DE3127970A1

DE3127970A1 - Kraftuebertragungsmaterial und verfahren zum betrieb von traktions-getrieben

Info

Publication number: DE3127970A1
Application number: DE19813127970
Authority: DE
Inventors: Kenichi Fukuoka Fujimoto; Yoshiharu Tokyo Horita; Michio Yokohama Kanagawa Hoshino; Masayoshi Yokohama Kanagawa Muraki; Tetsuo Kawasaki Kanagawa Takito
Original assignee: Mitsubishi Oil Co Ltd; Nippon Steel Chemical Co Ltd
Current assignee: Nippon Steel Chemical and Materials Co Ltd; Eneos Corp
Priority date: 1980-07-18
Filing date: 1981-07-15
Publication date: 1982-05-06
Also published as: KR840000680B1; GB2081301A; SE8104373L; GB2081301B; CH648588A5; FR2486959B1; NL8103378A; CA1143722A; NL184069B; SE456742B; NL184069C; FR2486959A1; KR830006414A

Description

Die Erfindung betrifft ein Material, das zur Anwendung in mechanischen Kraftübertragungseinheiten geeignet ist. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf Gemische, die spezifisch zur Anwendung für Traktionsgetriebe angepaßt sind und auf ein Verfahren zum Betrieb von derartigen Traktionsgetrieben (Zugkraftgetrieben).

Bisher wurden Zahnradgetriebe und hydraulische Vorrichtungen zur Kraftübertragung oder Geschwindigkeitsregelung angewendet= Ein Getriebesystem, sogenannte Traktionsgetriebe (Rollreibungsantrieb-Vorrichtungen), die auf dem Punktkontakt oder Linienkontakt zwischen rollenden festen Körpern beruhen _s haben Anerkennung erlangt= Diese Traktionsgetriebe sind besonders geeignet für industrielle

15 Maschinen,, weil sie hohe Kraftübertragungs-Wirksamkeit

gewährleisten, ohne die Vibrationseigenschaften von Vorrichtungen zu zeigen,, in denen Zahnräder oder ähnliche positive Formen des Eingriffs angeivendet werden =

Als Fluid, welches zwischen die in Kontakt stehenden 20 Teile solcher Traktionsgetriebe eingebracht ΐτΠ-rd,, muß

ein Schmiermittel ausgewählt x^erden, das sich vom funktionellen Standpunkt aus als am besten geeignet erweist» So ist es im einzelnen erforderlich _B daß das zwischen den Kontaktteilen angeordnete Fluid befähigt ist_f einem reversiblen Glasübergang,, einer Erhöhung der Viskosität zu unterliegen und die Wirsamkeit der Kraftübertragung zxtfischen den in rollendem Kontakt stehenden Oberflächen unter hohem Druck zu verbessern und daß das Fluid nach der Entfernung von diesen Kontaktoberflächen unmittelbar

in den ursprünglichen fluiden Zustand zurückkehrt. Es muß außerdem befähigt sein, den direkten Kontakt zwischen Metallkörpern auszuschließen und somit das Anfressen, den Verschleiß und die Ermüdungsabnutzung der Metallkörper zu verhindern und, in gleicher Weise wie alle Arten von Schmiermitteln, die wichtigen Funktionen der Verhinderung des Auftretens von Rost und der Verhinderung einer Temperaturerhöhung ausüben.

Friktions- oder Traktionsgetriebe-Vorrichtungen zur übertragung von mechanischer Kraft sind in zahlreichen Berichten der vorveröffentlichten technischen Literatur beschrieben. Sie sind in allen Einzelheiten z.B. in den US-Patentschriften 3 394 603 und 3 411 369, der Veröffentlichung in "Journal of Chemical and Engineering Data", Band 5, Nr. 4, Seite 499-507 (1960) und von Hewko et al. in "Proceedings of the Symposium on Rolling Contact Phenomena, Seiten 157-185 (1962), Elsevier, Amsterdam, Niederlande, beschrieben.

Als Materialien bzw. Zusammensetzung zur Anwendung in Traktionsgetrieben bzw. Friktionsgetrieben wurden zahlreiche Substanzen vorgeschlagen, einschließlich Mineralöle (japanische Patentveröffentlichung 24 635/1964), Gemische aus dialkylaromatischen Kohlenwasserstoffen mit Diarylalkanen (japanische Patentveröffentlichung 40 525/1972), Polymethacrylmethacrylat (japanische Patentveröffentlichung 31 828/1973), Adamantane (japanische Patentveröffentlichungen 42 067/1973 und 42 068/ 1973), Polyolefine (japanische Patente KOKAI 4 766/1971 und 2 229/1972) sowie Alky!naphthaline (US-PS 2 549 377), die beispielhaft genannt seien. Das japanische Patent KOKAI 40 726/1980 betrifft Flüssigkeiten bzw. Fluids,,

die durch Hydrieren von Bis(a-methylbenzyltoluol) und/ oder Bis-(a-msthylbenzyl)-xylol erhalten werden= Außerdem wurden zahlreiche Vorschläge beschrieben, die Naphthenöle, in denen naphthenische Ringe vorliegen, betreffen= Zu derartigen Naphthenölen gehören Dicyclohexyläthan (US-PS 3 577 361), Dicyclohexylpropan (japanische Patentveröffentlichung 36 105/1978), hydrierte Verbindungen mit kondensierten Ringen (US-PS 3 411 369), Naphthene, die mindestens einen gesättigten kohlenstoffhaltigen zyklischen Ring aufweisen (US-PS 3 440 894) , Naphthene,, die mindestens zwei gesättigte, kohlenstoffhaltige zyklische Ringe enthalten (US-PS 3 925 217) und Gemische aus Naphthenen und Paraffinen (US-Patentschriften 3 595 796 und 3 595 797), sowie ein Öl, das durch Hydrierung des Alkylierungsprodukts von Xylol und/oder Toluol mit Styrol erhalten wird (japanisches Patent KOKAI 43 108/1980)„ die hier beispielhaft genannt werden.

Die vorstehend erwähnten US-Patentschriften 3 44 0 89 4 und 3 925 217 umfassen einen breiten Bereich von naphthenischen Verbindungen und nennen eine große Anzahl von Naphthenen als Beispiele» Die meisten sind Verbindungen, die einen oder ztfei hydrierte Ringe besitzen« Unter den dort gegebenen Verbindungen sind solche , die drei oder mehr hydrierte Ringe besitzen, auf eine kleine Anzahl begrenztf i-rozu beispielsweise Tercyclohexyle, 1,2,3-Tricyclohexy!propan und Tricyciohexy!methan gehören» Obwohl diese Verbindungen einen hohen Traktions-Koeffizienten aufweisen, haben sie schlechte praktische Anwendbarkeit wegen ihrer hohen Viskosität oder hohen Kristallabscheidungstemperatur= Aus der bisherigen technischen Literatur ist ersichtlich ₀ daß Naphthenöle„ die hydrierte Ringe enthalten„ im allgemeinen hervorragende Eigenschaften für Schmiermittel, speziell solche, die in Traktions-

Getrieben angewendet werden, besitzen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, neue Materialien zur Verfügung zu stellen, die zur Anwendung in mechanischen Kraftübertragungsvorrichtungen geeignet sind. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, derartige Materialien zu schaffen, die überragende Traktions- bzw. Zugeigenschaften und andere Eigenschaften, wie Oxydationsbeständigkeit und Korrosionsbeständigkeit, besitzen und die in einfacher Weise aus leicht zugänglichen Ausgangsmaterialien im technischen Maßstab synthetisiert werden können. Eine weitere Aufgabe ist es, ein neues Verfahren zum Betrieb von Traktions-Getrieben zu schaffen. Andere Aufaaben bestehen darin, die Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden und die nachstehend aus der Be-

15 Schreibung ersichtlichen Vorteile zu erzielen.

Die vorstehend beschriebenen Aufgaben werden durch die Schaffung einer Zusammensetzung, die zur Anwendung in mechanischen Kraftübertragungs-Einheiten geeignet ist, erreicht. Diese Zusammensetzung besteht im wesentlichen aus einer kleinen Menge eines Antioxydationsmittels im Gemisch mit einem Kohlenwasserstofföl, das 19 bis 30 Kohlenstoffatome und 3 sechsgliedrige carbozyklische Ringe aufweist und aus einem Gemisch von Verbindungen der nachstehenden Formel

(D

besteht, worin, R einen zweiwertigen geradekettigen oder verzweigtkettigen Rest C H. , in dem y eine ganze Zahl von 1 bis 3 bedeutet, R einen geradekettigen Rest

