DE3737782A1 - Synthetische schmieroelmischung - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine synthetische Schmierölmischung,
insbesondere eine synthetische Schmierölmischung, die zum
Schmieren eines mechanischen Turboladers, eines sogenannten
Vorverdichters, für Kraftfahrzeuge geeignet ist.
In den letzten Jahren sind Turbolader, d. h., Vorverdichter
oder Vorverdichter mit höherer Leistung, mit großen Fortschritten
entwickelt worden, um die Drehzahl zu erhöhen und
den Kraftstoffverbrauch von Kraftfahrzeugen zu senken. Insbesondere
sind in der letzten Zeit Vorverdichter, die das
Problem der Betriebsverzögerung bei Turboladern lösen und
die anders als Turbolader, die die Turbine mit Auspuffgas in
Rotation versetzen, um mit der Turbine einen Luftverdichter
(eine Zentrifugalpumpe für die Luft bzw. ein Zentrifugalgebläse)
anzutreiben, ein vorzuziehendes Ansprechverhalten zeigen,
tatkräftig entwickelt worden.
Bei dem Vorverdichter wird anders als im Fall des Turboladers
kein Auspuffgas verwendet, sondern der Vorverdichter
überträgt beispielsweise die Rotation der Motor-Kurbelwelle
durch Zahnriemen auf eine Riemenscheibe und überträgt die
Rotation der Riemenscheibe auf dem Kraftübertragungsweg auf
einen Luftverdichter (eine Volumenpumpe für die Luft), und
die dem Motor zugeführte Luft wird auf diese Weise durch den
Luftverdichter verdichtet.
Ein solcher Vorverdichter zeigt ein gutes Ansprechverhalten
auf die Betätigung des Gaspedals, weil er direkt mit dem Motor
verbunden ist, und weist als Ergebnis den Vorteil auf,
daß der Betriebsleistungsgrad im unteren Drehzahlbereich verbessert
und der Kraftstoffverbrauch des Motors gesenkt wird.
Die Eigenschaften, die von einem Schmieröl, das für einen
Turbolader verwendet wird, und von einem Schmieröl, das für
einen Vorverdichter verwendet wird, verlangt werden, sind wegen
des Unterschiedes in ihrem Mechanismus verschieden. D. h.,
der Turbolader benötigt wegen der Verwendung von Auspuffgas,
das eine hohe Temperatur hat, ein Schmieröl mit einer besonders
vorteilhaften Hitzebeständigkeit, während bei dem Vorverdichter
nicht nur Hitzebeständigkeit, sondern auch Abriebbeständigkeit
unter der Bedingung einer hohen Drehzahl erforderlich
ist, weil der Kraftübertragungsweg im Antriebsbereich
und das Lager den Bedingungen einer hohen Temperatur
(150°C bis 200°C) und einer hohen Drehzahl (z. B. 9000 U/min)
ausgesetzt sind.
Andererseits ist es erforderlich, daß ein Kraftfahrzeug
nicht nur von einem erfahrenen, sondern auch von einem mittelmäßigen
Fahrer benützt werden kann, und ferner ist es notwendig,
daß alle Teile und Einrichtung eines Kraftfahrzeuges
beim Start und während der Fahrt unter verschiedenen
Fahrbedingungen, d. h., an heißen und kalten Orten, störungsfrei
arbeiten.
Es ist infolgedessen notwendig, daß ein Schmieröl für Vorverdichter
die folgenden Eigenschaften hat:
- (1) hohe Stabilität unter den Bedingungen einer hohen Temperatur (100°C oder höher) und einer hohen Drehzahl (z. B. 9000 U/min),
- (2) gutes Fließvermögen bei niedriger Temperatur (-40°C),
- (3) gute Abriebbeständigkeit,
- (4) Wartungsfreiheit und
- (5) die Fähigkeit zu einer möglichst großen Senkung des Kraftstoffverbrauchs.
Als Schmieröl, das in einem weiten Temperaturbereich verwendet
werden kann, ist aus der JP-OS 1 27 484/77 eine Hydraulikölmischung
bekannt, die als Grundöl eine Mischung von Estern
enthält. Ein solches Grundöl erstarrt jedoch bei einer niedrigen
Temperatur, z. B. bei 0°C bis -20°C, so daß das Grundöl
bei niedriger Temperatur nicht das gute Fließvermögen hat,
das von dem Grundöl eines Schmieröls für Vorverdichter verlangt
wird. Andererseits ist ein Mineralschmieröl mit ausgezeichnetem
Fließvermögen bei niedriger Temperatur z. B. als
Kraftfahrzeug-Schaltgetriebeöl praktisch verwendet worden,
jedoch ist es für die Verwendung unter der Bedingung einer
hohen Drehzahl, die außerdem Abriebbeständigkeit erfordert,
untauglich, weil das Mineralschmieröl bei hoher Temperatur
mangelnde Viskosität hat.
