DE19819020A1 - Lubricants containing coumarin dyes - Google Patents

Lubricants containing coumarin dyes

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Karin Hansmann
Rolf Richter
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    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M171/00—Lubricating compositions characterised by purely physical criteria, e.g. containing as base-material, thickener or additive, ingredients which are characterised exclusively by their numerically specified physical properties, i.e. containing ingredients which are physically well-defined but for which the chemical nature is either unspecified or only very vaguely indicated
    • C10M171/007—Coloured or dyes-containing lubricant compositions

Abstract

It has been discovered that lubricants containing coumarin dyes and used especially as hydraulic oils or intended for introduction into coolants, are extremely well suited for indicating or detecting leaks in such hydraulic systems or cooling systems.

Description

Die Erfindung betrifft Cumarinfarbstoffe enthaltende Schmiermittel, ein Verfahren zu ihrer Herstellung sowie ihre Verwendung als Hydrauliköle oder Schmierstoffe in Kühl­ flüssigkeiten.The invention relates to lubricants containing coumarin dyes, a process for their manufacture and their use as hydraulic oils or lubricants in cooling liquids.

Gemäß JP-A-61 023 695 und JP-A-59 176 641 wird die Verwendung von Benz­ oxalylthiophenen bzw. Anthracen-Derivaten und in US-A-5 421 192 die Verwendung von Naphthalimiden als fluoreszierende Farbstoffe zur leichteren Detektion von undichten Stellen beschrieben. Die im Stand der Technik verwendeten Farbstoffe zeigen jedoch anwendungstechnische Nachteile, da sie eine ungenügende Stabilität, beispielsweise Oxidationsstabilität unter den Einsatzbedingungen zeigen oder sich schlecht beispielsweise in Hydrauliköle einarbeiten lassen. Ein weiterer Nachteil ist die geringe Farbstärke, mit der entsprechend hohe Einsatzmengen des Farbstoffs erforder­ lich werden und/oder das Detektieren an den entsprechenden Leckstellen mit zu­ sätzlichen Hilfsmitteln, wie UV-Lampe usw. Es wurde nun gefunden, daß Cumarin­ farbstoffe enthaltende Schmiermittel diese Nachteile nicht mehr aufweisen. Als bevorzugter Cumarinfarbstoff wird unsubstituiertes oder gegebenenfalls substituiertes Cumarin eingesetzt. Besonders bevorzugt werden Cumarinfarbstoffe der Formel (I) eingesetzt
According to JP-A-61 023 695 and JP-A-59 176 641 the use of benz oxalylthiophenes or anthracene derivatives is described and in US-A-5 421 192 the use of naphthalimides as fluorescent dyes for easier detection of leaks . However, the dyes used in the prior art have disadvantages in terms of application technology, since they show insufficient stability, for example oxidation stability under the conditions of use, or are difficult to incorporate, for example, into hydraulic oils. Another disadvantage is the low color strength, with the correspondingly high amounts of the dye required and / or the detection at the corresponding leak points with additional aids, such as UV lamps etc. It has now been found that lubricants containing coumarin dyes have these disadvantages no longer have. Unsubstituted or optionally substituted coumarin is used as the preferred coumarin dye. Coumarin dyes of the formula (I) are particularly preferably used

worin
R1 und R2 unabhängig voneinander für C1-C4-Alkyl, insbesondere für Methyl und Ethyl stehen,
R3 bis R6 unabhängig voneinander für H, C1-C4-Alkyl, insbesondere CH3 und tert.-Bu­ tyl, Halogen, insbesondere Cl, Sulfonamid, insbesondere -SO2NH2 und -SO2N(CH3)2, C1-C4-Alkylsulfonyl, insbesondere -SO2C2H5, C4C7-Cyclo­ alkyl, insbesondere Cyclohexyl oder C6-C10-Aryl, insbesondere Phenyl stehen,
R7 H oder CN bedeutet und
X für O oder S steht.wherein
R 1 and R 2 independently of one another are C 1 -C 4 -alkyl, in particular methyl and ethyl,
R 3 to R 6 independently of one another are H, C 1 -C 4 alkyl, in particular CH 3 and tert-butyl, halogen, in particular Cl, sulfonamide, in particular -SO 2 NH 2 and -SO 2 N (CH 3 ) 2 , C 1 -C 4 alkylsulfonyl, in particular -SO 2 C 2 H 5 , C 4 C 7 cycloalkyl, in particular cyclohexyl or C 6 -C 10 aryl, in particular phenyl,
R 7 denotes H or CN and
X stands for O or S.

