DE3238670C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft die Verwendung von Schmier­ ölzusammensetzungen, die als funktionelle Fluids in Kupplungssystemen, hydraulische Fluids und/oder zum Schmieren von sich gegen­ einander bewegenden Teilen von schweren Maschinen eingesetzt werden, insbesondere starken Traktoren, um deren Bremsgeräusch zu vermin­ dern.

Die Verwendung von schweren Maschinen, wie Traktoren, hat den Bedarf an hochwirksamen Schmiermitteln ansteigen lassen. Moderne Traktoren weisen viele Servokomponenten, wie Servolenkungen und Servobremsen, auf. Servobremsen bestehen vorzugsweise aus Bremsen des Scheibentyps, da sie eine größere Bremska­ pazität besitzen. Die bevorzugten Scheibenbremsen sind die Naßtypbremsen, die in einem Schmiermittel eingetaucht und damit vor der Einwirkung von Schmutz isoliert sind.

Derartige Bremsen verursachen ein unangenehmes Geräusch beim Betätigen. Bisher wurden die Reibung modifizierende Mittel, wie Dioleylhydrogenphosphit, den Bremsschmier­ mitteln zur Herabsetzung des Geräuschs zugesetzt. Schmier­ mittel, welche diese Additive enthalten, bedingen jedoch sehr hohe Abriebraten, insbesondere bei hoher Temperatur.

Eine weitere Komplikation, die bei der Unterdrückung des Bremsgeräuschs in Kauf zu nehmen ist, beruht darauf, daß man das gleiche funktionelle Fluid nicht nur zum Schmie­ ren der Bremsen, sondern auch zum Schmieren von anderen Traktorteilen verwenden will, wie den hydraulischen und mechanischen Kraftabgabevorrichtungen, des Traktorgetrie­ bes, der Lager oder dgl. Das funktionelle Fluid muß als Schmiermittel, als Kraftübertragungsmittel sowie als Wärme­ übertragungsmittel wirken. Ein Fluid der Art zu formulie­ ren, daß es allen diesen Bedürfnissen entspricht, ohne ein Bremsgeräusch zu verursachen, ist schwierig.

Die US-PS 31 51 077 beschreibt die Verwendung von borier­ ten monoacylierten Trimethylolalkanen als Motorentreibstoff- und Schmieröladditiv. Es wird angegeben, daß die Additi­ ve das Auftreten einer Glühzündung in Ottomotoren herabsetzen und die Anreicherung von Vergaserablagerungen hemmen.

Die US-PS 27 95 548 beschreibt die Verwendung von Schmier­ ölzusammensetzungen, die borierte 1,2-Alkandiole enthalten. Die Ölzusammensetzungen wer­ den in dem Kurbelgehäuse von Ottomotoren zur Herabsetzung der Oxidation des Öls und der Korrosion der Metallteile des Motors verwendet.

Aufgabe der Erfindung ist es, das Bremsgeräusch von in Öl eingetauchten Scheibenbremsen durch Schmieren der sich berührenden Flächen dieser Bremsen mit einer Schmierölzusammensetzung herabzusetzen, wobei die oben genannten Nachteile des Standes der Technik vermieden werden.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Die Unteransprüche bilden die Erfindung weiter.

Es wurde nunmehr gefunden, daß öllösliche borierte 1,2- Alkandiole der Formel I

worin R Alkyl mit 8 bis 28 Kohlenstoffatomen ist, als geeignete Reibungsmodifizierungsmittel dienen können, die nach einer Zugabe zu einem Schmieröl gute geräuschhemmende Eigenschaften zeigen und daher zum Herabsetzen des Bremsgeräusches von in Öl einge­ tauchten Scheibenbremsen durch Schmieren der sich kon­ taktierenden Flächen der Bremsen mit einem Mittel, das eine größere Menge eines Schmieröls enthält, das eine zur Herabsetzung des Geräuschs wirksame Menge eines borierten 1,2-Alkandiols der Formel (I) umfaßt, eingesetzt werden können.

Die erfindungsgemäß verwendeten borierten Alkan-1,2-diole der Formel (I) sind solche, die 10 bis 30 und vorzugsweise 10 bis 20 Kohlenstoffatome besitzen. Verbin­ dungen mit einer bestimmten Kohlenstoffzahl können verwen­ det werden, wie beispielsweise boriertes Decan-1,2-diol, boriertes Octadecan-1,2-diol, boriertes Eicosan-1,2-diol, boriertes Tricontan-1,2-diol, eine Mischung von Verbindungen mit verschiedenen Kohlenstoffatomen wird je­ doch bevorzugt. Typische Mischungen enthalten borier­ te Alkan-1,2-Diole mit 10 bis einschließlich 30 Koh­ lenstoffatomen, borierte Alkan-1,2-Diole mit 12, 14, 16, 18 und 20 Kohlenstoffatomen, borierte Alkan-1,2- Diole mit 15 bis einschließlich 20 Kohlenstoff­ atomen, borierte Alkan-1,2-Diole mit 15 bis ein­ schließlich 18 Kohlenstoffatomen, borierte Alkan-1,2-Diole mit 20 bis einschließlich 24 Kohlenstoffatomen, borierte Alkan-1,2-Diole mit 24, 26 und 28 Kohen­ stoffatomen.

