DE1806401A1

DE1806401A1 - Kraftuebertragungsfluessigkeit fuer Zugkraftantriebe

Info

Publication number: DE1806401A1
Application number: DE19681806401
Authority: DE
Inventors: Duling Irl Noel W Chester; Newingham Thomas Davis; Moore Robert Emery; Gates David Shuff; Haseltine Jun Marcus Walter
Original assignee: Sun Oil Co
Current assignee: Sunoco Inc
Priority date: 1967-11-01
Filing date: 1968-10-31
Publication date: 1969-06-19
Also published as: JPS4735763B1; GB1257473A; SE352372B; GB1257472A; GB1257474A

Description

679 834, 679 851

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf die Verwendung gewisser Naphthene und verzweigter Paraffine als Kraftübertragungsflud. Sie umfaßt weiterhin gewisse neuartige Übertragungsflüssigkeiten (Traction fluids) mit guten Tieftemperatureigenschaften, die ein Gemisch aus mindestens? einem verzweigten Paraffin mit hohem Viskositätsindex und mindestens einem Naphthen mit niedrigem Viskositäteindex und hohem Traktionskoeffizienten enthalten. Das Gemisch aus dem Paraffin und dem Naphthen hat vorzugsweise ein durchschnittliches Molekulargewicht im Bereich

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BADORiGlNAL

1806A01 I

von 170 - 1000, insbesondere 220 - 375. Besonders bevorzugt werden Paraffine mit einem hohen Grad an geminaler Verzweigung und einer Einfriertemperatur im Bereich von -120 bis -50⁰C und Naphthene mit einer Einfriertemperatur (Tg) im Bereich von -90 bis -30⁰G.

Gegenstand der Erfindung ist demnach eine ttbertragungsflüssigkeit für Krafttibertragungssysterne, die aus einer Kohlenwasserstoffbasis mit einer kinematischen Viskosität bei 98,89⁰C (210⁰F), im Bereich von 1,5 - 200,0'cSt, besteht, die einen der folgenden Bestandteile enthält:

a) ein Paraffinöl mit weniger als 1 Gew.-# gelbildender aromatischer Kohlenwasserstoffe:

b) ein Gemisch aas

1 ο 10-90 Gew.-??» mindestens eines verzweigten Paraffinöls, das im kernmagnetischen Resonanzspektrum eine' starke Bande bei 8,58 f und höchstens eine schwache Bande im Bereich von 8₉84 - 8,85 T aufweist, und

2« 10-90 Gew.-$ mindestens eines verzweigten Paraf-* e, das im kernraagnetischen Resonanzspektrum eine

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BAD ORIGINAL

*■■" ■

starke Bande im Bereich von 8,84 - 8,85 Γ und höoh~~ stens eine schwache Bande im Bereich von 8,58 t \ ■. aufweist! ^:

c) mindestens ein verzweigtes Paraffin, dessen wiederkehrende Einheiten iu mindestens 33 i> die Struktur

R 0 ■

besitzen, worin Methylrest und bedeuten;.

ein Wasserstoffatom oder einen einen Isopropyl- oder Isobutylrest

d) ein perhydriertes Polymeres, Copolyraeres oder Terpolymeres von
1. Styrol,
2.α -Methylstyrol,
3.9 -Methylstyrol oder

4. einem Mono- oder Dirnethyl-ringsubstituierten Derivat der Styrole 1, 2 oder 3»

e) ein substituiertes C^C^Q-Decalin, das als Substituenten mindestens einen der Reste: Cj-bis Cc-Alkylreste,

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BADOfUGfNAL

C^- bis Cg-Oycloalkylreste, Cg- bis O₁₀-Alkylcyclohexyl» und -Alkylcyclo pentylreste enthält;

f) ein hochhydroraffiniertes Naphthenschmieröl, das weniger als 1 io gelbildender aromatischer Kohlenwasser-: stoffe enthält;

g) ein C-j3- bis C.Q-Naphthen mit dem Perhydroterphenyl- oder Perhydrofluorenrest als Grundstruktur%

h) mindestens eine C-jp" ^is C.Q-Adamantanverbindung, die keine anderen Elemente als Kohlenstoff, Wasserstoff, Fluor und Sauerstoff enthält und in der bei Anwesenheit von Sauerstoff dieser in einer Äther- oder Esterverbindung vorliegt; oder

i) ein Gemisch mindestens eines der Bestandteile a), d), e)» f)» g)» h) mit 0,1 bis 20 Gewichtsteilen wenigstens eines synthetischen flüssigen Polymeren, Copolymeren ader Terpolyraeren eines C,- bis Cg-Olefins.

Die Erfindung wird im einzelnen in Verbindung mit einem Kraftübertragungssystem beschrieben, das. einen Zugantrieb und als Schmiermittel für diesen ein Medium umfaßt, das

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eine überwiegend im Schmierölbereich siedende Kohlenwasserstoffbaeis mit einer kinematischen Viskosität bei 98,89° C (210° P) im Bereich von 1,5 - 200,0 cSt entV hält. Diese Kohlenwasserstoffbasis enthält dabei wenigstens einen Kohlenwasserstoff, der einem perhydrierten Polymeren, Copolymeren oder Terpolymeren von Styrol, a-Methylstyrol, ß-Methylstyrol oder Alkyl-, Cyoloalkyl- und Alkylcyclohexylderivaten dieser perhydrogenierten Polymeren, Copolymeren oder Terpolymeren entspricht.

In der nachfolgenden Beschreibung wird zur Bezeichnung von Flüssigkeiten, die ein solches perhydriertes Dime-T res oder Codimeres dieser Styrole enthalten, die Bezeichnung "Hydiraer" verwendet.

Fluorsubstitutionsprodukte der genannten Kohlenwasserstoffe, in welchen eines bis zu allen Wasserstoffatomen des Kohlenwasserstoffs durch Fluor ausgetauscht ist, eignen sich ebenfalls als Übertragungsmedien oder Komponenten für Überti'agungsmedien; sind jedoch für die mei·^ sten Anwsndungszwecke zu teuer.

Diese Beschreibung soll jedoch so verstanden werden, daß ein erfindungsgeraäßes Schmier-= oder Übertragungsmittel

=* 5 —

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BAD ORIGINAL

"■" """ · 1 §064.01

zusätzlich zu den aufge25ah.lten naphthenischen und verzweigt-paraffinischen Bestandteilen (oder deren Fluorsujj« stitutionsproöuteten) andere Öle und Zusatzstoffe enthal-ten kannj wie ein Sehaumverhütungsmittel, ein phosphorhaltiges Mittel sum Verbessern der Gleiteigenschaften, ein Mittel gum Verbessern des Viskositätsindex (z.B. hochmolekulares Polyisobutylen), einen Stockpunkterniedriger (z.B. ein Fluor enthaltendes, gesättigtes Polyolefin), einea Korrosionsinhibitor (z.B. vom Alkylenglyeol-pentaboratsalz-TypJs, ein Antioxydationsmittel und ein Schlammdispergiermittel, iain besonders wertvolles Additiv, das · Wirkungen als Detergens, Korrosionsinhibitor und als Mittel zur Verbesserung der Gleiteigenschaften bei hoher Geschwindigkeit in sich vereinigt, ist ein Magnesium-., Calciumoder Bariumsalz, insbesondere ein überalkalisiertes Salz, einer schwachen Säure oder eines Teilesters einer schwachen Säur®,, wie von Thiophosphorsäuren, Phenolen, Phosphorsäurediestern, sulfonierten aiky!aromatischen Kohlenwasserstoffen und ähnlichen. Beispiele dafür sind überalkalisierte Salsie von Bithiophosphorsäure, Calciumalkylphenate und Calciumsalze von Mahoganysäuren_o Addictive, deren Zusatz zu der erfindungsgemäßen Kohlenwasserstoff basis vermieden werden sollte, sind Verbindungen mit langen gei?ad@kettigen oder schwach verzweigten Alkyl-

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Das nachfolgend manchmal ale "Hydimer" bezeichnete perhydrierte Dimere oder Codinere kann vorzugsweise überwiegend aus einem C^g- bis C^-Cyclohexylhydrindan oder einem C₁₂- bis O₂Q-Di(cyclohexyl)-alkan bestehen und stellt gewöhnlich ein Gemisch aus Isomeren beider Strukturen dar. Die genannten naphthene besitzen folgende Strukturformeln:

R¹ R·

Di(cyclohexyl)alkan

R¹

Cyclohexylhydrindan

worin η 1-3, R^ und R₂ Wasserstoffatome oder Methyl- . res te, R^, R,, Rc, Rg und R₇ Wasser stoff atome, Methylreste, ütuyl-, oder Isopropylreste, R¹,. einen Methyloder Xthylreet und R'_2> R¹^, R¹^, R'₅, R'₆, R^f _?, R'₈ und R'q W-ABserstoffatome oder Methylreste bedeuten.

-H-

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BAD ORJGINAl

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So können beispielsweise 2Q9 g (239- ml) ß-Methylstyrol mit 7 ml RJPO..BF- unter Bildung eines karamelähnlichen Reaktionsproduktes polymerisiert werden, das tiberwiegend bei 315", 56 bis 323,9⁰C bei einer Atmosphäre (/12Q^ 125° C. bei 0,75 mm Hg) siedet und in der Hauptsache aus einem Dinieren der folgenden Stnrä^r besteht:

OH₂-OH₅

In einer im Bereich von 323,9 bis 448,9° C (125-225° 0 bei 0,75 mm) siedenden Fraktion (45 g) wurden außerdem das Trimere und das Tetramere vorgefunden.

Eine erfindungsgemäße Kohlenwasserstoffbasis -mit einem anfänglichen Traktionskoeffizienten, der größer ist als der von 1,3-(5i7-Dimethyl)-ädamantyl-dipelargonat (DMAP) bei 182,9 m/min, pro 28.123 kg/cm² (600 ft./min. pro-400.000 p.s.l./200° F), kann außerdem zusätzlich zu dem perhydrierten Dimeren, Trimeren und Tetrameren bis zu 10 Gew.~# aromatischer Verbindungen, wie Naphthaline, Phenanthrene, Acenaphthene, Indacene, Hydrindacene, Fluo-

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_oWGtNAU

rene, Phenylindane, Phenylhydrindaae und Phenylalkylcyclohexyl*-Verbindungen 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 Rei-bungsiantrieb 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 rau (260 UVA) von weniger als 0,1 und eine Jodzahl von weniger als 2 belegt wird. ^;

Wenn die erfindungsgemäße Kohlenwasserstoffbaeis im wesentlichen aus Naphthenen besteht, die perhydrierten Styrol triraeren oder -dimeren oder deren Alkylderivaten entsprechen, weist diese Basis einen niederen Viskositäts- ' index und daher schlechte Tieftemperatureigensehaften, wie Tropfpunkt auf. Es wurde überraschenderweise gefunden, daß neue übertragungsflüssigkeiten mit einem Traktionskoeffizienten, der mindestens 10 # höher als der von ims 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 erfin-

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BAD ORKaINAL

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dungsgeiftäßen perhydrierten flüssigen dimeren oder triineren Styrolen bestimmte verzweigte Paraffinkohlenwaeserstoffe vermischt.

Überraschenderweise wurde gefunden, daß besonders wirkungsvoll Kraftübertragungssysteme sind, die als Schmier- und Übertragungsmittel für einen Reibungskraftantrieb eine Kohlenwasserstoffbasis mit einer UV-Absorption bei 260 mu von weniger als 0,5 aufweisen, die mindestens ein substituiertes Q^- bis C^-Cyclohexylhydr indan der genannten Struktur enthält.

Dieses Hydrindan sollte in einem Anteil von mindestens 5 Gew,-$, bezogen auf die Basis, zusammen mit 0,1 bis 20 Gewi-%, bezogen auf Hydrindan, eines verzweigten Paraffins anwesend sein, das einem vollständig hydrierten, flüssig gen Polymerenί öopolymeren oder Terpolyraeren eines C₄-* C^- Uc- oder ü„~01efins entspricht. Solche Olefine sind vorzugsweise Isobutylen, 3-Methylbuten-1, 4-Methylpenten-1 oder 2,3-Bimethylbuten-ie Besonders vox'teilhaft ist es; wenn mindestens 33 i° (insbesondere 90 bis 100 56) der wiederkehrenden Einheiten (mit Ausnahme der endständigen Methylgruppen} dieses Olefinpolymeren die Struktur

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R'

-σ-

•Ο

aufweisen» worin R¹ ·,. ein Wassers toff atom oder einen Methylrest bedeutet und R¹^ einen Isopropyl- oder Isobutylrest darstellt, wenn R¹^ ein Wasserstoffatom ist, und R^W2 einen Methyl-, Äthyl-, Isopropyl- oder Isobutylrest bedeutet, wenn R^w^ ein Methylrest ist. Weiterhin bevorzugt werden Verbindungen, in welchen die durchschnittliche Anzahl von Verzweigungen pro Molekül grosser als 3 ist, (Sie geminale Konfiguration wird als zwei Verzweigungen betrachtet.)

Beispielsweise kann das Olefinpolymere ein durchschnittliches Molekulargewicht von 170 - 1000 aufweisen, wenn raindenstens 33 5S und vorzugsweise mindestens 50 *f> der wiederkehrenden Einheiten des Polymeren (ausgenommen die Endgruppen) die folgende Struktur aufweisen:

C -

H C

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ORfGHNAt WSPECTEÖ

Besondere Vorzüge in Verbindung mit einem solchen Paraffin, daß einem Polyisobutylen oder einem Oopolymeren oder Terpolymeren von Isobutylen mit anderen Butenen entspricht, weist ein Medium auf, das als Hydrindan die Isomeren von 1-Methyl-3~cyclohexylhydrindan oder 1,1,3-Trimethyl-3-cyclohexylhydrindan oder Gemische dieser Verbindungen enthält. '

Das kernmagnetische Resonanzspektrum (MHR) des besonders bevorzugten, in hohem Maße geminal verzweigten Paraffin-Öle weist bei etwa 3,38 ¹C eine durch die behinderte Methylengruppe verursachte Bande auf, die größer ist als die durch, unbehinderte Methylengruppen (bei etwa 8,85Ό hervorgerufene Bande. Verzweigte Paraffinöle mit einem derart hohen Grad an durch Hachbargruppen 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 C₁₆- bis C,₀-Naphthen und mindestens einem verzweigten Paraffin enthält, eine Viskosität im Bereich von 1,8 bis 20,0 cSt bei 98,89° C,

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ORIGINAL INSPECTED

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eine Vißkositätstemperaturfunktion TI von mehr als 40 und einen Traktionskoeffizienten, der mindestens ua 10 * größer ale der ron EMAP bei 182,9 m/nln. bei 93,33⁰C und 28.123 kg/cm ist. Ton besonderem Wert ist eine solche Kohlenwasserstoff basis, die 5 bis 50 Gew.-?C. der Isomeren von 1,1,J-Trimethyl-S-cycloheacylhydrindan und 1 bis 16 Gewichtsteile eines Isobutylenpolymeren oder -copolymeren pro Gewichtsteil des Hydrindane enthält.