C H„ „ worin ζ eine ganze Zahl von 1 bis 3 bedeutet,

Ü 4 5
R_?R und R gleiche oder verschiedene Alkylgruppen mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen darstellen, 1, m und η jeweils eine ganze Zahl von 0 bis 3 sind und χ 0 oder 1 bedeutet und worin die Ringe Ä und B hydrierte Benzolringe sind und Ring C ein hydrierter Benzolring ist, wenn χ für 1 steht und ein hydrierter Benzolring oder ein Cyclohexanring ist, wenn χ 0 bedeutet, wobei die hydrierten Benzolringe bis zu einem Sättigungsgrad von mindestens 80 %, jedoch weniger als 100 % der Theorie mit Wasserstoff gesättigt sind, und das Kohlenwasserstofföl sonst ungesättigt ist. Vorzugsweise sind die Ringe zu mindestens 95 % gesättigt.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird bevorzugt? daß χ in der Formel 1 bedeutet, gemäß einer weiteren Ausführungsform steht χ für 0» Zu bevorzugten Verbin-

20 düngen gehört in diesen Fällen hydriertes 1-(Benzyl-

phenyD-i-phenyläthan, das 0 bis einschließlich 2 Methylsubstituenten und 0 bis einschließlich 2 Xthylsubstituenten aufweist, hydriertes Dibenzy!benzol, das 0 bis einschließlich 2 Methylsubstituenten und 0 bis einschließlieh 2 Äthylsubstituenten besitzt, hydriertes Benzyldiphenyl mit 0 bis einschließlich 2 Methylsubstituenten und mit 0 bis einschließlich 2 Äthylsubstituenten und hydriertes 1-Diphenyl-1~phenyläthan mit 0 bis einschließlich 2 Methylsubstituenten und mit 0 bis einschließlich

30 2 Äthylsubstituenten»

Vorzugsweise enthält die Zusammensetzung zusätzlich bis 100 Teile, vorzugsweise 10 bis 60 Teile eines Alkylcyclohexans, dessen Alkylgruppe 9 bis 20 Kohlenstoff atome aufweist, pro 100 Teile der Kohlenwasserstoffe.

Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zum Betrieb von Traktions-Getrieben, die einen Bereich mit Punkt- oder Linienkontakt zwischen rollenden festen Körpern aufweisen, wobei der Kontaktbereich mit der vorstehend definierten Zusammensetzung geschmiert ist.

Es wurde somit gefunden, daß ein Gemisch aus Kohlenwasserstoffen mit einem Rückgrat, in welchem 3 hydrierte Benzolringe linear mit Hilfe der zwei Ketten C H- und C H₀ verknüpft sind, oder zwei hydrierte Benzolringe linear direkt durch eine Gruppe CH verknüpft sind und ein hydrierter Benzolring oder ein Cyclohexanring ohne eine dazwischen angeordnete Kette mit einem dieser Ringe verknüpft ist, aufgrund seiner besonderen Molekülstruktur spezifisch wirksam ist, um die erfin-

20 dungsgemäß gestellten Aufgaben zu lösen.

Die Erfindung wird nachstehend ausführlicher beschrieben.

Die Hauptkomponente des erfindungsgemäßen Kohlenwasserstofföls zur Anwendung in mechanischen Kraftübertragungsvorrichtungen ist eine Kohlenwasserstoffverbindung des naphthenischen Typs mit 19 bis einschließlich 30 Kohlenstoffatomen und 3 Benzolkohlenwasserstoffringen, die durch die vorstehend angegebene allgemeine Formel I dargestellt ist, worin y und ζ in R und R jeweils für sich 1,2 oder 3 bedeuten und vorzugsweise y 1 oder 2

+)(Friktions-Getrieben)

und ζ 1 ist, R , R und R jeweils für sich Alkylgruppen mit 1 bis einschließlich 4 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise 1 oder 2 Kohlenstoffatomen bedeuten, 1, m und η jeweils gesondert 0, 1, 2, 3 oder gewünschtenfalls O, 1, 2 oder 3 und vorzugsweise 0, 1 oder 2 sind und χ entweder 0 oder 1 bedeutet=

Wenn χ 1 ist, kann daher die Verbindung der allgemeinen Formel I durch die allgemeine Formel II ausgedrückt werden. Wenn χ 0 ist, kann somit diese Verbindung durch die allgemeine Formel III ausgedrückt werden»

(ID (HI)

In den vorstehenden Formeln haben

m und η die vorstehend angegebene Bedeutung und Ring C in Formel ΙΣΙ ist ein hydrierter Benzolring oder ein Cyclohexanring·

Wenn χ für 1 steht _Q gehören zu entsprechenden Verbindungen der allgemeinen Formel I hydrierte Dibenzylbenzole, hydrierte (MethyIbenzyl]l -benzy!benzole,, hydrierte (Dimethylbenzyl) -benzylbensole„ hydrierte Di-(methylbenzyl)-benzole,

Λ- t \J> I \J

hydrierte (Äthylbenzyl)-benzy!benzole, hydrierte Di-(äthylbenzyl)-benzole, hydrierte (Diäthylbenzyl)-benzylbenzole, hydrierte Dibenzyltoluole, hydrierte Dibenzyl-dimethylbenzole, hydrierte Dibenzyl-äthylbenzo-Ie, hydrierte (Methylbenzyl)-benzyltoluole, hydrierte (Dimethylbenzyl)-benzyltoluole, hydrierte (Äthylbenzyl) benzyltoluole, hydrierte Di-(methylbenzyl)-toluole, hydrierte Di-(äthylbenzyl)-toluole, hydrierte Di-(methylbenzyl) -xylole, hydrierte 1,1-fcenzylphenyl)-phenyläthane, hydrierte 1,1-[(Methylbenzyl)-phenyl]-phenyläthane, hydrierte 1,1-(Benzy!phenyl)-(methylphenyl)-äthane, hydrierte 1,1-(Benzylmethylphenyl)-phenyläthane, hydrierte 1,1-(Benzylphenyl)-( äthylphenyl)-äthane, hydrierte 1,i-(Benzyläthylphenyl)-phenyläthane, hydrierte Phenäthyl-benzy!benzole, hydrierte Phenäthyl-benzy!toluole, hydrierte Diphenäthylbenzole und hydrierte Diphenäthyltoluole, die als Beispiele genannt sein sollen.

Unter den Verbindungen, die durch die vorstehend erwähnte allgemeine Formel II dargestellt sind, sind hydrierte Dibenzylbenzole und hydrierte (Benzylphenyl)-phenyläthane oder deren Derivate, die 1 oder 2 Methyloder Äthylsubstituenten aufweisen, insbesondere hydrierte Dibenzyltoluole, besonders geeignet für die Zwecke der Erfindung.

Wenn χ für 0 steht, gehören zu Beispielen für die Verbindungen der vorstehend erwähnten allgemeinen Formel I hydrierte Benzyldiphenyle, hydrierte Benzy1-monomethyldiphenyle, hydrierte Benzy1-dimethyl-diphenyle, hydrierte Benzyl-trimethy!-diphenyle, hydrierte Benzyl-monoäthy!-diphenyle, hydrierte Benzyl-diäthyl-diphenyle,

hydrierte Bensyl-triäthyl-diphenyle, hydrierte Diphenyltolyl-methane, hydrierte (Methyl-diphenyIyI)-tolyl-methane, hydrierte (Dimethyldiphenylyl)-tolyl-methane, hydrierte (Trimethyldiphenylyl)-toIyI-methane, (ÄthyldiphenyIy1)-tolyl-methane, hydrierte (Diäthyldiphenylyl)- tolyl-methane, hydrierte (DiphenyIyI)(äthylphenyl)-äthane, hydrierte (Methyldiphenylyl)(äthylphenyl)-methane, hydrierte (Dixnethyl-diphenylyl) - (äthylphenyl) -methane, hydrierte (Trimethyl-diphenylyl)-(äthylphenyl)-methane, hydrierte (Äthyldiphenylyl)-(äthylphenyl)-methane, hydrierte (Diäthyldiphenylyl)-(äthylphenyl)-methane, hydrierte l-Diphenylyl-1-phenyl-äthane, hydrierte 1-(Methyldiphenylyl) -1~phenyläthane, hydrierte 1-(Dimethyldiphenylylj-i-phenyläthane, hydrierte 1-(Äthyldipheny-IyI)-1-phenyläthane, hydrierte 1-(DiäthyldiphenyIyI)-1-phenyläthane, hydrierte 1-DiphenyIy1-1-(methy!phenyl)-äthane, hydrierte 1-(Äthyldiphenylyl)-1-(methylphenyl)-äthane, hydrierte 1-(MethyldiphenyIyI)-1-(methy!phenyl)-äthane_y hydrierte 1-(Diphenylyl)-1-(äthylphenyl)-äthane, hydrierte 1=(MethyldiphenyIyI)-1-(äthylphenyl)-äthane, hydrierte 1-iDimethyldiphenylyl)-1-(äthylphenyl)-äthane, hydrierte 1-(Äthyldiphenylyl)-1-(äthylphenyl)-äthane, hydrierte Phenäthy!diphenyle„ hydrierte Phenäthyl-methy!diphenyle, hydrierte Phenäthy1-dimethyldiphenyIe, hydrierte Phenäthyl-äthyldiphenyle, hydrierte Phenäthyldiäthyldiphenyle{. hydrierte (MethyIphenäthyl) -diphenyle, hydrierte (MethyIphenäthyl)-methyldiphenyle, hydrierte (Methylphenäthyl)-äthyldiphenyle und hydrierte (Äthylphenäthyl)-diphenyle«

unter den Verbindungen, die durch die vorstehend erwähnte allgemeine Formel III dargestellt sind,, sind hydrierte Benzyldiphenyle_r oder deren Derivate„ die einen oder