Ganz besonders bevorzugte Cumarinfarbstoffe der Formel (I) sind solche, die der Formel (II) entsprechen
Very particularly preferred coumarin dyes of the formula (I) are those which correspond to the formula (II)

worin
R4 für Cl oder SO2NH2 steht.wherein
R 4 represents Cl or SO 2 NH 2 .

Diese Farbstoffe und ihre Herstellung sind bekannt. Sie werden beispielsweise in DE-A-28 44 299 offenbart.These dyes and their preparation are known. For example, you will be in DE-A-28 44 299 discloses.

Als Schmiermittel werden vorzugsweise natürliche oder raffinierte Mineralöle, synthetische Kohlenwasserstoffe, Alkylbenzole, Polyalphaolefine, Polyalkylenglykole sowie Polyester eingesetzt. Bevorzugt werden Schmiermittel eingesetzt mit einer Vis­ kosität von 5 bis 200, insbesondere 10 bis 100 cSt, bei 40°C.Natural or refined mineral oils, synthetic hydrocarbons, alkylbenzenes, polyalphaolefins, polyalkylene glycols as well as polyester. Lubricants with a Vis are preferred viscosity from 5 to 200, especially 10 to 100 cSt, at 40 ° C.

Bevorzugt ist es, den Cumarinfarbstoff in einer Menge von 0,0001 bis 0,1%, vorzugsweise von 0,001 bis 0,03%, bezogen auf das Schmiermittel, einzusetzen. It is preferred to use the coumarin dye in an amount of 0.0001 to 0.1%, preferably from 0.001 to 0.03%, based on the lubricant.  

Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Schmiermittel, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Cumarinfarbstoff, gegebenen­ falls in Gegenwart geeigneter organischer Lösungsmittel, in das Schmiermittel ein­ bringt und anschließend das gegebenenfalls verwendete organische Lösungsmittel, vorzugsweise thermisch, insbesondere destillativ vom Schmiermittel entfernt. Als mögliches Lösungsmittel wird vorzugsweise ein mit Öl verträgliches und leicht abdestillierbares Lösungsmittel verwendet, in dem der Cumarinfarbstoff zugleich löslich ist. Als mögliche organische Lösungsmittel sind dabei aromatische Kohlen­ wasserstoffe wie beispielsweise Toluol oder Xylol zu nennen. Das Einbringen des Cumarinfarbstoffes in das Schmiermittel als solches oder in gelöster Form erfolgt bei einer Temperatur von 15°C bis 220°C, insbesondere bei 20 bis 150°C, vorzugsweise durch Rühren.The invention further relates to a method for producing the invention Lubricant, characterized in that a coumarin dye is given if in the presence of suitable organic solvents, in the lubricant brings and then the optionally used organic solvent, preferably thermally, in particular distilled from the lubricant. As possible solvent is preferably an oil compatible and light distillable solvent used in which the coumarin dye at the same time is soluble. Aromatic carbons are possible organic solvents to call hydrogen such as toluene or xylene. The introduction of the Coumarin dye in the lubricant as such or in dissolved form takes place at a temperature of 15 ° C to 220 ° C, especially at 20 to 150 ° C, preferably by stirring.