Zusätzlich zu dem verzweigten Paraffin oder an Stelle des verzweigten Paraffins kann die erfindungsgeiaäße Kohlenwasserstoff basis zur Verbesserung des Viskositätsindex außerdem 2 bis 25 Gew.-?5 O₁Jg- bis Ogo der folgenden Strukturformel enthalten:

R,

In dieser formel stehen 4i« Hfite R₁, Rg, IU und I^ für Wasifritoffatarne und ©yeHsehe und &§yolis©h# paraffini· sit 1 · 12 0

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BAD ORIGINAL

Hydrindan Siedepunkt ⁰C linemati- · ABtH bei 0,5 mm sehe Yiakö- D227O • -- eität (oSt.) 98.89 0

2Hn-DeOyI- "„·:.. . ■ hydrindan 129 ' 2.50

5-Deoyl-

hydrlndan 130 2.43 W

2-n-Butyl-1-

n-hexylhy-

drindan 119 2.36 63

5-n-Butyl-6-

n-hexyl-

hydrindan 119 2.18 88

2-n-Butyl-5-

n-hexyl-

hydrindan 123 2.28

Die erfindungsgemäß geeigneten perhydrierten Oligomeren von Styrol, cb-Methylstyroi, β -Methyletyrol 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 I»in|e aus dem gewünschten Dinieren und einem gerinn gen Anteil des Trimeren und anderen Nebenprodukten besteht. Andrerseits kann die Polymerisation unter solchen

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ORIGINAL INSPECTED

-β"

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• Bedingungen vqrgenoaaen werden» deJ ein- hochmolekulares halbfeetes öder sogar ein festes Polymeres gebildet witd und das erhaltene Hochpolymere anschließend, beispielsweise durch thermisches Cracken (voreugewelse unter vor? iindertea Druck) «u einem öl depolyaerisiert werden, das aus de» gewünsohten Dimeren oder einem Gemisch von Dimeyen und anderen Hebettprodukten, wie Trimferen, besteht. βο enthält ibeiepieleweise das durch thermische Depolymerieatlon bei verminderte« Druck aus hochmolekularem Pöiy-i-(iHiethjrletyrol) erhaltene öl eine geringe Menge eines frisieren Tom Hydrindantyp mit einem Molekulargewicht von 354, das ft$gfrnde Struktur aufweistt '

CH. , CH,

CH,

Öle aus einem überwiegenden Anteil dieses Trimeren kön·- nen .durch Destillation von Poly(cwnethyletyrol)-Ölen erhalten werden, die eine im Bereich von etwa 329,5 i 496° C oiedende Fraktion enthalten. Trimere dieses turtyps werden nachfolgend manchmal als "Hydrindan-Trimere"

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ORIGINAL INSPECTED

eine Überwiegend oberhalb 260° C liegende Kohlenwasserstoffbasis mit einer kinematischen Viskosität bei 98,89° C in Bereich von 1,5 bis 200,ο (vorzugsweise 1,8 - 20) cSt enthält. Diese Kohlenwasserstoffbasis enthält ein perhydriertes Trimeres, Diraeres oder Codimeres

von . . · .

(1) Styrol,

(2) ouMethylstyrol,

(3) ß-Me thy !styrol oder

(4) eines .nit einem oder zwei Methylresten am Ring substituierten Derivats dieser Styrole (i), (2) oder (3).

'Zur Vermeidung von Flüssigkeitsverlusten soll der Siedepunkt der Basis vorzugsweise nicht unterhalb des Grasölbereichs liegen, insbesondere sollte die Basis im Schmierölbereich sieden. Die öibasis sollte allgemein überwiegend bei etwa 260° C und vorzugsweise überwiegend oberhalb 315,56° C sieden und (mit der Ausnahme von Fetten) einen 90 #-Anteil unterhalb 510° 0 aufweisen. Die Destillation solcher Produkte wird vorzugsweise bei vermindertem Druck (z.B. unterhalb 5 mm Quecksilber), einschließlich mit Hilfe Vakuum-Dampf-Destillation durchgeführt, um thermische Zersetzung zu vermeiden.

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ORIGINAL

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Gewöhnlich enthalten die erfindungsgemäßen monomerenfreien perhydrierten Reaktionsprodukte Komponenten, die überweigend im Bereich von 100 bis 250° G 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 71,11° C und insbesondere oberhalb 121,11° 0, Die Viskosität und/oder der Viskositätsindex der erfindungsgemäßen öle kann außerdem durch "Dumbbell-blending" eingestellt werden. Zu diesem Zweck werden festgelegte Mengen leichter (niedrig siedender) Anteile und schwerer (höher siedender) Anteile zugesetzt.

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 erfindungsgemäßen perhydrierten Styroldimerisaten vorliegen, die jedoch in Destillationsrückständen 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 Dimerisats vor der Perhydrierung, insbesondere durch Polymerisation des Dimerisats mit zusätzlichem Monomeren hergestellt werden·

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ORIGINAL INSPECTED

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ketten und/oder stark polaren Gruppen, wie O₁₂- bie C2o*-Alkylainine und Dibutylphoephit. Im allgemeinen zeichnen sich geeignete Zusatzstoffe durch ein Reibungsverhältnis (Friction Ratio) bei 182,9 m/min. (600 ft./min.! (oder darüber) von mehr als 0,8, vorzugsweise mehr als 0,9t aus.

Kraftübertragungsfluds 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 amerikanischen Patentschriften und Veröffentlichungen beschrieben werden:

1 867 553 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 (Hew York,H.Y. Meeting 17.-20. Mai 1956).

Hewko, L₄O., AIAA Paper 67-429 (AIAA 3rd Propaleion Joint Specialist Conference, Washington D.O., 17.-21, Juli 1967).

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ORIGINAL !MSPECTEO

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, r

Se let »war keine Möglichkeit bekannt, aus der Struktur Oder anderen chemischen Gegebenheiten absuleiten, ob ■I j 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 als Übertragungsmedium eine Flüssigkeit mit Hilfe von Vorrichtungen und Verfahren su prüfen, wie sie in der USA-Patentschrift 2 045 555 oder Ton F. G. Rounds, Journal of C * E Data, Band 5, Nr. 4, Seiten 499-507 (1960)/ und ASLS Transactions, Band 7, Seiten ,11-23 (1964), beschrieben sind. Von besonderem \ Wert ist die Forschungs-Zugkraftvorriohtung nach L. 0. Hewko et al in Proceedings of the Symposium on Rolling Contact Phenomena, Seiten 157 - 185 (1962), Elsevier, Amsterdam, Niederlande.

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

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ORIGINAL INSPECTED

so

Es wurde außerdem festgestellt, daß ein besonders wertvolles Krafttibertragungssystem ein in Stufen arbeitendes Hollengetriebe oder ein stufenlosea Getriebe und als Schmier- und übertragungsmittel dafür ein Gemisch.umfaßt, das eine im Schmierölbereich liegende Kohlenwasserstoffbasis mit einer Ultraviolettabsorption bei 26 Millimikron (260 UVA) von weniger als 0,5 aufweist, die vorzugsweise mindestens 10 Gew.-^ eines Cj g- bis Gg^-Hydrindane enthält. So gestattet beispielsweise die Verwendung eines Schmiermittels aus einer Kohlenwasserstoffbasis, die 45 Volumenprozent 1,1,3-Trimethyl-3-oyclohexylhydrindan (häufig als DMMCHH bezeichnet), 5 Volumenprozent 2,5-(Dicyclohexyl)-2-methylp.entan (DCHMP) und 50 Volumprozent eines Polyisobutylenöls mit einer Viskosität von 5 cSt (bei 210° E bzw. 98,89° C), mit 33 f wiederkehrenden Einheiten mit geminaler Dimethylkonfiguration, als Schmier- und Übertragungsmittel für ein in Stufen arbeitendes Rollengetriebe, daß das hierdurch gebildete Kraftübertragungesystem mit dem doppelten Drehzahldurchsatz arbeitet als bei der Verwendung der besten bisher bekannten Flüssigkeiten (naphthenieche Mineralöle).

Außerdem wurde festgestellt, daß flüssige C^.-

mit einem Spirodecan-, Spiropentan-, Perhydrofluoren-,Per-

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ORIGINAL INSPECtEO

hydrobiphenyl-, Perhydroterphenyl-, Decalin-, Horbornan-, Perhydroindacen-, Perhydrohomotetraphthen-, Perhydroacenaphthen-, Perhydrophenanthren-, Perhydrocrysen-, -Perhydroindan-i-spirocyelohexan-, Perhydrocarylophyllen-, Pinan-, Oamphan-, Perhydrophenylnaphthalin- oder Perhydropyrenrest, als Grundstruktur, ausgezeichnete Schmier- und Übertragungsmittel für Kraftübertragungen sind.

In einer später näher erläuterten, neuen und vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wurde festgestellt, daß gewisse Adamantankohlenwasserstoffe und deren Fluor-, Äther- oder Esterderivate als Übertragungsfltissigkeiten oder Bestandteile von Übertragungsflüssigkeiten wertvoll sind. Im allgemeinen scheinen gute Traktionseigenschaften 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 (210° F) und Tieftemperatureigenschaften, werden jedoch als perhydroaroiaatische Verbindungen Naphthene bevorzugt, die den Hydrindan-, Decalin-, Perhydrophenanthren-, Bicyclohexyl- s Perhydroterphenyl-, Perhydroacenaphthen-, Adamantan- oder Perhydrophenalenrest enthalten. Fluor-

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BAD 08fG!NAL

derivate dieser Perhydroaromaten, in welchen im Durch- j schnitt 1 bis sämtliche Wasserstoffatome des Kohlenwasserstoffs durch Fluor ersetzt sind, sind ebenfalle als Übertragungsflüssigkeit oder Komponenten fttr Ober-* tragungsflüssigkeiten geeignet.

Im allgemeinen weisen Naphthene mit niedrigerem Viekositätsindex (insbesondere unterhalb einem ASTM-VI von O, ausgenommen Verbindungen mit einer Phenanthrene oder Adamantan-Grundstruktür) 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 ist, als Gasöl oder, wenn -es fest ist, als Lagerschmierfett verwendet werden·

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung stellt ein Kraftübertragungssystem dar, das einen Zugkraftantrieb (traction drive transmission) und als Schmier- und Übertragungsmedium dafür eine Zusammensetzung umfaßt, die

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original

VHd d^i· oben genannten Trimeren manohmal als "HTAMS-H¹* (hydriertes triaeree a-Methylstyrol mit Hydrindan als Struktureinheit) beseiohnet. Die anderen Strukturarten τοά polymeren 8tyroien werden nachfolgend manchmal als "Poly(alkyji.^yolohexan)ⁿ oder folgendermaßen bezeichnet; "Oyolohexapwimeres", die Polymeren mit drei Struktur·?- einheit en, "HTAMS", die hydrierten Trimeren von α-Methylstyrol, dip keinen Hydrlndanreat als Struktureinheit enthalten.

Nach der Perhydrierung weist dieses Trimere eine Viekosität von etwa 120 oSt bei 98,89° C (210° F), einen Siedepunkt von etwa 230° C (446° F) bei 0,2 mm Quecksilber (oder etwa 487,78° C (910° F) bei einer Atmosphäre) auf und ist eine wertvolle Komponente für die erfindungsgemäßen Kohlenwasserstoff-Grundöle, für die eine hohe Viskosität erwünscht ist. Dieses Trimere ist, wie später veranschaulicht wird (Tabelle III) außerdem wertvoll als Zusatz but Erhöhung des durchschnittlichen Traktionskoeffisienten einer TraktionsflUssigkeit auf Basis von Kohlenwasserstoffen.

Bin Polymerisationsprodukt, das noch einen größeren Anteil dieses i'rimeren und daneben als sweite und Haupt-

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ORfGMNAL INSPECTEO

komponente 1,1-Dimethyl~3-methyl-3~pfaenyllndan enthalt, wird durch Polymerisation von α-Methylstyröl in ßegehwart von Aluminiumchlorid als Katalysator gebildet« .

Ein im wesentlichen trimerenfreies DimerisationsprojdMkt von a-Methylstyrol erhält man durch Umsetzung von Cumol mit Ferrichlorid. Diese Umsetzung führt zu 1,1,3-?Tr^n methyl-3-phenyl-indan als einziges Hauptprodukt neben einer geringen Menge der gesättigten Form des Dinieren von a-Methylstyrol, das an sich eine endständige Doppelbindung aufweist. Diese Verbindung ist 2-(p-Curayl)-2r· pheny!propan (ein Polyalkylcyclohexan) der folgenden

Struktur: . . ,,.

ti '

OE₃ · _CH

Gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung kann die Kraftübertragungsflüssigkeit Dimere mit einem Di(cyclohexyl)-alkan-Strukturgerüst, wie perhydrierte 2-(p-Cumyl)-2-phenylpropan oder 2,5-(Dicyelohexyl)=2-raethylpentan oder Naphthene enthalten, die den Dicyclohexanrest als Strukturgerüst aufweisen, wie Naphthene der folgenden Strukturformel:

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ORIGINAL IfMSPECTED

CH

Ein neuer und bevorzugter Typ einer solchen Kohlenwasserstoff basis, der besonders wertvoll als Schmiermittel für einen Zugkraftantrieb ist, weist eine Viekositats—Temperatur-Punktion 71 größer als 40 und einen Traktions» koeffizienten auf, der größer als der von DHAP bei 182,9 m/min., bei 93,,33° C und 28.123 kg/cm² ist. Diese Kohlenwasserstoffbasis enthält ein C^.- bis Q*g-Di(cyclohexyl)alkan oder -Dicyclohexan mit einer Einfriertemperatur unter -30° C und 0,1 bis 20 Gewichtsteile, bezogen auf den Gesaratnaphthengehalt der Basis, wenigstens eines vollständig hydrierten synthetischen flüssigen Polymeren, Copolymeren oder Terpolymer.en von O₄- bis Cg-Olefinen. Dabei beeitzen die erwähnten Di(cyclohexyl) alkane oder Dicyclohexane die folgende Strukturformel:

C t R₂

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3AD* ORtGfNAL

in der η O bis 4 und die Reste R,. bis Rg Wasserstoffatome, Methyl-, Ithyl-, 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 Oligonieren mit Hilfe eines Adsorptionsmittels, wie Kieselgel, saure aktivierte Tonerde oder eines kristallinen jseolithischen Molekularsiebs (Natriumzeolith Y) entfernt werden«

Das erfindungsgeraäß bevorzugte perhydrierte Dimere, Cycloalkylhydrindan, kann außerdem nach dem Ipatieff-Pines-Verfahren hergestellt werden. Beliebige der Cycloalkyl-perhydroisidan-Kohlenwasserstoffe, die eine kinematische Viskosität bei 98,89° 0 im Bereich von 1,5 bis 200,0 (vorzugsweise 3 bis 20) cSt aufweisen und oberhalb 200° 0 und unter etwa 500° ö bei einer Atmosphäre sieden, eignen aleh gut als Schmiermittel für einen Drehzahlwandler mit Reibungsantrieb, vor allem wenn dieses Hydrindan als Bestandteil einer Kohlenwasserstoffbasis vorliegt,,

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die außerdem ein durch Hydrieren eines flüssigen synthetischen Polymeren, Copolymere» oder Terpolyeeren eines C.-_t C--, Cg- oder C~-01efins (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-Kohlenwaeserstoffen (einschließlich anderer Alkylhydroindane) enthalten, wie Verbindungen, die durch Hydrieren von überwiegend oberhalb 273»9° C siedenden katalytischen Gasölfraktionen oder durch Alkylierung dieser Fraktionen mit olefinischen Cp- bis C-jq- (vorzugsweise C,- und C₁-) Kohlenwasserstoffen und anschließende Hydrierung erhalten wurden.