Die borierten langkettigen 1,2-Alkandiole werden herge­ stellt durch Borieren eines langkettigen 1,2-Alkandiols der Formel

worin R die vorstehend angegebene Bedeutung besitzt, mit einer stöchiometrischen Menge Borsäure unter Entfernung des Reaktionswassers durch azeotrope Destillation. Man nimmt an, daß die Reaktion nach folgendem Schema abläuft:

worin R Alkyl mit 8 bis 28 Kohlenstoffatomen ist.

Die Reaktion kann bei einer Temperatur zwischen 60 und 135°C in Gegenwart irgendeines geeigneten organischen Lösungsmittels, wie Methanol, Benzol, Xylol, Toluol, Neutralöl, durchgeführt werden. Bildet das Lö­ sungsmittel kein Azeotrop mit Wasser, dann wird eine sol­ che Menge eines Azeotrop-bildenden Mittels zur azeotro­ pen Entfernung von Wasser zugesetzt.

Die erfindungsgemäß verwendeten Diole sind entweder im Han­ del erhältlich oder lassen sich leicht aus dem entspre­ chenden 1-Olefin nach bekannten Methoden herstellen. Bei­ spielsweise wird das Olefin zuerst mit einer Persäure, wie Peroxyessigsäure oder Wasserstoffperoxid mit Ameisen­ säure, unter Bildung eines Alkan-1,2-epoxids umgesetzt, das leicht unter saurer oder basischer Katalyse zu dem Alkan-1,2-diol hydrolysiert wird. Bei einem anderen Ver­ fahren wird das Olefin zuerst zu einem 1,2-Dihalogenalkan halogeniert und anschließend zu einem Alkan-1,2-diol durch Umsetzung mit Natriumacetat und anschließend mit Natrium­ hydroxid hydrolysiert.

1-Olefine fallen bei der thermischen Crackung von Wachsen an. Dieses Verfahren erzeugt Olefine mit allen Kohlenstoff­ zahlen. 1-Olefine mit einer geraden Anzahl von Kohlenstoff­ atomen werden nach der bekannten "Ethylenwachstumsreaktion" erzeugt. Olefine, die nach einem dieser Verfahren erhalten werden, besitzen eine im wesentlichen lineare Struktur mit nur einer geringfügigen oder überhaupt keiner Verzwei­ gung. Lineare Olefine sind die bevorzugten Olefine für die Umwandlung in Alkan-1,2-diole.

Die erfindungsgemäß ein­ gesetzten Schmiermittel enthalten eine größere Menge eines Schmieröls und ungefähr 0,1 bis 5 Gew.-% des borierten 1,2- Alkandiols der Formel (I), vorzugsweise 0,5 bis 2,0 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des gesamten Mittels. Die optimale Menge eines borierten 1,2-Alkandiols innerhalb dieser Be­ reiche schwankt leicht in Abhängigkeit von dem Basisöl so­ wie anderer in dem Öl vorhandener Additive.

In der Form des Konzentratadditivs liegt das borierte 1,2-Alkandiol in einer Konzentration vor, die zwischen 5 und 50 Gew.-% schwankt.

Die Schmieröle werden durch Vermischen der entsprechenden Menge des gewünschten 1,2-Alkandiols mit dem Schmieröl unter Anwendung herkömmlicher Methoden hergestellt. Wer­ den Konzentrate hergestellt, dann ist die Menge des Schmier­ öls begrenzt, sie reicht jedoch dazu aus, die erforderliche Menge an boriertem 1,2-Alkandiol zu lösen. Im allgemeinen weist das Konzentrat eine solche Menge an boriertem 1,2- Alkandiol auf, die dazu ausreicht, die anschließende Ver­ dünnung mit einer 1- bis 10fachen Schmierölmenge zu er­ möglichen.

Das Schmieröl, das zur Durchführung der Erfindung einge­ setzt wird, kann aus einer Vielzahl von Kohlenwasserstoff­ ölen ausgewählt werden, die auf synthetische oder natürli­ che Quellen zurückgehen, beispielsweise naphthenische Basis­ öle, Paraffingrundöle sowie gemischte Basisöle, wie sie bei der Raffination von Rohöl anfallen. Andere Schmieröle, die auf Ölschiefer, Teersande oder Kohle zurückgehen, sind eben­ falls geeignet. Die Schmieröle können einzeln oder in Kombi­ nation, wenn sie mischbar sind, verwendet werden. Die Schmier­ öle besitzen im allgemeinen ene Viskosität zwischen 50 und 5000 SUS (Saybolt-Universal-Sekunden) und gewöhnlich 100 bis 1500 SUS bei 37°C (100°F). Die bevorzugten Öle entsprechen einer SAE-Bewertung zwischen 10 und 40 und besitzen eine paraffinische Struktur.