2 Methyl- oder Äthylsubstituenten aufweisen, besonders gut geeignet für die Zwecke der Erfindung.

Die Verbindungen der allgemeinen Formel II, wie beispielsweise hydrierte Dibenzylbenzole, werden durch Hydrierung von Dibenzylbenzol erhalten, das aus der Reaktion von Benzylhalogeniden und Benzol in Gegenwart eines Friedel-Crafts-Katalysators stammt, unter anderen Benzylhalogeniden erweist sich Benzylchlorid als besonders vorteilhaft zur Verwendung. Vorteilhaft werden die Benzylhalogenide in einer Menge von nicht mehr als 1 Mol, vorzugsweise im Bereich von 0,1 bis 0,5 Mol, pro Mol Benzol eingesetzt. Unter anderen als Friedel-Crafts-Katalysatoren anwendbaren Verbindungen haben sich Schwefelsäure, Bortrifluorid und Aluminiumchlorid als besonders geeignet erwiesen, wobei Aluminiumchlorid die bestmögliche Verbindung darstellt.

Die anzuwendende Menge an Aluminiumchlorid liegt wünschenswerterweise im Bereich von 0,0001 bis 0,1 Mol pro Mol Benzylchlorid. Wenn auch die Reaktionstemperatur im Bereich von 20 bis 150 ⁰C ausgewählt werden kann, wird sie doch vorzugsweise im Bereich von 40 bis 80 ⁰C eingestellt. Für den Reaktionsdruck ist es nur erforderlich, daß er den Mindestwert überschreitet, der erforderlich ist, um den Reaktorinhalt in der flüssigen Phase zu halten; für die Reaktion als vorteilhaft hat sieh jedoch ein Druck im Bereich von 0 bis 10 kg/cm über Atmosphärendruck erwiesen.Als Produkt dieser Reaktion wird Dibenzylbenzol erhalten, das ein Gemisch aus dem Ortho-, Meta- und Paraisomeren darstellt. Diese Isomeren können in Form des Gemisches oder in getrennter Form der Hydrierung unterworfen werden. Zur Vorbereitung der Hydrierung wird der Friedel-CraftsrKatalysator aus dem Reaktionsgemisch entfernt, beispielsweise

durch Waschen mit Wasser, und die nicht umgesetzten Anteile der Reaktanten sowie mögliche Nebenprodukte der Reaktion i-jerden aus dem Reaktionsgemisch entfernt, wie beispielsweise durch Destillation, um Dibenzylbenzol zu isolieren- Dann wird das isolierte ·Reaktionsprodukt in Gegenwart eines Hydrierungskatalysators der Hydrierung unterworfen„

Als Hydrierungskatalysator entfalten Platin- , Palladium-, Rhodium-, Ruthenium-, oder Nickel-Katalysatoren eine vorteilhafte Wirkung, Der Nickel-Katalysator wird in einer Menge im Bereich von 0,1 bis 20 Gew=-% angewendet. Der Wasserstoffdruck liegt in geeigneter Weise im Bereich von

W bis 200 kg/cm über Atnosphärendruck. Der Wasserstoff für die Hydrierung wird in einer Menge entsprechend 9 Mol oder mehr pro Mol Dibenzylbenzol, vorzugsweise in einer Menge entsprechend dem eineinhalbfachen des vorstehend erwähnten Molverhältnisses angewendet- Die Reaktionstemperatur der Hydrierung liegt im Bereich von 100 bis 200 ⁰C, vorzugsweise 140 bis 170 °C. Wenn die Hydrierung bis zu einem vorbestimmten Hydrierungsgrad fortgeschritten ist, wird die Reaktion unterbrochen, xtfonach die Isolierung des hydrierten Dibenzylbenzols erfolgt» Die Isolierung des Reaktionsprodukts kann durch einfaches Entfernen des verbrauchten Katalysators erfolgen= Sie kann durch Abtrennung, durch FiI-tration oder gegebenenfalls mit Hilfe irgendeiner üblichen Methode, die zur Behandlung von Schmiermitteln angewendet wird, erfolgen, wie beispielsweise durch Behandlung mit aktiviertem Ton. Erforderlichenfalls kann zu. . diesem Zweck die Destillation angewendet werden= Normalerweise bringt die Destillation jedoch nur geringe Vorteile, die Reation nicht niedrigsiedende Verbindungen als

t- I \J I \J

Nebenprodukt gebildet hat, weil durch Destillation die Trennung von vollständig hydriertem Dibenzylbenzol und partiell hydriertem Dibenzylbenzol oder die Trennung von Isomeren nur mit großer Schwierigkeit erreicht wird.

Die Herstellung eines alkylsubstituierten hydrierten Dibenzylbenzols erfolgt durch Ersetzen von Benzol oder Benzylhalogeniden oder beider Verbindungen durch ein alkylsubstituiertes Benzol bzw. alkylsubstituierte Benzy!halogenide oder beide Verbindungen als Ausgangsmaterialien ο und Anwendung dieser Ausgangsmaterialien in geeigneten Kombinationen.Zu geeigneten alkylsubstituierten Benzolen für diesen Zweck gehören Toluol, Äthylbenzol·, Propylbenzol. Xylol, Cumol, Diäthylbenzol und Methyläthylbenzol. Zu geeigneten alkylsubstituierten Benzylhalogeniden für diesen Zweck gehören Derivate von Benzylhalogeniden, die Monomethyl- oder Monoäthylsubstituenten aufweisen. Wenn solche alkylsubstituierten Ausgangsmaterialien angewendet werden, kann die Reaktion unter ähnlichen Bedingungen, wie sie vorstehend beschrieben wurden, durchgeführt werden und auch die Hydrierung kann in gleicher Weise erfolgen.

Wenn eine Verbindung der allgemeinen Formel

worin R und 1 die vorstehend angegebene Bedeutung haben und X für ein Halogenatom steht, anstelle der vorstehend erwähnten Benzylhalogenide oder deren Alkylsubstitutionsderivaten angewendet wird, so kann hydriertes Diphenyläthylbenzol oder ein Alkylsubstitutionsderivat davon er-

30 halten werden.

Gemäß einer bevorzugten Äusführungsform des Verfahrens zur Herstellung der erfindungsgemäßen Verbindungen wird eine hydrierte Verbindung des (Benzylphenyl )-phenylalkan-Typs erhalten, indem ein Diphenylalkan in Gegenwart eines Friedel-Crafts-Katalysators mit einem Benzylhalogenid umgesetzt wird, um ein (Benzylphenyl)-phenylalkan herzustellen, und dieses Reaktionsprodukt anschliessend hydriert wird. Wenn in diesem Fall ein 1,1-Diphenylalkan als Diphenylalkan verwendet wird, wird eine hydrierte 1={Benzylphenyl)-1-phenyl-alkan-Verbindung gebildet. Die Verwendung eines alkylsubstituierten 1,1-Diphenylalkans oder eines alkylsubstituierten Benzylhalogenids oder beider Verbindungen führt zur Bildung eines Verbindung vom Typ eines hydrierten alkylsubstituierten 1-(Benzylphenyl)-1-phenylalkans= Wenn als Diphenylalkan ein 1,3-Diphenylalkan verwendet wird, erhält man eine Verbindung vom Typ eines hydrierten 1-{Benzylphenyl)-3-phenylalkans und wenn ein 1,2=Diphenylalkan verwendet wird, wird ein 1-Benzylphenyl-2-phenylalkan oder ein 2-Benzylphenyl-1-phenylalkan erhalten« In all diesen Fällen sind die Art des Friedel-Crafts-Katalysators, die Bedingungen der Friedel-Crafts-Reaktion von Älky!halogeniden, die Hydrierungsbedingungen etc, gleich den vorstehend beschriebenen Bedingungen» Die erwähnten 1,1-Diphenylalkane können durch Reaktion von Ethylbenzol oder Styrol und Benzol in Gegenwart des Friedel-Crafts-Katalysators hergestellt werden.