Als Bestandteile der erfindungsgemäßen Kohlenwasserstoffbasis geeignete Di(cyclohexyl)alkane können auch durch radikalieche oder anionische Polymerisation von Styrolen hergestellt werden. Besonders wertvoll für die Erfindung ist 1-{4-Hethyleyclohexyl)-1-(2-methyl-5-isobutylcyclohexyl)-2-inethylpropan

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GH^-O-CKL GH,

CH:/ '" T" H

QH

Auf Grvam aes höhen Tratet! anskoeffisieiiten und ihrer guten Stabilität bei lang dauerndem Gebrauch in einer Trans mission ißt eine erfindungsgemäße Kohlenwasserstoffbasis, die im.wesentlichen über 260° C siedet und eine Viskosität von mehr als 3 cSt bei 98,89° C aufweist und ein Naph then enthält ε das einem perhydrierten Dimeren oder Codiraeren von Styrol, <x-Methylstyrol, ß-Methylstyrol oder deren mono- oder dimethylringsubstituierten Derivaten entspricht; wertvoll als Schmier=· und Übertragungsmittel für Kraftübertragungen. Ein solches Kraftübertragung*?- system ibt 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 4t>4° gehaltenen Temperatur befinden. Ein solches Schmiermittel kann natürlich auch in einer Temperaturen weniger als -17»8° C ausgesetzten Kraftübertragung verwendet werden,

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wenn das öl bei höherer Temperatur gehalten wird (z.B. durch eine Heizung).

Zur Verwendung bei niedriger Temperatur und bei Anwendung von extrem hohen !Flüssigkeitsdrücken (z.B. in äusseren Unterseeboot-Transmissionen mit Druckausgleich) kann ein Kraftübertragungsflud mit einer Viskosität von weniger als 2 cSt bei 98,89° G 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 stufenlosen Automobilgetrieben sind Gewicht, Kosten und die Einfachheit der Vorrichtung von größter Bedeutung und es sind so niedrige Temperaturen wie «40° C in Betracht zu ziehen. In diesem Pail wird bevorzugt, daß das für die Automobiltransmission verwendete Schmiermittel eine Viskosität von nicht mehr als etwa 7000 cSt bei -28,89° C und einen Stockpunkt von nicht mehr als etwa -40° C aufweist. Ein solches ijbertragungamedium muß daher einen hohen Viskositätsindex (vorzugsweise Über 400 VTF-VI und insbesondere über 75) und eine Viskosität bei 98,89° C im Bereich von 5 bis 15 cSt aufweisen.

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1806A01

Paraffinöle mit einem hohen Anteil wiederkehrender Ein heiten der Strukturformel

C-

H C H

wobei R". ein Wassers toff atom oder einen Methylrest und R¹¹P einen Isopropyl- oder Isobutylrest bedeutet, wenn R".. für ein Wasserstoff atom steht, und R"« ein Methyl-, Äthyl-, Isopropyl- oder Isobutylrest ist, wenn Rⁿ* einen Methylrest bedeutet, weisen einen höheren Traktionskoeffisienten bei gegebenem Viskositätsindex als die anderen Paraffinöle auf.

Eine Ausführungsforia der Erfindung bezieht sich daher auf ein Kreftttbsrtragungssyetem aus einem Zugkraftantrieb und als Schmiermittel dafür einem Medium, das eine Kohlenwasserstoff "basis mit einer kinematischen Viskosität bei 98,89°' 0 im Bereich von 1,8 - 20,0 cSt aufweist, die mindestens ein verzweigtes Paraffin enthält, dessen wiederkehrende Einheiten eu wenigstens 33 $ die Struktur

30

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C ■

H C H

aufweisen, worin R₁ ein Wasserstoffatom oder einen Methylrest und Rg einen Isopropyl- oder Isobutylrest bedeuten. Vorzugsweise beträgt die durchschnittliche Zahl der Verzweigungen pro Molekül mehr als 3 (wobei Isopropyl- oder Isobutylreste R« 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 O⁰ 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 das K>aft-Ubertragungsflud wenigstens ein verzweigtes Paraffin, in dem der Rest R₁ ein Wasserstoffatom bedeutet, wenn Rp für eine» Isobutylrest steht, und der Rest R« ein Isobutylrest ist, wenn R₁ für einen Methylrest steht, (öl 7

und Öl 9).

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Beim Vergleich der ^MHydimer"-öle (öle 5 und 14) kann festgestellt werden, daß das öl mit dem höheren Anteil an Oligomeren vom Hydrindantyp (öl 5) zu einem höheren durchschnittlichen Traktionskoeffizienten bei 304,8 m/sec. und einer höheren Viskositäts-Temperatur-Funktion VI als das Hydimeröl (öl 14) mit einem höheren Anteil an Di-(cyclohexyl)-Struktur zeigt.

Neue Kraftübertragungsfluds 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 :

R".

G-

R",

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OfWGJNAL !NSPECTEO.

'■"Τ"

öle mit guten Traktionskoeffizienten und gutem Viskosität β index erhalten werden können.

Xn Tabelle I sind die in gewissen ölen enthaltenen primären Struktureinheiten und/oder Verfahren zur Herstellung dieser öle aufgeführt. Tabelle II gibt gewisse Eigenschaften der geprüften öle, einschließlich der nach dem Verfahren von F. G. Rounds in Journal of C & £ Data unter verschiedenen Bedingungen geprüften Traktionskoeffizienten. In diesem Zugtest war jedem öl 1 £ DBGP (Dibutylparakresol) als Antioxydationsmittel zugesetzt.

Vorzugsweise besitzt das als Bestandteil der erfindungsgemäßen Gemische vorliegende verzweigte Paraffin einen relativ niedrigen Siedepunkt (das bedeutet ein sehr einheitliches Molekulargewicht), Es wird außerdem bevorzugt, Öle einzusetzen, die durch Hydrierimg eines durch Ziegler-Katalyse hergestellten Olefinpolyraeren oder durch thermisches öracken eines hochpolymerlsierten Olefins erhalten wurden. In aweiter Linie werden durch Säurekatalyse hergestellte Polymere und an dritter Stelle der Wahl durch liad.ikalkatalyse ex'haltene Polymere verwendet. Im allgtimeinen wird das als erfindungsgemäße Komponente bevorzugte '/ersweigte Paraffin durch Polymerisation eines Ölex'ins, wie Isobutylen, beispielsweise mit einem Ziegler-

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Katalysator, hergestellt. Dabei bildet sich ein ziemlieh 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 Disubstituion oder geminaler Verzweigung aufweist. Obwohl durch Polymerisation, Destillation und Hydrierung ein ähnliches öl hergestellt werden 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 Gracken unä anschließende starke Hydrierung durch hydrierendes Craeken einee viskosen Olefinpolyraeren erhalten v;e??äen.

BrfinduiigBgemäß werden Öle mit einem hohen Grad geminaler Dimethy!verzweigung bevorzugt, wie das durch thermisches Cracksn und anschließende Hydrierung eines hochmolekularen,

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BAD ORIGINAL

- bei niedriger Temperatur polymerisierten Polyisobutylene hergestellte Polyieobutylenöl, das die regelmäßig wiederkehrende Isobutylettstruktur aufweist. Die durch diese thermisohe Spaltung hergestellten öle haben kernmagnetische Resonansspektren, die sich iron den Spektren der durch Hochtemperaturpolymerisation hergestellten öle unterscheiden« Fraktionen mit schmalem Siedebereich, die aus solchen thermisch gecrackten ölen abgetrennt wurden, besitzen Viskositätsindices von 90 bis 110.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung umfaßt daher als Schmier- oder übertragungsflüsslgkeit für eine Kraftübertragung eine Hasse, die eine Kohlenwasserstoffbasis mit einer kinematischen Viskosität bei 98,89° C im Bereich von 1,5 bis 200,0 cSt 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 VI von weniger als 60 ist und das gemäß dem HMR-Spektrum zu 60 bis 100 ^ regelmäßig wiederkehrende Isobutyleneinheiten mit geminaler Dimethylstruktur enthält. Das UMR-Spektrum eines derartigen Öls zeigt eine starke Bande bei etwa 8_f58f.

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öle, die aus hochpolyraerisierten, stereo-regulären Isobutylenen (d.h. Polyisobutylen mit einem hohen Grad an gehinderten Methylengruppen, ausgedrückt durch die Bande bei 8,58Γ ) durch thermischen Abbau bei ermäßigtstem Druck hergestellt werden, können unter Bildung von neuen synthetischen verzweigten Paraffinölen hydriert werden, die besonders wertvoll als Bestandteile von ' Kraftübertragungsflüssigkeiten sind« Die unerwarteten wertvollen Eigenschaften der neuen Polyisobutanöle werden durch den Vergleich der für öl D mit den für öl P in Tabelle III aufgeführten Eigenschaften deutlich, öl D ist ein Gemisch aus 30 % eines perhydrierten Dimerisats von a-Methylstyrol und 70 # öl 34 (eines durch thermische Spaltung erhaltenen Polyisobutylene mit hoch stereoregulärer Anordnung) .öl P enthält 30 $> des gleichen Hydiraer-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 f> höher ist als der des öle P, das das hydrierte gemischte Polyisobutylen enthält.

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!MSPEGTEO

N ·

Das NMR-Spektrum van 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 HMR-Bande bei etwa 8,58 *t und nahezu keine Bande bei 8,84 bis 8,857".. Eine Bande bei etwa 8,58Γzeigt maximale Hinderung der Methylengruppen und eine Bande bei 8,84 bis 8,85"T 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 8,58T und nahezu keiner Bande bei 8,84 bis 8,85 *t 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 8,58¹T und eine starke Bande bei 8,84 bis 8,85^ aufweist. Diese neuen, verschnittenen öle sowie ein Kraftübertragungssystem, das diese Öle enthält, stellen eine andere bevorzugte Ausftihrungsform der Erfindung dar. Sie sind dann besonders wertvoll, wenn sie mit einem hydrierten Mineralöl oder mit einem Ο**- bis O^Q-Naphthen verschnitten sind.

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Bei der Destillation zeigt öl 19 einen ziemlich breiten Siedebereich (243,3 bis 565»5° O), und es werden beträchtliche Anteile höher siedender (10 % über 56O⁰C) und niedriger siedender Fraktionen erhalten. Die Viskositätsindices 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 PoIybutylenöl mit niedrigem geminalen Verzweigungsgrad, mit einem weiten Siedebereich und. einem durch Dumbbell-Blending erzielten Viskositätsindex nicht so gut als Bestandteil eines gemischt paraffiniseh-naphthenisehen Kraftübertragungsfluds 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.

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ORIGINAL INSPECTED

18064Q1

Bin Vergleich von öl 37t einer Polyisabutylenfraktion atit engem Siedebereich, mit öl 45, der breiter siedenden Fraktion, aus der öl 37 erhalten wurde, seigt, daß die in engeren Grensen siedende .Fraktion, im Vergleich Mit dem Auigangeöl, einen stark verbesserten Traktionskoefflslenten aufweist. So seigte beispielsweise öl 37 einen um 17 Ί» höheren Sraktionskoeffisienten bei 304,8 «/min., bei 93,3° C und 35.153 kg/cm², als das Ausgangeöl. In den erf indungegemäßen Vereohnitten aus Haphthen- und veraweigt paraffinisohen Kohlenwasserstoffen Boll vorzugsweise Jede Komponente und insbesondere das

si

Tersweigte Paraffin einen so schmalen Siedebereioh besitsen, als es wirtschaftlich-oder technisch vertretbar ist·

Sin anderes hoch stereoreguläres verzweigtes Paraffin, das als Kraftübertragungsflud oder in den erfindungsgemäfien Verschnitten verwendet werden kann, läßt sich durch Hydrleren eines Xsobutylenpolvraeren herstellen, das durch Polymerisation von 98 bis 100 f> Isobutylen erhalten wurde. Bas durchschnittliche Molekulargewicht des Polymeren kann durch Regeln der Polymerisationstemperatur eingestellt werden, oder ein hochmolekulares Produkt kann unter Bildung eines niedermolekularen Polymeren thermisch gespalten werden.

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9 0 9 8 2 5/1323 original jnspected

18Q64Q1 MO

ι .

Zur Herstellung des erfindungsgemäßen Paraffinöls mit hohem Grad geminaler Dimethylverzweigung durch thermisches Cracken eines hochmolekularen Polyisobutylene und anschließende Hydrierung wird ein Isobutylenpolymeres bevorzugt, das ein Molekulargewicht nach Staudinger von etwa 15.000 bis etwa 27.000 besitzt (d.h., daß es im zähflüssigen, plastischen, klebrig-halbfesten Zustand vorliegt). Die erfindungsgemäßen öle können jedoch auch durch thermischen Abbau höherpolymerer. Buty-.

t lene oder von niedrigermolekularen Polyisobutylenölen

" I ■ ■.-■".

mit Molekulargewichten von etwa 1000 bis 15000 erhalten werden.

Andere öle, die sich als Kraftübertragungsflüssigkeit oder als Bestandteile von Kraftübertragungsflüssigkeiten (insbesondere als dritte Komponente der erfindungsgemäßen Gemische aus per» «drierten Styrolpolymeren (Perhymer) und verzweigten Paraffinen) eignen, werden durch Perhydrieren der Gemische aus as-Hydrindacenen und In- w danylphenylalkanen hergestellt, die erhalten werden, wenn man Indane in flüssiger Phase bei 10 bis 110° C mit HF und BF₅ in Berührung bringt. So kann beispielsweise Indan unter Bildung von Benzol, as-Hydrindacen und 1-(2-Indanyl) -3-phenylpropan mit HF und BF» umgesetzt werden· Vorzugs-

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ORlGiNAL IHSPECTED

weise entfernt man die niedriger siedenden Bestandtei le, z.B. Benzol und nicht umgesetztes Indan, wie durch Destillation, vor der Perhydrierung, Auf ähnliche Wei se wird ein wertvoller Bestandteil verschnittener f?bertragungsflüssigkeiten durch Perhydrieren der Reaktionsgemische hergestellt, die durch In-Berührung-Bringen von Octahydroanthracen oder Octahydrophenanthren mit einem sauren Katalysator, wie HP·BP, oder einem kristallinen Zeolith-Katalysator erhalten werden.

Jiine andere wertvolle dritte Komponente der Naphthene und verzweigte Paraffine enthaltenden Medien ist ein perhydriertes Poly-1-octenöl mit einer Viskositäts-Temperatur-Funktion VI über 80, vorzugsweiee über 100, das in einem Anteil von 5 bis 50 $ zugesetzt wird.

üiine andere wertvolle Ausfuhrungsform der Erfindung umfaßt eine Kraftübertragung und als Schmier- oder Übertragungsflüssigkeit ein eine Kohlenwasserstoffbasis mit einer kinematischen Viskosität im Bereich von 1,5 bis 200,0 cSt bei 98,89° 0 enthaltendes Gemisch, wobei diese Kohlenwasserstoffbasis ein C₁₂- his C₂₀-Dekalln enthält, das als Substituenten mindestens einen der Reste: C₁- bis C₅~Alkyl~, C₅.- bis Cg-Oycloalkyl-, Cg- bis O₁₀-

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Alkylcyclohexyl-, Alkyl-eyelopentylreste aufweist. Beispielsweise können Alky!naphthaline (einschließlich Kohlenwasserstoffbasisfltissigkeiteii, die solcheAlkyl-. naphthaline enthalten) durch starke Hydrierung unter einem Wasserstoff druck von mehr als 70,3 kg/ cm , Vorzugs weise mehr als 105»5 kg/cm , und insbesondere von 311 bis 703 kg/cm , in eine Alkyldekaline enthaltende Basisflüssigkeit überführt werden.