In einigen Traktorsystemen, in denen die Bremsflüssigkeit in einem getrennten Auffangbecken gehalten wird, ist die erfin­ dungsgemäß verwendbare Zusammensetzung aus Kohlenwasserstofföl und boriertem 1,2-Alkandiol ein hinreichendes Schmiermittel und kann als solches verwendet werden. In den herkömmlicheren Traktor­ systemen, in welchen ein gemeinsames Auffangbecken für alle funktio­ nellen Fluids verwendet wird, beispielsweise für das Ge­ triebeschmiermittel, das hydraulische Fluid, wird das Schmieröl mit einer Vielzahl von Additiven vermischt. Diese Additive sind beispielsweise Antioxidantien, Detergentien, Dispergiermittel, Rostinhibitoren, Schaum­ inhibitoren, Korrosionsinhibitoren, Antiabriebmittel, Vis­ kositätsindex(VI)verbesserungsmittel, die Reibung steuernde Mittel, Elastomerquellmittel, Mittel für extreme Drucke (EP- Mittel), den Gießpunkt unterdrückende Mittel sowie Metall­ entaktivatoren. Alle diese Additive sind auf dem Gebiet der Schmieröle bekannt.

Die bevorzugten Additive, welche den Schmierölen zuge­ setzt werden können, mit welchen die borierten 1,2-Alkan­ diole der Formel (I) vermischt werden, sind die öllös­ lichen Detergentien, wie die Alkali- oder Erdalkalimetall­ hydrocarbylsulfonate oder Alkali- oder Erdalkalimetall­ phenate oder Mischungen davon, Additive für extreme Drucke, wie Dihydrocarbyldithiophosphatsalze mit Metallen der Gruppe II, sowie Dispergiermittel, beispielsweise Alkenyl­ succinimide oder -succinate oder Mischungen davon.

Die Alkali- oder Erdalkalimetallhydrocarbylulfonate kön­ nen entweder aus Petroleumsulfonat, synthetisch alkylierten aromatischen Sulfonaten oder aliphatischen Sulfonaten, beispielsweise denjenigen, die auf Polyisobutylen zurück­ gehen, bestehen. Eine der wichtigeren Funktionen der Sul­ fonate besteht darin, als Detergens und Dispergiermittel zu wirken. Diese Sulfonate sind bekannt. Die Kohlenwasser­ stoffgruppe muß eine ausreichende Anzahl von Kohlenstoff­ atomen besitzen, damit das Sulfonatmolekül öllöslich wird. Zweckmäßigerweise weist der Kohlenwasserstoffteil wenigstens 20 Kohlenstoffatome auf und kann aromatisch oder alipha­ tisch sein, ist jedoch gewöhnlich alkylaromatisch. Am häufigsten bevorzugt werden Calcium-, Magnesium- oder Ba­ riumsulfonate, die aromatischen Charakter besitzen.

Bestimmte Sulfonate werden in typischer Weise durch Sulfo­ nierung einer Erdölfraktion mit aromatischen Gruppen, gewöhnlich Mono- oder Dialkylbenzolgruppen, und anschließen­ de Bildung des Metallsalzes des Sulfonsäurematerials herge­ stellt. Andere Ausgangsmaterialien zur Herstellung dieser Sulfonate sind synthetisch alkylierte Benzole sowie ali­ phatische Kohlenwasserstoffe, die hergestellt werden durch Polymerisation eines Mono- oder Diolefins, beispielsweise einer Polyisobutenylgruppe, die hergestellt wird durch Polymerisation von Isobuten. Die Metallsalze werden direkt oder durch doppelte Umsetzung unter Anwendung bekannter Methoden hergestellt.

Die Sulfonate können neutral oder überbasisch sein und Basenzahlen bis zu ungefähr 400 oder darüber besitzen. Kohlendioxid ist das am häufigsten verwendete Material zur Herstellung der basischen oder überbasischen Sulfona­ te. Mischungen aus neutralen und überbasischen Sulfonaten können verwendet werden. Die neutralen Sulfonate werden gewöhnlich in einer solchen Menge verwendet, daß 5 bis 25 mMol Sulfonat pro kg des gesamten Mittels zur Verfügung stehen. Vorzugsweise liegen die neutralen Sulfonate in Mengen von 10 bis 20 mMol pro kg des gesamten Mittels und die überbasischen Sulfonate in Mengen von 50 bis 200 mMol pro kg des gesamten Mittels vor.

Die erfindungsgemäß eingesetzten Phenate sind diejenigen herkömmlichen Produkte, bei denen es sich um die Alkali- oder Erdalkalimetallsalze von alkylierten Phenolen handelt. Eine der Funktionen der Phenate besteht darin, als Detergens und Dispergiermittel zu wirken. Die Phenole können mono- oder polyalkyliert sein.