Die Verbindungen der allgemeinen Formel III, wie beispielsweise hydriertes Benzy!diphenyl, werden, in gleicher Weise wie die Verbindungen der allgemeinen Formel II durch Hydrierung von BenzyIdiphenylen erhalten, die durch die Reaktion von BenzylhalogenideB mit Diphenylen in Gegenwart des Friedel-Crafts-Katalysators gebildet werden. In diesem

I ί. ί y.' I KJ

Fall ist es wünschenswert, daß die Menge des zu verwendenden Aluminiumchlorids im Bereich von 0,0001 bis 0,05 Mol pro Mol Benzylchlorid liegt. Wenn auch die Reaktionstemperatur innerhalb eines Bereiches zwischen einem Wert, der den Schmelzpunkt der vorliegenden Diphenyle überschreitet,bis 180 °C ausgewählt werden kann, wird sie vorzugsweise bei einem Wert im Bereich von 70 bis 100 C gehalten- Obwohl der Reaktionsdruck nur den Mindestwert überschreiten muß, der erforderlich ist, um den Inhalt des Reaktors in der flüssigen Phase zu halten, liegt der Druck vorzugsweise im Bereich von 0 bis

2
50 kg/cm über Atmosphärendruck. Bei dieser Reaktion wird als Produkt Benzyldiphenyl gebildet, das ein Gemisch aus dem Ortho-, Meta- und Para-Isomeren darstellt. Diese Isomeren können der Hydrierung entweder in Form ihres Gemisches oder in getrennter Form unterworfen werden. Zur Vorbereitung der Hydrierung wird das Reaktionsgemisch mit Wasser gewaschen und destilliert, um die Entfernung der nicht umgesetzten Reaktanten und des verbrauchten Friedel-Crafts-Katalysators zu gewährleisten und Benzyldiphenyl zu isolieren. Das isolierte Benzyldiphenyl wird dann durch Einleiten von Wasserstoff in Gegenwart eines Hydrierungskatalysators hydriert. In diesem Fall sind die Bedingungen der Hydrierung die gleichen, wie sie bei der Hydrierung zur Herstellung der Verbindungen der allgemeinen Formel II angewendet werden.

Die Herstellung eines hydrierten alkylsubstituierten Benzyldiphenyls erfolgt, indem das Diphenyl oder das Benzylhalogenid oder beide Verbindungen durch ein alkylsubstituiertes Diphenyl bzw. ein alkylsubstituiertes Benzylhalogenid oder beide als Ausgangsmaterialien ersetzt werden, wobei diese Ausgangsmaterialien in geeigneten Kombinationen

eingesetzt werden» Zu geeigneten alkylsubstituierten Diphenylen gehören Monomethy!diphenyl,, Monoäthyldiphenyl, jyionopropy!diphenyl j, Dimethy!diphenyl, Diäthyldiphenyl und Methyläthyldiphenyl„ Zu geeigneten alkylsubstituierten Benzy!halogeniden gehören Derivate von Benzylhalogeniden? die Monomethy1-„ Monoäthyl- und andere ähnliche Substituenten aufweisen« Wenn diese alkylsubstituierten Derivate verwendet werden, kann die Reaktion unter gleichen Bedingungen, wie sie vorstehend beschrieben wurden, durchgeführt werden» Auch die Hydrierung kann in gleicher Weise vorgenommen werden»

Wenn anstelle der vorstehend erwähnten Benzylhalogenide oder deren alkylsubstituierten Derivaten eine Verbindung der allgemeinen Formel

1-5 /r^^{R3)£

X_f~ CH2 — CH₂X

in der S und 1 die vorstehend angegebene Bedeutung haben und X ein Halogenatom bedeutet, verwendet wird_y so wird hydriertes Phenyläthy!diphenyl oder dessen Alkylsubstitutionsderivat erhalten«

Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens zur Herstellung der erfindungsgemäßen Verbindungen Xtferden in einer Verfahrensstufe Cyclohexy!benzol oder ein Diphenyl mit Styrol in Gegenwart eines Friedel-Crafts-Katalysators umgesetzt und in einer anderen Stufe das gebildete Reaktionsprodukt hydriert« Geeignete Friedel-Crafts-Katalysatoren für diese Reaktion sind Bortrifludrid„ Äluminiumchiorid und Schwefelsäure, Wenn Schwefelsäure als Katalysator angewendet wird,, liegt die Menge

I £. I \.' J KJ

dieses Katalysators wünschenswerterweise im Bereich von 5 bis 50 Gew.-%/ bezogen auf die Menge des vorliegenden Diphenyls. Das Cyclohexylbenzol oder Diphenyl und Styrol werden vorzugsweise in gleichen oder nahezu gleichen molaren Anteilen eingesetzt, um die sonst mögliche Polymerisation von Styrol während der Reaktion auszuschließen. Es ist wünschenswert, daß die Reaktionstemperatur niedrig ist und im Bereich von etwa 0 bis 30 C liegt. Wenn die Reaktion beendet ist, wird das Reaktionsgemisch mit Wasser gewaschen, um den verbrauchten Katalysator zu entfernen, und danach destilliert, um 1-(Diphenylyl)-1-phenyläthan oder 1-(Cyclohexylphenyl)-1-phenyläthan als Reaktionsprodukt zu isolieren.
Wenn die erhaltene Verbindung nach der gleichen Methode, wie sie vorstehend beschrieben wurde, der Hydrierung unterworfen wird, so wird hydriertes 1-(Diphenylyl·)-1-phenyläthan gebildet.

Wenn die gleiche Verfahrensweise wiederholt wird, indem ein alkylsubstituiertes Cyclohexylbenzol oder ein alkylsubstituiertes Diphenyl oder ein alkylsubstituiertes Styrol jeweils anstelle von Cyclohexylbenzol oder Diphenyl bzw. Styrol eingesetzt wird, so erhält man ein alkylsubstituiertes hydriertes 1-(Diphenylyl)-1-phenyläthan. Zu alkylsübstituierten Cyclohexylbenzolen, die zu diesem Zweck geeignet sind, gehören Cyclohexyl-methylbenzole, Cyclohexyl-äthy!benzole, Cyclohexyl-propylbenzole, Cyclohexyl-dimethylbenzole, Cyclohexyl-diäthylbenzole, (Methylcyclohexyl)-benzole, (Dimethylcyclohexyl)-benzole, (Äthylcyclohexyl)-benzole, (Diäthyl-cyclohexyl)-benzole und Gemische solcher Verbindungen. Die bei diesem Verfahren geeigneten alkylsübstituierten Diphenyle sind

die gleichen, wie sie vorstehend genannt wurden. Zu geeigneten alkylsubstituierten Styrolen gehören Ver bindungen der allgemeinen Formel

worin R und 1 die vorstehend gegebene Definition haben»

Ein typisches Beispiel für diese Verbindungen ist Vinyltoluol. Auch α-Methylstyrol kann in gleicher Weise mit Vorteil verwendet werden» Wenn diese Alkylsubstitionsderivate eingesetzt werden, kann die Reaktion unter ähnlichen Bedingungen durchgeführt werden, wie sie vorstehend beschrieben tcirden„

Die erfindungsgemäßen Materialien zur Verwendung in mechanischen Kraftübertragungs-Vorrichtungen können in unvermischter Form angewendet werden» Wenn sie mit einem iCg-C„₀-Alkyl)-cyclohexan vermischt werden, das in einer Menge von höchstens 100 Gew.-Teilen,, vorzugsweise im Bereich von 10 bis 60 Gew.-Teilen, auf 100 Gew„-Teile der erfindungsgemäßen Verbindungen zugesetzt wird, kann ein Material erhalten werden„ das einen variierenden Viskositätsgrad aufweist und für mechanische Kraftübertragungs-Vorrichtungen geeignet ist, ohne daß eine wesentliche Verschlechterung der dem öl zuzuschreibenden Eigenschäften, die zur Erfüllung seiner Funktion wichtig sind, eintritt ο Su diesem Zt-^eck geeignete AlkylcycXohexane werden durch Hydrierung von Alkylbenzolen erhalten _β die wiederum durch Reaktion von Trimeren bis Pentameren des Propylens mit Benzol erhalten werden«,

Die erfindungsgemäßen Materialien können zusätzlich zu

ihren wesentlichen Bestandteilen, nämlich einer kleinen Menge eines Antioxydationsmittels und eines vorstehend beschriebenen KohlenwasserstoffÖls, andere Zusätze oder Nebenprodukte enthalten, solange diese ihre Eignung zur Verwendung für die mechanische Kraftübertragung nicht beeinträchtigen. So können die Materialien zusätzlich zu den Antioxydationsmitteln weitere Zusätze, wie Rostverhütungsmittel, Mittel zur Verhinderung des Schäumens u.s.w. enthalten. Sie können außerdem eine kleine Menge an Nebenprodukten enthalten, die während der Herstellung der Kohlenwasserstofföle der allgemeinen Formel I entstehen. Es ist jedoch wünschenswert, daß die Anwesenheit einer größeren Menge an aromatischen Kohlenwasserstoffen oder an Verbindungen, die eine Doppelbindung aufweisen, vermieden wird. Bei der Herstellung einer Verbindung der allgemeinen Formel I durch Hydrierung eines entsprechenden aromatischen Kohlenwasserstoffes ist es daher wünschenswert, daß die Hydrierung soweit durchgeführt wird, bis die Hydrierung zu mindestens 80 %, wünschenswerterweise 95 % und vorzugsweise mehr als 95 % vervollständigt ist. Eine im wesentlichen vollständige Hydrierung, beispielsweise bis zu einem nicht hydrierten Anteil von weniger als 1 % ist praktisch unmöglich. Eine solche vollständige Entfernung der Un-Sättigung ist jedoch nicht erforderlich, da der Gegenstand der Erfindung durch das Vorliegen von ungesättigten Verbindungen in kleinen Mengen nicht beeinträchtigt wird. Die Kohlenwasserstofföle, welche die wesentlichen Komponenten der erfindungsgemäßen Materialien darstellen, sind somit Gemische von Bestandteilen in unterschiedlichen Stufen der Hydrierung oder von Isomeren oder aus beiden Arten von Bestandteilen und können als solche oder in Kombination mit geeigneten Zusätzen, wie sie vorstehend erwähnt wurden, eingesetzt werden.

