DE2225758A1

DE2225758A1 - Schmieroel

Info

Publication number: DE2225758A1
Application number: DE2225758A
Authority: DE
Inventors: Ozeki Toshitsugu; Fukui Yukimasa
Original assignee: Daikyo Oil Co Ltd; Kyowa Yuka Co Ltd
Current assignee: Cosmo Oil Co Ltd
Priority date: 1971-09-30
Filing date: 1972-05-26
Publication date: 1973-04-12
Also published as: DE2225758C3; JPS4843003A; NL7208507A; AU4249172A; BE785555A; JPS5111122B2; CA959822A; DE2225758B2; FR2154416A1; US3759862A; CH583773A5; AU464782B2; FR2154416B1; GB1358628A; IT965811B

Description

Schmieröl

Priorität: 30. September 1971, Japan, Nr. 76645/1971

Die Erfindung betrifft ein Schmieröl, welches durch Vermischen eines synthetischen Schmieröls des Fettsäureestertyps mit einem Mineralschmieröl bzw. einem Petroleumschmieröl und erforderlichenfalls mit Additiven zur Erzielung von Anti~ Oxidationseigenschaften, Abriebfestigkeit und Detergenseigenschaften erhalten v/erden kann. Das obengenannte synthetische Schmieröl des gesättigten Fettsäureestertyps ist ein Komplexester von 3-Hydroxy~2,2-'dimethylpropyl^2,2-dimethylhydracrylat (das auch als Hydroxypivalylhydroxypivalat bezeichnet und hierin als HPHP abgekürzt wird) mit einer oder mehreren gesättigten Fettsäuren.

i -Z-

3Ö9Ö1S/1026

Durch die Erfindung soll ein Schmieröl geschaffen werden, welches eine Verbesserung hinsichtlich der Viskositäts-Temperatur-Eigenschaften zeigt, das verminderte Verdampfungsverluste und eine geringere Zersetzung besitzt· Es soll ferner dazu imstande sein, die Detergenseigenschaften bzw. die Sauberkeit der Maschinenteile aufrechtzuerhalten und den Abrieb zu vermindern, wenn es in dem Benzinmotor von Automobilen oder als Kurbelgehäuseöl verwendet wird. Es soll ferner bezweckt werden, ein Mittel zur Verfügung zu stellen, das für verschiedene· Schmierölmaterialien wirksam ist, die ähnliche Eigenschaften wie hydraulisches öl und dergleichen erfordern.

Durch die Zunahme des Straßenverkehrs ergibt sich, daß Automobilmotoren unter verschärften Bedingungen betrieben werden müssen, beispielsweise bei HD-Läufen und langzeitigen Läufen mit hohen Geschwindigkeiten und dergleichen. Daher wird in dieser Hinsicht dauernd na-cu Verbesserungen gesucht. Zur gleichen Zeit werden an ein Schmieröl auch Anforderungen hinsichtlich der Abriebbeständigkeit, der thermischen und Oxidationsstabilitäten und guter Detergens- und Dispergierungseigenschaften gestellt. Ferner werden derzeit Mehrbereichsöle hergestellt, die in jeder Jahreszeit verwendet werden können, da es beim Betrieb erforderlich ist, die geeignete Viskosität des Schmieröls sowohl bei höheren als auch bei niedrigeren Temperaturen zu haben.

Es sind daher bei der Herstellung von Mineralschmierölen bereits verschiedene Maßnahmen durchgeführt worden, um den vielen Erfordernissen bei den einzelnen Bedingungen zum Gebrauchszeitpunkt zu entsprechen. Beispiele hierfür sind die Auswahl der Art des Rohöls, die Auswahl des Destillationsbereiches, das Lösungsmittelentwachsungsverfahren, das Lösungsmittelextraktionsverfahren, Hydrofinishing- und Hydro treating-Prozesse, Behandlung mit Schwefelsäure und Ton etc.

3ÖÖ815/1O28

Um diese Mineralöl-Grundprodukte hinsichtlich ihrer Abrieb-beständigkeit, ihrer thermischen und Oxidationsstabilitaten und ihrer Detergens- und Dispergieriingseigenschaften zu verbessern, werden verschiedene Arten von Additiven zugesetzt. Die Eigenschaften der hierdurch erhaltenen Produkte sind aber im Hinblick auf sämtliche Gesichtspunkte bei einer Variierung des Gebrauchszwecks noch nicht immer zufriedenstellend.