Der Alkylteil des Alkylphenats ist vorhanden, um das Phenat öllöslich zu machen. Der Alkylteil kann aus natürlich vor­ kommenden oder synthetischen Quellen erhalten werden. Na­ türlich vorkommende Quellen sind Erdölkohlenwasserstoffe, wie weißes Öl und Wachs. Wenn die Kohlenwasserstoffhälfte aus Petroleum stammt, ist sie eine Mischung aus verschiedenen Kohlenwasserstoffgruppen, deren spezifische Zusammensetzung von dem jeweiligen Öllager abhängt, das als Ausgangsmaterial verwendet worden ist. Geeignete syn­ thetische 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 oder Tricontyl. Andere geeignete synthetische Quellen für den Alkylrest sind Olefinpolymere, wie Polypropylen, Polybutylen oder Polyisobutylen.

Die Alkylgruppe kann geradkettig oder verzweigt, gesättigt oder ungesättigt sein (falls sie gesättigt ist, 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 Kohlenstoff­ atome. Ist das Phenol monoalkylsubstituiert, dann sollte der Alkylrest wenigstens 8 Kohlenstoffatome enthalten. Das Phenat kann gegebenenfalls sulfuriert sein. Es kann entwe­ der neutral oder überbasisch sein. Ist es überbasisch, dann besitzt es eine Basenzahl von bis zu 200 bis 300 oder mehr. Mischungen aus neutralen und überbasischen Phenaten können verwendet werden.

Die Phenate liegen gewöhnlich im Öl in einer solchen Menge vor, daß 10 bis 60 mMol Phenat pro kg des gesamten Mittels vorliegen. Vorzugsweise liegen die neutralen Phenate in Mengen von 20 bis 50 mMol pro kg des gesamten Mittels und die überbasischen Phenate in Mengen von 50 bis 200 mMol pro kg des gesamten Mittels vor. Bevorzugte Metalle sind Calcium, Magnesium, Strontium oder Barium.

Die sulfurierten Erdalkalimetallalkylphenate können eben­ falls verwendet werden. Diese Salze werden erhalten nach einer Vielzahl von Verfahren, beispielsweise durch Behan­ deln des Neutralisationsproduktes einer Erdalkalimetall­ base und eines Alkylphenols mit Schwefel. In herkömmlicher Weise wird der Schwefel in elementarer Form dem Neutrali­ sationsprodukt zugesetzt und bei erhöhten Temperaturen um­ gesetzt, wobei das sulfurierte Erdalkalimetallalkylphenat erzeugt wird.

Wird mehr Erdalkalimetallbase während der Neutralisations­ reaktion als zur Neutralisation des Phenols erforderlich zugesetzt, dann wird ein basisches sulfuriertes Erdalkali­ metallalkylphenat erhalten (vgl. beispielsweise die US-PS 26 80 096). Eine zusätzliche Basizität kann dadurch er­ zielt werden, daß Kohlendioxid dem basischen sulfurierten Erdalkalimetallalkylphenat zugegeben wird. Die überschüs­ sige Erdalkalimetallbase kann anschließend an die Sulfu­ rierungsstufe zugegeben werden, wird jedoch in zweck­ mäßiger Weise gleichzeitig dann zugesetzt, wenn die Erd­ alkalimetallbase zur Neutralisation des Phenols zugegeben wird.

Kohlendioxid ist das am häufigsten verwendete Material zur Erzeugung von basischen oder "überbasischen" Phenaten. Ein Verfahren, bei dessen Durchführung sulfurierte Erdal­ kalimetallalkylphenate durch Zugabe von Kohlendioxid er­ zeugt werden, wird in der US-PS 31 78 368 beschrieben.

Die Salze von Dihydrocarbyldithiophosphorsäuren von Metal­ len der Gruppe II besitzen Antiabrieb-, Antioxidations- sowie thermische Stabilitätseigenschaften. Die Salze von Phosphordithiosäuren mit Metallen der Gruppe II sind be­ reits beschrieben worden (vgl. beispielsweise die US-PS 33 90 080, Spalten 6 und 7, wo diese Verbindungen sowie ihre Herstellung allgemein erläutert werden). Salze von Dihydrocarbyldithiophosphorsäuren mit Metallen der Gruppe II, die in den erfindungsgemäß verwendeten Schmiermitteln geeignet sind, enthalten ungefähr 4 bis ungefähr 12 Kohlenstoffato­ me in jedem der Kohlenwasserstoffreste und können gleich oder verschieden sein, wobei es sich um aromatische Reste, Alkyl- oder Cycloalkylreste handeln kann. Bevorzugt verwendete Koh­ lenwasserstoffgruppen sind Alkylgruppen, die vier bis acht Kohlenstoffatome enthalten. Beispiele sind Butyl, Isobutyl, sec.-Butyl, Hexyl, Isohexyl, Octyl oder 2-Ethyl­ hexyl. Die Metalle, die für die Herstellung die­ ser Salze geeignet sind, sind Barium, Kalzium, Strontium, Zink und Cadmium, wobei Zink bevorzugt wird.

Zweckmäßigerweise entspricht das Salz einer Dihydrocarbyl­ dithiophosphorsäure mit einem Metall der Gruppe II der folgenden Formel:

worin R₂ und R₃ unabhängig voneinander für Kohlenwasser­ stoffreste, wie vorstehend beschrieben, stehen und M₁ ein Kation eines Metalls der Gruppe II, wie vorstehend beschrieben, ist.

