DE3233347C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft die Verwendung eines Schmieröls zur Verminderung des Geräusches von in Öl eintauchenden Scheibenbremsen.

Bei der Verwendung von schweren Maschinen, wie Traktoren, besteht ein zunehmender Bedarf an Schmierölen mit einer guten Wirkungsweise. Moderne Traktoren weisen viele energiebetriebene Komponenten auf, wie Lenkhilfen und durch Bremskraftverstärker verstärkte Bremsen. Derartige verstärkte Bremsen sind vorzugsweise Scheibenbremsen, da sie das größere Bremsvermögen besitzen. Die bevorzugten Scheibenbremsen sind Naßbremsen, die in ein Schmiermittel eingetaucht sind und damit von Schmutz isoliert sind.

Derartige Bremsen sind jedoch noch mit wenigstens einem Problem behaftet, und zwar mit dem Bremsgeräusch oder dem Quietschen der Bremsen. Es handelt sich dabei um ein unangenehmes Geräusch, das beim Betätigen der Bremsen eintritt. Bisher wurden die Reibung modifizierende Mittel, wie Dioleylhydrogenphosphit, Bremsschmiermitteln zur Herabsetzung des Geräusches zugesetzt. Schmiermittel, welche dieses Additiv enthalten, bedingen jedoch sehr hohe Abriebraten, insbesondere bei hohen Temperaturen.

Eine weitere Komplikation, die bei der Beseitigung von Bremsgeräusch auftritt, liegt darin, daß man das gleiche funktionelle Fluid nicht nur zum Schmieren der Bremse verwenden will, sondern auch zum Schmieren von anderen Traktorteilen, wie den hydraulischen und mechanischen Energieübertragungseinrichtungen, dem Traktorgetriebe, den Lagern. Das funktionelle Fluid muß als Schmiermittel, als Energieübertragungsmittel sowie als Wärmeübertragungsmedium wirken. Die Konzipierung eines Fluids, das alle diese Anforderungen erfüllt, ohne ein Bremsengeräusch zu verursachen, ist schwierig.

Die US-PS 31 51 077 beschreibt die Verwendung von borierten monoacylierten Trimethylolalkanen als Motortreibstoff- und Schmieröladditive. Die Additive sollen das Auftreten einer Oberflächenentzündung in Ottomotoren herabsetzen und die Anreicherung von Vergaserrückständen hemmen.

Die US-PS 27 95 548 beschreibt die Verwendung von Schmierölen, die boriertes Glycerinmonooleat enthalten. Diese Öle werden in dem Kurbelgehäuse von Ottomotoren verwendet, um die Oxidation des Öls herabzusetzen und die Korrosion der Metallteile der Motoren zu vermindern.

Die EP-B1 00 36 708 beschreibt ein Schmiermittel mit einem Gehalt eines borierten Glycerinhydroxesters bzw. eines borierten Thioglycerinhydroxesters.

Die US-PS 31 17 089 offenbart eine Rostschutz-Ölzusammensetzung mit einem Gehalt eines öllöslichen Rostschutzmittels, enthaltend einen (C₁ bis C₁₈)-Alkanolester eines Triolmonoesters eines Borsäurekomplexes.

Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, die vorerwähnten Nachteile des Standes der Technik zu überwinden und insbesondere ein Schmiermittel zur Verfügung zu stellen, welches zum Schmieren von Scheibenbremsen bei vermindertem Bremsgeräusch eingesetzt werden kann.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die Verwendung eines Schmiermittels gemäß Anspruch 1.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß öllösliche borierte Fettsäureester von Glycerin als geeignete Reibungsmodifizierungsmittel wirken, die bei Zusatz zu einem Schmieröl gute geräuschhemmende Eigenschaften besitzen.

Die borierten Fettsäureester von Glycerin werden durch Borieren eines Fettsäureesters von Glycerin mit Borsäure unter Entfernung von Reaktionswasser hergestellt. Vorzugsweise liegt soviel Bor vor, daß jedes Bor mit 1,5 bis 2,5 Hydroxylgruppen in der Reaktionsmischung reagiert.

Die Reaktion kann bei einer Temperatur zwischen 60 und 135°C in Abwesenheit oder Gegenwart eines geeigneten organischen Lösungsmittels, wie Methanol, Benzol, Xylolen, Toluol, neutrales Öl durchgeführt werden.

Fettsäureester von Glycerin können nach einer Vielzahl bekannter Methoden hergestellt werden. Viele dieser Ester, wie Glycerinmonooleat und Glycerintalgat, werden in technischem Maßstabe hergestellt. Die erfindungsgemäß geeigneten Ester sind öllöslich und werden vorzugsweise aus C₈-C₂₂- Fettsäuren oder Mischungen davon, wie sie sich in natürlichen Produkten finden, hergestellt. Die Fettsäure kann gesättigt oder ungesättigt sein. Bestimmte Verbindungen, die man in Säuren aus natürlichen Quellen findet, sind beispielsweise Licansäure, die eine Ketogruppe enthält. Die am meisten bevorzugten C₈-C₂₂-Fettsäuren sind diejenigen der Formel R-COOH, worin R für Alkyl oder Alkenyl steht.