Wenn Motorenöle mit verschiedenen SAE-(Society of Automotive Engineers) Viskositätszahlen, beispielsweise Mehrbereichsöle SAE IOW-3O, 1OW-ZfO, lOW-50, oder 5W-30, hergestellt werden sollen, dann hat man bereits versucht, einen Viskositäts-Index-Verbesserer aus einem hochmolekularen Material, beispielsweise Polyisobuten, Polymethacrylat etc., zu dem Grundprodukt des Mineralschmieröls zuzusetzen, um eine.geeignete Viskosität bei höherer Temperatur und eine Viskosität zu erhalten, die genügend niedrig ist, um das Anlassen der Motoren selbst bei niedrigen Temperaturen von -20 C oder niedriger zu verbessern. Um beiden Erfordernissen, nämlich dem Anlaßverhalten bei niedrigen Temperaturen und den Viskositätseigenschaften bei hohen Temperaturen, zu genügen, ist es aber erforderlich, die Viskosität des Grundprodukts für das Schmieröl so niedrig wie möglich zu machen und weiterhin auch eine große Menge eines Viskositäts-Index-Verbesserers zuzusetzen. Die Zugabe eines hochmolekularen Viskositäts-Index-Verbesserers führt aber zu einer Verminderung der Scherstabilität des Schmieröls und bringt oftmals einen plötzlichen Abfall der Viskosität im Anfangsstadium des Betriebs mit sich«

Es wurde nun gefunden, daß die Zugabe eines synthetischen Schmieröls der gesättigten Fettsäureesterklasse, beispielsrweise eines HPHP-Esters, zu einem Schmieröl die Nachteile des Mineralschmieröls beseitigt und die ursprünglich vorhandenen Vorteile des Verhaltens verbreitert. Dieses Ergebnis ist beim Zeitpunkt des tatsächlichen Gebrauchs sehr günstig.

309815/1026

Der gemäß der Erfindung verwendete HPHP-Ester stellt einen Komplexester oder »ehrere Komplexester aus einer oder «ehreren geradkettigen öder verzweigten gesättigten Fettsäuren alt k Ms., tß Kohlenstoffatomen und einem »weiwertigen Aiko· hol» HPHP₁ dar· Der HPHP-Ester umfaßt Produkte, bei denen die gleiche Säure mit HPHP umgesetzt worden ist, Produkte, bei denen verschiedene Säuren mit HPHP umgesetzt worden öind, sowie Gemische daraus*

Die chemische Strukturformel des HPHP-Esters kann wie folgt angegeben werden:

CH, CH_x

HQ ~ CH₃ - C - CHJ) - C - G - CHJDH + ILCOOH + R₃COOH 2 ι a _M ι 2 1 2

CH₁. 0 CH_x

(I) (II)

CH_Ä CH_x

> H.C · O - GH₉ - C - CH₉ - .0 - C - C - CH₅ - O - CR₃

O CH₃ O CH_x O

(III)

(I) Hydroxypivalylhydroxypivalat: Molekulargewicht 2Dk » K.p. 92,8⁰C (0,2 mm Hg);

(II) Gesättigte Fettsäure: R^ und Rp sind gleiche oder verschiedene Alky!gruppen mit C, bis C₁₇;

(III) HPHP-Ester:

Die Eigenschaften von HPHP~Estern, hergestellt aus verschiedenen aliphatischen Monocarbonsäuren, sind in Tabelle I zusammengestellt.

Tabelle I Allgemeine Eigenschaften von synthetischen Schmiermitteln aus HPHP-Estern

ti

»ti *- l <=- it l <- it
O CH, 0 CH, 0

R.. und R2^sin(i gleich oder verschieden

Synthe- Älkylteil der Spezi- Flamm- Tropf- Kinematische Visko-

tisches gesättigten fisches punkt punkt Viskosität sitäts·

Schmier- Fettsäure» die Gewicht ⁰C ⁰C (cSt) index

mittel bei der Her- lV4°C 3?,?8 98,89

stellung des ⁰C ⁰C
HPHP-Bsters
verwendet wurde

HEHP-4 n-C₃H_? 1,010 190 · <-60 9,62 2,3δ 63

EPHP-6 H-C₅H₁₁ 0,988 194 <-60 12,59 2,8*7 77

EFHP-8 H-C₇O₁₅ 0,959 238 <-60 H, 29 3*3& 120

HBfP-12 n-C_nH₂₃ 0,92? 268 -IQ 22,30 ^-,80 153

J^ fr 16,70 3_%15 125

HPHP-31 Jn-C₁ ^(75^) ■ 0,938 260 -17,525*10 5,05 \kk

BPHP-71

Der für die erfindungsgemäßen Schmieröle vorgesehene EPHP-Ester hat, wie oben gezeigt, drei Esterbindungen im Molekül. Er besitzt die folgenden charakteristischen Eigenschaften:

-6-

3QJ9816/1Q26

Der Ester besitzt eine niedrige Viskosität, einen hohen Flammpunkt und einen niedrigen Tropfpunkt· Das Viskositäts-Temperatur-Verhalten ist wie bei anderen synthetischen Schmierölen auf Diester-Grundlage, wie Sebacatestern und Mipatestern, sehr gut* Der Viskositätsindex steigt mit einer Zunahme der Kohlenstoffzahl der gesättigten Pettsäurekomponente desHPHP-Esters an. Da ferner das ß-Kohlenst off atom der Alkoholkomponente des HPHP-Esters keinen Wasserstoff trägt, ist die thermische Stabilität des HPHP~Esters sehr hoch. Durch Vergleiche mit synthetischen Schmierölen der Diesterklasse oder von gemischten Estern mit Polyolen, beispielsweise Neopentylglykol und Trimethylolpropan, konnte festgestellt werden, daß der HPHP-Ester eine überlegene thermische Stabilität besitzt·

Wenn der HPHP-Ester mit diesen charakteristischen Eigenschaften zu einem Grundprodukt eines Mineralschmieröle in einer Menge von 5 bis 95 Vol.-%, vorzugsweise 10 biß 50 VaU-$₉ gegeben wird, dann ist es möglich, sin Mehrbereichs-Motorenöl zu formulieren, das den SÄE-Viskasitätsklassifizierungen entspricht« Es ist weiterhin hierdurch möglich, verschiedene Nachteile von Motorenölen, die bislang noch nicht beseitigt werden konnten, zu überwinden.

Wenn verschiedene Arten von Mehrbereichsölen entsprechend der SAE-Viskositätseinteilung durch Vermischen eines Mineralschmieröls, eines HPHP-Esters, eines Viskositäts-Index-Verbesserers und von anderen notwendigen Additiven formuliert werden und im Falle, daß die formulierten öle gleiche Viskosität haben, dann wird der Auswahlbereich der Grundprodukte der synthetischen Schmieröle ausgedehnt, indem das Mischverhältnis des synthetischen Schmieröls erhöht wird. Daher können Grundprodukte von Mineralschmierölen mit hoher Viskosität verwendet werden. Darüber hinaus ist es zur gleichen Zeit möglich, die zuzumischende Menge des Viskositäts-Index-Verbesserers zu vermindern.

-7-309815/1026

Die erfindungsgemäßen Schinierole, die einen. HPHP-Ester enthalten, Bind hinsichtlich ihrer thermischen Stabilität und ihrer Abriebbeständigkeit tiberlegen· Es ist bekanntlich erforderlich» Benzin oder Dieselöl Antioxidationsmittel des Zinktyp©, ,beispielsweise Zinkdialkyldithiophasphat, ,zuzusetzen, tua diesen !Produkten Antiverschleißeigenschaften zu verleihen· Der erfindungsgemäß verwendete HPHP-Ester ist im Unterschied mx anderen esterartigen synthetischen Schmierölen hinsichtlich eines additiven Effekte ties Antioxidationsmittels Überlegen» Daher zeigt ein Sehoieröl, bei welchem dam Grundjpriadukt des Hineralsohraieröls ein HPHP-Ester zugesetzt worden ist, Überlegene Ergebnisse.

Entsprechend der JIS K«£51*H£estmethQ<ie der Oxidationsstabilit&t für Verbrennungskraftmaschineii durchgeführte Experimente haben gezeigt, daß die erfindüngsgemäßen Schmieröle niedrige Werte hinsichtlich der Gesamtsäurezahl und des Viskositätsanstlegs besitzen und «daß eie eine extrem gute Lackbewertung und eine Überlegene Detergene-Wirkung besitzen»