Die Dithiophosphorsäuresalze liegen in dem Schmieröl in einer Menge vor, die dazu ausreicht, den Abrieb und die Oxidation des Schmieröls zu hemmen. Die bevorzugte Menge schwankt zwischen ungefähr 3 und 30 mMol des Dithiophos­ phorsäuresalzes pro kg des gesamten Mittels. Insbesondere liegt das Salz in einer Menge vor, die zwischen ungefähr 15 und 20 mMol pro kg des gesamten Schmiermittels schwankt.

Das Alkenylsuccinimid oder -succinat oder Mischungen davon liegen unter anderem deshalb vor, um als Dispergiermittel zu wirken und eine Bildung von Abscheidungen zu verhindern. Die Alkenylsuccinimide und -succinate sind bekannt. Die Alkenylsuccinimide stellen das Reaktionsprodukt eines Polyolefinpolymer-substituierten Bernsteinsäureanhydrids mit einem Amin, vorzugsweise einem Polyalkylenpolyamin, dar, während die Alkenylsuccinate das Reaktionsprodukt eines Polyolefinpolymer-substituierten Bernsteinsäurean­ hydrids mit einwertigen und mehrwertigen Alkoholen, Pheno­ len und Naphtholen sind. Vorzugsweise handelt es sich um mehrwertige Alkohole, die wenigstens drei Hydroxyreste enthalten. Die Polyolefinpolymer-substituierten Bernstein­ säureanhydride werden durch Umsetzung eines Polyolefin­ polymeren oder eines Derivats davon mit Maleinsäureanhydrid erhalten. Das auf diese Weise erhaltene Bernsteinsäurean­ hydrid wird mit der Amin- oder Hydroxyverbindung umgesetzt. Die Herstellung der Alkenylsuccinimide ist öfter beschrie­ ben worden (vgl. beispielsweise die US-PS'en 33 90 082, 32 19 666 und 31 72 892). Die Herstellung der Alkenylsuc­ cinate ist ebenfalls bekannt (vgl. die US-PS'en 33 81 022 und 35 22 179).

Besonders gute Ergebnisse können unter Einsatz der erfin­ dungsgemäß verwendeten Schmiermittel erhalten werden, wenn das Alke­ nylsuccinimid oder -succinat ein Polyisobuten-substituier­ tes Bernsteinsäureanhydrid eines Polyalkylenpolyamins bzw. eines mehrwertigen Alkohols ist.

Das Polyisobuten, aus dem das Polyisobuten-substituierte Bernsteinsäureanhydrid durch Polymerisation von Isobuten erhalten wird, kann in seiner Zusammensetzung erheblich schwanken. Die durchschnittliche Zahl der Kohlenstoff­ atome kann von 30 oder weniger bis 250 oder mehr schwanken, wobei ein Zahlenmittel des Molekulargewichts von unge­ fähr 400 oder weniger bis 3000 oder mehr vorliegen kann. Vorzugsweise schwankt die durchschnittliche Anzahl der Kohlenstoffatome pro Polyisobutenmolekül zwischen unge­ fähr 50 und ungefähr 100 im Falle von Polyisobutenen mit einem Zahlenmittel des Molekulargewichts von unge­ fähr 600 bis ungefähr 1500. Insbesondere schwankt die durchschnittliche Anzahl der Kohlenstoffatome pro Poly­ isobutenmolekül zwischen ungefähr 60 und ungefähr 90 und das Zahlenmittel des Molekulargewichts zwischen unge­ fähr 800 und 1300. Das Polyisobuten wird mit Maleinsäu­ reanhydrid nach bekannten Methoden zur Gewinnung des Polyisobuten-substituierten Bernsteinsäureanhydrids umgesetzt.

Zur Herstellung des Alkenylsuccinimids wird das substi­ tuierte Bernsteinsäureanhydrid mit einem Polyalkylen­ polyamin zur Gewinnung des entsprechenden Succinimids umgesetzt. Jeder Alkylenrest des Polyalkylenpolyamins weist gewöhnlich bis zu ungefähr 8 Kohlenstoffatome auf. Die Anzahl der Alkylenreste kann bis zu ungefähr 8 betra­ gen. Der Alkylenrest besteht beispielsweise aus Ethylen, Propylen, Butylen, Trimethylen, Tetramethylen, Pentamethy­ len, Hexamethylen, Octamethylen. Die Anzahl der Amino­ gruppen ist im allgemeinen, jedoch nicht in notwendiger Weise, um eine Zahl größer als die Zahl der in dem Amin vorliegenden Alkylenreste, d. h., daß dann, wenn ein Poly­ alkylenpolyamin drei Alkylenreste enthält, es gewöhnlich vier Aminoreste aufweist. Die Anzahl der Aminoreste kann bis zu ungefähr 9 betragen. Vorzugsweise enthält der Alkylen­ rest ungefähr 2 bis ungefähr 4 Kohlenstoffatome, wobei alle Amingruppen primär oder sekundär sind. In diesem Falle übersteigt die Anzahl der Aminogruppen die Anzahl der Alky­ lengruppen um 1. Vorzugsweise enthält das Polyalkylenpoly­ amin 3 bis 5 Aminogruppen. Spezifische Beispiele für die Polyalkylenpolyamine sind Ethylendiamin, Diethylentriamin, Triethylentetramin, Propylendiamin, Tripropylentetramin, Tetraethylenpentamin, Trimethylendiamin, Pentaethylen­ hexamin, Di(trimethylen)triamin, Tri(hexamethylen)tetramin.