Der Fettsäuremonoester von Glycerin wird bevorzugt, Mischungen aus Mono- und Diestern können jedoch verwendet werden. Vorzugsweise enthält jede Mischung aus Mono- und Diester wenigstens 40% des Monoesters. Insbesondere enthalten Mischungen aus Mono- und Diestern von Glycerin 40 bis 60 Gew.-% des Monoesters. Beispielsweise enthält ein im Handel erhältliches Glycerinmonooleat eine Mischung aus 45 bis 55 Gew.-% Monoester und 55 bis 45% Diester.

Bevorzugte Fettsäuren sind Ölsäure, Stearinsäure, Palmitinsäure, Myristinsäure, Palmitoleinsäure, Linoleinsäure, Laurinsäure Linolensäure sowie Eleostearinsäure, ferner die Säuren, die auf die natürlichen Produkte Talg, Palmöl, Ölivenöl, Erdnußöl, Maisöl, Klauenöl etc. zurückgehen.

Eine besonders bevorzugte Säure ist Ölsäure.

Die Schmierölzubereitungen, die bei der erfindungsgemäßen Verwendung eingesetzt werden, enthalten eine größere Menge eines Schmieröls und ungefähr 0,1 bis 5,0 Gew.-% des borierten Fettsäureesters von Glycerin, vorzugsweise 0,5 bis 2 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der gesamten Zubereitung. Die optimale Menge eines borierten Fettsäureesters von Glycerin innerhalb dieser Bereiche schwankt etwas in Abhängigkeit von dem Grundöl sowie anderen in dem Öl vorliegenden Additiven.

In der Konzentratadditivform liegt der borierte Fettsäureester von Glycerin in einer Konzentration zwischen 5 und 50 Gew.-% vor.

Die Schmierölzubereitungen werden in der Weise hergestellt, daß unter Einhaltung herkömmlicher Methoden die entsprechende Menge des jeweiligen borierten Fettsäureesters von Glycerin mit dem Schmieröl vermischt wird. Werden Konzentrate hergestellt, dann ist die Menge des Schmieröls begrenzt, reicht jedoch dazu aus, die erforderliche Menge an boriertem Fettsäureester von Glycerin aufzulösen. Im allgemeinen enthält das Konzentrat eine solche Menge an boriertem Fettsäureester von Glycerin, die dazu ausreicht, daß eine anschließende Verdünnung mit dem 1- bis 10fachen des Schmieröls möglich ist.

Das erfindungsgemäße verwendete Schmieröl kann eine Vielzahl von Kohlenwasserstoffölen enthalten, die auf synthetische oder natürliche Quellen zurückgehen, wie naphthenische Grundöle, Paraffingrundöle sowie gemischte Grundöle, wie sie bei der Raffination von Rohöl anfallen. Andere Schmieröle, die auf Schieferöl, Teersande oder Kohle zurückgehen, sind ebenfalls geeignet. Die Schmieröle können einzeln oder in Kombinatio verwendet werden, sofern sie miteinander mischbar sind. Die Schmieröle besitzen im allgemeinen eine Viskosität zwischen 50 und 5000 SUS (Saybolt Universal Seconds) und gewöhnlich von 100 bis 1500 SUS bei 38°C. Die bevorzugten Öle entsprechen einer SAE-Bewertung zwischen 10 und 40 und sind von paraffinischer Struktur.

In einigen Traktorsystemen, in welchen die Bremsflüssigkeit in einem getrennten Sumpf gehalten wird, ist die erfindungsgemäße Zubereitung aus Kohlenwasserstofföl und boriertem Fettsäureester von Glycerin ein ausreichendes Schmiermittel und kann als solches verwendet werden. In den herkömmlicheren Traktorsystemen, in denen ein gemeinsamer Sumpf für alle funktionellen Fluids vorgesehen ist, beispielsweise für das Getriebeschmiermittel, für die hydraulische Flüssigkeit, wird das Schmieröl mit einer Vielzahl von Additiven vermischt. Diese Additive sind beispielsweise Antioxidationsmittel, Detergentien, Dispergiermittel, Rostinhibitoren, Schauminhibitoren, Korrosionsinhibitoren, Mittel zu Verhinderung eines Abriebs, Viskositätsindex-(VI)-Verbesserungsmittel, die Reibung steuernde Mittel, elastomere Quellmittel, Mittel für extreme Drucke (EP-Mittel), den Gießpunkt herabsetzende Mittel sowie Metallentaktivatoren. Alle diese Additive sind auf dem Gebiet der Schmiermittel bekannt.