Auch die nach der JIS K-HSifÖ-^eßtmethode für die thermische Stabilität von Turbinenb'len durchgeführten.Experimente haben ergeben, daß die erfindungsgemäßen Schmieröle niedrige Werte hinsichtlich der Gesamtsäurezahl und der Viskositätszunahae besitzen und daß sie im Vergleich zu Mineralschmierölen einen niedrigen Verdampfungsverlust besitzen. Bessere Ergebnisse liegen auch im Hinblick auf die Schlaminabschei« dung vor, die oft bei Langzeitversuchen von Mineralschmierölen (72 Stunden, 170⁰C) auftreten. Im Falle eines Öls mit einem Zusatz von IIPHP~Ester trat nämlich keine Schlammabscheidung auf· Es kann somit gesagt v/erden, daß durch die erfindungsgemäß erfolgende Zugabe von HPHP-Ester zu einem Mineralschmieröl der Vorteil erbracht wird, daß die zuzusetzenden Mengen von Detergentien und Dispqrgierungsmitteln vermindert bzw« eingespart; worden können.

Gemäß der vorliegenden Erfindung können verschiedene Arten von Viskositäts-Index-Verbesserer, wie Polyalkylmethacrylate, die im Alkylteil z.B, Cj-bis C.n-Gruppen besitzen, Polyalkylmetharylate, die zusätzlich zu den viskositäts~indexverbessernden Eigenschaften auch Detergens- und Dispergierungseigenschaften besitzen, z.B, Copolymerisate von Acrylmethacrylat, die im Alkylteil z,B, C,- bis C.g-Gruppen besitzen, mit Diäthylaminoäthylmethacrylat, Polybutene etc», zu dem Schmieröl eines Lösungsmittel-gereinigten Mineralschmieröl und dem oder den HPHP-Ester oder -Estern gegeben werden.

Die Menge der zuzusetzenden Viskositäts-Index-Verbesserer liegt vorzugsweise im Bereich von 1 bis 20 Vol.~%, bezogen auf das Volumen der Schmierölmasse.

Ferner können¹zu den Schmierölen verschiedene Arten von Antioxydationsmitteln, wie Zinkdialkyldithiophosphate, z.B. Zinkdi-n-butyldithiophosphat, Phenolverbindungen, z.B. Bisphenol etc., gegeben werden. Die zugegebene Menge der Antioxidationsmittel liegt vorzugsweise im Bereich von 0,02 bis 2 VoI,-%t bezogen auf das Volumen der Schmierölmasse.

Ferner können den Schmierölen verschiedene Arten von Detergentien und Dispergierungsmittel zugesetzt werden, wie SuI-fonatverbindungen, Phenatverbindungen, z.B. überbasisches Ca oder Ba-Erdö3.sulfonat oder -phenat, nicht aschelialtige Deter gentien und Dispergierungsmittel, z.B. Bernsteinsaureimid, die obengenannten Polyalkylmethacrylat mit Detergens- und Dispergierungseigenschaften zusätzlich zu dem Viskositäts-Indox-Verbeüserungseigenschaften.

Die llenge der zugegebenen Detergentien und Disporgierungsmittel liegt vorzugsweise im Bereich von 0,1 bis 10 bezogen auf das Volumen der Schmierölmasse.

3 0 9 8 1 b / 1 0 2 B

oftlBINAL

Die Überlegenheit der öle mit einem Zusatz von HPHP-Ester gegenüber den Mineralölschmierölen wird in den nachfolgenden Beispielen im Hinblick auf Motorenversuche gezeigt·

Beispiel T

Unter Verwendung von Grundprodukten von Mineralschmierölen, lösungsmittelgereinigten neutralen ölen -90, 200, 3OO und IfOO und unter Zugabe von HPHP-85-Ester und verschiedenen Additiven, wie Viskositatsverbesserern, Detergentien, Dispergierungsmitteln und Antioxidationsmitteln, -wurden die in Tabelle II beschriebenen Mehrbereichsöle hergestellt. Aus Tabelle II wird ersichtlich, daß bei gleichen Viskositäten der formulierten Öle es möglich ist, den Auswahlbereich der Viskosität der Mineralöl-Grundprodukte auszudehnen und Grundprodukte mit höherer Viskosität einzusetzen, indem man das Mischverhältnis des synthetischen Schmieröls erhöht. Zur gleichen Zeit ist es möglich, die zuzumischende Menge des Viskositäts-Index-Verbesserers zu vermindern. Der Vergleichsversuch in Tabelle II zeigt ein herkömmliches Schmieröl ohne Zusatz von HPHP-Ester.