Andere Amine, die zur Herstellung des erfindungsgemäß verwendbaren Alkenylsuccinimids geeignet sind, sind die cyclischen Amine, wie Piperizin, Morpholin und Dipiperizine.

Vorzugsweise entsprechen die Alkenylsuccinimide, die in den erfindungsgemäß eingesetzten Mitteln verwendet werden können, der folgenden Formel:

worin

• (a) R₁ für eine Alkenylgruppe, vorzugsweise einen im wesent­ lichen gesättigten Kohlenwasserstoff steht, herge­ stellt durch Polymerisation von aliphatischen Mono­ olefinen. Vorzugsweise wird R₁ aus Isobuten hergestellt und besitzt eine durchschnittliche Anzahl von Kohlen­ stoffatomen sowie ein Zahlenmittel des Molekularge­ wichts wie vorstehend beschrieben.
• (b) Der "Alkylenrest" steht im wesentlichen für eine Kohlen­ wasserstoffgruppe, die bis zu ungefähr 8 Kohlenstoff­ atome enthält und vorzugsweise ungefähr 2 bis 4 Koh­ lenstoffatome, wie beschrieben, enthält.
• (c) A bedeutet eine Kohlenwaserstoffgruppe, eine amin­ substituierte Kohlenwasserstoffgruppe oder Wasser­ stoff. Die Kohlenwasserstoffgruppe und die amin­ substituierten Kohlenwasserstoffgruppen sind im allgemeinen die Alkyl- und Amino-substituierten Alkylanaloga der vorstehend beschriebenen Alkylen­ reste. Vorzugsweise bedeutet A Wasserstoff.
• (d) n ist eine ganze Zahl von ungefähr 1 bis 10 und vor­ zugsweise ungefähr 3 bis 5.

Das Alkenylsuccinimid kann mit Borsäure oder einer ähnli­ chen Bor enthaltenden Verbindung unter Bildung von borier­ ten Dispergiermitteln, umgesetzt werden. Die borierten Succinimide fallen unter den Begriff "Alkenylsuccinimid".

Die Alkenylsuccinate sind diejenigen des vorstehend be­ schriebenen Bernsteinsäureanhydrids mit Hydroxyverbindun­ gen, wobei es sich um aliphatische Verbindungen handeln kann, wie einwertige und mehrwertige Alkohole oder aroma­ tische Verbindungen, wie Phenole und Naphthole. Die aroma­ tischen Hydroxyverbindungen, von welchen sich die Ester ableiten können, werden durch folgende spezifische Bei­ spiele illustriert: Phenol, β-Naphthol, α-Naphthol, Kresol, Resorcin, Katechin, p,p′-Dihydroxybiphenyl, 2-Chlorphenol, 2,4-Dibutylphenol, Propentetramer-substi­ tuiertes Phenol, Didodecylphenol, 4,4′-Methylen-bis-phe­ nol, α-Decyl-β-naphthol, Polyisobuten(Molekulargewicht 1000)-substituiertes Phenol, das Kondensationsprodukt von Heptylphenol mit 0,5 Mol Formaldehyd, das Kondensa­ tionsprodukt von Octylphenol mit Aceton, Di(hydroxyphenyl)- oxid, Di(hydroxyphenyl)sulfid, Di(hydroxyphenyl)disulfid sowie 4-Cyclohexylphenol. Phenol sowie alkylierte Phenole mit bis zu drei Alkylsubstituenten werden bevorzugt. Je­ der der Alkylsubstituenten kann 100 oder mehr Kohlenstoff­ atome enthalten.