Die bevorzugten Additive, die den Schmierölen zugesetzt werden, welchen der borierte Fettsäureester von Glycerin zugesetzt wird, sind die öllöslichen Detergentien, wie Alkali- oder Erdalkalimetallhydrocarbylsulfonate oder Alkali- oder Erdalkalimetallphenate oder Mischungen davon, Additive für extreme Drucke, wie Dihydrocarbyldithiophosphatsalze von Metallen der Gruppe II, sowie Dispergiermittel, wie beispielsweise Alkenylsuccinimide oder Succinate oder Mischungen davon.

Die Alkali- oder Erdalkalimetallhydrocarbylsulfonate können entweder Petroleumsulfonat, synthetisch alkylierte aromatische Sulfonate oder aliphatische Sulfonate sein, beispielsweise diejenigen, die auf Polyisobutylen zurückgehen. Eine der wichtigeren Funktionen der Sulfonate besteht darin, als Detergens und Dispergiermittel zu wirken. Diese Sulfonate sind bekannt. Die Kohlenwasserstoffgruppe muß eine ausreichende Anzahl von Kohlenstoffatomen besitzen, damit das Sulfonatmolekül öllöslich wird. Vorzugsweise weist der Kohlenwasserstoffteil wenigstens 20 Kohlenstoffatomen auf und kann aromatisch oder aliphatisch sein, ist jedoch gewöhnlich alkylaromatisch. Am bevorzugtesten werden Calcium-, Magnesium- oder Bariumsulfonate mit aromatischem Charakter eingesetzt.

Bestimmte Sulfonate werden in typischer Weise durch Sulfonieren einer Erdölfraktion mit aromatischen Gruppen, gewöhnlich Mono- oder Dialkylbenzolgruppen, und anschließende Bildung des Metallsalzes des Sulfonsäurematerials hergestellt. Andere Ausgangsmaterialien, die zur Herstellung dieser Sulfonate eingesetzt werden, sind synthetisch alkylierte Benzole sowie aliphatische Kohlenwasserstoffe, die durch Polymerisation eines Mono- oder Diolefins hergestellt werden, wobei beispielsweise eine Polyisobutenylgruppe erwähnt sei, die durch Polymerisation von Isobuten hergestellt wird. Die Metallsalze werden direkt oder durch doppelte Umsetzung unter Einhaltung bekannter Methoden hergestellt.

Die Sulfonate können neutral oder überbasisch sein und Basezahlen bis zu ungefähr 400 oder darüber aufweisen. Kohlendioxid ist das am häufigsten eingesetzte Material zur Herstellung der basischen oder überbasischen Sulfonate. Mischungen aus neutralen und überbasischen Sulfonaten können verwendet werden. Die neutralen Sulfonate werden gewöhnlich in der Weise eingesetzt, daß 5 bis 25 mMol Sulfonat pro kg der gesamten Zubereitung vorliegen. Vorzugsweise liegen die neutralen Sulfonate in Mengen von 10 bis 20 mMol pro kg der gesamten Zubereitung und die überbasischen Sulfonate in Mengen von 50 bis 200 mMol pro kg der gesamten Zubereitung vor.

Die Phenate, die erfindungsgemäß eingesetzt werden, sind diejenigen herkömmlichen Produkte, welche Alkali- oder Erdalkalimetallsalze von alkylierten Phenolen darstellen. Eine der Funktionen der Phenate besteht darin, als Detergens und Dispergiermittel zu wirken. Die Phenole können mono- oder polyalkyliert sein.

Der Alkylteil des Alkylphenats liegt vor, um dem Phenat Öllöslichkeit zu verleihen. Der Alkylteil kann aus natürlich vorkommenden oder synthetischen Quellen erhalten werden. Natürlich vorkommende Quellen sind Erdölkohlenwasserstoffe wie Weißöl und Wachs. Bei einem Zurückgehen auf Erdöl besteht der Kohlenwasserstoffteil aus einer Mischung aus verschiedenen Kohlenwasserstoffgruppen, deren spezifische Zusammensetzung von dem jeweiligen Ölmaterial, das als Ausgangsmaterial verwendet worden ist, abhängt. Geeignete synthetische Quellen sind verschiedene im Handel erhältliche Alkene und Alkanderivate, die bei der Umsetzung mit dem Phenol ein Alkylphenol liefern. Geeignete erhaltene Reste sind Butyl, Hexyl, Octyl, Decyl, Dodecyl, Hexadecyl, Eicosyl, Tricontyl. Andere geeignete synthetische Quellen für den Alkylrest sind Olefinpolymere, wie Polypropylen, Polybutylen, Polyisobutylen.

Die Alkylgruppe kann geradkettig oder verzweigt, gesättigt oder ungesättigt sein (im Falle einer Unsättigung enthält sie vorzugsweise nicht mehr als 2 und im allgemeinen nicht mehr als 1 Stelle einer olefinischen Unsättigung). Die Alkylreste enthalten im allgemeinen 4 bis 30 Kohlenstoffatome. Im allgemeinen sollte dann, wenn das Phenol monoalkylsubstituiert ist, der Alkylrest wenigstens 8 Kohlenstoffatome enthalten. Das Phenat kann gegebenenfalls sulfuriert sein. Es kann entweder neutral oder überbasisch sein. Ist es überbasisch, dann besitzt es eine Basenzahl von bis zu 200 bis 300 oder darüber. Mischungen aus neutralen und überbasischen Phenaten können verwendet werden.