■ 10-

309815/1026

Tabelle II Beispiele für formulierte Mehrbereichs-Motorenb'le,

Bei- Bei- Bei- Bei- Bei- Bei- Vergleichs spiel spiel spiel spiel spiel spiel versuch 1-1 1-2 1-3 1-4 1-5 1~6

Eintei-

SAE-Vis kosität

Zusammensetzung des Schmieröls (Vol.-56)

(neutrales 83,0 65,0 80,0 62,3 74,5 60,0 82,3 (ölD (6,7 (9,1 (6,2 (7,8 (5,7 (7,0 (5,2 ( cSt) cSt) cSt) cSt) cSt) cSt) cSt) [hphp-85 9,1 27,3 8,7 26,7 ' 8,5

SAE-Vis- ^1Off-3° 10W-30 1OW-IfO IOW-4O 10W-50 1OW-50 1OW-50

(Polymeth-.

(acrylat² > 5,4 3,2 1,1 7,2 11,0 10,0 11,7

•tiberbasi-•sches Ca-/Erdölsul-Jfonat 3,5 3,5 3,4 3,6 5,0 5,0 5,0 (Zinkdi-n-(butyldi-

(thiophos-

(phat 1,0 1,0 0,2 0,2 1,0 1,0 1,0

Eigenschaften des Schmieröls

Spezifisches Gewicht 0,893 0,890 0,884 0,898 0,880 0,891 0,884 Viskosität:

37,8⁰C

(cSt) 80,0 66,4 84,0 80,5 110,5 108,5 107,4

(cSt) 11,1 9,85 13,9 13,1 17,8 17,0 17,8

-17,8⁰C^

(cSt) 2,080 2,400 2,400 2,200 2,350 2,300 2,300 Viskositätsindex 138 142 182 174 189 182

Tropf-

punkt (⁰C) -30 -30 -30 -32,5 -30 -32,5 -32,5

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Fußnote: ^ Lösungsmittelgereinigtes Öl» Die in Klammern angegebenen Zahlen zeigen die Viskositäten bei 98,9°C.

Viscoplex, Warenzeichen für ein Prodxikt von Eöhra & Haas Co. Ltd., bestehend aus einem Copolymere— sat aus Polydiäthylaminoäthylmethacrylat (£0%) • und Polyalkylinethacrylat (80%) (Alkyli C, bis Cj

-*' Beobachtete Viskositätswerte unter Verwendung eines Cold-Cranking-Simulators.

Beispiel 2

Der Test hinsichtlich der thermischen Stabilität gemäß JIS K-25*fO wurde für Schmierölmischungen durchgeführt, in welchen als Grundprodukt des Schmieröls ein lösungsmittelgereinigtes neutrales Öl 200 verwendet wurde. Diesem wurde ein HPHP-Ester zugesetzt. Die erhaltener. Ergebnisse sind in Tabelle III zusammengestellt. Im Vergleich zu einem Schmieröl, das nur aus Mineralöl bestand, wurde keine Abscheidung von Schlamm festgestellt, die Zunahme der Gesamtsäurezahl wurde auf einen niedrigen Wert herabgedrückt und die erhaltenen Produkte zeigten eine gute thermische Stabilität.

0 9 « 1 h / 1 ο ? G

Tabelle III

Test der thermischen Stabilität für SchmierölmischunKen
nach JIS K-25ZfO (17O⁰C χ 72 Stunden)

Zusammensetzung Verfär- Schlamm- Zunah- Visko- Verdampdes Schmieröls bungs- bildung me der sität fungs- -%) grad gesam- bei verlu-

ten 37,8⁰C ste Säure- % ζ aiii
(mg
KOH/g)

Beispiel 2 - 1	(neutrales Öl (200 (90) (HPHP-85 (10)	C	keine	2,6	keine	2Λ	5,0	23,5
Beispiel 2-2	(neutrales Öl (200 (70) (HPHP-85 (30)	C	keine	1,5	keine	2,1	nicht meßbar	19,1
Beispiel 2-3	(neutrales Öl (200 (70) (HPHP-31 (30)	C	keine	1,3	» 2,9	1,6	16,1
Beispiel 2 - Zf	(neutrales Öl (200 (70) (HPHP-8 (30)	C	keine	1,9	21,2	1Λ	28,8
Beispiel 2-5	(neutrales Öl (200 (70) (HPHP-71 (30)	C	keine	1,1		1,6	22,7
Ver gleichs- versuch 2 - 1	neutrales öl- 200 (100)	C	große Men-2,9 gen von Ausfällun gen		2,5	21,5
2-2	HPHP-85 (100)	Ap (rot braun)	keine			H, 6
2-3	HPHP-31 (100)	Ap (rot braun)	keine		8,Zf
2 - Zf	HPHP-8 (100)	A₁ (leicht keine gelb)		20,7
2-5	Di(2-äthylhexy3>- sebacat (100)	Ap (rot braun)	2Zf, 6
2-6	(neutrales Öl (200 (70) (Di(2-äthyl- (hexyl)seba cat (30)	C	20,o

