfonat war ein Konzentrat eines Calciumsulfonats, das abgeleitet war von einem synthetischen alkylierten aromatischen Kohlenwasserstoff, wobei die Sulfonsäuren ein Durchschnittsmolekulargewicht von etwa 420 hatten, in Mineralöl. Das konzentrat enthielt 11,4 % Calcium, das »4-fc etwa 30 Gew.# Calciumsulfonat entsprach, und 24 bis 25 Gew.% CaCO.,* Die Gesamtbasenzahl lag bei etwa 300 Milligramm KOH je Gramm. Das Zinkdialkyldithiophosphat bestand aus einer öllösung, die etwa 25 Gew.% eines Mineralschmieröls und etwa 75 Gew.# Zinkdialkyldithiophosphate, die durch Behandlung eines Gemisches von Isobutanol und gemischten Amylalkoholen mit P₂S₅ und nachfolgender Neutralisation mit Zinkoxyd gewonnen worden waren, enthielt.

Jede der Getriebeöl-Zusammensetzungen wurde durch einfaches Vermischen der Zusätze mit dem Grundschmieröl zubereitet. In einigen der Gemische wurde lediglich ein einziger Zusatz

verwendet, in anderen Gemischen wurden zwei der Zusätze eingesetzt, und in einer dritten Gruppe von Gemischen wurden alle drei Zusätze verwendet. Von jeder Gemischzusammensetzung wurden die Belastungseigenschaften unter Verwendung des Mean Hertz Load Test untersucht.

Bei dem Mean Hertz Load Test verwendet man die bekannte 4-Kugel-Hochdruck-Prüfapparatur (sogenannte Shell-4-balltest-machine), bei der eine in einer Einspannvorrichtung gehaltene Stahlkugel gegen drei andere mittels Schraubenkappen in ihrer Lage fixierte Stahlkugeln gepreßt wird, und die erste Kugel unter bestimmten Kraft-, Temperatur- und Rotationsgeschwindigkeitsbedingungen gegen die anderen Kugeln rotiert wird. Bei dieser speziellen Untersuchung wurde die Kraft allmählich gesteigert, bis Verschweißen erfolgte, Dann wurden die Schrammen auf den Stahlkugeln bestimmt, und aus diesen Bestimmungen wurde die Durchschnittsbelastung berechnet.

Die in jeder der Gemischzusammensetzung geprüften Bestand- I teile und die Prüfergebnisse, angegeben als die Mean Hertz Load, in kg, sind in der nachfolgenden Tabelle I angegeben.. Die in der Tabelle aufgeführte Konzentration von jedem der Zusätze ist die tatsächliche Menge, die vorhanden war, wobei das Verdünnungsöl, sofern ein solches in dem zugegebenen Zusatz vorhanden war, unberücksichtigt geblieben ist.

Tabelle I

Gemisch Grundöl A-I A-2 B-I B-2 C-I C-2 ,. D E F G-I G-2

Zusammensetzung

in #'

ZDDP* 1,5 3,0 1,5 1,5 1,5 1,5

Sulfonat^ - 1,0 2,0 2,0 2,0 2,0 1,0

chloriertes Wachs 3,0 6,0 3,0 3,0 3,0 3,0

Grundöl** 100 98,5 97,0 99,0 98,0 97,0 94,0 96,5 95,5 94,0 93,5 94,5

<° Mean Hertz Load,

kg 20,3 42,5 42,3 36,3 32,3 32,8 26,0 40,7 41,8 38,3 52,0 47,3

*) Zinkdialkyldithiophosphate

^ «*) Einschliesslich des Öls, das In dem Konzentrat des Zusatzes, sofern vorhanden,

enthalten war.

# ) Einschliesslich der überbasierenden Bestandteile und einschliesslich des
Sulfonates selbst, jedoch ausschliesslich des Verdünnungsöls.