Die erhaltene Dekalinflüssigkeit kann bis zu 10 # der verbliebenen Aromaten (als Gel) enthalten; sollte jedoch vorzugsweise weniger als 1 $> gelartiger Aromaten, bezogen auf das Dekalin, enthalten und eine IIV-Absorption bei 260 rau von weniger als 0,1 aufweisen. Solche Übertragungsflüssigkeiten, die Dekaline enthalten, zeigen eine bessere Kombination von Fließeigenschaften und Trak tionöeigenschaften und haben eine längere effektive Lebensdauer bei ihrer Verwendung in Zugkraftantrieben als die Alkylnaphthalinflüssigkeiten der genannten Patent-) Schriften. Sin solches Dekalin ist Tetraisopropyldekalin TTIPD), dessen Eigenschaften in Tabellen I, II und III aufgeführt sind (Öle 17, 11, 21, G und AA).

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QRlGWAt. INSPECTED

4 ..■

pin neuer und vorteilhafter Typ'einer solchen Kohlenwasserstoff basis, die als Schmiermittel für Zugkraftantriebe wertvoll ist, zeigt eine Viskositäts-Temperatur-Funktion Yl über 40 und einen Traktionskoeffizienten, der größer ale der von MAP bei 182,9 m/min., bei 28.123 kg/om und 93»33 C ist, und enthält ein solches Dekalin mit einer Elnfriertemper&tur unter -30° G, sowie 0,1 bis 20 Gewichtsteile, bezogen auf den Gesamt-Vaphthengehalt der Basis, mindestens eines vollständig hydrierten, synthetischen, flüssigen Polymeren, Copolymeren oder Terpolymeren eines C-- bis 0_Q-01efine.

Eine besonders wertvolle Kohlenwasserstoffbasis für eine Oberträgungsflüssigkeit kann durch starke Hydrierung eines Raffinatanteils erhalten werden, der einen hohen Gehalt an Alkylnaphthalinen aufweist»

Höher siedende und stärker viskose Flüssigkeiten können aus den höher siedenden Kohlenwasseretoffanteilen oder aus einem Dimethylnaphthalin enthaltenden Anteil durch Alkylieren des Dimethylnaphthalinanteile mit einem C₂- bis Cjj-Monoolefin (beispielsweise in Gegenwart eines HF·BF--Katalysators), vor dem Hydrieren, erhalten werden. Ein

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⁰RiGiNAL INSPECTED

besonders geeigneter Kohlenwasserstoffanteil für diese Alkylierung ist eine Fraktion mit einem hohen Gehalt an 2,4-Dimethylnaphthalin. Als Rückstand verbliebene Aromaten können mit Hilfe eines Adsorptionsmittels, wie einem zeolithischen Molekularsieb oder Kieselgel, aus einem Dekaline enthaltenden hydrierten Raffinatanteil entfernt werden.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wurde festgestellt, daß sowohl die Traktionseigenschaften als ; auch die Fließeigenschaften gebräuchlicher Mineralöle, die gewöhnlich 15 bis 60 Gew.-^ gelartiger Aromaten enthalten, oder der üblichen hydrierend und/oder mit Säure behandelten und/oder lösungsmittelbehandelten Naphthenöle (die so wenig wie 5 # gelartige Aromaten enthalten können), durch stark hydrierende Raffination,.welche eine Verringerung oder Entfernung von aromatischen Kohlenwasserstoffen in diesen ölen bewirkt, verbessert werden können. Biese Ausführungsform der Erfindung steht im Gegen-) satz zu den Lehren der Technik, wonach die Hydrierung einen geringen oder keinen Einfluß auf die Traktionseigenschaf ten von Naphthenölen hat.

Γ 44 - .,

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ORIGINAL INSPECTED

Es wurde "bisher jedoch nicht erkannt, daß zwar die übliche hydrierende Behandlung keinen oder einen geringen Einfluß auf die Traktionseigenschaften eines Naphthenöles hat, daß aber die Traktionseigenschaften 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 Traktionseigenschaften ist wahrscheinlich auf den Baphthentyp zurückzuführen, in den die Aromaten umgewandelt werden. Biese Ausftihrungsform der Erfindung wird in den Tabellen I, IX 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 Polybutenöls (bis zu einer Jodzahl von weniger als 2) der durchschnittliche Traktionskoeffizient verbessert wird.

So stellt beispielsweise öl 36 ein naphthenisches Destillat dar, das unter Verwendung eines sulfidierte Nickelmolybdänoxyde auf Aluminiumoxyd enthaltenden Katalysators bei einem Wasserstoffdruck von 70,3 at mit einer stündlichen Raumgeschwindigkeit an frisch zugeführter

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flüssiger Beschickung von 0,5 und einer stündlichen Raumgeschwindigkeit des flüssigen rüokgeführten Anteils von 3,5, bei 343,3° 0 hydrierend raffiniert wird· Durch starke Hydrierung dieses bereits hydrierend raffinierten Öls entsteht öl 27, das einen weit höheren Viskoaitätsindex und einen merklich verbesserten Traktionskoeffizienten besitzt. Biese starke Hydrierung kann bei einem Wasserstoffdruck von 210,9 at während sechs Stunden in einem Autoklav unter Verwendung eines Raney-Nickelkatalysators und anschließende Adsorption an Kieselgel 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 Übertragungsflüssigkeit wird bevorzugt, daß diese Öle weniger als 1 i» aromatischer Kohlenwasserstof-

Eine Ausführungsform der Erfindung betrifft einen Zugantrieb und als Schmiermittel dafür ein Medium, das eine Kohlenwasserstoffbasis mit einer kinematischen Viskosität von 1,5 bis 200,0 cSt umfaßt, die ein Naphthenöl mit

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einem Gehalt von weniger als 1 % an aromatischen kohlenwasserstoffen enthält. Torzugeweise sollte das Naphthenöl bei 260 mn eine Ultraviolettabeorption (260 UTA)

<
von weniger als 0,05» Toreugewe4.se weniger als 0,005 aeigen. Kennzeichnend für solche hydrierte Naphthenule kann eine Viskosität bei 37,78° C sein, die im Bereich Ton so niedrigen Werten wie 30 SUS (Saybolt-Universal-Sekunden) bis so hohen Werten wie 10.000 SUS liegen kann.

Eine andere Ausführungsform der Erfindung betrifft einen Zügantrieb, der als Übertragungsmedium 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, Copolymeren oder Terpolymeren eines 0-- bis Cg-Olefins enthält. Das hydrierte, flüssige Olefinpolymere enthält vorzugsweise mindestens 33 i> geminale, durch Dimethylsubstitution hervorgerufene Verzweigungen, wie sie in Polybutylenölen vorliegen. Noch vorteilhafter ist ein Polyisobutylenöl, das mindestens 90 $ und vorzugsweise 100 56 geminaler Dimethylverzweigungen (ausschließlich der Endgruppen) aufweist.

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Ein Vergleich der in Tabellen II und III für öl 35 j (ASTM-Öl Nr. 3, ein IJaphthenschraieröl) und öl 30, welches durch Hydrieren unter strengen Bedingungen von öl 35 und anschließendes Entfernen verbliebener Aromaten durch Adsorption an Eieselgel hergestellt wurde, aufgeführten Eigenschaften zeigt, daß der Viskositätsindex des erhaltenen stark hydrierten Öls weit höher ist und daß auch der mittlere .Traktionskoeffizient merklich erhöht wurde. Ein Hauptunterschied zwischen der Zusammensetzung des Naphthenschmieröls 35 und.des zur Herstellung von öl 22 verwendeten Naphthendestillats liegt darin, daß das Naphthendestillat vor dem Hydroraffinieren 45 % aromatischer Kohlenwasserstoffe enthält (entsprechend 21 # aromatisch gebundener Kohlenstoffatome, d.h· C^) · Der Anteil der aus dem unter strengen Bedingungen hydrierten Destillat mit Hilfe von Kieselgel entfernten verbliebenen Aromaten ist sehr gering (weniger als 1 $>); das erhaltene vollständig hydrierte Jfaphthendestillat enthält daher mehr als den zweifachen Gewichtsanteil an Naphthenen (insgesamt etwa TO $> naphthenisch gebundene Kohlenstoff at ame) als das auf übliche Weise hydroraffinierte Naphthenöl.

Mindestens 15 Gew.-$, vorzugsweise mehr als 25

der in den erfindungsgemäß unter strengen Bedingungen

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^hydroraffinierten Uaphthenö'le enthaltenen Naphthene entstehen durch Perhydrieren der in dem Öl ursprüngliche vor der Hydrierung, vorliegenden Aromaten.

In einer besonderen Ausführungsforra der Erfindung wird daher eine gesättigte naphthenische Übertragungsflüs3iglceit durch Hydrieren unter strengen Bedingungen eines Haphthendestillats oder eines säureraffinierten oder lösungsmitteiraffinierten Haphthenöls oder eines hydroraffinierten Kaphthendestillats mit einem Gehalt an min~ destens 10 $ gelbildenden aromatischen Kohlenwasserstoffen und einer kinematischen Viskosität von weniger als 3,0, vorzugsweise weniger als 2,5 eSt bei 98,89° C, hergestellt vnä diese Hydrierung bis au einem Gehalt von weniger als 1 $ an gelartigen Aromaten durchgeführt. So wird beispielsweise das in Tabelle II genannte öl 50 durch Hydroraffinlerem unter strängen Bedingungen eines ä-0 fr, Aromaten enthaltenden laphthendestillats, das einen tiffS-Wert (bei 3?,78° C) von 50 und einen 260 tJVA-Wert von ί;>₉4 aufweist„ erhalten. '

Dieses stark hydrierte leichte Maphthendestillat kann auch mit perhydrierten Oligamerölen (wie dem perhydrierten Triineren τοη ^-Methylstyrol mit HyJrindan-Sfcruktur) verschnitten werden,, wie durch Öl 51 in Tabelle II veranschaulicht

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ist. Sie erfindungsgemäßen öle enthalten mehr als 50 # und vorzugsweise mehr als 75 f» lfaphthenkohlenwasserstoffe und weniger als 2 $> aromatische Kohlenwasserstoffe.

Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung verschneidet man das unter strengen Bedingungen hydrierte Naphthenöl (einer Viskosität von 30 bis 10.000 SUS bei 93»33° G), das mehr als 50 Gew.-^ Maphthenkohlenwasserstoffe und weniger als 1 fa aromatische Kohlenwasserstoffe enthält, mit 0,1 bis 10 Gewichtsteilen, bezogen auf das perhydrierte Kaphthenöl, mindestens eines vollständig hydrierten» synthetischen, flüssigen Polymeren, Copolymere!! oder Terpolymeren eines Oi- bis (/„-Olefins. Besonders bevorzugt als verzweigtes Paraffinöl wird ein Polyisobutylen mit einem hohen Anteil an wiederkehrenden Sfcruktureinheiteh mit gerainaler Dimethy!verzweigung, entsprechend der bereits dargestellten Formel. Dieses Öl zeigt vorzugsweise eine starke HMR-Bande bei etwa

Eine andere Ausführungsform der Erfindung bezieht sieh auf neuartige Zusatzflüssigkeiten und macht sich dabei die Entdeckung zunutze, daß die Traktionseigenschaften von verzweigten Paraffinölen mit einem niederen Grad

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t geminaler Dimethylverzweigung (oder mit* einer starken ¹ HMR-Bande bei etwa 8,84 bis 8,85O dadurch verbessert werden können, daß man damit ein vollständig hydriertes, flüssiges Isobutylenpolymeres vermischt, das zu einem hohen Anteil aus wiederkehrenden Einheiten mit geminaler Dimethy!verzweigung besteht (verdeutlicht durch eine starke MMR-Bande bei etwa 8,58^T). Zur For-'.,-mauerung einer übertragungefltissigkeit können diese verschnittenen öle vorteilhaft mit 0,1 bis 10 Gewichtstellen unter strengen Bedingungen hydrierter Naphthendestillate verschnitten werden· ■ ■

Gemäß der Erfindung wurde außerdem festgestellt* daß flüssige G₁₈- bis C. _Q-Naphthene, die ein Perhydroterphenyl enthalten, oder flüssige C-j*- bis Cgr-Naphthene» die Perhydrofluoren als Grundstruktur enthalten, sich als Schmier- und Übertragungsfltissigkeiten für in Stufen oder stufenlos ar-beitende Zugantriebe eignen.

Die Erfindung umfaßt daher ein besonders wertvolles Kraftübertragungssystem, das ein Stufengetriebe, Rollengetriebe oder stufenloses Getriebe und als Schmiermittel dafür ein Gemisch umfaßt, das eine im Schmiermittelbereich siedende Kohlenwasserstoffbasis mit einer Viskosität von

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X O

2,0 bis 12 cSt bei·98*89 C und. einer Ultraviolettabsorption bei 260 mu (260 UVA) unter 0,5» vorzugsweise unter 0,1, umfaßt. Erfindungsgemäß enthält diese Basis mindestens 5» vorzugsweise mindestens 10 Gew.-# eines C₁Q- bis Cgg-Perhydroterphenyls oder eines C₁*- bis Ogc-Perhydrofluorens. So kann beispielsweise ein Krafttibertragungssystem, das ein in Stufen arbeitendes Rollengetriebe und als Schmiermittel eine Kohlenwasserstoffbasis umfaßt, die 10 Volumprozent Perhydrofluoren und 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.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung" betrifft ein Kraftumwandlungssys"\8m, das einen Reibungsantrieb und als Schmier- und Übertragungsmittel dafür ein Medium umfaßt, das eine überwiegend oberhalb 260° C siedende Kohlenwasserstoffbasis mit einer kinematischen Viskosität von 1,5 bis 200,0, vorzugsweise 1,8 bis 20 cSt bei 98,89° C umfaßt. Srfindungsgemäß enthält diese Basis perhydriertes Orthoterphenyl oder Perhydrofluoren oder

ein gesättigtes, mit

- bis O^₀-Kohlenwasserstoffresten - 52 -

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T !»(ΒΙ?!Ι™Κ

substituiertes Terpheny!derivat 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 oSt und einen Stockpunkt unter 0° C aufweist) und dessen C^„- bis Cga-alkylsubstituierte Derivate, z.B, das Dimethylderivat, sind als Bestandteile für Übertragungsflüssigkeiten ebenso geeignet wie Perhydroacenaphthylene. Bevorzugte perhydrierte Acenaphthylen- und Fluorenderivate können durch Perhydrieren der folgenden Pluorenverbindungen (oder ihrer Hydrierungsprodukte) erhalten werden:

1-(5-Acenaphthyl)-butan 1-(5-Acenaphthyl)-hexan 9~Methylfluoren 9-(4~Methyl-benzyliden)-fluoren 9-Phenyl-fluoren 1,8-Dimethy1-9-(2-tοIy1)-fluoren 9~Ben3ylidenf1 loren

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Bevor25ugte perhydrierte Terpheny!derivate können durch Perhydrieren von Orthoterphenyl (oder hydrierten Orthoterphenylen)» von CL«- bis Ögß-Biethylsubstituierten 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 heim Raffinieren " von Erdöl anfallen, beispielsweise aus dem Kreislaufstrom des katalytischen Craokens oder dem Kreislaufstrom bei der thermischen Entmethylierung von alkylaromatischen Kohlenwasserstoffen. 55ufriedenstellende Übertragungsflüssigkeiten können aus diesen perhydrierten Destillatfraktionen zusammengestellt werden, wenn die Destillatfraktion mindestens 5 $ (vorzugsweise mindestens 15 fo) Terphenyl-, Fluoren-, Hydrofluoren- oder Hydrοterpheny!verbindungen enthält.