Ferner sind synthetische Schmiermittel, deren Grundöl ein
mit Polyglykolether verdickter Diester ist und die für Flugzeug-
Gasturbinen verwendet werden, bekannt [US-PS 29 44 973;
Journal of the Institute of Petroleum, Bd. 47, Nr. 466, Seite
42 (Februar 1961) und Journal of the Institute of Petroleum,
Bd. 50, Nr. 491, Seite 285 (November 1964)] und werden
praktisch verwendet. Diese synthetischen Schmiermittel sind
jedoch im Fall ihrer Verwendung für Vorverdichter von Hochleistungsmotoren,
die in der letzten Zeit entwickelt wurden,
nicht so wirksam, weil ihre Viskosität bei 100°C niedrig ist.
Gegenwärtig können AFT-DII (Kraftfahrzeug-Schaltgetriebeöl;
Sorte Dexron II) und das Getriebeöl 75W-90 zu den Schmierölen
gezählt werden, die für Kraftfahrzeug-Vorverdichter verwendet
werden können. AFT-DII hat zwar bei einer niedrigen
Temperatur ein gutes Fließvermögen, jedoch hat es bei einer
hohen Temperatur eine schlechte Viskosität. Andererseits hat
75W-90 bei einer hohen Temperatur eine gute Viskosität, jedoch
ist seine Viskosität bei einer niedrigen Temperatur zu
hoch, und folglich ist das Fließvermögen bei einer niedrigen
Temperatur schlecht. Ferner muß zur Verbesserung der Viskosität
von 75W-90 bei einer hohen Temperatur ein Viskositätsindexverbesserer
zugegeben werden, wodurch die Abriebbeständigkeit
verschlechtert wird.
Es ist zur Zeit nicht möglich, ein Schmiermittel zu finden,
das bei einer hohen Temperatur (100°C) eine hohe Viskosität
und bei einer niedrigen Temperatur (-40°C) ein gutes Fließvermögen
hat, ohne daß ein Viskositätsindexverbesserer zugegeben
wird.
Weil bei den gebräuchlichen Schmiermitteln als Grundöl im
allgemeinen Mineralöl verwendet wird, tritt bei diesen
Schmiermitteln ferner ein starker Qualitätsverlust auf, so
daß das Schmiermittel häufig ausgetauscht werden muß. Des
weiteren wird im Umlauf im allgemeinen eine große Schmiermittelmenge
verwendet, um den Qualitätsverlust des Schmiermittels
zu verkleinern.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine abriebbeständige
Schmierölmischung bereitzustellen, die in einem weiten
Temperaturbereich eine geringere Schwankung der Viskosität
zeigt als gebräuchliche Schmieröle.
Ferner soll durch die Erfindung eine Schmierölmischung bereitgestellt
werden, die hitzebeständig ist, unter der Bedingung
einer hohen Drehzahl abriebbeständig ist und wartungsfrei
ist, d. h., unter der Bedingung einer hohen Drehzahl
(z. B. 9000 U/min) bei 150°C bis 200°C für lange Zeit ohne
Austausch verwendet werden kann, und die für die Verwendung
in einem Kraftfahrzeug-Vorverdichter besonders geeignet ist.
Die Erfinder haben zur Lösung dieser Aufgabe ausgedehnte Untersuchungen
durchgeführt und festgestellt, daß ein Schmieröl
mit geringen Schwankungen der Viskosität in einem weiten
Temperaturbereich, d. h., ein Schmieröl mit einem hohen Fließvermögen
bei einer niedrigen Temperatur und einer hohen Viskosität
bei einer hohen Temperatur, dadurch erhalten werden
kann, daß als Grundöl eine Mischung aus einem vorgeschriebenen
Diester mit einem guten Fließvermögen bei einer niedrigen
Temperatur und einem vorgeschriebenen Polyoxyalkylenglykolether
oder Polyoxyalkylenglykolester mit einer hohen Viskosität
bei 100°C verwendet wird.