-13-

3G9815M026

- Λ3 -

l 3

33urcli Vermischen von ITPHP-Estern mit einem lösungsmittelgerei&iigten Grundprodukt eines Mineralschmieröls im festen Mieabverbältnis hergestellte Schmierölmischungen wurden nach der Testmethode JIS Κ-251Λ einem Oxidationsstabilitätstest u-nterworf en. Die Testdauer betrug ZfB Stunden bei einsr Testtiem|)er-atur von 165»5°'O* Es wurden gut polierte Eiaenstüßke rand Iüipferstücke verwendet. Die zu untersuchendem. Öle wurden ^ßweils in einer klenge von 250 ml in ein Testgefäß gebracht, »welches in ein Ölbad eingetaueht ivurde.^ das auf einer Jfesfcen Tiemperatur gehalten wurde» In das Testgefäß vAurde ein ißiihr-•stab aus Glas eingesetzt und das zu untersuchende Öl vmrde meiner höhen Hmdrehungsgeschvjindigkeit von 1300 ^pni g©-

Ά&Β. zu untersuchenden Ölen v/uriien verschiedene iirten vom i&nti©3cidationsmitteln in festen Mengen gegeben^, DiB Zunahnten Gesamtsäurezahl, der Viskosität und der iaekbilkaiiing eines

der an dem Glasstab angebracht war., wurden beAvert.et_;, MLe «rhalte-nen Testergebnisse sind in Tabelle IV

WieiEtgleiöhszweeken wurden Tests hinsichtlich ider Qxidaaisstabilität fiir Fälle von bestimmten Änwendungsz fflinerralsehmierolen und synthetischen Schmierölen

Mxsk die Ergebnisse dieser Tests sind in "Tabelle zusammengestellt»

iMse.se Ergebnisse zeigen, daß die erfindungsgemaßen .

mit einem Zusatz von IJBIP-Estern bessere i&ntioxi zeigen als das MineralscnmierOl

Diβ

222575.

Tabelle IV Thermischer Stabilitätstest der

nach der JIS K-

(165,5°C χ Zf8 Stunden

Zusamniense t zung Yisko si t ät s· des -Schmieröls verhältnis #) 378⁰C

Zunahme der

Geeamtsänre-

zahl

mg KOH/g

Lackbewertung

Beispiel (neutrales Öl

- 1 (HOO (69,85)

(HFHP-85 (29,90) -1,06

(Zinkdi-.n-

(butyldithlo-

(phosphat ( 0,25)

Beißpiel (neutrales öl 3-2 (200 (69,85)

(HPHP-85 (29,90) 1,18 (Bisphenol ( 0,25)

Beispiel (neutrales öl 3-3 (200 (69,85)

(ΉΡΗΡ-31 (29,90) 1,05

(Zinkdi~n~bu~

(tyläithio-

(phosphat ( 0,25) '

Beispiel (neutrales Öl

- k UOO (69,85)

(HPHP-71 (29,90) 1,07

(Zinkdi-n-bu-

(tyldithio-

(phosphat (0,25) 0,6

2,2

0,40

0.5

keine

Yergleichs-

versuch:

3-1 (neutrales Öl

(200 (99,75) 1,-07

CZinkdi-n-bu-

(tyldithiophos-

(phat ( 0,25)

- 2 (HPHP-85 (99,75)

(Zinkdi-n-bu- -1,02

(tyldithio-

(phosphat ( 0,25)

3-3 (Di(2-äthylhexyl)-isebaeat (99,75) (Zinkdi-n-butyl- 1,05 Xdithiophasphat

( ( o,25)

0,38

keine

feeiae

■keltee

ORIGINAL INSPECTED

Beispiel 1+ - .