Wenn die erfindungsgemäße Kohlenwasserstoffbasis im wesentlichen aus Naphthenen besteht, die perhydriertem Terphenyl, Fluoren oder deren Alkyl- und Cycloalky!derivaten entsprechen, hat diese Basis einen niedrigen ViskoBitätsindex und daher schlechte Tieftemperatureigen-

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schäften, wie Stockpunkt. Es wurde jedodh gefunden, daß neue übertragungsflUseigkeiten mit einem Traktionskpeffizienten, der mindestens um 10 % größer als der von MiAP (bei 182,9 m/mka., bei 93.35° 0 und 28.123 kg/cm²) ißt, und einem ASTM-Viskositätsindex von mehr als 40, durch. Verschneiden von 1 bis 20 Gewichtsteilen flüssiger verzweigter paraffinischer Kohlenwasserstoffe mit durchschnittlich mehr als drei Verzweigungen pro Kette mit flüßsigen O₁₃- bis C.Q-Iaphthenen, die Perhydroterphenyl- oder Perhydrofluoren-Keste ale Kernstruktur enthalten, hergestellt werden können. ·

Bs wurde Überraschenderweise gefunden, daß ein besonders vorteilhaftes Krafttybertragungssystem einen Reibungskraftantrieb und als Schmier- und Übertragungsmittel dafür eine im wesentlichen gesättigte Kohlenwasserstoffbasis mit einer tJV-Absorption unter 0,5 bei 260 rau umfaßt, die mindestens eine der folgenden Verbindungen enthält: Perhydroorthoterphenyl, C^- bis C.Q-kohlenwasserstoffsubstituierte Terphenylderivate, Perhydrofluoren, Cj.- bis Cgc-kohlenwaeserstoffsubstituierte Derivate des Perhydrofluorens, wobei die Perhydroterphenyl- oder Perhydrofluorenverbindung in einer Menge von mindestens 5 Gew.-#, bezogen auf die Basis, vorliegt und die außerdem 0,1 bis 20 Gewichtsteile, bezogen auf das Perhydrofluoren,

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ORIGINAL INSPECTED

eineß vollständig hydrierten flüssigen - Polymeren _t- Copölyraeren oder lerpolymeren eines .0·-," ö.-, Cg-_t Cg^i 0„- oder Cg-Olefins enthält» yorBugeweise handelt-es .sich um ein.. Polymeres! von Isobutylen« 3-4fethylbuten-'1, 4-Methylpenten-1 oder 2» 3~l>inie$hyitmten~1 · Besoüder'e vorteilhaft ist es, wenn mindestens 35 $» vor^i^geweiee 90 bis '100 i>_% der wiederkehrenden. Einheiten (salt Akß- ^ nähme der endständigen Hethylgruppen) des '01@£i&poly«>~ meren die Struktur .

R"
«

C •ι

R",

H
-C

aufweisen, worin R*j ein Wasserstoffatom oder einen thylrest bedeutet und R^M ₂ einen Isopropyl- oder Isobutylrest bedeutet, wenn W^ ein'Wasserstoff atom iartf und .R"^ einen Methyl-, Xthyl-, Isopropyl~ oder·^: Xsobutylrest bedeutet, wenn R",, für .einen Methylreet steht.- ■ ;

JBine andere vorteilhafte AusfUhrungsform der Erfindung betrifft ein KraftUbertragungesyßtera, das aus einem Zug^ antrieb und als Schmier- und Übertragungsmittel dafür einer Kohlenwasserstoffbasis mit einer kinematischen Viskosität bei 98,69° 0 im Bereich von 1,5 bis 200,0 cSt be-

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ORIGINAL iNSPECTEO

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steht, die ein Paraffinöl mit einem Gehalt von weniger als 1 Gewichtsprozent Aromaten und mit einer UV-Absorp-. tion bei 260 mu von weniger als 0,5, enthält. Torzugsweise wird dieses Paraffinöl durch Hydrieren eines Mineralöls mit mehr als 60 $> paraffinischem Kohlenetoffgehalt (Op), mehr als. 30 i> naphthenisehern Kohlenstoffgehalt (Cj₇) und mehr als 2 % aromatischem Kohlenstoffgehalt (Gj₁) unter strengen Bedingungen erhalten. Das Paraffinöl hat vorzugsweise einen ASTM-Viekositätsindex über 80, einen Brechungsindex von mehr als 1,47 bei 20° C und eine SUSrViskosität im Bereich von 60 bis 3000 bei 37,78° C.

In einer anderen Ausführungsform enthält die Baeis 5 bis 75 % eines C₁*- bis O.Q-Uaphthens mit einer üinfrier temperatur im Bereich von -90 bis -30° C, das als Kernstruktur ein Cyclohexylhydrindan, Di(cyclohexyl)-alkan, Spirodekan, Spiropentan, Perhydrofluoren, Perhydrobiphenyl, Perhydroterphenyl, Dekalin, Horbornan, Perhydroindaoen, Perhydrohomotetraphthen, Perhydroacenaphthen, Perhyärophenanthrene, Perhydroorysen, Perhydroindan-1-spirocyclohexan, Perhi/drocarylophyllen, Pinan, Camphan, Perhydrophenylnaphthalin, Perhydropyren oder Ädamantan enthält.Obwohl die gebräuchlichen paraffinischen und

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OR!G!MAL INSPECTED

naphthenischen Mineralöle einzelne oder alle der ge- ; nannten Naphthenarten in geringen Mengen enthalten, ist es sehr schwierig, mehr als 5 $ jeder einzelnen Art in irgendeinem Mineralschraieröl vorzufinden. Bäher sollte ein Paraffins! des erfindungsgeraaß verwend-r baren Typs analysiert werden und sein Gehalt an den. genannten Naphthene«, bestimmt werden, und es sollte diesem Paraffinöl mindestens eine Verbindung aus wenigstens einer der genannten Naphthen-Gruppen in einer solchen Menge zugesetzt werden, daß der Sraktionakoeffiaient erhöht wird. Vorzugsweise sollte der mittlere Traktioniskoeffizient bei 304,8 m/min, durch diesen Naphthenzusatz um mindestens 10 $> erhöht werden.

Besonders bevorzugte Naphthene für d.ie Zusatz sind Naphthene, die einem perhydrierten Polymeren, Copolymeren oder Serpolymeren der folgerndes Styrole entspjfechens ;

(1) Styrol \

(2) <*-Methylstyrol ;

(3) 0-Methylstyrol f

(4) ein mono- öder dimethyl-ringsubsti- ^; tuiertes Derivat von (1), (2) oder

Von der Erfindung erfaßt werden Kraftilbertragungssysterne, \ die ein Paraffinöl und 1 bis 10 Gewichtstelle, bezogen

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INSPECTED.' ;-"-.-

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auf daß Paraffinöl, eines Vollständig hydrierten, fltiseigen Polymeren, Oopolymeren oder Terpolymeren von C,-C_a-Olefinen enthalten. .

Sine andere Klasse von Hischungsbestandteilen, die 8ion sum Verschneiden mit diesen Paraffinölen oder Gemischen dieser Paraffinöle mit erfindungsgemäe bevorzugten Naphi| - thenen oder verzweigten Paraffinen eignen, ist ein un- $ . ter strengen Bedingungen hydroraffiniertes Raphthen-Schmieröl, das weniger als 1 # aropatischer Kohlenwaeaer- stoffe enthält und ejbrtö Viskosität im Bereich von 30 bis 10.000 SUS bei 37,78° C aufweist,

öl I in Tabelle III veranschaulicht die Vorteile einer erfindungagemäßen Ausführungeform, nämlich einer Kohlenwasserstoffbasis mit einer kinematischen Viskosität bei 98,89° C im Bereich von 1,5 bis 200,0 cSt, die ein Paraffinöl mit weniger.als 1 Gew.-^ Aromaten und einer UV-Adsorption bei 260 rau von weniger als 0,5 sowie 5 bis 75 $ eines naphthene, enthält, das einem perhydrierten Polymeren» Copolyaeren oder Terpolymeren von (1) Styrol, (2) a-Methylstyrol, (3) ß-Methylstyrol und (4) einem mono- oder dimethyl-ringsubstltuierten Derivat der Verbindungen (1), (2) oder (3) entspricht. ._.·».

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Nach"einer anderen Ausführungsform-wird als Bestanäteil eines verschnittenen 'Kraf ttfbertragungsfluds-, des ei»

' Paraffinöl mit -weniger ale 10 Gew.-^ aromatlsela©!⁵ Bestandteile enthalten "kam, bevorzugt ein gesättigtes „ synthetisches, verzweigteB, PeraffinSl verwendet» tee durch Vermischen" eines vollständig ,hydriertem flilessigea Isobutylenpolymeren mit einem. beliebig hohen fifracl am ge-= minaler Dimethylverzweigung um eine starke ÄIS-Bgmä© bei etwa 8,58X au erzeugen, mit einem verzweigtes sjnthetischen Paraffinöl mit niedrigem Grad aa .gemiaal©r Dime thy !verzweigung (verdeutlicht ctarcn eine schwache IME-Bande bei etwa 8,5OT) und mit einem so hohen Anteil an nicht durch Hachbargruppen beeinflußten Methylengruppen, daß eine-starke NHR-Bande bei etwa 8„84. bis 8,89T. erzeugt wird» erhalten wurde» Ein Beispiel.für ein solches Öl ist Öl J in Tabelle III, das eine-Viskosit^ts-Temperatur-FunlEtion VI von 83 und einen durchschnittlichen Traktionskoeffizienten von 0,044 (bei 3Q4«>8 m/min;) zseigt. "Vorzugsweise besitzt- dieses verzweigte Paraffinöl, das 10 bis 90 Gew.-$ Paraffine mit einem hohen Anteil durch lachbargruppen beeinflußter Methylengruppen und 10 bis

90 io Paraffine mit einem niedrigen Anteil durch Nachbar« gruppen beeinflußter Methylengruppen enthält, ein mittleres Molekulargewicht im Bereich von 170 bis 1000. Dieses verschnittene, synthetische Paraffinöl kann zur Formulie-

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rung einer Übertragungsflüssigkeit 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 Terpol_v-•meren von C,- bis Cg-Olefinen entspricht. Bevorzugte verzweigte Paraffine in diesen Gemischen entsprechen vollständig hydrierten Polymeren von Propylen, 3-Methylbuten-1, 4-Methylpenten-1, 2,3-Eimethylbuten-i, 1-Hexen oder 1-Octen oder einem Copolymeren von Propylen und Äthylen. Weiterhin geeignet als Übertragungsflüssigkeit 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 f im NMR-Spektrum mit einem anderen verzweigten Paraffinöl, das eine starke MMR-Bande im Bereich von 8,84 bis 8,85 Γ zeigt, sowie 5 bis 75 % eines C* 3- bis C^Q-Uaphthens mit einer Einfriertemperatur von -90 bis -30° C, enthält, das 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-, Per-

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ORlGJNAL JNSPECTEO

hydropheny!naphthalin-, Perhydropyren- oder ;Ad&mantan-

rest aufweist. ' -

Eine andere Ausführungsfornt. der Erfindung "betrifft ein Kraftüb'ertragungssy stern, das einen Reibungsantrieb und als Schmier- und Übertragungsmittel ,dafür ein Mediumaufweist;, das eine Kohlenwasserstoff basis mit einer kinematischen Viskosität-bei ■96,89°'C im'Bereich von 1,5 Tbis 20O₉O cSt enthält» Biese Kohlenwasserstoff basis enthält erfindungsgemäß mindestens eine gesättigte G-i?" ^^is G^Q-Adaraantaiiverbindung,, dieteine anderen. Elemente als Kohlenstoff, Wasserstoff, Fluor öder Sauerstoff umfaßt« Wenn in diesen Adamantanverbindungen "Sauerstoff anwesend ist, muß er in Form einer Äther- oder Estergruppe 'vorliegen· . "

Die erfindungsgeraäß bevorzugten» gesättigten Adamantane sind folgende Yerbindungeas

(1) Alkoxyderivate von Alkyladamantanen (z.B· Methoxy- ! derivate),·

(2) Perhydrierungsprodukte von Benzoxyadamantanen;

(3) Diester mit 1 oder 2 Adamantankernen;

(4) Alkylderivate der genannten Verbindungen, deren Alkylrest 1 bis 10 Kohlenstoff atome enthält j.

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(5) Cycloalkylderivate der bereits genannten Verbindungen, die als Cyeloalkylrest einen Oyclopentyl-, Cyclohexyl- oder einen mono- oder dimethyl-substituierten Cyclopentyl- oder Cyclohexylrest enthalten;

(6) ein Dicycloalkylderivat von Adamantan, das als Bicycloalkylgruppe einen Bicyclohexyl-, Bi(cyclohexyl) propylrest oder ein Mono-, Bi- oder Tetramethylderivat eines dieser Reste enthält:

(7) ein Alkylderivat von Adamantan, in dem die Alkylgrup- :..'. , pe vorzugsweise 1 bis 10 Kphlenstoffatome enthält»

(8) sowohl mit Alkyl- als auch mit Cycloalkylresten substituiertes Adamantan, wobei die Alkylrestt ^c >?is 10 Kohlenstoffatome enthalten und als Cycloalkylres vj Cyclopentyl-, Cyclohexylreste oder deren Alky!derivate vorliegen;

(9) Fluorsubstitutionsprodukte der aufgezählten gesättigten Adamantanverbindungen.

Beispiele für erfindungsgemäß bevorzugte gesättigte AdamantanverTjindungen sind PerhydiO-1-benzoxyadamantan, das durch Perhydrieren von 1-Benzoxyadamantan in Gegenwart eines Raiiey-Mckelkatalysators bei 200° C unter einem Wasserstoff druck von 211 at erhalten wurde, sowie die Monooster der I-Adamantancarbonsäure.

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Besonders wertvoll sind die folgenden Diester für die Zwecke ^Nder Erfindung:

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

II. Diester von alkylsubstituierten Monohydroxyadamantanen mit Alkandicarbonsäuren oder Cycloalkandicarboneäuren.

Außerdem eignen sich Verbindungen, die durch Alkylieren von Adamantankohlenwasserstoffen des C^₀- bis O«_o-Bereich mit 1 bis 4 freien Brüekenkopfstellungen erhalten wurden.

Fluor- und Perfluorderivate beliebiger der aufgezählten Adamantanverbindungen, wie sie durch überleiten der Adamantanverbindungen in der Dampfphase Über ein CoF^-Bett in einem bei etwa 350° C gehaltenen Röhrenreaktor erhalten werden, sind ebenfalls gut geeignet als Übertragungsflüssigkeiten. :

Besonders bevorzugte Adamantanverbindungen sind Diraethylbutyladamantan, Dimethyloctyladamantan_e Dimethylcyclopentyladamantan, Dimethylcyclohexyladamantan, Dicyclohexyläthyladamantan, Dimethyladamantandipelargonat und

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Diraethyladamantandicaproat, in weichen sämtliche Substituenten des Adamantane in Brückenkopfstellungen gebunden sind·

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung betrifft eine als Übertragungsflüssigkeit geeignete Kohlenwasserstoff basis, 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 12 Kohlenstoffatomen enthält in einem Temperaturbereich von -5 bis +5° C an einem AIuminiumhalogenidkatalysator, erhalten. Dabei werden die Ausgangskohlenwassers.toffe so lange mit dem Aluminiumhalogenidkatalysator in Berührung gehalten, bis wenigstens ein wesentlicher Teil der perhydroaromatischen Verbindung in einen Kohlenwasserstoff mit Adamantanetruktur umgewandelt worden ist. Die so erhaltenen Adamantane können durch Alkylieren weiter modifiziert werden.

i)ine bevorzugte verschnittene Übertragungsflüssigkeit enthält Perhydrophenanthren und 0,1 bis 10 Teile Cyclopentyldimethyladamantan pro Teil Perhydrophenanthren.