Die Alkohole, von denen die Ester abstammen können, ent­ halten vorzugsweise bis zu ungefähr 40 aliphatische Koh­ lenstoffatome. Es kann sich um einwertige Alkohole, wie Methanol, Ethanol, Isooctanol, Dodecanol, Cyclohexanol, Cyclopentanol, Behenylalkohol, Hexatriacontanol, Neopentyl­ alkohol, Isobutylalkohol, Benzylalkohol, β-Phenylethyl­ alkohol, 2-Methylcyclohexanol, β-Chlorethanol, Monomethyl­ ether von Ethylenglykol, Monobutylether von Ethylenglykol, Monopropylether von Diethylenglykol, Monododecylether von Triethylenglykol, Monooleat von Ethylenglykol, Monostearat von Diethylenglykol, sec.-Pentylalkohol, tert.-Butylalkohol, 5-Brom-dodecanol, Nitro-octadecanol oder das Dioleat von Glycerin handeln. Die mehrwertigen Alkohole enthalten vor­ zugsweise 2 bis ungefähr 10 Hydroxyreste. Erwähnt seien beispielsweise Ethylenglykol, Diethylenglykol, Triethylen­ glykol, Tetraethylenglykol, Dipropylenglykol, Tripropylen­ glykol, Dibutylenglykol, Tributylenglykol sowie andere Alky­ lenglykole, in welchen der Alkylenrest 2 bis ungefähr 8 Kohlenstoffatome enthält. Andere geeignete mehrwertige Alkohole sind Glycerin, Monooleat von Glycerin, Monomethyl­ ether von Glycerin, Pentaerythrit, 9,10-Dihydroxystearin­ säure, Methylester von 9,10-Dihydroxystearinsäure, 1,2-Bu­ tandiol, 2,3-Hexandiol, 2,4-Hexandiol, Pinacol, Erythrit, Arabit, Sorbit, Mannit, 1,2-Cyclohexandiol sowie Xylen­ glykol. Kohlehydrate wie Zucker, Stärken, Cellulosen etc., können in ähnlicher Weise Ester ergeben. Als Kohlehydrate seien beispielsweise Glukose, Fructose, Rohrzucker, Rham­ nose, Mammose, Glyceraldehyd sowie Galaktose erwähnt.

Eine bevorzugte Klasse von mehrwertigen Alkoholen sind diejenigen mit wenigstens drei Hydroxyresten, von denen einige mit einer Monocarbonsäure mit ungefähr 8 bis unge­ fähr 30 Kohlenstoffatomen verestert sind, beispielsweise Octansäure, Ölsäure, Stearinsäure, Linoleinsäure, Dodecan­ säure oder Tallölsäure. Beispiele für derartige teilweise veresterte mehrwertige Alkohole sind das Monooleat von Sorbit, das Distearat von Sorbit, das Monooleat von Glycerin, das Monosrtearat von Glycerin sowie das Didodeca­ noat von Erythrit.

Die Ester können auch auf ungesättigte Alkohole, wie Allyl­ alkohol, Zinnamylalkohol, Propargylalkohol, 1-Cyclohexen- 3-ol oder einen Oleylalkohol zurückgehen. Andere Klassen von Alkoholen, die in der Lage sind, Ester zu liefern, sind die Etheralkohole und Aminoalkohole, bei­ spielsweise die Oxy-alkylen-, Oxy-arylen-, Amino-alkylen- sowie Amino-arylen-substituierten Alkohole mit einem oder mehreren Oxy-alkylen-, Amino-alkylen- oder Amino-arylen- oxy-arylen-Resten. Erwähnt seinen Cellosolve, Carbit, Phenoxy-ethanol, Heptylphenyl-(oxypropylen)₆-H, Octyl- (oxyethylen)₃₀-H, Phenyl(oxyoctylen)₂-H, Mono(heptyl- phenyl-oxypropylen)-substituiertes Glycerin, Poly(styrol­ oxid), Amino-ethanol, 3-Aminoethyl-pentanol, Di(hydroxy­ ethyl)amin, p-Aminophenol, Tri(hydroxypropyl)amin, N-Hy­ droxyethylethylendiamin oder N,N,N′,N′-Tetrahydroxytrimethylen­ diamin. Meistens werden die Etheralkohole mit bis zu ungefähr 150 Oxy-alkylenresten, wobei die Alkylenreste 1 bis ungefähr 8 Kohlenstoffatome enthalten, bevorzugt.

Die Ester können Diester von Bernsteinsäuren oder saure Ester, beispielsweise teilweise veresterte Bernsteinsäuren sowie teilweise veresterte mehrwertige Alkohole oder Phenole, d. h. Ester mit freien alkoholischen oder phenolischen Hy­ droxylresten, sein. Mischungen aus den zuvor erwähnten Estern fallen ebenfalls in den Rahmen der Erfindung.

Die Alkenylsuccinate können mit Borsäure oder einer ähn­ lichen Bor enthaltenden Verbindung unter Bildung von borierten Dispergiermitteln 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 Schmierölen in einer Menge vor, die dazu ausreicht, als Dispergiermittel zu wirken und die Abscheidung von Verunreinigungen, die in dem Öl gebildet werden, zu ver­ hindern. Die Menge des Alkenylsuccinimids sowie der -succi­ nate kann zwischen ungefähr 0,5 und ungefähr 20 Gew.-%, bezogen auf das gesamte Schmiermittel, schwanken. Vorzugs­ weise liegt die Menge des Alkenylsuccinimids oder -succi­ nats, die in dem Schmieröl vorliegt, zwischen ungefähr 2 und ungefähr 5 Gew.-% des gesamten Mittels.

Das fertige Schmieröl kann ein Singlegrad- oder Multigrad­ öl sein. Multigradschmieröle werden durch Zugabe von Vis­ kositätsindex(VI)verbesserungsmitteln hergestellt. Typische Viskositätsindexverbesserungsmittel sind Polyalkylmethacry­ late, Ethylen/Propylen-Copolymere, Styrol/Dien-Copolymere. Sog. ausgezichnete VI-Verbesserungsmittel mit sowohl Viskositätsindex- als auch Dispergiermitteleigen­ schaften sind ebenfalls für eine Verwendung in den Formulierungen geeignet, die erfindungsgemäß verwendet werden.

Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung.

Beispiel 1

Ein 5-l-Reaktionskolben wird mit 1050 g (4 Mol) C_15-18- Alkan-1,2-diol, 272 g (4,4 Mol) Borsäure und 1500 g Xylol gefüllt. Die gerührte Reaktionsmischung wird unter Rückfluß 90 h lang erhitzt. Nach Beendigung dieser Zeit­ spanne sind 191 ml Wasser gesammelt worden. Die Reaktions­ mischung wird abgekühlt, filtriert und das Lösungsmittel im Vakuum entfernt, wobei 1158 g eines Produkts, das 6,3% Bor enthält, erhalten werden.

Beispiel 2

Die erfindungsgemäß verwendeten Mittel werden in einem Labortest getestet. Der Test wird unter Verwendung einer SAE Nr. 2-Reibungsvorrichtung durchgeführt, die durch Anfügung eines hydraulischen Motorantriebs mit mäßiger Geschwindigkeit modifiziert wird. Das Teststück ist ein Sandwich aus einer Sinterbronzeplatte (General Metals Powder Co. 1500-Mischung) zwischen zwei Stahlabstands­ platten, die in der vorstehend beschriebenen Vorrichtung montiert sind. Dann wird das Testfluid in einer Menge von ungefähr 300 g dem Testölsumpf zugeführt. Der hydaulische Antrieb trägt die Testlücke mit 100 Upm. Eine kolbenähnliche Bremse wird unter einem Druck von 5,2 bar betätigt. Die SAE-Nr.-2-Belastungszelle mißt die Bremsdrehkraft und ein elektrischer Tachometer die Umdrehungen pro Minute. Es wird ein x-y-Aufzeichnungspapier verwendet, um eine Kurve der Drehkraft in Abhängigkeit von der Anzahl der Um­ drehungen zu erhalten, wenn der hydraulische Antrieb lang­ sam zur Verminderung der Geschwindigkeit auf 0 Upm ver­ mindert wird. Die Wirkung eines Fluids auf das Bremsge­ räusch steht in einer Beziehung zu dem Winkel der Nei­ gung in Abhängigkeit von der Geschwindigkeitskurve. Der Winkel der Kurve wird erhalten, indem die Neigung einer Linie gemessen wird, die durch den 50 Upm-Punkt auf der Kurve und dem höchsten Punkt auf der Kurve unterhalb 50 Upm gezogen wird. Wird die Neigung dieser Kurve zunehmend nega­ tiv, dann wird das Bremsgeräusch in zunehmendem Maße grö­ ßer. Diese Neigung entspricht vollständig den Geräuscher­ mittlungstests unter Einsatz von Traktoren.

Der vorstehend beschriebene Test wird unter Einsatz von drei hydraulischen Traktorfluids auf der Basis von Mine­ ralöl durchgeführt. Die Ergebnisse dieser drei Fluids ge­ hen aus der Tabelle hervor. Das Mittel A ist eine Grundla­ ge ohne Reibungsmodifizierungsmittel und das Mittel B ent­ hält zusätzlich 1% boriertes Alkandiol von Beispiel 1. Das Mittel C ist ein im Handel erhältliches hydraulisches Traktorfluid. Wie der Tabelle I zu entnehmen ist, hat die Zugabe von boriertem 1,2-Alkandiol (Fluid B) zu dem Grund­ fluid (Fluid A) eine Zunahme der Neigung zur Folge, woraus herovrgeht, daß es das Bremsgeräusch zu vermindern vermag. Der Tabelle ist ferner die Neigung zu entnehmen, die unter Einsatz eines im Handel erhätlichen hydraulischen Trak­ torfluids erhalten wird.

Wirkung von boriertem 1,2-Alkandiol bei der Durchführung eines Bremsgeräuschtests im Labormaßstab
Formulierung
Neigung der Reibung in Abhängigkeit von der Geschwindigkeitskurve
A - Grundöl
-,0131
B - Grundöl + 1 Gew.-% boriertes 1,2-Alkandiol von Beispiel 1	-,0086
Im Handel erhältliche Formulierung	-,0143

Claims (3)

1. Verwendung einer Schmierölzusammensetzung zum Herabsetzen des Bremsgeräusches von in Öl eingetauchten Scheiben­ bremsen, dadurch gekennzeichnet, daß diese Zusammensetzung ein Schmieröl umfaßt, das ungefähr 0,1 bis umgefähr 5 Gew.-% eines borierten 1,2-Alkandiols der Formel: worin R Alkyl ist, das 8 bis 28 Kohlenstoffatome oder Mischungen davon enthält.

2. Verwendung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß R Alkyl ist, das 8 bis 18 Kohlenstoffatome enthält.

3. Verwendung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichent, daß das borierte 1,2-Alkandiol eine Mischung aus borierten 1,2-Diolen ist, die 15 bis 18 Kohlenstoffatome enthalten.