Gegenstand der Erfindung ist eine synthetische Schmierölmischung,
die als ihr Grundöl eine Mischung aus
- (A) einem Diester einer zweibasigen aliphatischen Säure mit 4 bis 14 Kohlenstoffatomen und eines Alkohols mit 4 bis 14 Kohlenstoffatomen oder einem Gemisch davon, wobei die Viskosität des Diesters bei 100°C 2 bis 7 mm²/s beträgt, und
- (B) einem Polyoxyalkylenglykolether oder einem Polyoxyalkylenglykolester mit 2 bis 5 Kohlenstoffatomen in seiner Alkylengruppe oder einem Gemisch davon, wobei die Viskosität des Polyoxyalkylenglykolethers oder des Polyoxyalkylenglykolesters bei 100°C nicht weniger als 30 mm²/s beträgt,
enthält.
Die erfindungsgemäße Mischung zeigt in einem weiten Temperaturbereich
eine geringe Schwankung der Viskosität. D. h., die
erfindungsgemäße Mischung zeigt ein gutes Fließvermögen bei
einer niedrigen Temperatur und gute Viskositätseigenschaften
bei einer hohen Temperatur. Die erfindungsgemäße Mischung
hat auch eine ausgezeichnete Hitzebeständigkeit und Abriebbeständigkeit
unter der Bedingung einer hohen Drehzahl, so
daß sie einer Verwendung unter den Bedingungen einer hohen
Temperatur und einer hohen Drehzahl für lange Zeit standhalten
kann. Die erfindungsgemäße Mischung ist folglich als
Schmieröl für einen Kraftfahrzeug-Vorverdichter besonders geeignet.
Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten
Zeichnungen näher erläutert.
Fig. 1 ist eine graphische Darstellung, die die Beziehung
zwischen der Temperatur und der kinematischen Viskosität der
erfindungsgemäßen synthetischen Schmierölmischung, gebräuchlicher
Schmierölmischungen und jeder Komponente des im Rahmen
der Erfindung verwendeten Grundöls zeigt.
Fig. 2 ist eine graphische Darstellung, die die Viskosität
der gemischten Grundöle und der Produktöle bei 100°C bei
verschiedenen Mischungsverhältnissen von Diisodecyladipat
(DIDA) und Butoxypolypropylenglykolbutylether (PAG) zeigt.
Fig. 3 ist eine graphische Darstellung, die die Viskosität
der gemischten Grundöle und der Produktöle bei -40°C bei
verschiedenen Mischungsverhältnissen von Diisodecyladipat
(DIDA) und Butoxypolypropylenglykolbutylether (PAG) zeigt.
Der im Rahmen der Erfindung verwendete Diester wird durch
Kondensation einer zweibasigen aliphatischen Säure mit 4 bis
14 Kohlenstoffatomen und eines Alkohols mit 4 bis 14 Kohlenstoffatomen
erhalten, und die Viskosität des Diesters bei
100°C beträgt 2 bis 7 mm²/s. Zu bevorzugten Beispielen für
die zweibasige aliphatische Säure mit 4 bis 14 Kohlenstoffatomen
gehören Bernsteinsäure, Glutarsäure, Adipinsäure, Pimelinsäure,
Korksäure, Azelainsäure, Sebacinsäure, Undecandisäure,
Dodecandisäure, Brassylsäure und Tetradecandisäure.
Von diesen werden Adipinsäure, Azelainsäure und Sebacinsäure
besonders bevorzugt, wobei Adipinsäure und Sebacinsäure am
meisten bevorzugt werden.
Zu bevorzugten Beispielen für den Alkohol mit 4 bis 14 Kohlenstoffatomen
gehören n-Butanol, Isobutanol, n-Amylalkohol,
Isoamylalkohol, n-Hexanol, 2-Ethylbutanol, Cyclohexanol, n-
Heptanol, Isoheptanol, Methylcyclohexanol, n-Octanol, Dimethylhexanol,
2-Ethylhexanol, 2,4,4-Trimethylpentanol, Isooctanol,
3,5,5-Trimethylhexanol, Isononanol, Isodecanol, Isoundecanol,
2-Butyloctanol, Tridecanol und Isotetradecanol. Von
diesen werden 2-Ethylhexanol und Isodecanol am meisten bevorzugt.