Man erkennt aus den in Tabelle I enthaltenen Versuchsergebnissen, daß der Zusatz von 1,5 Gew.% an Zinkdialkyldithiophosphat zu dem Grundöl eine merkliche Zunahme der Mean Hertz Load, und zwar von 20,3 kg auf 42,5 kg bewirkt. Wenn jedoch die Menge dieses Zusatzes auf 3 Gew.% verdoppelt wurde, dann konnte keine weitere Zunahme der Mean Hertz Load festgestellt werden (Gemische A-I und A-2). Man erkennt ferner, daß durch die Zugabe von 1 Gew.% an überbasiertem Calciumsulfonat bei dem gleichen Grundöl eine beachtliche Erhöhung der Mean Hertz Load Λ von 20,3 kg auf 36,3 kg erreicht wurde. Wiederum stellt man bei Verdoppelung der Menge des Zusatzes in dem Grundöl keine weitere Erhöhung der Mean Hertz Load fest (Gemische B-I und B-2). Mit einem Zusatz von 3 Gew.% chloriertem Wachs, das 50 Gew.$ Chlor enthielt, erreicht man eine beachtliche Zunahme der Belastung, von. 20,3 kg auf 32,8 kg. Wenn man jedoch die Menge dieses Zusatzes verdoppelt, dann stellt man wiederum keinen weiteren Anstieg der Mean Hertz Load fest (Gemische C-I und C-2).

Wenn man nun die Ergebnisse untersucht, die erreicht wurden, wenn man eine Kombination von zwei der drei Bestandteile benutzte, dann erkennt man, daß kein Anstieg der Mean Hertz Load stattfindet, wenn 2 Gew.% des überbasierten Calciumsulfonats zu einer Mischung zugegeben wurden, die 1,5 Gew.% des Zinkdialkyldithiophosphats enthielt; (Gemisch D) oder wenn 3 Gew./o des chlorierten

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Wachses zu einem Gemisch zugegeben wurden, das 1,5 Gew.% an Zinkdialkyldithiophosphat aufwies (Gemisch E). Zwar konnte bei Zugabe von 2 Gew.% des überbasierten Calciumsulfonats zu dem 3 Gew.# an chloriertem Wachs enthaltenden ölgemiseh (Gemisch P) eine geringe Verbesserung der Belastung, und zwar von 32,8 kg auf 38,3 kg, festgestellt werden, jedoch war der Wert bei weitem nicht so hoch, als wenn 1,5 Gew.% an Zinkdialkyldithiophosphat allein eingesetzt wurdet wobei eine Belastung von 42,5 kg möglich war (Gemisch A-I).

Wenn man demgegenüber die Zusammensetzungen untersucht, in denen alle drei Bestandteile vorhanden waren, so erkennt man, daß eine Kombination von 1,5 Gew.$> Zinkdialkyldithiophosphat, 2 Gew.# des überbasierten Calciumsulfonats und 3 Gew.% des chlorierten Wachses eine Mean Hertz Load von 52,0 kg erbrachte (G-I), die weit höher liegt, als man dies bei Verdoppelung der Konzentration der einzelnen Bestandteile oder bei Zugabe einer der Bestandteile zu einem Gemisch, das schon einen der anderen Zusätze enthielt, hätte erwarten können. In ähnlicher Weise konnte bei Verwendung nur der halben Menge des Caleiumsulfonates in einem alle drei Zusätze enthaltenden Gemisch (G-2) eine Belastung von 47,3 kg erzielt werden. Daraus erkennt man, daß ein überraschender synergistischer Effekt bezüglich der Belastungsfähigkeit in einem Schmiermittel eintritt, wenn darin alle drei der Zusätze vorhanden sind.