Die Phenate liegen gewöhnlich in dem Öl in einer solchen Menge vor, daß 10 bis 60 mMol des Phenats pro kg der Gesamtzubereitung zur Verfügung gestellt werden. Vorzugsweise liegen die Neutralphenate in Mengen von 20 bis 50 mMol pro kg der Gesamtzubereitung vor, während die überbasischen Phenate in Mengen von 50 bis 200 mMol pro kg der gesamten Zubereitung zugegen sind. Bevorzugte Metalle sind Calcium, Magnesium, Strontium oder Barium.

Die sulfurierten Erdalkalimetallalkylphenate können ebenfalls verwendet werden. Diese Salze werden nach einer Vielzahl von Verfahren hergestellt, beispielsweise durch Behandeln des Neutralisationsproduktes einer Erdalkalimetallbase und eines Alkylphenols mit Schwefel. In zweckmäßiger Weise wird der Schwefel in elementarer Form dem Neutralisationsprodukt zugesetzt und bei erhöhten Temperaturen zur Umsetzung gebracht, um das sulfurierte Erdalkalimetallalkylphenat zu gewinnen.

Wird weitere Erdalkalimetallbase während der Neutralisation zugesetzt als für die Neutralisation des Phenols erforderlich ist, dann wird ein basisches sulfuriertes Erdalkalimetallalkylphenat erhalten (vgl. beispielsweise die US-PS 26 80 096). Eine zusätzliche Basizität kann durch Zugabe von Kohlendioxid zu dem basischen sulfurierten Erdalkalimetallalkylphenat erzielt werden. Der Überschuß an Erdalkalimetallbase kann anschließend an die Sulfurierungsstufe zugesetzt werden, wird jedoch in zweckmäßiger Weise zur gleichen Zeit wie die Erdalkalimetallbase zur Neutralisation des Phenols zugesetzt.

Kohlendioxid ist das am häufigsten verwendete Material zur Herstellung von basischen oder "überbasischen" Phenaten. Ein Verfahren, bei dessen Durchführung basische sulfurierte Erdalkalimetallalkylphenate durch Zugabe von Kohlendioxid hergestellt werden, geht aus der US-PS 31 78 368 hervor.

Die Salze von Dihydrocarbyldithiophosphorsäuren von Metallen der Gruppe II zeigen gute Antiabrieb-, Antioxidations- sowie thermische Stabilitätseigenschaften. Die Salze von Phosphordithiosäuren mit Metallen der Gruppe II wurden vorstehend erwähnt (vgl. beispielsweise die US-PS 33 90 080, Spalten 6 und 7, wo diese Verbindungen und ihre Herstellung im allgemeinen beschrieben werden). In geeigneter Weise enthalten die Salze von Dihydrocarbyldithiophosphorsäuren von Metallen der Gruppe II, die in den erfindungsgemäßen Schmierölzubereitungen geeignet sind, ungefähr 4 bis ungefähr 12 Kohlenstoffatome in jedem der Kohlenwasserstoffreste und können gleich oder verschieden sein, wobei es sich um aromatische Reste, Alkylreste oder Cycloalkylreste handeln kann. Bevorzugte Kohlenwasserstoffgruppen sind Alkylgruppen, die 4 bis 8 Kohlenstoffatome enthalten. Als Beispiele seien Butyl, Isobutyl, sec.- Butyl, Hexyl, Isohexyl, Octyl, 2-Ethylhexyl erwähnt. Die Metalle, die zur Herstellung dieser Salze geeignet sind, sind Barium, Calcium, Strontium, Zink und Cadmium, wobei Zink bevorzugt wird.

Vorzugsweise besitzt das Salz einer Dihydrocarbyldithiophosphorsäure eines Metalls der Gruppe II folgende Formel:

worin
e. R₂ und R₃ unabhängig voneinander für Kohlenwasserstoffreste, wie sie vorstehend beschrieben sind, stehen und
f. M₁ ein Kation eines Metalls der Gruppe II, wie erwähnt, ist.

Die Dithiophosphorsäuresalze liegen in dem Schmieröl in einer Menge vor, die dazu ausreicht, eine Oxidation und einen Abrieb durch das Schmieröl zu verhindern. Bevorzugte Mengen liegen zwischen ungefähr 3 und 30 mMol des Dithiophosphorsäuresalze pro kg der gesamten Zubereitung. Insbesondere liegt das Salz in einer Menge von ungefähr 15 bis 20 mMol pro kg der gesamten Schmierölzubereitung vor.