Zu bevorzugten Beispielen für den Diester, der in der erfindungsgemäßen
Schmierölmischung verwendet wird, gehören Di-
(1-ethylpropyl)-adipat, Di-(3-methylbutyl)-adipat, Di-(1,3-
dimethylbutyl)-adipat, Di-(2-ethylhexyl)-adipat, Di-(isononyl)-
adipat, Di-(undecyl)-adipat, Di-(tridecyl)-adipat, Di-
(isotetradecyl)-adipat, Di-(2,2,4-trimethylpentyl)-adipat,
Di-[2-ethylhexyl, isononyl (gemischt)]-adipat, Di-(1-ethyl-
propyl)-azelat, Di-(3-methylbutyl)-azelat, Di-(2-ethylbutyl)-
azelat, Di-(2-ethylhexyl)-azelat, Di-(isooctyl)-azelat, Di-
(isononyl)-azelat, Di-(isodecyl)-azelat, Di-(tridecyl)-azelat,
Di-[2-ethylhexyl, isononyl (gemischt)]-azelat, Di-[2-
ethylhexyl, decyl (gemischt)]-azelat, Di-[2-ethylhexyl, isodecyl
(gemischt)]-azelat, Di-[2-ethylhexyl, 2-propylheptyl
(gemischt)]-azelat, Di-(n-butyl)-sebacat, Di-(isobutyl)-sebacat,
Di-(1-ethylpropyl)-sebacat, Di-(1,3-dimethylbutyl)-
sebacat, Di-(2-ethylbutyl)-sebacat, Di-(2-ethylhexyl)-sebacat,
Di-[2-(2′ethylbutoxy)-ethyl]-sebacat, Di-(2,2,4-trimethylpentyl)-
sebacat, Di-(isononyl)-sebacat, Di-(isodecyl)-
sebacat, Di-(isoundecyl)-sebacat, Di-(tridecyl)-sebacat, Di-
(isotetradecyl)-sebacat, Di-[2-ethylhexyl, isononyl (gemischt)]-
sebacat, Di-(2-ethylhexyl)-glutarat, Di-(isonundecyl)-
glutarat und Di-(isotetradecyl)-glutarat.
Die Viskosität des Diesters bei 100°C beträgt 2 bis 7 mm²/s,
vorzugsweise 2,2 bis 7,0 mm²/s. Wenn der Diester eine Viskosität
von weniger als 2 mm²/s hat, werden hinsichtlich seines
Flammpunktes, seiner Flüchtigkeit und der Belastung, der
er widersteht, Probleme hervorgerufen. Wenn die Viskosität
größer als 7,0 mm²/s ist, kann die Wirkung, die durch das Mischen
herbeigeführt wird, nicht erzielt werden, und die Viskosität
bei niedriger Temperatur wird hoch.
Die Polyoxyalkylenglykolether, der in der erfindungsgemäßen
Schmierölmischung verwendet werden kann, kann durch Kondensation
eines Polyoxyalkylenglykols und eines Alkohols erhalten
werden, wobei das Polyoxyalkylenglykol ein Produkt der
unter Ringöffnung verlaufenden Polymerisation oder Copolymerisation
eines geradkettigen oder eines verzweigtkettigen
Alkylenoxids ist, dessen Alkylengruppe 2 bis 5 Kohlenstoffatome
und vorzugsweise 2 oder 3 Kohlenstoffatome hat. Bevorzugte
Alkohole sind geradkettige oder verzweigtkettige aliphatische
Alkohole mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen. Es können
entweder Monoether oder Diether verwendet werden. Als bevorzugte
Beispiele für die Ether können Polyethylenglykolmethylether,
Polyethylenglykolethylether, Polyethylenglykolpropylether,
Polyethylenglykolbutylether, Polyethylenglykolpentylether,
Polyethylenglykolhexylether, Methoxypolyethylenglykolmethylether,
Ethoxypolyethylenglykolmethylether, Propoxypolyethylenglykolmethylether,
Butoxypolyethylenglykolmethylether,
Pentoxypolyethylenglykolmethylether, Hexoxypolyethylenglykolmethylether,
Ethoxypolyethylenglykolethylether,
Propoxypolyethylenglykolethylether, Butoxypolyethylenglykolethylether,
Pentoxypolyethylenglykolethylether, Hexoxypolyethylenglykolethylether,
Butoxypolyethylenglykolpropylether,
Pentoxypolyethylenglykolpropylether, Hexoxylpropylethylenglykolpropylether,
Polypropylenglykolmethylether, Polypropylenglykolethylether,
Polypropylenglykolpropylether, Polypropylenglykolbutylether,
Polypropylenglykolpentylether, Polypropoxylenglykolhexylether,
Methoxypolypropylenglykolmethylether,
Ethoxypolypropylenglykolmethylether, Propoxypolypropylenglykolmethylether,
Butoxypolypropylenglykolmethylether, Pentoxypolypropylenglykolmethylether,
Hexoxypolypropylenglykolmethylether,
Ethoxypolypropylenglykolethylether, Propoxypolypropylenglykolethylether,
Butoxypolypropylenglykolethylether,
Pentoxypolypropylenglykolethylether und Hexoxypolypropylenglykolethylether
erwähnt werden.