Die Angabe "hydrierte Verbindungen" ist daher so zu verstehen, daß alle Verbindungen eingeschlossen sind, die bis zu einem Hydrierungsgrad von mindestens 80 %, vorzugsweise mindestens 95 % des theoretisch möglichen Hydrierungsgrads hydriert worden sind=

Der Traktionskoeffizient (Zugkoeffizient) eines gegebenen Öls wird im allgemeinen mit Hilfe einer Traktions-Getriebe-Vorrichtung gemessen» Für die Zwecke der Erfindung wurde die Messung unter Anwendung eines Soda-

10 Vierwalzenvorrichtung-Friktionstestgeräts (T. Kimura und M. Muraki "'TRIBOLOGY¹',, 1979 (12), Seite 255) durchgeführt» In dieser Prüfvorrichtung tritt Traktion bzw. Zug ([Rollreibung) an den drei Kontaktflächen auf, die zwischen einer inneren zentral angeordneten Walze und drei

äußeren Walzen gebildet werden, die tangential rund um die innere zentrale Walze angeordnet sind. Diese Walzen sind so angeordnet, daß gleiche senkrechte Belastungen hervorgerufen werden, die auf die drei Kontaktflächen eimvirken. Der Kontakt-Flächendruck, ausgedrückt durch den durchschnittlichen Hertzschen Druck- liegt im Bereich von 0,575 bis 1,157 GPa- Die anderer Bedingungen zur Bestimmung der Traktion mit Hilfe dieses Prüfgeräts sind in der nachstehenden Tabelle 1 gezeigt=

Tabelle_2
Bedingungen für_die_Bestimraung__der Traktion

Rotationsgeschwindigkeit 1,05 bis 4,19 m/sec. Gleitgeschwindigkeit 0 bis 0,22 m/sec.

Testwalzen Material Lagerstahl,

SUJ-2

Härte (Hv) 760 bis

Abmessungen 40 mm χ 9 mm (äußere WaI- · zen)

(Durchmesser χ Breite) 40 mm χ 5 mm (zentrale Walze)

Schmiermethode: Eintropfen von etwa

10 ml/min als Fließvolumen

Temperatur des zugeführten Öls: 28 C

Zur Durchführung des Tests wurden zuerst die zentrale und die äußeren Walzen auf eine Rotation mit festgelegter Geschwindigkeit eingestellt, dann wurde eine Belastung auf diese Walzen einwirken gelassen und danach wurde die Rotationsgeschwindigkeit der äußeren Walzen erhöht, während die der zentralen Walze konstant gehalten wurde, so daß ein Gleit/Roll-Verhältnis induziert wurde, um die kontinuierliche Messung der Änderung des Reibungsdrehmoments oder des Traktionskoeffizienten zu ermöglichen. Das Reibungsdrehmoment wurde bestimmt, indem das Drehmonoment der zentral nicht gelagerten Achse der zentralen Walze mit Hilfe eines Widerstandsdraht-Dehnungsmessers gemessen wurde.

Der unter den vorstehend erwähnten Bedingungen bestimmte

Traktionskoeffizient zeigt bei steigenden Gleit/Roll-Verhältnissen die Tendenz, zuerst geradelinig anzusteigen,, erreicht dann ein Maximum und beginnt wieder abzufallen= In der so aufgezeichneten Kurve liegt die für die praktische Anwendung des Öls wichtige Zone im ersten Teil der geraden Linie,, in der die durch die Scherung .des Ölfilms erzeugte Wärme nicht groß ist. Nachstehend wird daher ausschließlich der Traktionskoeffizient speziell innerhalb dieser Zone betrachtet.

Unter den Testbedingungen mit einem durchschnittlichen Hertzschen Druck von 1„ 157 GPa und einer Rotationsgeschwindigkeit von 4 ο 19 m/s wurden beispielsweise die folgenden Traktionskoeffizienten erhalten»

Viskosität Traktions-

CcSt) bei 40⁰C koeffizient

naphthenisches Mineralöl hydriertes Polyisobutylen D icy c lohexan.

Äthyi-äicyclobexan

20 Methylcyclohexylcyclohexy!methan

Dicyclohexyläthan

sec-Dodecylcyclohexan TercyclohexyXe (o-und HHSemisch) *

25 Hydriertes lineares Dimeres von

α-Methylstyrol 22

*Kristallabscheidung bei Raumtemperatur

8yO	0,050
10_?0	0_s060
	O₉O65
4_?0	0,060
4_?2	O_?O65
4₉O	O₅ 070
5,4	0,050
30	0_s090

Im Gegensatz dazu erreichte der Traktionskoeffizient von erfindungsgemäßen Kohlenwasserstoffölen hohe Werte wie 0,095, einen Wert, der beträchtlich höher ist, als die bei den vorstehend erwähnten Kohlenwasserstoffen aufgefundenen Werte. Es wurde infolgedessen festgestellt, daß das erfindungsgemäße Produkt sogar besser ist als das hydrierte lineare Dimere von a-Methylstyrol, welches zur Zeit als bestes synthetisches Traktionsfluid auf dem Markt ist.

Zusätzlich zu dem Traktionskoeffizienten und der Oxydationsstabilität ist es erforderlich, daß das Material für die mechanische Kraftübertragung einen Fließpunkt ^tockpunkt) oder Gefrierpunkt von mindestens -10 C und eine Viskosität bei 40 C unter Atmospärendruck von vorzugsweise

15 bis 150 cSt hat.

Viskosität Fließpunkt (cSt)bei 40 °C bzw. Gefrierpunkt ( C)

o-Tercyclohexyl - 45

m-Tercyclohexyl ~ "

p-Tercyclohexyl - ^"

Gemisch aus m-und p-Tercyclohexyl 30 Kristallab-

scheidung bei Raumtemperatur

Tricyclohexylmethan *~ ^?^

'etwa 2500

Wie aus den vorstehenden Angaben klar ersichtlich ist, sind vorstehenden Verbindungen nicht geeignet als Grundöl für ein Material zur mechanischen Kraftübertragung.

Um darüber hinaus den stabilen Betrieb einer Traktionsvorrichtung während langer Dauer zu gewährleisten, ist es notwendig, daß das Material zur mechanischen Kraftübertragung gute Äbdichtungseigenschaften hat. In der folgenden Tabelle sind die Äbdichtungseigenschaften eines zugesammengesetzten Materials für die mechanische Kraftübertragung unter Verwendung von Basisölen mit geeigneter Viskosität als Material und mit relativ guter Traktionseigenschaft gezeigtο

Die Tests i-nirden bei 120 ⁰C während 70 Stunden unter Verwendung von Nitrilkautschuk (Buna N) und Acrylkautschuk nach der Methode gemäß JIS K-6301 durchgeführt»

hydriertes .(!"Metftyi-„ . . , , . styroldimerol fur Bexspxele Iu.4 „, , . „ . , * Traktions-Getriebe

15 Kautschuk

Nitril- Acryl- Nitril- Acryl-

Eigenschaft kautschuk kautschuk kautschuk kautschuk

(Buna W) (Buna N)

Gewichtszunahme (%}	²~ Kfg/cm²)	3,45	1,48	81	7_?30 ;	70 °C	5,86
Volumen zunähme {%)		6_?58	Ί	140	13,6	7_?67
Zugfestigkeit (N/cm	(S)	1195	0	168	85
Dehnung (%}		260		150	110
Minderung der Härte	-6	»6	-1
Anilinpunkt

Das erfindungsgemäße öl kann für sich angewendet werden? die Zugabe von Zusätzen ist jedoch eine bevorzugte Äusführungsforiru

Außer den vorstehend beschriebenen Traktionseigenschaften muß das öl zur Verwendung in Traktionsgetrieben Eigenschaften

aufweisen, die normalerweise von üblichen Schmiermitteln erwartet werden, wie beispielsweise gute Oxydationsbeständigkeit, Beständigkeit gegenüber der korrosiven Wirkung eines Mittels zur Verbesserung des Viskositätsindex, Abriebbeständigkeit, Rostbeständigkeit, Quellungseigenschaften für Kautschuk und Fähigkeit zur Unterdrückung des Schäumens. In Abhängigkeit von der Art der Anwendung können daher geeignete Zusätze, beispielsweise 2,6-Ditert.-butyl-para-lcresol und andere ähnliche Alkylphenole, Zinkdialkyl-dithiophosphat und andere ähnliche Schwefel-Phosphor-Verbindungen als Antioxydationsmittel, Amine, Ester und Metallsalze als Rostverhütungsmittel, Polymethacrylate als Mittel zur Verbesserung des Viskositätsindex und Polymere des Silicontyps als Antischaummittel zu-

-j5 gesetzt werden. Die Erfindung wird nachstehend ausführlicher unter Bezugnahme auf die Ausführungsbeispiele beschrieben. Wenn in den nachstehenden Beispielen und an anderer Stelle Teile oder Prozentangaben erwähnt sind, so beziehen sich diese auf das Gewicht, wenn nichts anderes

20 angegeben ist.