1 ü ι ti IWf ι Λ- χ

Beispiel 2

Es wurden weitere Gemische unter Verwendung des gleichen Grundansatzes, des gleichen chlorierten Wachses und des gleichen Zinkdialkyldithiophosphats, wie in Beispiel 1 beschrieben, Jedoch mit unterschiedliehen Metallsulfonaten zubereitet. Eines dieser Metallsulfonate war ein 45 Gew.#- iges Konzentrat eines neutralen Caleiumerdölsulfonates, das von Erdölsulfonsäuren mit einem Molekulargewicht von 450 gewonnen worden war, in öl. Das andere war ein 4-5-volum-#- M iges Konzentrat eines synthetischen Bariumsulfonates hoher Alkalinität, das von Alkylbenzolsulfonsäuren mit einem Molekulargewicht von etwa 460 gewonnen worden war. Die Analyse des Konzentrates ergab 14,5 % Barium, und die Gesamtbasenzahl lag bei etwa 59- Gemische, die alle drei Bestandteile, also sowohl die zuvor beschriebenen Sulfonate zusammen mit dem Zinkdialkyldithiophosphat und auch das chlorierte Wachs enthielten, wurden in Vergleich gesetzt zu anderen Gemischen, die nur eines der beschriebenen Sulfonate enthielten. In der nachfolgenden Tabelle II sind die ermittelten Mean Hertz Load Werte und die Zusammensetzungen· jedes der Gemische angegeben. Es sind wiederum die tatsächlichen Konzentrationen jedes Zusatzes, unabhängig von der Menge an Verdünnungsöl, aufgeführt.

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	in	A Tabelle	II	J	1	644884
Gemisch			H		K	L
Zusammensetzung	Gew. %
ZDDP*			1,'	5 1,5

chloriertes Wachs — — · 3,0 3,0 neutrales Calciumsulfonat 1,2 — 1,2

überbasiertes Barium-

sulfonat . — 1,2- — 1,2

Grundöl** 98,8 98,8 94,3 94,3

Mean Hertz Load, kg 25,5 21,2 46,7 45,8

«) Zinkdialkyldithiophosphate

<wc) Einschließlich des aus den Konzentraten stammenden Öls

Beispiel 3

Es wurde eine wie Gemisch G-I im Beispiel 1 zusammengestellte Zusammensetzung mit den gleichen Bestandteilen in den gleichen anteiligen Mengen zubereitet, jedoch mit dem Unterschied, daß anstelle des chlorierten Wachses 3 Gew.# an chloriertem Diphenyl (mit einem Chlorgehalt von 54 Gew.#) verwendet wurden.

Beispiel 4

Eine erfindungsgemäße Getriebeölmischung wurde in der Weise zubereitet, daß 73#j5 Gew,# des in Beispiel 1 beschriebenen

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Grundöls, 17*4 Gew.$ eines mittels Lösungsmittel entasphaltierten und mittels Lösungsmittel entwachsten Rückstandes von mittelamerikanisehern Erdöl, der eine Viskosität von 207 SSU bei 99°C hatte, 0,5 Gew.% eines Stockpunkt-Erniedrigungsmittels aus wachsalkyliertem Naphthalin, 2,0 Gew.$ eines 70gew.#igen Konzentrates von Zinkdialkyldithiophosphaten, die aus einem Gemisch von P₀S₁- behandeltem Isopropylalkohol und P₀S₁- behandelten! Methylbutylearbinol abgeleitet waren, in Schmieröl, 3,0 Gew.# eines chlorierten Kerosins mit einem Chlorgehalt von 41 % und 4,0 Gew.% eines überbasierten Calciumsulfonat-Konzentrates, das zu 42 Gew.% aus einem Verdünnungsöl und zum rest- f liehen Teil aus überbasiertem Zusatz bestand, miteinander vermischt wurden. Die Basenzahl des Calciumsulfonat-Konzentrates betrug 250, und das Calciumsulfonat war abgeleitet von Erdölsulfonsäuren mit einem Molekulargewicht von etwa 450.

Beispiel 5

Es wurde eine Getriebeöl-Zusammensetzung durch einfaches Vermischen von 7^ Gew.# des in Beispiel 1 beschriebenen Grundöls, i 17,5 Gew.# des in Beispiel 4 beschriebenen Rückstands, 0,5 Gew.# des in Beispiel 4 angegebenen Stockpunkt-Erniedrigungsmittels, 1,0 Gew.% Sorbitanmonooleat-Rostinhibitor, 2,0 Gew.# Calciumsulfonat-Konzentrat, J>,0 Gew.# chloriertem Paraffinwachs und 2,0 Gew.% an Zinkdialkyldithiophosphat-Konzentrat zube- reltetj die drei letztgenannten Zusätze waren diejenigen, die

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in Beispiel 1 beschrieben sind. Es wurde gefunden, daß die Mean Hertz Load für dieses Gemisch bei 56,4 kg lag.