Ein lösungsmittelgereinigtes neutrales Öl 200 und ein HPHP-Ester wurden im Volumenverhäitnis von 70 ! 3° miteinander vermischt.. Das Gemisch wurde einem Plattenverkokungstest gemäß der Federal Test Method Std. No. 791a-3Zf62 unterworfen. ·

Bei der Durchführung des Tests vmrde bei folgenden Bedingungen gearbeitet: Plattentemperatur 250 C, Temperatur des Ölreservoirs 1OO°G, Zeitraum des Ölspritzens von 1,5 Sekunden, gefolgt von einer Unterbrechung von 13i5 Sekunden, und Testzeit 5 Stunden. Durch Messung der Menge des auf der Oberfläche der Aluminiumplatte gebildeten Koks wurden die Detergenseigenschaften des Öls bestimmt. Die Ergebnisse dieses· Versuchs sind in Tabelle V zusammengestellt.

Die entsprechenden Ergebnisse für Schmieröle und andere synthetische Schmieröle sind in Tabelle V als Vergleichsversuche angegeben.

Diese Ergebnisse zeigen, daß das Schmieröl, das mit dem synthetischen Schmieröl vermischt worden war, im Vergleich zu dem Mineralschmieröl allein eine geringere'Koksbildung und bessere Detergenseigenschaften hatte. . . '

Unter den synthetischen Schmierölen zeigte ein Verbindungsestcr, wie HPHP-Sster, bessere Ergebnisse als ein Diester, wie Sebacat.

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Tabelle V Plattenverkokungstest von Schmierölmischungen

Bei- Bei- Bei- Bei- Yergleiclisversuche spiel spiel spiel spiel if - T 4 -* 2 k ~

Schmierölzusam- menset-

neutrales Öl 200 59,75 70 70 70 92,0 *

synthe- 30 30 30 30 - 100 TOO _n

tisches (HPHP- (HPIIP- (1IPIIP-(HPIIp- (HPHP- ⁱ

Schmier- 85) 85) 30 7T) . 85) (DOS) öl

Polymethr

acrylat²^ TO - - - 7,0

Zinkdi-nbutyldi- thiophos-

phat 0,25 ' - 1,0

Menge des abgeschiede nen Kokses (mg) z»._}2 3,9 3,2 3,0 6,0 1,6 1.8,7

Bewertung der Sauberkeit (10 =■ sauber) 9,3 9,0 9,5 9₃7 8,8 9,8 9,2

¹^ Di(2-äthylhexyl)sebacat

Entspricht dem Polymethacrylat der Tabelle II»

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Beispiel 5

Benzin-Motorentests nach Petter W-1 (IP 176/69) wurden mit verschiedenen Schmierölmischungen durchgeführt. Diese waren durch Vermischen von lösungsmittelgereinigten neutralen Ölen mit synthetischen Schmierölen des HPHP-Estertyps hergestellt worden. Die Veränderung der Eigenschaften der gebrauchten öle, die Neigung zum Abrieb und zur Korrosion der Lager und die Sauberkeit der Kolben wurde bewertet. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle VI zusammengestellt«

Zum Vergleich wurden die experimentell erhaltenen Werte für einmal das Schmieröl allein und eine Schmierölmischung, die einen anderen Ester enthielt, in Tabelle VI angegeben· Aus diesen Ergebnissen ergibt sich, daß ßchmierölmischungen, . die ein synthetisches Schmieröl des HPHP-Estertyps enthalten, im Vergleich sowohl zu dem Mineralschmieröl allein als auch zu einer Schmierölmischung, die einen anderen Ester enthielt, eine verbesserte Abriebbeständigkeit und verbesserte Detergenseigenschaften besitzen·

Es wurde "bei folgenden Testbedingungen gearbeitet: Petter-W-1-Motor ··.·. wassergekühlter Viertakt-Einzylindermotor

Innendurchmesser des Zylinders: 85 mm, Hub: 82,5 mm, Kolbenverschiebung: Zf7O ml, Kompressionsverhältnis: 5 '» 1 Betriebszeit: 36 Stunden, Drehzahl der Maschine: 15OO Upm Kraft: 3,3 PS, Luft-Treibstoff-Verhältnis: 11,7 bis 12,1 Treibstoffverbrauch: 113 Sekunden/50 ml Kühltemperaturen: Einlaß 1/f6°C, Auslaß 15O⁰C Ültemperaturi 137,5°C» Temperatur des Gemisch Vorwärmers: 200⁰C

-I8-

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Tabelle VI
Benziiimotorentest (Petter~W-i)