In den folgenden Beispielen wurde eine Zusammensetzung, die zur Verwendung in Traktions-Getrieben geeignet war, hergestellt, indem zu dem erfindungsgemäßen öl, beispielsweise hydriertem Dibenzyltoluol oder einem ähnlichen öl, 2,6-Di-tert.-butyl-para-kresol und Zinkdialkyl-dithiophosphat als Antioxydationsmittel jeweils in einer Menge von 0,5 Gew.-% zugegeben-wurden. Dieses öl wurde unter den vorstehend angegebenen Bedingungen dem Test zur Bestimmung des Traktionskoeffizienten unterworfen und danach einem Oxydationstest mit Hilfe eines Verfahrens unterworfen, das in Paragraph 3.2 (Testmethode für

die Oxidationsbeständigkeit von öl für Verbrennungsmaschinen gemäß dem Japanischen Industriestandard (JIS K-2514-1980) (Prüfmethode für die Oxydationsstabilität von Schmierölen)) beschrieben ist.

Beispiel 1

Zu 3 Teilen Toluol wurde 0,002 bis 0,01 Teil Aluminiumchlorid gegeben. Das Gemisch wurde auf 70 C erhitzt.

1 Teil Benzylchlorid zugesetzt wurde^, und dann 2 Stunden lang umgesetzt» Das Reaktionsgemisch wurde mit Wasser gewaschen, um den verbrauchten Katalysator zu entfernen und danach destilliert, um den nichtumgesetzten Anteil der Reaktanten abzudestillieren. Das so erhaltene Dibenzyltoluol (Gemisch aus Isomeren) wurde . in einen Autoklaven überführt und in Gegenwart eines Nickelkatalysators 4 Stunden unter einem Anfangs-Wasser-

stoffdruck von 40 kg/cm über Atmosphärendruck und einer Temperatur von 200 ⁰C der Hydrierung unterworfen, um hydriertes Dibenzyltoluol CIsomerengemisch) zu erhalten.Die allgemeinen Eigenschaften dieses hydrierten

20 Dibenzyltoluols sind in Tabelle 2 gezeigt» Die Ergebnisse des Oxydationstests sind in Tabelle 3 gezeigt. Zu Vergleich szifecken tvurden ein handelsübliches öl vom Typ eines hydrierten linearen Dimeren von α-Methylstyrol für Traktionsgetriebe und ein aus einem naphthenisehen

Mineralöl hergestelltes öl den gleichen Tests unterworfen»

Der Oxydationstest wurde unter folgenden Bedingungen durchgeführt s

Menge der Probe 300 ml

Temperatur 165,5 °C

Dauer 72 h

Oxydationskatalysator Kupfer und Eisen

5 Beispiel 2

Zu 4 Mol 1,1-Diphenyläthan wurde 0,001 bis 0,005 Mol Aluminiumchlorid gegeben. Das Gemisch wurde auf 60 °C erhitzt und 20 Minuten lang mit 1 Mol zugefügtem Benzylchlorid umgesetzt. Dann wurde das Reaktionsgemisch mit TO Wasser gewaschen, um den verbrauchten Katalysator zu entfernen und anschließend destilliert, um nichtumgesetzte Anteile der Reaktanten zu entfernen. Das in Form des Isomerengemisches isolierte 1-(Benzylphenyl) -1 - phenyläthan wurde in einen Autoklaven gegeben und in Gegenwart eines Nickelkatalysators 5 Stunden lang der Hydrierung unter

einem Anfangs-Wasserstoffdruck von 100 kg/cm über Atmosphärendruck und einer Temperatur von 140 bis 170 ⁰C unterworfen, wobei hydriertes i-(Benzylpheny)-1-phenyläthan (Isomerengemisch) erhalten wurde. Die allgemeinen Eigenschäften dieses Reaktionsprodukts sind in Tabelle 2 gezeigt.

Dieses in der vorstehenden Weise compoundierte Produkt wurde im Hinblick auf seinen Traktionskoeffizienten geprüft und dem Oxydationstest gemäß Paragraph 3.2 der Vorschrift JIS K-2514-1980 unterworfen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 gezeigt.

Beispiel 3

Hydriertes monoäthylsubstituiertes 1- (Benzylphenyl)-1-phenyläthan, ein Gemisch aus Verbindungen der nachstehenden

Formeln

^C?^H5 ^C2^H5

und

wurde durch Macharbeiten der Verfahrensweise des Beispiels 2 erhalten,, mit der Abänderung,, daß 4 Mol monoäthylsubstituiertes 1„1-Diphenyläthan anstelle von
1,1 -Diphenyläthan verwendet ifurden. Die allgemeinen Ei genschaften dieses Reaktionsprodukts sind in Tabelle 2 gezeigt» Dieses Produkt vnirde,, wie vorstehend angegeben, compoundiert, im Hinblick auf den Traktionskoeffisienten getestet und dem in Paragraph 3.2 der Vorschrift JIS K-2514-1980 beschriebenen Oxydationstest
unterworfen= Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 gezeigt=

	Tabelle	2	Hydriertes monoäthylsubsti- tuiertes l-(Benzyl- phenyl)-1-phenyläthan
	Allgemeine	Eigenschaften	0,89
Eigenschaft	Hydriertes Dibenzyl- toluol	Hydriertes 1-(Benzylpheny1)- 1-phenyläthan	farblos, klar
Dichte (15/4 °CJ	0,90	0,90	616,5
Aussehen	farblos, klar	farblos, klar	14,5
Viskosität (cSt) (40 °C)	66	106,5	-20 max. .
Viskosität (cSt) (100 °C)	5,8	7,6	-
Fließpunkt (Stockpunkt) (°C)	-20	-20 max.	98
Flammpunkt ( C)	152	-
Hvdrierunasrate (%)	99	98

Tabelle 3 Traktionskoeffizient und Ergebnis des Oxydationstests

Hydriertes lineares

Testgegsnstanö Beispiel 1 Beispiel 2 Beispiel 3 G-Methylstyrol-Dirneröl Naphthenisches

für Traktions-Getriebe öl

1,	08	1,	10	1	,08
0,	06	0,	10	0	,08

*Viskosität nach dem Oxydationstest/Änfangsviskosität

Traktionskoeffizient 0,094 0,09 0,09 0,09 0,05

Oscydationstest ϊ

Viskositätsverhältnis* 1,08 1,10 1,08 1,20 8,24

Anstieg der Gesamt-

säuresahl (mg KOH/g) ' '

in Heptan unlösliche ₀ .- ₀ ,,. _{Q lfl Q ?a} · 5 72 1

Bestandteile nach desa

Ossydationstest (Gew.-%) υί

Beispiel 4

Zu 5 Teilen Diphenyl wurde 0,001 bis 0,005 Teil Aluminiumchlorid gegeben. Das Gemisch wurde auf 70 ⁰C erhitzt und danach mit einem Teil zugesetztem Benzylchlorid 20 min. lang umgesetzt. Das Reaktionsgemisch wurde mit Wasser gewaschen, um den verbrauchten Katalysator zu entfernen, und danach destilliert, um nichtumgesetzte Anteile der Reaktanten auszutreiben. Das gebildete Benzy!diphenyl (ein Isomerengemisch) wurde in einen Autoklaven mit einem Fassungs-ο vermögen von 1 1 gegeben und in Gegenwart eines Nickelkatalysators unter einem Anfangs-Wasserstoffdruck von

2
100 kg/cm über Atmosphärendruck und einer Temperatur von 140 bis 170 °C 2 Stunden lang hydriert, wobei hydriertes Benzy!diphenyl (in Form eines Isomerengemisches) erhalten wurde. Die allgemeinen Eigenschaften dieses hydrierten Benzyldiphenyls sind in Tabelle 4 gezeigt.