Das Alkenylsuccinimid oder -succinat oder Mischungen davon liegen vor, um unter anderem als Dispergiermittel zu wirken und eine Bildung von Niederschlägen zu verhindern. Die Alkenylsuccinimide und -succinate sind bekannt. Die Alkenylsuccinimide sind das Reaktionsprodukt eines Polyolefinpolymer-substituierten Bernsteinsäureanhydrids mit einem Amin, vorzugsweise einem Polyalkylenpolyamin, während die Alkenylsuccinate das Reaktionsprodukt eines Polyolefinpolymer-substituierten Bernsteinsäureanhydrids mit einwertigen oder mehrwertigen Alkoholen, Phenolen und Naphtholen sind, vorzugsweise einem mehrwertigen Alkohol, der wenigstens 3 Hydroxyreste enthält. Die Polyolefinpolymer-substituierten Bernsteinsäureanhydride werden durch Umsetzung eines Polyolefinpolymeren oder eines Derivats davon mit Maleinsäureanhydrid erhalten. Das auf diese Weise erhaltene Bernsteinsäureanhydrid wird mit dem Amin oder der Hydroxyverbindung umgesetzt. Die Herstellung der Alkenylsuccinimide ist oft beschrieben worden (vgl. beispielsweise die US-PS 33 90 082, 32 19 666 und 31 72 892). Die Herstellung der Alkenylsuccinate ist ebenfalls bekannt (vgl. beispielsweise die US-PS 33 81 022 und 35 22 179).

Besonders gute Ergebnisse können mit den erfindungsgemäß verwendeten Schmierölen erhalten werden, wenn das Alkenylsuccinimid oder -succinat aus einem Polyisobuten-substituierten Bernsteinsäureanhydrid eines Polyalkylenpolyamins bzw. eines mehrwertigen Alkohols besteht.

Das Polyisobuten, aus dem das Polyisobuten-substituierte Bernsteinsäureanhydrid durch Polymerisation von Isobuten erhalten wird, kann in seiner Zusammensetzung erheblich schwanken. Die durchschnittliche Anzahl der Kohlenstoffatome kann zwischen 30 oder weniger und 250 oder mehr liegen, wobei das entsprechende Zahlenmittel des Molekulargewichts ungefähr 400 oder weniger bis 3000 oder mehr beträgt. Vorzugsweise schwankt die durchschnittliche Anzahl der Kohlenstoffatome pro Polyisobutenmolekül zwischen ungefähr 50 und ungefähr 100 im Falle von Polyisobuten mit einem Zahlenmittel des Molekulargewichts von ungefähr 600 bis ungefähr 1500. Insbesondere beträgt die durchschnittliche Anzahl der Kohlenstoffatome pro Polyisobutenmolekül ungefähr 60 bis ungefähr 90 und das Zahlenmittel des Molekulargewichts ungefähr 800 bis 1300. Das Polyisobuten wird mit Maleinsäureanhydrid nach bekannten Methoden umgesetzt, um das Polyisobuten-substituierte Bernsteinsäureanhydrid zu erhalten.

Zur Herstellung des Alkenylsuccinimids wird das substituierte Bernsteinsäureanhydrid mit einem Polyalkylenpolyamin zur Gewinnung des entsprechenden Succinimids umgesetzt. Jeder Alkylenrest des Polyalkylenpolyamin weist gewöhnlich bis zu ungefähr 8 Kohlenstoffatome auf. Die Anzahl der Alkylenreste kann bis zu ungefähr 8 betragen. Der Alkylenrest besteht beispielsweise aus Ethylen, Propylen, Butylen, Trimethylen, Tetramethylen, Pentamethylen, Hexamethylen, Octamethylen. Die Anzahl der Aminogruppen ist im allgemeinen, jedoch nicht in notwendiger Weise, um eine Zahl größer als die Anzahl der Alkylenreste in dem Amin. Enthält beispielsweise ein Polyalkylenpolyamin drei Alkylenreste, dann weist es gewöhnlich 4 Aminoreste auf. Die Anzahl der Aminoreste kann bis zu ungefähr 9 betragen. Vorzugsweise enthält der Alkylenrest ungefähr 2 bis ungefähr 4 Kohlenstoffatome, wobei alle Amingruppen primär oder sekundär sind. In diesem Falle übersteigt die Anzahl der Amingruppen die Anzahl der Alkylengruppen um 1. Vorzugsweise enthält das Polyalkylenpolyamin 3 bis 5 Amingruppen. Spezifische Beispiele für Polyalkylenpolyamine sind Ethylendiamin, Diethylentriamin, Triethylentetramin, Propylendiamin, Tripropylentetramin, Tetraethylenpentamin, Trimethylendiamin, Pentaethylenhexamin, Di-(trimethylen)- triamin, Tri(hexamethyl)tetramin.

Andere Amine, die zur Herstellung der erfindungsgemäß geeigneten Alkenylsuccinimide geeignet sind, sind die cyclischen Amine, wie Piperazin, Morpholin sowie Dipiperazine.