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5AD ORIGINAL

Beispiel I zeigt die Herstellung einesa-Methylstyrol-Polyinerisats, das einen höhen Anteil ®a. 1,3»3-Trimethyl- »1-phenylindan und einen geringeren Anteil an Trimeren und des ungesättigten a_Methylstyroldimeren enthält.

Beispiel II aeigt die Hydrierung des Poly(tt-methylstyrol) Öls aus Beispiel I unter Bildung einer Kohlenwasserstoffbasis, die e^a 70 $> 1,1,3-Trimethyl-3-eyclohexylhydrindan enthält.

Beispiel III verdeutlicht die Herstellung eines stark ver gv;eigten Paraffinöls mit gutem Traktionskoeffizienten und gutem Viskositätßindex durch Hydrieren eines Öls, das durch thermisches Oracken von hoch-molekularem Polyisobutylen erhalten wurde.'

Beispiel IY seigt die Herstellung eines verzweigten Paraffinöls durch Hydrieren von Poly-1,3-(3-raethylbuten-1)„

Beispiel Y seigt die Herstellung eines verzweigten Paraffinöls dux'cfe Hydrieren eines flüssigen Polymeren von 2,3-MmethyXbuten-!„

Beispiel YI veranschaulicht das günstige Verhalten von

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BAD ORSGJNAL

zwei erfindungsgeraäßen Übertragungeflüssigkeiten in einem Zugkraftantrieb im Vergleich mit einem konventtonellen Naphthenschmieröl (öl 35) und einem Polybutenöl, das durch Polymerisation eines Butylengemischee erhalten wurde (öl 23).

Beispiel I

466 g eines handelsüblichen cuMethylstyrol-Polymeren, das durch konventionelle säurekatalysierte Polymerisation erhalten wurde, gibt man'in einen mit einer 2,54 cm-Kolonne versehenen 1-Liter-Rundkolben. Das Polymere wird bei einer Kolbentemperatur von etwa 290° C und einer Temperatur der Dampfphase von etwa "210 C 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 handelsübliche⁰· Methylstyrol-Palymere 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 Säureaahl 0 und die Verseifungszahl 0.

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ORIGINAL FNSPSCTEO Beispiel^- IT

300 g des in Beispiel I erhaltenen Destillats gibt man zusammen mit 7»5 g eines Raney-Nickelkatalysators in einen Autoklaven aus korrosionsfestem Stahl und legt 210,9 atti reinen Wasserstoffdrück an, während man erhitzt', bis im Autoklaven eine Temperatur von 150° C erreicht ist. In diesem Augenblick tritt eine exotherme Reaktion ein und das Erhitzen wird unterbrachen. Man läßt die Temperatur bis etwa 220° C ansteigen und hält -weitere 6 Stunden einen V/asserstoffdruck 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 Poly (e-methylstyrol)-Öl wird fraktioniert,, um unterhalb von 125° 0 siedende Bestandteile zu entfernen. Die Eigenschaften des erhaltener/ perhyd-rierten Produktes sind in Tabelle II unter Öl 5 aufgeführt. Der Traktionskoeffizient dieser Flüssigkeit wird in einer Vorrichtung nach F. -G. Rounds, Journal of G ft £ Data, 5, Seiten 499-507 (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 Ölteraperatur»

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ν. ·

Der aus diesen Messungen errechnete Koeffizient ist in Tabelle II aufgeführt. Die Übertragungsflüssigkeit wird außerdem als Schmiermittel in einem Versuchsgetriebe mit eingebautem Dynamometer bei Geschwindigkeiten von 609 bis 914 m/min, und in einem Automobil mit einem Drehzahl umwandler getestet. Das"Verhalten in diesen Versuchen beweist, daß das Öl als Übertragungsflüssigkeit 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 fo Trimere (überwiegend Hydrindan), etwa 10 fo 2,5-(Dicyclohexyl)-2~methylpentan und etwa 70 $> 1,1 ^-Trimethyl^-cyelohexylhydrindan enthält.

Beispiel III

Ein handelsübliches Polyisobutylenpolymeres mit einem Molekulargewicht von 10.000, das durch Uieder-temperaturpolymei'isation mit einem AlG!,-Katalysator hergestellt wurde, wird gemäß Beispiel I thermisch gecrackt. Etwa 30 % d-es Polymeren spaltet sich zu Isobutylen. Der übrige Anteil wird mit Hilfe eines 0,5 # Palladium auf Aktivkohle enthaltenden Katalysators bei 275° 0 und einem Wasserstoff druck von 105,5 at acht Stunden lang hydriert.

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Das erhaltene hydrierte Polyisobutylene^ hat die in ι.

Tabelle II für Öl 34 aufgeführten Eigenschaften und »zeigt eine starke HMR-Baiide bei Q,5Bf und nahezu keine NMR-Bande bei 8,84 bis 8,85 £V .'

Beispiel IV ' .

Eine trockene 1/4 1-limonadenflasche,beschickt man mit 235 g trockenem, reinen 3~Methylbuten-1, 16 ml einer einmolareaa Lösung von Al₂(CH₂OH.*)Cl^ in Cyclohexan und 14 ml einer einmolaren Lösung von iiCl^ in'Hexan. Die

Reaktion verläuft bei 30° C während einer Dauer von 20 Stunden« Das Reaktionsgemisch wird dann eine halbe Stunde lang mit 5 ml konzentriertem Ammoniumhydroxyd verrührt und der Katalysatorrückstand von dem Geraisch abfiltriert. Das Lösimgsmittel wird aus dem Produkt durch Destillation entfernt und das verbliebene lösungsmittelfreie Öl bei etwa 0,5 nim Hg zur Entfernung unter 150° 0 siedender Produkte destilliert. Man erhält 104 g eines öligen Destfllationsrückstandes mit einer kinematischen Viskosität bei 98,89° C von 175 cSt. Die Analyse durch kernmagnetische Resonanz neigte _s daß die Struktur der Polymereneinheiteii durch 1,3-·Addition und nicht durch die erwartete 1,2-Addition zustande kommt» Das erhaltene Produkt entspricht daher Poly-1₉3~(3-methylbuten-1). Das erhaltene Produkt

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wird» vie in Beispiel III beschrieben ist, gecrackt und hydriert und das dabei gebildete Öl fraktioniert. Eine der Fraktionen dieses Öls zeigt Tabelle II als Öl 31. Ebenfalls verwendbar ist Poly-2-methylbuten-1, das nach Hydrierung ein wertvoller Bestandteil für eine Krafttibertr^gungsflüssigkeit ist.

%. Bei spiel

2_t3-Diinethylbuten-1 wird wie in Beispiel IV 20 Stunden lang bei 30° C an einem Katalysator umgesetzt, der aus 1,17 Mol Xthylaluminiumsesquichlorid und 1 Mol Titantetrachlorid hergestellt wurde. Nach Entfernen des nicht umgesetzten Monomeren durch Destillation aus dem katalysatorfreien Reaktionsgemisch erhält man ein öl in 72 #-iger Ausbeute. Dieses öl wird wie in Beispiel III hydriert. Die Eigenschaften des hydrierten Öls zeigt Tabelle II, unter öl 9.

Die flüssigen Polymeren von 2,3~Dimethylbuten-1 sind auf Grund ihrer thermischen Stabilität und der Stabilität gegen Oxydation, wie sie aus den für öl 9 in Tabelle II aufgeführten Eigenschaften ersichtlich ist, von großem Wert als .Übertragungsflüssigkeiten oder als Bestandteile von Übertragungsflüssigkeiten. Polymere mit höherem Molekulargewicht können aus 2,3-Diraethylbuten-1 unter Verwen-

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■ 18064Q1

«

dung eines kationischen Systems beispieleweise eines BF~-Katalysators bei tiefer Temperatur (wie -78° G)" hergestellt, werden. So erhält man beispielsweise mit BP, bei -78°.0 in 13,5 #-iger Ausbeute, bezogen auf das eingesetzte Olefin, ein hochmolekulares 2,3-Dimethylbuten-1-Polymeres, das optisch durchsichtig und hart ist und ein hohes Molekulargewicht aufweist (Grenzviskosität 0,1 bis 30° C in Cyclohexan). Diese Hochpolymeren sind nützliche Zusätze für Wachs- oder Paraffingemische, um diesen erhöhte Härte und Festigkeit zu verleihen«

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Beispiel VI

• Das öl (Öl 5) aus Beispiel I wird in einem Zugantrieb geprüft, der den in Pig. 1 und 2 gezeigten entspricht. In gleicher Weise werden die öle 1, 23 und 35 aus Tabellen I und II in dieser Transmission geprüft. Ein Verj gleich 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° Cund 304,8 m/min, erhaltenen Traktionskoeffizienten in Tabelle V gezeigt. Daraus ist ersichtlich, daß öl 1 die beste Kombination

- 72 -

909825/1323

ORIGINAL IMSPEGTED-

ΐίΐΐΐιιιιιιιρ

18 01401

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 i> höheren Drehmoment ohne Schlupf als öl 23. Bs ist weiterhin ersichtlich, daß" öl. 5, das etwa 20 fi perhydrierter &=Methylstyroltrimere enthält, die besten Traktionseigenschaften, jedoch den niedrigsten Yiskositätsindex von allen vier Ölen besitzt.

909825/1323

f8Q6A01

Tabelle I

Öl. Nr. Struktur und/oder Herstellungsart Ί 50 % Öl 6 + 50 i> Öl 34 Tg. (Sinfriertemperatur ~

2 Öl 1 + 4 i° Mittel zum Verbessern des YJ auf Polyacryiatbasis + 35 ppm Teile pro 1 Million Teile siliciurahaltiges Schaumverhütungsniittel

3 5 ^cß> Öl 40 + 95 f Öl 6

4 30 i. Öl 6 +"70- # Öl 34 - Tg. a -88_P&° C

5 Perhydriertes -Methylstyrol-Dimerisat (PHAMSD), 10 fa DGHMP, 20 f. Trimere (überwiegend Hydrindan) , 70 ί> DMMCHH

GH, H , *

O _j ' _{mi iwij} -A

^H H

DMI4CHH \ / BCHMP

Tg « -66° C,

Dichte a Ö,93 ■ ^:

6 Öl entsprechend Öl 5, jedoch mit 15 ^ Trimereh

7 Perhydrierung von Poly(4-methylpenten-1)

H H

	H	H	H
		■ Π	■' , ■ ,· π .
	Vj H-C-H "	Vj H	- ο I -H-C-H
	'■· · · '		ι
	I H		I H
Tg «	^86⁰G

- 74 -909825/1323

BAD OBfätNÄL

a b e 11 e I (Eorts.)

öl Kr.	*	10 _t	10	Struktur und/oder Herstellungsart	fill ■ ΛΙΤΙ " ' " ■■ ' · ° . H · ^ H. H , H Tg = -74° G
8		. 11	% Öl 6jf 90-^.01 19 - Tg * -95⁰C ,	ti η -W riti . - ' τι ρ ρ ρττ ' - ^α$Η ■■,$■' η₃υ-ϋ-.υιι₃ *--'■·'"■; Vl ^:\|- ■;.':.■ I .**
9			- - - U · PeuhydrieBtes Polymeres von (2,3-Dimethyl- <_y<, . ,-	Il ■ . χι
12	-_: ;'■■	' ^;.^;" ..·'··./-■» ■■-.""· ■·■■ ■ ^ Öl 6 +50 % Öl 19 - Tg = -81° C
13	- '· :	$> Tetraisopropyldecalin (TIPD) + 50 % Öl 19.
14		= -78° C
	50	* ■ · .# Öl 22 + 50 ⁰A öl 34
50	$. Öl 6 + 50 9§ Öl 19 - Tg β -83° C
Tg	rhydriertes cuMethylstyrol-Dirnerisat
50
50
Pe.

y yy

Tg *■ -56⁰O. (30 t DMMCHH, 30 ^ DCHMP, 40 % Trimere und geringe Mengen Tetramere)

Per hydriertes. Styrol-Diraerisat (PHSD) - mit'-bl. Mol.-Gew. 305 (15 % Hydrindan-Dimeres und, Di^ cycloalkaii-Dimeres, 85 f- Trimere mit geringer Meng'e Tetraraere) - Siedebereich 150-235° C./O.i

min Hg '

CH₃

' H C-C H H

C-

Hydrindan

Dicycloalkan Tg = -54° C

9 0 982S/1323

OBlGlhtAL

T a b e 1 1 e I (Forts.)

Öl Wr.

17

Struktur und/oder Herstellungsart

Öl 6 + 1/2 $ 4,4'-Tetrainethyldiaminophenylmethan (Antioxydationsmittel) + 1/4 % N-phenyl-1-naphthalamin + 1 $> Trikresyl-phos·- phat (Antiverschleißmittel)

Tetraisopropyldecalin (TIPD)

1C₃H₇

Tg * -48.3

IC₃H₇

18 19

50 # Öl 22+ 50 # Öl

Starke Hydrierung von Öl 23 (Polybuten A)

Jodzahl # Tg

=

-93°

20

70 i> öl 34 + 30 # hydriertes Styroltrimerenöl (15.9 cSt bei 98.89° C-)

(iiinfriertemp.(Tg) des Geraisches = -102 C) mit weniger als 10 fa an Te tramer en und Dimeren

30 $ öl 17 + 70 1o Öl 34 - Tg = -88° C

76 -

909826/1323

Tabelle I (Ports.)

Öl Nr. Struktur und/oder Herstellungsart

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

Durch "Dumbbell-Blending" vermischte Fraktionen von säurepolymerisierten gemischten Bute- nen, die dann einer milden Hydrierung unterworfen wurden (wie in US-Patentschrift 3..1OQ. 808). Das erhaltene öl besitzt einen flammpunkt von 143₉3⁰C, einen Siedebereich von 243,3 bis 560° C (90 f>), hat zu etwa 40 $> geminale Konfiguration und besitzt weniger als 5 Ύ" .cyclischer Reste. Tg - -88° C, mittleres Molekulargewicht: 375

15 $> eines Öls mit einem ASTM-VI (D2270) von -508 und einer kinematischen Viskosität KV von 34*75 cSt bei 98,89 C, erhalten durch Hydrieren eines ^a-Methylstyrol-Polymerisats + 84 i°

' eines Öls mit einer ASTM-VI von 27, erhalten durch starke Hydrierung (auf weniger als 1 $ Aroiuatengehalt) eines Naphthendestillats mit 110 SUS (bei 37,8^D C).

Fraktion mit schmalen Siedebereich (215 - 285⁰C/ 0,2 mm Hg, mittleres Molekulargewicht 496) von

Öl 43o « Tg * -84 G

P<3rhydrlerung von Öl 40 &u "Hydimer"-Öl mit 55 $* Dinieren mit Hydrindan- und Di(cycloalkan)-Struk« tür und 45 $. Trimeren. Mittleres Molekulargewicht bei 147; Siedebereich 150 bis 196 C/0,3 mm Hg. Strukturen des dinieren Anteils des Öls sind

luid

- 77 - '

909825/1323

^8AD

Tabelle I (fforts.)