Dieses Geraisch wurde zum Schmieren einer Transmission eines landwirtschaftlichen Traktors verwendet, die alle üblichen Übertragungsgetriebe zusammen mit dem Hauptantriebsgetriebe, worin ein Spiralzahnkegelrad und ein Umlaufgetriebe eingeschlossen waren, aufwies. Die Transmission wurde mit diesem ölgemisch bei einer öltemperatur von 82⁰C mit einer Belastung gefahren, durch die j51 600 bis 35 200 kg/cm Kontaktbelastung auf das Hauptantriebsgetriebe ausgeübt wurden. Unter solchen Bedingungen konnte über eine Zeitspanne von mehr als 200 Stunden gefahren werden, ohne daß das Hauptantriebsgetriebe ausfiel, und dies stellt eine ausgezeichnete Arbeitsleistung dar.

Demzufolge ist das erfindungsgemäße Schmiermittel insbesondere geeignet zum Schmieren von Transmissionen mit Getrieben, die Kontaktbelastungen von wenigstens Jl 600 kg/cm unterworfen sind.

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Claims

Patentansprüche

1. Verbessertes Schmiermittel auf Basis einer Hauptmenge eines Grundschmieröls und einer geringeren Menge einer die Belastbarkeit verbessernden Zusatz-Kombination, dadurch gekennzeichnet, daß darin (a) etwa 0,3 bis 4 Gew.% eines Erdalkalisalzes einer Kohlenwasserstoffsulfonsäure mit einem Molekulargewicht im Bereich von etwa 400 bis 900, (b) etwa 0,2 bis 3 Gew.% eines Metallsalzes eines Metalls der Gruppe II einer Dialkyldithiophosphorsäure, deren Alkylgruppen 3 bis 12 Kohlenstoffatome aufweisen, und (e) etwa 0,5 bis 10 Gew.% eines halogenierten Kohlenwasserstoffs mit einem Halogengehalt von 35 bis 75 Gew.% in einer dem Schmiermittel etwa 0,2 bis etwa 3 Gew.% an Halogen vermittelnden ausreichenden Menge enthalten sind, wobei die Gewichtsprozente sich auf die Gesamtmenge des Gemisches beziehen und wobei jede der Komponenten (a), (b) und (c) wenigstens 15 Gew.# der Gesamtmenge von (a) plus (b) plus (c) ausmacht.

2. Schmiermittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das darin enthaltene Sulfonsäuresalz eine Gesamtbasenzahl von wenigstens 60 aufweist.

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3. Schmiermittel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß darin als Dialkyldithiophosphorsäuresalz ein Zinksalz vorhanden ist.

4. Schmiermittel nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als halogenierter Kohlenwasserstoff ein chloriertes Paraffinwachs vorhanden ist.

5. Schmiermittel nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als SuIfonsäuresalζ ein überbasiertes Caleiumsulfonat mit einer Gesamtbasenzahl von etwa 300 vorhanden ist.

6. Schmiermittel nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als halogenierter Kohlenwasserstoff chloriertes Biphenyl vorhanden ist.

7. Schmiermittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, ^ daß als Dialkyldithiophosphorsäuresalz das Zinksalz von

gemischten C₂, bis C₁- Dialkyldithiophosphorsäuren vorhanden ist.

8. Verfahren zum Schmieren einer Transmission mit Kontaktbelastungen von wenigstens 31 600 kg/cm ausgesetztem Getriebe, dadurch gekennzeichnet, daß diese Transmission mit einem wie in Anspruch 1 definierten Schmiermittel geschmiert wird.