Bei- Bei- Bei- Bei- Bei- Vergleichsversuche spiel spiel spiel spiel spiel 5-1 5-2 5-15-2 5-3 5-^5-5

Zusammensetzung des
Schmieröls .

ten	Öls (%)	+26	+44	+34	+25	+28	+58
37	»⁸o^C	+ 14	+25	+20	+ 16	+ 18	+32
98	,9⁰C

Neutrales Öl

200 69,83 69,83 35,00 69,83 69,83 99,05 69,83

Neutrales öl ..'..,,.7

500 - 3^*i3 - - "/-■;;;;:

Synthetisches29,92 29,22 29,92 29,22 29,22 - 29, W-'' Schmieröl (HPHP- (HPHP- (HPHP- (HPHP- (HPHP- Ϊ)

85) 85) 85) 3D 71) (DIDA)

Uberbasisches

Ca-Erdölßul-

fonat - 0,?0 0,70 0,?0 0,70 0,70 0,70

Zinkdi~n~butyl~

dithiophos-

phat 0,25 0,25 o;25 0,25 0,25 0,25 0,25 Eigenschaften
des Schmieröls:

Viskosität

(cSt): 37,8°Q28,90 29,70 41,40 35,60 29,60 43,6 25,80 98,9°C 5,10 5,18 6,40 5,80 5,12 6,39 5,06

Viskositätsindex 115 115 114 115 111 105 115 Bewertung:

Zunahme der
Viskosität
des gebrauch-

+48 +19

Zunahme der
Gesamtsäurezahl
(rag KOH/g) +0,3 +2,8 +2,4 +1,7 +2,2 +3,4 +2,8

-19-

309815/1026

Fortsetzung Tabelle VI

Bei- Bei- Bei« Bei- Bei- Vergleichsspiel spiel spiel, spiel spiel versuche 5-1 5 - Z 5 - 3 5—^-5-55-1 5-2

Kohlenstoffrest (Gevr.-%) 0,28 1,1 1,1 1,2 1,1 1,3 1,2

In n-Heptan
unlösliche Produkte
(Ge\7.-%) 0,13 0,T6 0_rT6 0,15 0,16 0,12 0,26

Motorenbewertitng:

Gerichtsver-.luBtt äes Lagermetalls (mg) \7 198 137 53 126 Kl 2- 229

Gewichtsverlust der Kom-

pr e s sionsring e
(d

'mg) ?3 103 97 86 83 85 12/f

Sauberkeit des

(sauber = 10) 4,8 9,3 9,3 9,5 9,5 8,A 9,O

Fußnote: 1) Diisodecyladipat.

ORSOiNAL !NSPEGTED 3098tS/

Claims

- 20 -

"Pat e η t a η β P ₁ r ü c h e

Schmieröl, dadurch gekennzeichnet , es ein lösungsraittelgereinigtes Mineralschmieröl und einen oder mehrere Komplexester von 3-Hydroxy~2,2~dimethylpropyl~2,2-dimethylhydracrylat mit einer oder mehreren geradkettigen oder verzweigten Fettsäuren mit Zf bis 18 Kohlenstoffatomen enthält.
2. Schmieröl nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß es zusätzlich einen Viskositäts-Index-Verbesserer in einer Menge von 1 bis 20 Vol.-%, bezogen auf das Volumen des Schmieröls, enthält.
3. Schmieröl nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Viskositäts-Index-Verbesserer ein Polyalkylmethacrylat mit C, - bis C.o~Gruppen im Alkylteil, ein Copolymerisat von Alkylmethacrylat mit C, - bis C. o-Gruppen im Alkylteil mit Diäthylaminoäthylmethacrylat und/ oder Polybuten ist,
Zj.. Schmieröl nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß es zusätzlich ein Antioxidationsmittel in einer Menge von 0,02 bis 2 Vol.~%, bezogen auf das Volumen des Schmieröls, enthält.
5· Schmieröl nach Anspruch Zf, dadurch gekennzeichnet , daß das Antioxidationsmittel ein Zinkdialkyldithiophosphat und/oder Bisphenol ist.
6. Schmieröl nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß es zusätzlich ein Detergens- und Dispergierungsmittel in einer Menge von 0,1 bis 10 Vol.-%, bezogen auf das Volumen des Schmieröls, enthält.

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7. Schmieröl nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß das Detergens- und Dispergierungsmittel Bernsteinsäureimid ist.

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