Dieses Produkt wurde in der vorstehend beschriebenen Weise mit 0,5 Gew.-% 2,6-Di-tert.-butyl-para-kresol und 0,5 Gew.-% Zinkdialkyl-dithiophosphat als Antioxydationsmittel compoundiert und der Prüfung des Traktionskoeffizienten sowie dem Oxydationstest gemäß Paragraph 3.2 von JIS K-2514-1980 unterworfen. Dabei wurden die in Tabelle 5 gezeigten Ergebnisse erhalten.

Beispiel 5

Hydriertes Benzy1-monoäthyldiphenyl, ein Gemisch der Verbindungen der nachstehenden Formeln

wurde durch Nacharbeiten der in Beispiel 4 beschriebenen Verfahrensweise, mit der Ausnahme, daß 5 Teile Monoäthyldiphenyl und 0,03 Teil Äluminiumchlorid verwendet wurden, erhalten= Die allgemeinen Eigenschaften dieses Reaktionsprodukts sind in Tabelle 4 gezeigt» Nachdem dieses Produkt in der vorstehend beschriebenen Weise compoundiert worden war, imirde der Traktionskoeffizient geprüft und wurde das Produkt dem Oxydationstest unterworfen, der in Paragraph 3„2 der Vorschrift JIS K-2514-1980 beschrieben •jO ist. Die Ergebnisse sind in Tabelle 5 gezeigt«

Beispiel 8

In ein Reaktionsgefäß tfurden 1 1 Cyclohexylbenzol und 200 ml konzentrierte Schwefelsäure gegeben und das erhaltene Gemisch wurde bei 15 C gehalten. Dann wurden

während einer Dauer von 2 Stunden 800 ml eines Gemisches aus Cyclohexylbenzol und Styrol im Verhältnis 1:1 tropfenweise zu dem erhaltenen Gemisch zugefügt, während die Temperatur des Gemisches im Bereich von 15 bis 20 ⁰C gehalten VTurde» Nach Beendigung der tropfenweisen Zugabe wurden 200 ml konzentrierte Schwefelsäure zugesetzt, und die Reaktion wurde weitere 30 Minuten lang durchgeführt. Dann wurde das Reaktionsgemisch xfiederholt mit Wasser gewaschen,um restliche Schwefelsäure zu entfernen und anschließend destilliert„ um 1-CCyclohexy!phenyl)-1-phenyläthan (in Form eines Gemisches der Strukturisomeren) zu isolieren» Dann wurde 1 1 1-(Cyclohexy!phenyl)-1-phenyläthan in den Autoklaven gegeben und in Gegenitfart eines Nickelkatalysators der Hydrierung unter einem An-

2 fangs-Wasserstoffdruck von 100 kg/cm über Atmosphären-

30 druck und einer Temperatur von 140 bis 170 ⁰C während

2 Stunden unterworfen, wobei hydriertes 1 -(Diphenylyl)-1-phenyläthan (als Gemisch der Strukturisomeren) erhalten wurde. Die allgemeinen Eigenschaften dieses Hydrierungsprodukts sind in Tabelle 4 gezeigt.

Durch Zumischen der vorstehend angegebenen Zusätze zu diesem Hydrierungsprodukt wurde ein für Traktions-Getriebe geeignetes Material hergestellt. Dieses Material wurde der Prüfung des Traktionskoeffizienten und dem Oxydationstest gemäß Paragraph 3.2 der Vorschrift JIS K-2514-1980 unterworfen. Dabei wurden die in Tabelle 5 gezeigten Ergebnisse erhalten.

Beispiel 7

Hydriertes 1-(Äthyldiphenylyl)-1-phenyläthan, ein Gemisch aus Verbindungen der Formeln

I^{5 C}2^H5

wurde durch Nacharbeiten der in Beispiel 6 beschriebenen Verfahrensweise erhalten, mit der Abänderung, daß 1 1 Monoäthyldiphenyl anstelle von Cyclohexylbenzol und 800 ml eines Gemisches aus Monoäthyldiphenyl und Styrol im Verhältnis 1:1 anstelle des Gemisches von Cyclohexylbenzol und Styrol verwendet wurden. Die allgemeinen Eigenschaften des erhaltenen Produkts sind in Tabelle 4 gezeigt.

Dieses Produkt wurde nach der oben angegebenen Compoundierung, im Hinblick auf den Traktionskoeffizienten

~ 39 -

getestet und wurde danach dem Oxydationstest unteritforfen, der in Paragraph 3-2 der Vorschrift JIS K-2514-1980 beschrieben ist» Die Ergebnisse sind in Tabelle 5 bezeigt«

	Tabelle 4	hydriertes Benzyl-mono- äthyl-diphenyl	hydriertes l-(Diphenylyl)- 1-phenyläthan	hydriertes l-(Äthyldi- phenylyl)-1- phenyläthan	I
	Allgemeine Eigenschaften	0,93	0,93	0,93	£> O I
Eigenschaft	hydriertes Benzyldiphenyl	farblos, klar	farblos, klar	farblos, klar
Dichte (15/4 °C)	0,95	68,9	80,2	201
Aussehen	farblos, klar	6,5 -20 max.	7,0 -20 max.	10,5 -17,5 max.
Viskosität (cSt) (40 °C)	41,2	98	98	98
Viskosität (cSt) (100 °C) Fließpunkt (Stockpunkt)(°C)	4,9 -15
Hvdrierunosrate (%}	98

Testgegenstand

Tabelle 5. Traktionskoeffiaient und Ergebnis des Oxydationstests

hydriertes lineares

Beispiel 4 Beispiel 5 Beispiel 6 Beispiel 7 a-Methylstyrol-Dimeröl Naphthenisches

für Traktions-Getriebe öl

Traktionskoeffizient Oxydationstest:

0_f095

0,09

	Viskositätsverhältnis	1,06	1,10	1,08	1,	08	1	,20
10	Anstieg der Gesamt säurezahl (mg KOH/g)	0,06	0,08	0,08	o,	06	0	,40
15	in Heptan unlösliche Bestandteile nach dem OKydationstest (Gew„-%)	0,15	0,20	0,18	0,	15	0	,28

0,05

8,24 3,7

5,72

.* Ci,

Beispiel 8

Dodecylbenzol, das durch Umsetzung von Propylen-Tetramerem mit Benzol erhalten worden war, wurde in einen Autoklaven gegeben und in Gegenwart eines Nickelkatalysators der Hy-

2 drierung unter einem Anfangs-Wasserstoffdruck von 50 kg/cm über Atmosphärendruck und einer Temperatur von 150 ⁰C während 4 Stunden unterworfen, um Alkylcyclohexan herzustellen. Ein öl für Traktionsgetriebe wurde durch Vermischen von 50 VoI,-Teilen dieses Alkylcyclohexans mit 50 Vol.-Teilen des in

TO Beispiel 1 erhaltenen hydrierten Dibenzyltoluols und Einmischen von 0,5 Gew.-%, bezogen auf die Menge des Gemisches jeder der Verbindungen 2,6-Di-tert.-butyl-para-kresol und Zink-dialkyl-dithiophosphat in das Gemisch hergestellt. Dieses Fluid wurde im Hinblick auf den Traktionskoeffizien-

.15 ten geprüft und dem Oxydationstest gemäß Paragraph 3.2 der Vorschrift JIS K-2514-1980 unterworfen. Die Ergebnisse des Tests sind zusammen mit den allgemeinen Eigenschaften in Tabelle 6 gezeigt.

Beispiel 9

Durch Nacharbeiten der in Beispiel 8 beschriebenen Verfahrensweise wurde ein öl für Traktionsgetriebe aus 50 Vol.-Teilen des in Beispiel 8 erhaltenen Alkylcyclohexans und 50 Vol.-Teilen des in Beispiel 4 hergestellten hydrierten Benzyldiphenyls hergestellt. Das Fluid wurde dann den in Beispiel 8 beschriebenen Tests unterworfen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 6 gezeigt.

Tabelle 6	Eigenschaft	Beispiel 8	Beispiel 9
	Dichte (15/4°C)	0_}88	0,87
Allgemeine Eigenschaften	Aussehen	farblos,	farblos,
	klar	k] ar
Viskosität (cSt) (40 °C)	20,2
Viskosität (cSt) (100 °C)	3,4	3„1
Fließpunkt (Stockpunkt) (°C)	-37,5	f -35
Flammpunkt (°C)	150	150
Hydrierungsrate (%)	98	98

Traktionskoeffizient und Ergebnis des Oxydationstests

Testgegenstand

'15 Traktionskoeffizient Oxydationstest; Viskositätsverhältnis Anstieg der Gesamtsäurezahl (mg KOH/g)

20 in Heptan unlösliche Bestandteile nach dem Oxydationstest (Gew*-%)

Beispiel 8 Beispiel 9 0,088

0,086

1,08

0_r07

0,15

1,07

0,05

0,13

Wie in den Beispielen gezeigt wurde,, wurden durch Zugabe von Dodecylcyclohexan Materialien mit wesentlich niedrigeren Viskositäten und wesentlich niedrigeren Fließpunkten erhalten , ohne daß eine wesentliche Beeinträchtigung des Traktionskoeffizienten oder der Oxydationsbeständigkeit eintrat.