Struktur und/oder Herstellungsart ^

Weitere Hydrierung von Öl 36 und Entfernung verbliebener Aromaten durch Adsorption an; Kieselgel»

30 i öl 34 + 70 % eines Öle mit der Viskosität 2,94 cSt (bei 210° 0) entsprechend öl 26, je~ doch mit 40 % Trimeren. Tg ® -85 C.

50 fo öl 34 + 50 $> eines hydrierten Polystyrolöls mit 8 cSt (bei 210° C) entsprechend öl 1$ mit einem Gehalt an 80 # Trimeren (etwas Tetrameren) und 20 % pimeren. ·· !Dg fe -94⁰ C.

Hydrierung von öl 35 bis G. ·** 2 96 (katalysator sulfidiertes Ni/Mo-Oxyd_# 0V5 ÜHST, frischzüfh/ LSV d Kil3433 C,

geführt/3,5 LHSV aus dem Kreislauf,_rt343,3 70,3 at H₂), Jodasahl 15,3. Tg « -79° Ö»

Hydrierung von polymerisiertem 3-Methylbuten^1

CH_x	H	H
ι 3	- c —	—~ C
	H.	H
I

195 UVA * 2,5 β -87° C

1·3-(557"Biraethyl)adamantyldipelargonat (DMAP)

)₆-.C-0

909 8 2 5/13 23

ψ)

Tabelle I (For.ts.)

1805401

Struktur und/oder Herstellungsart ,

Hydrierung eines 90 # gelartiger Aromaten enthaltenden Extrakts der Furfuralextraktion eines Naphthehdestillats mit 150 SUS bis zu einem Gehalt.von 30 % gelartigen Aromaten. Tg » -63,5> C.

Hydrierung von gecracktem Polyisobutylen. Das erhaltene hydrierte öl hat eine starke HMR-Bande bei 8VSSf* und keine merkliche Bande bei 8,84 bis 8,85f. Siedebeginn = 343,3 .0,.'9Oj iger Anteil bei 532°" C.

• GH

C -

CH,

H -G

195 UVA =* 0.77 .

durchschnittl. Mol.-Gew. * 409 Tg =-112° C

ASTM-Ö1 Nr. 3 (NaphtKenschmierÖl), Jodzahl 25,1, 43 # gelartige Aromaten, 21 $ C_A; Tg ~ -77 C

Hydrierung (0,5 &HSV, frisch zugeführt, 3,5 Kreislaaf-LHSV, 343,3 C, 70,3 at H₉, Ni-Mo) mit 300 SIIS bsi 37,8° 0. *

Naphthendestillat, erhalten durch das Verfahren gemäß US-Patentschrift 3.184,396..

Hydriertes Polypropylen - schmale Fraktion aus Öl 45 (195-26O°O / o»2 mm Hg)

CH,

H 0 — H

195 TJVA =* 1.J

= -67 C

- 79 -

909825/1323

BAÖ ORIGINAL

so

Tabelle I (Forts.)

öl Nr, 38

Struktur und/oder Herstellungsart

Weitere Hydrierung von öl 57ί 195 UVA ■ Ο,ΟΟ; Tg = τ64^Ό C

Hydrierung von PoIy(I-Hexen)

H C

■C

C₄H₉

195 UVA - 0,36,

Säure-polymerisiertes Styrol, 55 ί> Dimere und 45 i> Trimere. Tg « -48 C

Hydrierung des Copolymeren aus 51 Mol Propylen und 49 Mol Buten-1

σ -

CH,

- σ

H C

H C H

195 UVA■- 0,12

Tg

= -83° C

40 $ Öl. 26 + 60 io 38; Tg = -80° C Siedebereich 152 - 300⁰C / 0,2 mm. Hg; Hydriertes Polymeres (Ziegler-Katalysator) von Buten-1

H C

^C2^H5

C H

195 UVA a 0,17 mittl.Mol.Gew. 557 Tg '= -82° C

- 80 -

909825/1323

OWGHOAL INSPEGTEO

Si

S t

Tabellel (Forts.) öl Nr₀ Struktur und/oder Herstellungsart

Hydriertee Copqlymeres (gemäß US-Patentschrift 2,327,705) aus 56 Mol $ Äthylen

und 44 i Propylen. 195 UVA =» 0,00. Tg = -96^u0

Hydriertes Propylenpolymeres (weiter Siedebereich)

H H

0 c

» H

195 UVA =*.0,'98 Tg « -79° C

Hydriertee Octen-Polymeres

Hydrierung eines handelsüblichen Polybutylens mit einer Jodaahl von 48; kinematische Viskosität (9^,89 0 » 3,25) (das Öl wurde während der Hydrierung leioht gekrackt)

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

50 fo öl 6 + 50 $> öl 22

Ein Naphthen-Destillat (55 SUS bei 37,8⁰C) mit einem Gehalt an 40 # gelartigen Aromaten wurde unter strengen Bedingungen auf einen Gehalt von weniger als 0,4 τ> Aromaten hydriert. Die verbliebenen Aromaten wurden dann durch Adsorption an Kieseigel entfernt. Man erhielt ein öl mit einer UVA 260 von 0.00.

50 $> Öl 50 + 50 /α öl 6

öl 36'+ 0,5 $ N-Phenyl-1-naphthylamin, 0,5 ^ 4»4'-Tetramethyldiaminodiphenylmethan, 1 $> Trikresylphosphat (zur Erhöhung des Traktions«- koeffizienten).

- 81 -

909825/1329

Tabelle I (Ports.) öl Nr. Struktur und/oder Herstellungsart

Hydriertes Dimerenöl (Siedebereieh 195-

250 C / 1 mm Hg), erhalten durch Destillation des Reaktionsproduktes_oaus der 1/2-stündigen Umsetzung bei 125 G von katalytischera Gasöl (Siedebereich 218,3 - 329,4 C) mit Formaldehyd (1 Mol Formaldehyd j© 2 Mol Aromaten) in Gegenwart einer dem Formaldehyd entsprechenden Gewichtsmenge eines aus 3 Mol Essigsäure und 1 Mol Schwefelsäure bestehenden Katalysators.

- 82 -

909825/3

• ORIGINAL INSPECTED

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84 ORICHNAL

Tabelle

II (Jorta,)

Traktionskoeffizient

50,4ß m/$in (100 ft./min) Öl kg/cm² 21.092 2β.123 28.123 28.123 ⁰C 95,5 57,8 93,3 148,9

182,9m/min 35.153 28.123 -. KV

Viskosit.-

Öl nach '

'j *
32

33 34

, 35 ω 36

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0.040
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0.029

0.026

93,3 0.046 0..04T 0.038 0,043 0.042 0.038 0.040 0.036 0.033 0.037 0.037 0.039 0.036 0.026

gfi

93,3 98,89 C ASTM VTF oO 0.045 5.47 3.1 36 -31,7 0.5; 0.044
0.044
0.044
0.042
0.039
0.039
0.039.
0.036
0.P34
0.036
0.037

7.0 95.

5.13 -77

8a.1.2 106

4.41 -11

4.64 2

5,68 67

9.27 71

7.40 110.

5.32 -241;

6.18 82

4.24 12

;85 -56,T 0,

9.5

2,4

0.033 1.0.3.8 71 0..055 8.50 1;5.3

98<-51 0.07 J26 -34,4

10-31,7 0.5

60-34,4 0.05-0.9

64 -31*7^? O_;

i@\ -56,? 0.01; 20.6

rB6 -9,4 - 6..9,

73 -31>T OvOI: 3^1:

38 - 0,1.3- 9.;6

65 —· 0,J01£ 4^2; ^-26,1 · Ö. ' -

TAN

up*

0 0.6

0.12

a.B

2.8

0.1, 0.1 0.I₁

909825/1323

Tabelle II (Ports.)

Traktionskoeffizient ^₁ nach

«j·'···. "· 30*48 m/min (100 ft./min) 182 ₉9m/min Viskosit,- α₊___ν Verwendung Gl kg/cm'² 21.092 28,123 28.123 28,1.23 35.153 28.123. KV index punkt S?⁰' ^ Anstieg ⁰C 93,3 37,8 93,3 148,9 93,3 . 93,3 98,89⁰C ASTM VTP o_Q ^{UYA Kv}37,8 TAN

0.010 0.041 0,029 0.023 0.033 0,031 4.49 80 78 -28_$9 0.06 5.5 0,1

0.009 0.032 0,024 0.023 0.029 0.030 »14Ö. ft*15O<-45.,6 -

0.03a 0,046 0.045 0.037 0.048 2.84 78 86-51 45.6 0..1I2

0.03.2 3.67 93 93 .

0,024 0.051 0.048 0.040 0.046 4.38 1 33"

0.021 Ό.Ο5Ο 0.050 0.043 0.044 . 2.24 55 61,^M ^

0.021 O.Ö53 0.053 0.048 0.047 2.8?' 31 48 '""j

0.013 0.043 0.037 0.027 0.038 4.64 2 10—3i,7 -0.4 0..12 ;_vtJ

0.024 O_n,O45 0.043 O..Q39 0.045 6.27 -38 6+1,7 -0.4 θ' :"]

Tabelle III

Ül

CD

J5

co

to
co

cn

Durchschnitt!.
Traktioriskoeffizient
304,8 m/rain
(1000 ft./min)

0.051

0.050
0.049

0.047
0.047
0.046

0.045
0.044

0.044

ef**

DMAP VI

38

27
27
24

35 -46

32 -36

22 -66

19 38

19 42

KV

7.6

4.3 4.2

4.4 4.2 4.5

5.7 4.7

4.0

37.78⁰C ⁰C

76.7

44.5

40.5

90.3

34.6

22.5

Stockpunkt

-12.2

29.6 -28,9

23.8

37.4 -20,6

-20,6

Tg

0«

-31.7 -105

■ 57

■ 59

• 89 •105' . 68

•66

- 86

-45,6 - 89

Zusammensetzung

70 % Öl 34 + 30 # Hydrendaei-Trimeres von ft -Methylstyrol

(rein)

Perhydro-ortho-terphenyl (Treruareinigt ·— est^ ^⁵ hält einige andere Per- *—* hjdth3 )

^ 34 * 70 $ öl 34 +

Öl

Perhydriertes Dimerisat von -Methylstyrol, 15 $> Trimere; mittl« Mol.-Gew. 251

30 ?6 öl S.+. (öl 17)

TIPD

1,3-C5»7-Dimethyl)adamantyl dicaproat (DWAC) (Dichte 1.009)

50 # öl F/50; i, stark hydriertes lösungsmittelgereinigtes Schmieröl

Tabelle III (Ports.)

. Durchschnitt!. Traktionskoeffizient
m 304,8 m/min . ¹ (1000 ft/rain)

Π4ΑΡ

VTP-VI

KV 98,89⁰G

KV 37,78⁰G

Stockpunkt

⁰C

	ä	J	0.044	19	83	4.3	24.6	-31,7	-112
	OD OD	K	0.043	16	70	5.6	40*0	-42,8	-106
	S	L	0.043	16	23	4.1	29.1		- 79
	CO	M	0.042	14	56	4.3	27.6		- 89
	O ca	N	0.042	14	58	3.5	19.0	-37.2	- 90
	CX) ro CTl
	OJ	O	0.042	14	79	4.O₁	21.8		- 95
ORIG	CaJ	P	0.040	8	43	4.2	27.6		- 87
2 > Γ		Q	0.040	8	60	4.4	-28.2		- 95
ΟΟ		R	0.040	8	-64	5.6	84.0	-17,8	- 54
I					I
m O		S	0.039	5	64	4.6	29.6		- 96
	T	0.039	5	42	5*4	44.8		- 88
	IJ	0.038'	3	107	1.7	5.2		-119

Zusammensetzung

("Ports.) (215 Anilinzahl, 1.472 Brechungsindex, 40.6 SUS b.ei 98·,89⁰C, 11:4.1. SUS bei 37,78 G)

50 $ Öl 34 + 50 io Öl S.

50 $ Öl 34 + 50 fa Öl G

50 % Öl S + 50 ^. Öl B-

90 ?5 Öl S + 10 f Öl B

55 fo Öl P + 45 t handelsübliches Polybuten-Öl

Gleiche Gewichtsteile Öl P, Öl S und Öl 46

70 1o Öl S + 30 %> Öl B

90 ?δ öl S + 10 $> perhydriertea p-Terphenyl

Perhydriertes 9-Benzylidenfluoren . . -

Öl entsprechend Öl 19 50 $ Öl S + 50 fo Öl G '

Cyclopentyl-dimethyladamantan. -

I a t e 1 1 e III (Forts.)

O
(O
OO
N>

Durchschnitt!
Traktipnskoeffizient
«τ 304,8 m/min
(1000 ft/min)

AA

AB

AC

AD

Oo 038
0.037
0.035
0.035
0.035
0.035
0.034
0.031
0.029

DMAP

3
O

-5

—5

-8

-16

-22

VTF-VI

105 80 92 83

KV

4.1

7.0

4.0

3.9

1.7

4.3

4.4

1.55

KV

98,89°e 37,78

o,

2Oo 3
55.5
20o7
20.9
5.0
28.2
33.4
4.42
2o89

Stockpunkt

-122

-56,7 - 89 -107

- 97 -101

-40 - 57 -37,2 - 77

- 52

- 26

Zusammensetzung

75 #01 34 + 25. % Öl DMAP (siehe Öl 32 Tab.II) ' 50 fc Öl S + 50 <fo Öl 50 JS Öl F + 50 <$> Öl Perhydrophenanthren 90 % öl S + 10 ?6 Öl 17(TIPD) Öl 35^: (ASTM Öl i.3) Ithyladamantan, Kp. 224 C Dimethyladamantan, Kp.204 Fp₀ -26⁰C

Tabelle III (Forts.)

4fr ■■

Arithmetisches Mittel der·Traktionskoeffizienten bei 304,8 m/min (Geschwindigkeit des Rollkontakts und 21.092 kg/cm²/93,3°C; 28.123 kg/cm²/37_s8°C; Γ8.123 kg/cm²/ 93,3⁰C;- 28.123 kg/cm²/H8,9°C und 35.153 kg/cm²/93,3⁰C

$.Erhöhung oder Erniedrigung des durchschnittlichen Traktionskoeffizienten,verglichen mit dem von DMAP (öl W).

ο Wenn nichts anderes angegeben, sind alle Prozentaahlen Volumprozent; da jedoch die ι Dichten der meisten Ölbestandteile der genannten Verschnitte nahe beieinander liegen (5 10 ^), sind die■Volumproaentangaben den Angaben In Gewichtsprosent etwa gleich.

T8Ö 54 W

öl Nr.

35

Tab e 1 1 e IV

ASTM-VI

ädhmibröl) -11

(Polymerisat aus Butengemisch)

(Naphtheri-Paraffin-Gemisch)

(Hydriertes

-Methyl-Styrpl-Dimeres) -46

lixperimen- Höchstes,

teller Trak- ohne Schlupf

tionskoeffi- mögliches

•zient Drehmoment

0.042 0.044

0.0485 0.049

12,9 m - kg

14,2

,8

19.9

öl 1 geigt in dem Zugantrieb ein Verhalten, das für die kraftfahrtechnische Verwendung befriedigt. Die Eigenschaften von Öl A gemäß Tabelle III verdeutlichen jedoch, daß mit diesem Öl eine Kraftübertragung bei höheren Drehmomenten ohne Schlupf betrieben werden kann, als mit jedem anderen in der Tabelle gezeigten Öl.