Vorzugsweise besitzen die Alkenylsuccinimide, die in den erfindungsgemäßen Mitteln eingesetzt werden, die folgende Formel:

worin bedeuten:
a. R₁ eine Alkenylgruppe, vorzugsweise einen im wesentlichen gesättigten Kohlenwasserstoff, der durch Polymerisation von aliphatischen Monoolefinen hergestellt wird. Vorzugsweise wird R₁ aus Isobuten hergestellt und besitzt eine durchschnittliche Anzahl von Kohlenstoffatomen sowie ein Zahlenmittel des Molekulargewichts wie vorstehend beschrieben;
b. der "Alkylen"-rest stellt im wesentlichen eine Kohlenwasserstoffgruppe dar, die bis zu ungefähr 8 Kohlenstoffatome enthält und vorzugsweise ungefähr 2 bis 4 Kohlenstoffatome, wie erwähnt, aufweist;
c. A bedeutet eine Kohlenwasserstoffgruppe, eine Aminsubstituierte Kohlenwasserstoffgruppe oder Wasserstoff. Die Kohlenwasserstoffgruppe und die Amin-substituierten Kohlenwasserstoffgruppen sind im allgemeinen die Alkyl- oder Amino-substituierten Alkylanaloga der vorstehend beschriebenen Alkylenreste. Vorzugsweise steht A für Wasserstoff;
d. n bedeutet eine ganze Zahl von ungefähr 1 bis 10 und vorzugsweise 3 bis 5.

Das Alkenylsuccinimid kann mit Borsäure oder einer ähnlichen Bor enthaltenden Verbindung unter Bildung von borierten Dispergiermitteln, die sich erfindungsgemäß eignen, umgesetzt werden. Die borierten Succinimide fallen unter den Begriff "Alkenylsuccinimid".

Die Alkenylsuccinate sind diejenigen des vorstehend beschriebenen Bernsteinsäureanhydrids mit Hydroxyverbindungen, die aliphatische Verbindungen sein können, wie einwertige und mehrwertige Alkohole, oder aromatische Verbindungen, wie Phenole und Naphthole. Die aromatischen Hydroxyverbindungen, aus denen die Ester sich ableiten können, sind beispielsweise folgende: Phenol, β-Naphthol, α-Naphthol, Kresol, Resorcin, Katechin, p,p′-Dihydroxybiphenyl, 2-Chlorphenol, 2,4-Dibutylphenol, Propentetramer-substituiertes Phenol, Didodecylphenol, 4,4′-Methylen-bis-phenol, α-Decyl-β-naphthol, Polyisobuten (Molekulargewicht 1000)-substituiertes Phenol, das Kondensationsprodukt von Heptylphenol mit 0,5 Mol Formaldehyd, das Kondensationsprodukt von Octylphenol mit Aceton, Di(hydroxyphenyl)oxid, Di(hydroxyphenyl)sulfid, Di(hydroxyphenyl)disulfid sowie 4-Cyclohexylphenol. Phenol und alkylierte Phenole mit bis zu 3 Alkylsubstituenten werden bevorzugt. Jeder der Alkylsubstituenten kann 100 oder mehr Kohlenstoffatome enthalten.

Die Alkohole, auf welche die Ester zurückgehen können, enthalten vorzugsweise bis zu ungefähr 40 aliphatische Kohlenstoffatome. Es kann sich um einwertige Alkohole handeln, wie Methanol, Ethanol, Isooctanol, Dodecanol, Cyclohexanol, Cyclopentanol, Behenylalkohol, Hexatriacontanol, Neopentylalkohol, Isobutylalkohol, Benzylalkohol, β-Phenylethylalkohol, 2-Methylcyclohexanol, β-Chlorethanol, Monomethylether von Ethylenglykol, Monobutylether von Ethylenglykol, Monopropylether von Diethylenglykol, Monododecylether von Triethylenglykol, Monoleat von Ethylenglykol, Monostearat von Diethylenglykol, sec.-Pentylalkohol, tert.-Butylalkohol, 5-Bromdodecanol, Nitrooctadecanol sowie das Dioleat von Glycerin. Die mehrwertigen Alkohole enthalten vorzugsweise 2 bis ungefähr 10 Hydroxyreste. Beispiele sind Ethylenglykol, Diethylenglykol, Triethylenglykol, Tetraethylenglykol, Dipropylenglykol, Tripropylenglykol, Dibutylenglykol, Tributylenglykol sowie andere Alkylenglykole, in welchen der Alkylenrest 2 bis ungefähr 8 Kohlenstoffatome enthält. Andere geeignete mehrwertige Alkohole sind Glycerin, das Monooleat von Glycerin, der Monomethylether von Glycerin, Pentaerythrit, 9,10- Dihydroxystearinsäure, der Methylester von 9,10-Dihydroxystearinsäure, 1,2-Butandiol, 2,3-Hexandiol, 2,4-Hexandiol, Pinacol, Erythrit, Arabit, Sorbit, Mannit, 1,2-Cyclohexandiol sowie Xylolglykol. Kohlenhydrate, wie Zucker, Stärken, Cellulosen können in ähnlicher Weise Ester ergeben. Als Beispiele für Kohlenhydrate seien Glukose, Fructose, Rohrzucker, Rhamnose, Mannose, Glyceraldehyd sowie Galactose erwähnt.