-AA-

Es ist ersichtlich, daß die Erfindung nicht auf die
exakten beispielhaften Angaben beschränkt ist, sondern daß die beschriebenen Zusammensetzungen, Methoden oder Verfahren zahlreichen Modifizierungen und Abwandlungen unterworfen werden können.

Claims

PATENTANWÄLTE - .... SCHIFF v. FÜNER STREHL SCHÜ BE L-HOPF EBBINCHAUS FÜCK MARIAHILFPLATZ S & 3, MÜNCHEN ΘΟ POSTADRESSE: POSTFACH 95 O1 6O, D-8OOO MÖNCHEN 85 ALSO PROFESSIONAL REPRESENTATIVES BEFORE THE EUROPEAN PATENT OFTtCE • KARL LUDWIG SCHIFF (ΙΑΓ.η - 1O7B) DIPL. CHEM. DR. ALEXANDER ν FUNELR ^ „,r—*-— - », -- - DIPL ING-PETER STREHL DIPL CHHM DR-L)RSUlA 5CMÜBEL-HOPf DIPL. INO DIETER E.BBINC5HAUS DR- ING. DIETER FINCK NIPPON STEEL CHEMICAL CO „, LTD. MITSUBISHI OIL COMPANY«, LIMITED TELEKON (O8Ö)4B2OBfl TELEX Β-23Γί65 AURO D IFLEGRAMMt ALJROMARCPAT DEA-13 595 15. Juli 1981 5E§i£Ü^§£tragungsmaterial_und_Verfahren zum Betrieb von Traktions-Getrieben PATENTANSPRÜCHE

1. Kraftübertragungsmaterial, bestehend im wesentlichen aus einem Kohlenwasserstofföl im Gemisch mit einer kleinen Menge eines Antioxidationsmittels, dadurch gekennzeichnet , daß das Kohlenwasserstofföl 19 bis 30 Kohlenstoffatome und 3 sechsgliedrige carbozyklische Ringe aufweist und ein Gemisch aus Verbindungen der nachstehenden Formel

(R³)

(R⁵)

(I)

darstellt/ worin R einen zweiwertigen geradekettigen oder verzweigten Rest der Formel C H. , in der γ eine ganze Zahl von 1 bis 3 bedeutet, R einen geradekettigen Rest C H_ , worin ζ eine ganze Zahl von 1 bis 3 bedeutet,

^z 3 4 5
darstellt, R , R und R gleiche oder verschiedene Alkylgruppen mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, bedeuten, 1, m und η jeweils für eine ganze Zahl von 0 bis 3 stehen und χ für 0 oder 1 steht und worin die Ringe A und B hydrierte Benzolringe bedeuten und Ring C einen hydrierten Benzolring darstellt, wenn χ 1 ist und einen hydrierten Benzolring oder einen Cyclohexanring darstellt, wenn χ 0 ist, wobei die hydrierten Benzolringe bis zu einem Grad von mindestens 80 %, jedoch weniger als 100 % der Theorie mit Wasserstoff gesättigt sind und wobei das Kohlenwasser-

15 stofföl andernfalls ungesättigt ist.

2. Kraftübertragungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Benzolringe zu mindestens 95 % gesättigt sind.

3. Kraftübertragungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß χ in Formel (I) einen

Wert von 1 hat.

4. Kraftübertragungsmaterial nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß das Kohlenwasserstofföl hydriertes i-(Benzylphenyl)-1-phenyläthan enthält oder umfaßt, das 0 bis einschließlich 2 Methylsubstituenten und 0 bis einschließlich 2 fithylsubstituenten aufweist.

5. Kraftübertragungsmaterial nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das hydrierte Kohlenwasserstofföl hydriertes Dibenzylbenzol enthält oder umfaßt, das 0 bis einschließlich 2 Methylsubstituenten und 0 bis einschließlich 2 Äthylsubstituenten aufweist.

6. Kraftübertragungsmaterial nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß χ in Formel (I) 0 ist.

7. Kraftübertragungsmaterial nach Anspruch 6, dadurch logekennzeichnet , daß das Kohlenwasserstofföl hydriertes Benzyldiphenyl enthält oder umfaßt, das 0 bis einschließlich 2 Methylsubstituenten und 0 bis einschließlich 2 Äthylsubstituenten aufweist.

8„ Kraftübertragungsmaterial nach Anspruch 6, dadurch 15gekennzeichnet , daß das Kohlenwasserstofföl hydriertes 1-Diphenyl-i-phenyläthan enthält oder umfaßt, das 0 bis einschließlich 2 Methylsubstituenten und 0 bis einschließlich 2 Äthylsubstituenten aufweist.

9 ο Kraftübertragungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß es zusätzlich pro 100 GeWo-Teile des oder der Kohlenwasserstoffe bis zu 100 GeWo-Teilen eines Älkylcyclohexans enthält, dessen Alkylgruppe 9 bis 20 Kohlenstoffatome aufweist.

10. Kraftübertragungsmaterial nach Anspruch 9, dadurch 25 ge kennzeichnet , daß es das Alkylcyclohexan in einer Menge von 10 bis 60 Teilen auf 100 Teile des oder der Kohlenwasserstoffe enthält.

I \J I

11. Verfahren zum Betrieb von Traktions-Getrieben mit einem Bereich, in welchem Punkt- oder Linienkontakt zwischen rollenden festen Körpern stattfindet, bei dem der Kontaktbereich mit einem Kohlenwasserstofföl geschmiert wird, dadurch gekennzeichnet , daß man ein Kohlenwasserstofföl mit 19 bis 30 Kohlenstoffatomen und 3 sechsgliedrigen carbozyklischen Ringen verwendet, das aus einem Gemisch von Verbindungen der nachstehenden Formel

besteht, worin R einen zweiwertigen geradekettigen oder verzweigten Rest der Formel C H , in der y eine ganze Zahl von 1 bis 3 bedeutet, R einen geradekettigen Rest C H₀ , worin ζ eine ganze Zahl von 1 bis 3 bedeutet,

^z 3 4 5
darstellt, R , R und R gleiche oder verschiedene Alkylgruppen mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen bedeuten, 1, m und η jeweils für eine ganze Zahl von 0 bis 3 stehen und χ für 0 oder 1 steht und worin die Ringe A und B hydrierte Benzolringe bedeuten und Ring C einen hydrierten Benzolring darstellt, wenn χ 1 ist und einen hydrierten Benzolring oder einen Cyclohexanring darstellt, wenn χ 0 ist, wobei die hydrierten Eenzolringe bis zu einem Grad von mindestens 80 %, jedoch weniger als 100 % der Theorie mit Wasserstoffgesättigt sind und wobei das Kohlenwasserstofföl andernfalls ungesättigt ist.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch g e k e η η zeichnet, daß in dem Kohlenwasserstofföl die

Ringe bis zu einem Grad von mindestens 95 % gesättigt sind =

13. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß das Kohlenwasserstofföl durch den Zusatz eines Antioxydationsmittels stabilisiert ist.

14 . Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß s in Formel (I) für 1 steht.

15„ Verfahren nach Anspruch 11„ dadurch gekennzeichnet , daß das Kohlenwasserstofföl hydriertes (Benzy!phenyl)-phenyläthan enthält oder umfaßt„ das 0 bis einschließlich 2 Methylsubstituenten und 0 bis einschließlich 2 Äthylsubstituenten aufweist»

16» Verfahren nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet , daß das Kohlenwasserstofföl hydriertes Dibenzy!benzol enthält oder umfaßt, das 0 bis einschließlich 2 Methylsubstituenten und 0 bis einschließlich 2 Äthylsubstituenten aufweist=

17 ο Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß χ in der Formel für 0 steht=

18„■ Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß das Kohlenwasserstofföl hydriertes Benzy!diphenyl umfaßt, das 0 bis einschließlich 2 Methylsubstituenten und 0 bis einschließlich 2 Äthylsubstituenten aufweist«

19 . Verfahren nach Anspruch 11 _Q dadurch gekennzeichnet , daß das Kohlenwasserstofföl hydriertes

Diphenyl-phenylathan enthält oder umfaßt, das 0 bis einschließlich 2 Methylsubstituenten und 0 bis einschließlich 2 Äthylsubstituenten aufweist.

20. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch g e k e η η zeichnet, daß das Kohlenwasserstofföl zusätzlich auf 100 Teile-des öder der Kohlenwasserstoffe 100 Teile eines Alkylcyclohexans enthält, dessen Alkylgruppe 9 bis 20 Kohlenstoffatome aufweist.

21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch g e k e η η zeichnet, daß das Kohlenwasserstofföl auf 100 Teile der Kohlenwasserstoffe 10 bis 60 Teile des Alkylcyclohexans enthält.