Patentansprüche -

909825/1323

BAD ORiGJNÄL

Claims

η *

Patentansprüche

1. Übertragungsflüssigkeit für Krafttibertragungesysterne, g e k e η η ζ e £ c h η e t durch, eine Kohlenwasser- stoff basis roi,t^;: -einer kinematischen Viskosität von 1_f5- 200 cSt/bsi M,^9^pC, die

a) ein Paräffinöl mit weniger als 1 Gew.-?£ gelbilden™ der aromatischer Kohlenwasserstoffei

b) ein Gemisch aus

1. 10-90 Gew.~# mindestens eines verzweigten Paraffinöls, das im kernmagnetischen Resonanzspektrum eine starke Bande bei 8,58 T und höchstens eine schwache Bande im Bereich von 8,84 - 8*85 'J" aufweist, und

2„ 10-90 Gew. -4> mindestens eines verzweigten Paraffins, das im kernmagnetischen Resonanzsp|lctrum eine starke.Bande im Bereich von 8,84 - 8,8§-5~
und höchstens eine schwache Bande bei 8,58J^aUfweist;

c) mindestens ein verzweigtes Paraffin, dessen wiederkehrende Einheiten zu mindestens 33 $ die Struktur

. - 92 -

909825/1323

ORIGiWAL JNSPECTEO

'"- 1S06A01

^R1

R,

H ι

besitzen, worin R« ein Wasser a toff atom oder eilten Methylrest und Rp einen Isopropyl- oder iBobut^lrest "bedeutet;

d) ein perhydriertes Polymeres, Copolymeres oder $erpolymeres von

1. Styrol,

2. -Methylstyrol,

3. -Methylstyrol oder

4. einem mit einem oder zwei Methylresten am Ring substituierten Derivat der Styrole 1, 2 oder 3;

e) ein substituiertes C^-C^Q-Dekalin, das als Sa;bstituenten mindestens einen der Reste: C^-O₁--Alkyl— reste, Cc-Og-Oycloalkylreste, Cg-O^Q-Alkylcyclphexyl-* und -Alkyloyclopentylreste enthält;

f) ein hochhydroraffiniertes Waphthenschrnieröl, das weniger als 1 i· gelbildender aromatischer Kohlenwasserstoffe enthält;

- 93 -

909825/1323

g) ein C^-O.Q

h) mindestens eine C₁2-^CAo"Adaman.tanverbindung, die keine anderen Elemente als Kohlenstoff, Wasserstoff , Fluor und Sauerstoff enthält und in der bei Anwesenheit von Sauerstoff dieser in einer Äther- oder Esterbindung vorliegt; oder '

t *

i) ein Geniisch mindestens eines der Bestandteile a), &)> e), f)s g), h) mit 0,1 - 20 Gewichtsteilen! wenigstens eine3 flüssigen, synthetischen. Polymeren, " Copolymeren oder Terpolymeren eines C-~Cg-Ol.efins

enthält.

2«, Übertragungsflüssigkeit nach Anspruch 1, dadurch g e kennzeichnet, daß als Bestandteil (g) ein O«.~-C_/,Q~Naphthen mit dem Perhydroterphenyl- oder Perhydrofluorenrest als Grundstruktur, anwesend ist..

3. Übertragungsfltissigkeit nach Ansprach 1. oder 2, dk~ durch ge k en η ζ e ic h η e t, daß die Kohleiiwasserstoffbasis 5^75 Gew.-^ eines C^^-G^Q-Haphthens! mit einer Mr^friertemperatur zwischen -90 und ~30°C enthält, das als Grundstruktur einen Cyclohexylhydrindan-, ! Bi (cyclohexyl )alkan-, Spirodecan-, Spiropentari-,

- 94 - ,

25/1323

hydrofluoren-, Perhydrodiphenyl-, Perhydroterpheiiyi-, Dekalin-, Norboman-, Perhydroindacen-, Perhydrompmotetraphthen-, Perhydroacenaphthen-, PerhydrophenantbJren-, Perhydrochrysen-, Perhydroindan-1-spirocyclo- [';"■:' hexan-, Perhydrocarylophyllen-, Pinan-, Camphan-,; Per- ;;■■'·'■:^: hydrophenylnaphthalin-, Perfaydropyren- oder Adamäntanreet besitzt.

4· übertragungsflüsBigkeit nach einem der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennz e ichne t, daß als gesättigte Adamantanverbindung (h) eine Verbindtnig aus einer der folgenden Klassen anwesend ist:

a. Alkoxyderivate von Alkyladaraantanen,

b. Perhydrierungsprodukte von Phenoxyadainantanen,

c. Diester mit einem oder zwei Adamantankernen,

d. Alkylderivate von a, b, und c, worin die Alk^lreste 1-10 Kohlenstoffatome enthalten,

e. Cycloalkylderivate von a, b, c und d, worin der Cycloalkylrest ein Cyclopentyl-, Cyclohexyl- oder ein Mono- oder Dimethylcyclopentyl- oder cyclohexj^rlrest ist,

f. Dicycloalkyladamantane, worin der Dicycloalkylrest ein Bicyclohexyl-, Di(cyclohexyl)propyl- oder ein Mono-, Di-, Tri- oder Tetramethylderivat eines dieser Reste ist,

- 95 -

ORIGINAL 903825/1323

g. Alkyladamantane, insbesondere rait Alkylresten mit .1-10 Kohlenstoffatomen,

h. mit Alkyl- "und Cycloalkylresten substituiertes Adamantan/ worin 1-10 C-Atome enthaltende Alkylre'ste und als Cycloalkylreste Cyclöpentyl-, Cyclohexylreste oder deren Alkylderivate vorliegen, oder':

i. JPluorsubstitutionsprodukte einer der genannten Adamantanverbindungen,

5. Überträgungsflüssigkeit nach einem der Ansprüche 1-4» dadurch gekennzeichnet, daß die Kohlenwasserstoff basis überwiegend oberhalb 260 C siedet, eine UV-Absorption unter 0,5 bei 260 im aufweist und als perhydriertes Polymeres, Copolyraeres oder Terpoly-

'■ . meres (g) 5-50 fo eines C^₆-C₂Q-Di(cyclohexyl)alkans der Formel

(0)

enthält, v/orin η 1-3

und Rp Wasserstoff at oroe oder

96

909825/1323

OBlGlNAL INSPECTED

1806AOl

Methylreste und R-, R,» Rj-, Rg und R„ Wasserstoffatome, Methyl-, Äthyl- oder Isopropylreste bedeuten.

"6, Übertragungsflüssigkeit nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet» daß die Kohlenwasserstoff basis liberwiegend oberhalb 26O⁰C siedet, eine UV-Absorption unter 0,5 bei 260 mu zeigt und als perhydriertes Polymeres (g) mindestens 10 Gew.~#, eines Gjg-Cg^-Hydrindans der Formel

R'¹

enthält» worin R¹ * ein Methyl- oder iithylreat ist und R'₂, R*₅, R«₄, R»₅, R'g, R'₇, R'_o und R»_ft Wasaeratoffatome oder Mathylreste bedeuten.

•q und R»,

7. TJber'tragungsflüBisigkeit nach einem der Ansprüche i-6", dadurch gekennzeichnet,, daß das flüssi~ ge, Gynthetiacshe Olelinpolymere (i) die polymerisier-

« 97 ..

909825/ 1323

BAD ORKälNAL

ten Reste mindestens eines der Olefine: Isobutylen, 3-Methylbuten-1:_t 4--Methylpenten~1, oder 2,3-Dimöthylbuten-1 enthält,

8. Übertragungsfliissigkeit nach einem der Ansprüche- 1-7» dadurch gekennzeichnet, daß die Kohlenwasserstoff basis mindestens 5-% eines perhydrierten Trimereh oder Cotrimeren eines Styrols (d) enthält.

9» ÜbertragungsflüBsigkeit nach Anspruch 8, dadurch g e kennzeichnet, daß das perhydrierte Trimere oder Gotriraere 25-100 % eines Q2A~^o Struktur

R₆ R₈

-I t

CX ft

ι ψ '" Hi » \J·

' A

ί t

^ϊι3

, R| bis \_} für Waeserstoffatome, Methyl-, &thy."l« und isopropylrsBt© stehen.

BAD ORIGINAL

10» Übertragungsflüssigkeit nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t, daß als substituiertes Cjg-C-Q-Dekalin (e) ein tetraalkylsubstituiertes Dekalin vorliegt.

11« Übertragungsflüssigkeit nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, daß die Kohlenwasserstoffbasis mehr als 5 $ des substituierten Cig-C^Q-Dekalins (e) und weniger als 1 # gelbildender Aromaten, bezogen auf das Dekalin, enthält und eine UV-Absorption von als 0,1 bei 260 mp zeigt.

12. Übertragungsfltissigkeit nach einem der Ansprüche

1-11, dadurch gekenn, ze i c hnet, daß das " hochhydroraffinierte Ilaphthenschnieröl (f) mehr als' 50 $ naphtheniseh gebundener Kohlenstoffatome enthält und eine Viskosität im Bereich von 30-10.000 SUS und eine UV-Absorption von weniger als 0,05 bei 260 mu zeigt.

13» Übertragungsflüssigkeit nach einem der Ansprüche 1-12, dadurch gekennzeichne t, daß die Kohlenwasserstoffbasis als Naphthen (g) Perhydro-oterphenyl, perhydriertes 9-Benzyliden-fluoren oder ein Mono-, Di-, Tri- oder Tetramethylderivat einer

- 99 -

9 0 9 825/1323 ⁰^NAL wsp_HCreo

dieser Verbindungen enthält und eine UV-Absorption J von weniger als 0,1 bei 260 mu zeigt.

14. ÜbertragungsflÜBSigkeit nach Anspruch 1, dadurch g ekennzeichnet, daß die Kohlenwasserstoffbasis 5-75 Gew.-^ eines O₁₅-G₄₀-Naphthens einer Einfrier-Temperatur im Bereich von -90 bis -30⁰C, mit einem . Cyclohexylhydrindan, Dicyelohexylalkan-, Spirodecan-, Spiropentan-, Perhydrofluoren-, Perhydrodiphenyl-, Perhydroterphenyl-,Dekalin-,Norbornan~, Perhydroindacen-, Perhydrohoraotetraphthen-, Perhydroacenaphthen-, Perhydrophenanthren-, Perhydrochrysen-, Perhydroindan-1-spirocyclohöxan-, Perhydrocarylophyllen-, Pinan-, Camphan-, Perhydrophenylnaphthalin-, Perhydropyren- oder Adamantanrest als Grundstruktur, sowie entweder ein Paraffinöl mit weniger als 1 Gew.-# gelbildender aromatischer Kohlenwasserstoffe, oder, ein hochhydroraffiniertes Naphthenschmieröl mit weniger als 1 °/o gelbildender aromatischer Kohlenwasserstoffe oder

pro Gewichtsteil des C«j,-C₄₀-liaphthens, 1-1O Gewichtsteile eines verzweigten Paraffins enthält, das einem vollständig hydrierten, flüssigen Polymeren, Copolymeren oder Terpolymeren eines C^-G^-Olefine entspricht.

- 100 -

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ORIGINAL IMSPHCTEO

JOI

15. Ubertragungsflussigkeit nach Anspruch 14» dadurch gekenn zeichne t, daß das Naphthen einem perhydrierten Polymeren, Copolymere oder Terpolymereh von Styrol_t ^α-Methylstyrol, 0-Methylstyrol oder einem mono- oder dimethyl-ringsubstituierten Derivat einer dieser Verbindungen entspricht.

16o Übertragungsflüssigkeit nach Anspruch 14 oder 15» dadurch, g e k e η η ζ ei c h η e t, daß die Kohlenwasserstoffbasis mindestens ein Isomeres von 1-Methyl-3-Cyclohexyl-hydrindan oder 1,1~Dimethyl~3-methyl-3-cyclo.hexylhydrindan und 0,1-10 Gewichtsteile, bezogen auf dieses Hydrindan, mindestens eines synthetischen, flüssigen Polymeren, Copolymeren oder Terpolymeren eines C,-, C₅- oder Og-Olefins enthält.

I?» Ubertragungsflussigkeit nach Anspruch 16,· dadurch

gekennzeichnet, daß die Kohlenwasserstoffbasls überwiegend oberhalb 45O⁰C siedet und ein OI3-finpolymeres, -copolymeres oder -terpolymeres enthält, da.u mindestens zu 33 °/° aus wiederkehrenden Einheiten der Struktur

' H

It ₂

- 101

909825/1323

18 O 6 4 G1

besteht, worin R"^ ein Wasserstoffatom oder ein Methylrest ist und R"₂ einen Isopropyl- oder Isobutylrest bedeutet, wenn R". ein Wasserstoffatom ist und R"₂ für einen Methyl-, Äthyl-, Isopropyl- oder Isobutylrest steht, wenn R"«j ein Methylrest ist.

18. Übertragungsflüssigkeit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kohlenwasserstoffbasis

10-90 Gew.-$ mindestens eines verzweigten Paraffinöls, das im NMR-Spektrum eine starke Bande bei 8,58CT und höchstens eine schwache Bande im Bereich von 8,84 8,85T" und

10-90 io mindestens eines verzweigten Paraffinöls enthält, das Im EMR-Spektrum eine starke Bande im Bereich von 8,84 "bis 8,85 (T"und höchstens eine schwache Bande bei' 8 j, 58 JT" aufweist·

19. Übertragungsflüssigkeit nach Anspruch 18, dadurch

gekennzeichnet, daß die Kohlenwasserstoff-

basis

mindestens 5 Oew.-^ eines Mineralöls einer UV-Absorption von weniger als O₅5 bei 260 rau, oder

- 102 -

909825/1323 ·.

BAD ORIGINAL

.', (1-10 Gewichtsteile, bezogen auf das Gemisch der ver<zweigten Paraffine,mindestens eines weiteren verzweigten Paraffine, das einem hydrierten Polymeren, Oopoly- ;:. meren oder Terpölymeren eines C»~Cg-Olefins entspricht, ^^jöder' ·■*■■ '■' :':■' .'· ■■/■'■ ?fv"5-t!5. S^ eines O^ »^G, ^-Naphthene imit einer Einfriertem- ''^^νΛί^^Μ^^^χ^Ϋ^Ο und -30⁰C enthält, das als Grund- %"■. Struktur ein ÖycHohexylhydrindan, Dicyclohexylalkan, •■Vt"^vi8^_J;t^iäiB'|Säja;_# ^: Spiropentan, Perhydrofluoren, Perhydror ·', dijphienyli ,Perhydroterphenyl, Dekalin, Norbornan, Per-i ■ν;' '■ nydroindaoeii, Peyhydrohomotetraphthen, Perhydroace* naphthön, Perhydrochrysen, Perhydrophenanthren, Perhydroindan-i-epirocyclohexan, Perhydrocarylophyllen, . , Pinan, Camphan, Perhydronaphthalin, Perhydropyren oder Adamantan aufweist.

20. Übertragungsflüssigkeit nach Anspruch 1, dadurch

gekennzeichnet, daß die Kohlenwasserstoff· basis entweder ein Paraffinöl mit weniger als 1 Gew.-# gelbildender aromatischer Kohlenwasserstoffe oder ein hochhydroräffiniertes Naphthenöl mit weniger als 1 $> gelbildender aromatischer Kohlenwasserstoffe oder mindestens eine gesättigte C^p-C.Q-Adamantanverbindung (h) sowie

- 103 -

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pro Gewichtsteil· der. genannten Bestandteile, 1-10 Gewichtsteile eines verzweigten Paraffins enthält, das einem vollständig hydrierten, flüssigen Polymeren, Copolymeren oder Terpolyraeren eines C_-C₈-01efins entspricht.

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