Die Erfindung betrifft weiterhin die Verwendung des Cumarinfarbstoff enthaltenden Schmiermittels als Hydrauliköl, beispielsweise als Bremsflüssigkeit oder zum Ein­ arbeiten in Kühlflüssigkeiten. Als mögliche Kühlflüssigkeiten sind in dem Zusammen­ hang zu nennen, beispielsweise Fluorkohlenwasserstoffe, Fluorchlorkohlenwasser­ stoffe und Methan, Ethan, Propan, Butan oder Pentan und deren Halogen- und Ether-Deri­ vate sowie deren Mischungen als auch Mischungen von Fluorkohlenwasserstoffen und Fluorchlorkohlenwasserstoffen sowie Kohlendioxid und Ammoniak. Bevorzugt wird das erfindungsgemäße Schmiermittel in Hydraulikölen insbesondere in solchen aus natürlichen oder synthetischen Mineralölen eingesetzt. Derartig verwendetes erfindungsgemäßes Schmiermittel hat den Vorteil, daß undichte Stellen bei Tageslicht oder bei Beleuchtung mit einer Lampe, die bei einer Wellenlänge zwischen 380 und 500 nm emittiert durch eine grünlich-gelbe bis orange Fluoreszenz farblich erkannt werden kann. Im übrigen sind die eingangs erwähnten Vorteile zu nennen. The invention further relates to the use of the coumarin dye-containing Lubricant as hydraulic oil, for example as a brake fluid or for one work in coolants. As possible cooling liquids are in the together Hang to name, for example fluorocarbons, chlorofluorocarbons substances and methane, ethane, propane, butane or pentane and their halogen and ether derivatives vate and their mixtures as well as mixtures of fluorocarbons and chlorofluorocarbons as well as carbon dioxide and ammonia. Prefers is the lubricant according to the invention in hydraulic oils in particular in such made from natural or synthetic mineral oils. So used Lubricant according to the invention has the advantage that leaks in daylight or when illuminated with a lamp with a wavelength between 380 and 500 nm emitted with a greenish-yellow to orange fluorescence can be. For the rest, the advantages mentioned at the beginning are to be mentioned.  

Beispielexample Beispiel 1example 1

1000 Teile eines raffinierten Mineralöls Viskosität: 68 cSt, gemessen bei 40°C; (Hydrauliköl der Firma Texaco, Typ Rando® HDZ 68) werden mit einer Lösung von 0,05 Teilen des Farbstoffs der Formel (II) mit R = Cl in 3 Teilen Toluol versetzt. Nach Entfernen des Toluols durch Destillation wurde das Öl als Hydrauliköl eingesetzt. Undichte Stellen in dem Hydraulikkreislauf können mit einer grünlich-gelben Fluoreszenz an der Leckstelle erkannt werden.1000 parts of a refined mineral oil Viscosity: 68 cSt, measured at 40 ° C; (Hydraulic oil from Texaco, type Rando® HDZ 68) are mixed with a solution from 0.05 part of the dye of the formula (II) with R = Cl in 3 parts of toluene. After Removing the toluene by distillation, the oil was used as hydraulic oil. Leakages in the hydraulic circuit can be done with a greenish-yellow Fluorescence can be detected at the leak.

In analoger Weise wurde raffiniertes Mineralöl mit anderen Viskositäten mit diesem Farbstoff eingefärbt. So wurden die folgenden raffinierten Mineralöle eingefärbt:
In a similar way, refined mineral oil with different viscosities was colored with this dye. The following refined mineral oils were colored:

Viskosität: 15 cSt, gemessen bei 40°C (Rando® HDZ 15 der Firma Texaco)
Viskosität: 22 cSt, gemessen bei 40°C (Rando® HDZ 22 der Firma Texaco)
Viskosität: 32 cSt, gemessen bei 40°C (Rando® HDZ 32 der Firma Texaco)
Viskosität: 46 cSt, gemessen bei 40°C (Rando® HDZ 46 der Firma Texaco) und
Viskosität: 100 cSt, gemessen bei 40°C (Rando® HDZ 100 der Firma Texaco).Viscosity: 15 cSt, measured at 40 ° C (Rando® HDZ 15 from Texaco)
Viscosity: 22 cSt, measured at 40 ° C (Rando® HDZ 22 from Texaco)
Viscosity: 32 cSt, measured at 40 ° C (Rando® HDZ 32 from Texaco)
Viscosity: 46 cSt, measured at 40 ° C (Rando® HDZ 46 from Texaco) and
Viscosity: 100 cSt, measured at 40 ° C (Rando® HDZ 100 from Texaco).

Beispiel 2Example 2

Analog Beispiel 1 wurde raffiniertes Mineralöl mit dem Farbstoff der Formel (II) mit R = SO2NH2 eingefärbt. Mit diesem Farbstoff wurden in gleicher Weise wie in Beispiel 1 raffinierte Mineralöle unterschiedlicher Viskositätsbereiche, wie oben beschrieben, eingefärbt.Analogous to Example 1, refined mineral oil was colored with the dye of the formula (II) with R = SO 2 NH 2 . Refined mineral oils of different viscosity ranges, as described above, were colored with this dye in the same way as in Example 1.