Eine besonders bevorzugte Klasse von mehrwertigen Alkoholen sind diejenigen, die wenigstens drei Hydroxyreste besitzen, von denen einige mit einer Monocarbonsäure mit ungefähr 8 bis ungefähr 30 Kohlenstoffatomen, wie Octansäure, Ölsäure, Stearinsäure, Linoleinsäure, Dodecansäure oder Tallölsäure, verestert worden sind. Beispiele für derartige teilweise veresterte mehrwertige Alkohole sind das Monooleat von Sorbit, das Distearat von Sorbit, das Monooleat von Glycerin, das Monostearat von Glycerin sowie das Didodecanoat von Erythrit.

Diese Ester können auch auf ungesättigte Alkohole zurückgehen, wie Allylalkohol, Cinnamylalkohol, Propargylalkohol, 1-Cyclohexen-3-ol, ein Oleylalkohol. Eine andere Klasse von Alkoholen, welche erfindungsgemäße Ester zu liefern vermögen, sind die Etheralkohole und Aminoalkohole, wie beispielsweise Oxy-alkylen-, Oxy-arylen-, Amino-alkylen- sowie Amino-arylen-substituierte Alkohole mit einem oder mehreren Oxy-alkylen-, Amino-alkylen- oder Amino-arylen- oxy-arylenresten. Als Beispiele seien erwähnt Cellosolve, Carbitol, Phenoxy-ethanol, Heptylphenyl-(oxypropylen)₆-H, Octyl(oxyethylen)₃₀-H, Phenyl(oxyoctylen)₂-H, Mono(heptyl- phenyl-oxypropylen)-substituiertes Glycerin, Poly(styroloxid), Amino-ethanol, 3-Aminoethyl-pentanol, Di(hydroxyethyl)amin, p-Aminophenol, Tri(hydroxypropyl)amin, N- Hydroxyethylethylendiamin, N,N,N′,N′-Tetrahydroxytrimethylendiamin oder dgl. Meistens werden die Etheralkohole mit bis zu ungefähr 150 Oxy-alkylenresten, in welchen der Alkylenrest 1 bis ungefähr 8 Kohlenstoffatome enthält, bevorzugt.

Die Ester können Diester von Bernsteinsäuren oder sauren Estern, d. h. teilweise veresterten Bernsteinsäuren, sowie teilweise veresterte mehrwertige Alkoholen oder Phenole sein, d. h. Ester mit freien Alkohol- oder Phenolhydroxyresten sein. Mischungen der vorstehend beschriebenen Ester sind ebenfalls möglich.

Die Alkenylsuccinate können mit Borsäure oder einer ähnlichen Bor enthaltenden Verbindung unter Bildung von borierten Dispergiermitteln, die sich ebenfalls eignen, umgesetzt werden. Derartige borierte Succinate werden in der US-PS 35 33 945 beschrieben. Die borierten Succinate fallen unter den Begriff "Alkenylsuccinat".

Das Alkenylsuccinimid und die Alkenylsuccinate liegen in den erfindungsgemäß verwendeten Schmierölzubereitungen in einer zur Erzielung einer Dispergierwirkung ausreichenden Menge sowie in einer Menge vor, durch welche die Ablagerung von Verschmutzungen, die in dem Öl gebildet werden, verhindert wird. Die Menge an Alkenylsuccinimid und Alkylsuccinaten kann zwischen ungefähr 0,5 und ungefähr 20 Gew.-%, bezogen auf die gesamte Schmierölzubereitung, liegen. Vorzugsweise macht die Menge des Alkenylsuccinimids oder des -succinats, die in der Schmierölzubereitung vorliegt, ungefähr 2 bis ungefähr 5 Gew.-% der Gesamtzubereitung aus.

Das fertige Schmieröl kann ein Single- oder Multigradöl sein. Multigrad-Schmieröle werden durch Zugabe von Viskositätsindex(VI)-verbesserungsmittel hergestellt. Typische Viskositätsindexverbesserungsmittel sind Polyalkylmethacrylate, Ethylen/Propylen-Copolymere, Styrol/Dien- Copolymere. Sogenannte ausgezeichnete VI-Verbesserungsmittel (decorated VI improvers) mit sowohl Viskositätsindex- als auch Dispergiermitteleigenschaften sind ebenfalls für eine erfindungsgemäße Verwendung geeignet.

Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung.