Claims (9)

1. Cumarinfarbstoff enthaltende Schmiermittel.1. Lubricants containing coumarin dye. 2. Schmiermittel gemäß Anspruch 1 enthaltend als Cumarinfarbstoff substi­ tuiertes oder unsubstituiertes Cumarin.2. Lubricant according to claim 1 containing as coumarin dye substi tutuized or unsubstituted coumarin. 3. Schmiermittel gemäß Anspruch 1 enthaltend als Cumarinfarbstoff eine Ver­ bindung der Formel (I)
worin
R1 und R2 unabhängig voneinander für C1-C4-Alkyl, insbesondere für Methyl und Ethyl stehen,
R3 bis R6 unabhängig voneinander für H, C1-C4-Alkyl, insbesondere CH3 und tert.-Butyl, Halogen, insbesondere Cl, Sulfonamid, insbesondere -SO2NH2 und -SO2N(CH3)2, C1-C4-Alkylsulfonyl, insbesondere -SO2C2H5, C4-C7-Cycloalkyl, insbesondere Cyclohexyl oder C6-C10-Aryl, insbesondere Phenyl stehen,
R7 H oder CN bedeutet und
X für O oder S steht.3. Lubricant according to claim 1 containing as coumarin dye a compound of the formula (I)
wherein
R 1 and R 2 independently of one another are C 1 -C 4 -alkyl, in particular methyl and ethyl,
R 3 to R 6 independently of one another are H, C 1 -C 4 -alkyl, in particular CH 3 and tert-butyl, halogen, in particular Cl, sulfonamide, in particular -SO 2 NH 2 and -SO 2 N (CH 3 ) 2 C 1 -C 4 alkylsulfonyl, in particular -SO 2 C 2 H 5 , C 4 -C 7 cycloalkyl, in particular cyclohexyl or C 6 -C 10 aryl, in particular phenyl,
R 7 denotes H or CN and
X stands for O or S. 4. Schmiermittel gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Cumarin­ farbstoff eine Verbindung der Formel (II)
worin
R4 für Cl oder SO2NH2 steht,
eingesetzt wird.4. Lubricant according to claim 1, characterized in that as a coumarin dye a compound of formula (II)
wherein
R 4 represents Cl or SO 2 NH 2 ,
is used. 5. Schmiermittel gemaß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Cumarin­ farbstoff in einer Menge von 0,0001 bis 0,1%, bezogen auf das Schmiermittel, eingesetzt wird.5. Lubricant according to claim 1, characterized in that the coumarin dye in an amount of 0.0001 to 0.1%, based on the lubricant, is used. 6. Schmiermittel gemäß Anspruch 1 enthaltend als Schmiermittel natürliches oder raffiniertes Mineralöl, synthetische Kohlenwasserstoffe, Alkylbenzole, Poly­ alphaolefine, Polyalkylenglykole oder Polyester.6. Lubricant according to claim 1 containing natural or as a lubricant refined mineral oil, synthetic hydrocarbons, alkylbenzenes, poly alpha olefins, polyalkylene glycols or polyesters. 7. Schmiermittel gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schmier­ mittel eine Viskosität von 5 bis 200 cSt, bei 40°C, besitzt.7. Lubricant according to claim 1, characterized in that the lubricant medium has a viscosity of 5 to 200 cSt at 40 ° C. 8. Verfahren zur Herstellung von Schmiermitteln gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Cumarinfarbstoff gegebenenfalls gelöst in einem organischen Lösungsmittel, in das Schmiermittel eingearbeitet wird, und an­ schließend gegebenenfalls verwendetes organisches Lösungsmittel entfernt wird.8. A method for producing lubricants according to claim 1, characterized characterized in that a coumarin dye optionally dissolved in a organic solvent in which lubricant is incorporated and finally removing any organic solvent used becomes. 9. Verwendung eines Cumarinfarbstoff enthaltenden Schmiermittels gemäß Anspruch 1 als Hydrauliköl oder zur Einbringung in Kühlflüssigkeiten.9. Use of a lubricant containing coumarin dye according to Claim 1 as hydraulic oil or for introduction into cooling liquids.
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