Beispiel 1 Herstellung von boriertem Glycerinmonooleat

Zu einer Mischung, die 125,23 g Glycerinmonooleat (45 bis 55 Gew.-%) und Glycerindioleat (55 bis 45 Gew.-%) enthält, werden 30,92 g Borsäure und 250 ml Xylol gegeben. Die Reaktionsmischung wird auf 99 bis 141°C während ungefähr 9 1/2 h unter Stickstoff und bei azeotropen Bedingungen erhitzt. 17,6 ml Wasser werden mittels einer Dean Stark-Falle gesammelt. Das Reaktionsprodukt wird filtriert und auf einem Rotationsverdampfer unter Vakuum bis auf 135°C zur Gewinnung von 128,35 g eines Produktes gestrippt. Analyse: Bor 2,42% und 2,52%, Hydroxyzahl 32 mg KOH/g. Die Infrarotspektroskopieanalyse des Produkts zeigt keine freie Glycerin -Typ-Hydroxyl-Streckung, jedoch eine starke BO-H-Bindung und praktisch keine B-O-B-Typ-Absorption.

Beispiel 2

Die erfindungsgemäßen Zubereitungen werden in einem Labortest getestet. Der Test wird unter Einsatz einer SAE Nr. 2 Reibungsmaschine durchgeführt, die durch Zugabe eines hydraulischen Motorantriebs mit mäßiger Geschwindigkeit modifiziert worden ist. Die Testprobe ist ein Sandwich einer General Metals Powder Co. 1500-Mischung-Sinterbronzeplatte zwischen zwei Stahlabstandsplatten, montiert in der vorstehend beschriebenen Vorrichtung. Die Testflüssigkeit wird in einer Menge von 300 g anschließend dem Testölsumpf zugeleitet. Der hydraulische Antrieb dreht die Testproben mit 100 Upm. Eine kolbenähnliche Bremse wird mit einem Druck von 5,2 bar betätigt. Die SAE-Nr. 2 Lastzelle mißt die Bremsdrehkraft und ein elektrisches Thermometer die Anzahl der Umdrehungen pro Minute. Ein x-y-Kurvenschreiber wird zur Darstellung einer Spur der Drehkraft in Abhängigkeit von der Anzahl der Drehungen pro Minute verwendet, wenn der hydraulische Antrieb langsam derart eingestellt wird, daß die Geschwindigkeit auf 0 Upm abnimmt. Die Bremsgeräuschwirkung eines Fluids steht in einer Beziehung zu der Neigung der Reibung in Abhängigkeit von der Geschwindigkeitskurve. Die Neigung der Kurve wird durch Messen der Neigung einer Linie gefunden, die durch den 50-Upm-Punkt auf der Spur und dem höchsten Punkt auf der Spur unterhalb 50 Upm gezogen wird. Wird die Neigung dieser Kurve in zunehmendem Maße negativ, dann wird das Bremsgeräusch zunehmend lauter. Diese Neigung steht in einer Beziehung zu Traktorbremsgeräuschtests in der Praxis.

Der vorstehend beschriebene Test wird unter Einsatz von drei hydraulischen Traktorfluids auf Mineralölbasis durchgeführt. Die Ergebnisse für diese drei Fluids gehen aus der Tabelle I hervor. Die Zubereitung A ist ein Grundöl ohne Reibungsmodifizierungsmittel und die Zubereitung B enthält zusätzlich 1% boriertes Glycerinmonooleat gemäß Beispiel 1. Die Zubereitung C ist ein im Handel erhältliches Traktorhydraulikfluid. Wie aus der Tabelle I hervorgeht, hat die Zugabe von boriertem Glycerinmonooleat (Fluid B) zu dem Grundfluid (Fluid A) eine Erhöhung der Neigung zur Folge, woraus hervorgeht, daß dieses Fluid in wirksamer Weise das Bremsgeräusch zu reduzieren vermag. Der Tabelle I ist ferner die Neigung zu entnehmen, die im Falle eines im Handel erhältlichen Traktorhydraulikfluids erhalten wird.

Wirkung von boriertem Fettsäureester auf eine Laborbremsgeräuschsimulierung
Formulierung
Neigung der Reibung in Abhängigkeit von der Geschwindigkeitskurve
A - Grundöl
-,0131
B - Grundöl plus 1 Gew.-% boriertes Glycerinoleat von Beispiel 1	-,0092
C - im Handel erhältiche Formulierung	-,0143

Claims (4)

1. Verwendung eines Schmieröls zur Verminderung des Geräusches von in Öl eingetauchten Scheibenbremsen, dadurch gekennzeichnet, daß das Schmieröl 0,1 bis 5 Gew.-% eines borierten Fettsäureesters von Glycerin enthält.

2. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der borierte Fettsäureester von Glycerin ein boriertes Glycerinoleat ist.

3. Verwendung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der borierte Fettsäureester von Glycerin ein Gemisch ist, welches 45 bis 55 Gew.-% boriertes Glycerinmonooleat und 55 bis 45 Gew.-% boriertes Glycerindioleat enthält.

4. Verwendung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der borierte Fettsäureester von Glycerin aus boriertem Glycerinmonooleat besteht.