In Abhängigkeit von dem Grad der unter Wasserabspaltung verlaufenden
Kondensation und von dem Grad der unter Ringöffnung
verlaufenden Polymerisation können Polyoxyalkylenglykolether
mit verschiedener Viskosität erhalten werden. Der
Polyoxyalkylenglykolether, der in der erfindungsgemäßen Mischung
verwendet wird, muß bei 100°C eine Viskosität von mindestens
30 mm²/s und vorzugsweise mindestens 50 mm²/s haben.
Wenn die Viskosität weniger als 30 mm²/s beträgt, kann die
Wirkung, die durch das Mischen herbeigeführt wird, nicht erzielt
werden, und die Viskositätseigenschaften bei einer hohen
Temperatur können sich verschlechtern.
Der Polyoxyalkylenglykolester, der in der erfindungsgemäßen
Mischung verwendet wird, ist ein Ester des vorstehend beschriebenen
Polyoxyalkylenglykols und einer organischen Säure.
Dieser Ester hat bei 100°C eine Viskosität von nicht weniger
als 30 mm²/s. Bevorzugte organische Säuren sind geradkettige
oder verzweigtkettige aliphatische Carbonsäuren mit
1 bis 10 Kohlenstoffatomen und vorzugsweise 5 bis 10 Kohlenstoffatomen.
Es können Monoester und Diester verwendet werden.
Als bevorzugte Beispiele für die Ester können Polyethylenglykolpentansäureester,
Polyethylenglykolhexansäureester,
Polyethylenglykolheptansäureester, Polyethylenglykoloctansäureester,
Polyethylenglykolnonansäureester, Polyethylenglykoldecansäureester,
Pentanoylpolyethylenglykolpentansäureester,
Hexanoylpolyethylenglykolpentansäureester, Heptanoylpolyethylenglykolpentansäureester,
Octanoylpolyethylenglykolpentansäureester,
Nonanoylpolyethylenglykolpentansäureester,
Decanoylpolyethylenglykolpentansäureester, Pentanoylpolyethylenglykolhexansäureester,
Hexanoylpolyethylenglykolhexansäureester,
Heptanoylpolyethylenglykolhexansäureester,
Octanoylpolyethylenglykolhexansäureester, Nonanoylpolyethylenglykolhexansäureester,
Decanoylpolyethylenglykolhexansäureester,
Octanoylpolyethylenglykolheptansäureester, Nonanoylpolyethylenglykolheptansäureester,
Decanoylpolyethylenglykolheptansäureester,
Polypropylenglykolpentansäureester,
Polypropylenglykolhexansäureester, Polypropylenglykolheptansäureester,
Polypropylenglykoloctansäureester, Polypropylenglykolnonansäureester,
Polypropylenglykoldecansäureester,
Pentanoylpolypropylenglykolpentansäureester, Hexanonylpolypropylenglykolpentansäureester,
Heptanoylpolypropylenglykolpentansäureester,
Octanoylpolypropylenglykolpentansäureester,
Nonanoylpolypropylenglykolpentansäureester, Decanoylpolypropylenglykolpentansäureester,
Pentanoylpolypropylenglykolhexansäureester,
Hexanoylpolypropylenglykolhexansäureester,
Heptanoylpolypropylenglykolhexansäureester, Octanoylpolypropylenglykolhexansäureester,
Nonanoylpolypropylenglykolhexansäureester,
Decanoylpolypropylenglykolhexansäureester,
Octanoylpolypropylenglykolheptansäureester, Nonanoylpolypropylenglykolheptansäureester
und Decanoylpolypropylenglykolheptansäureester
erwähnt werden.
In Abhängigkeit von dem Grad der unter Wasserabspaltung verlaufenden
Kondensation und von dem Grad der unter Ringöffnung
verlaufenden Polymerisation können Polyoxyalkylenglykolester
mit verschiedener Viskosität erhalten werden. Der
Polyoxyalkylenglykolester, der in der erfindungsgemäßen Mischung
verwendet wird, muß bei 100°C eine Viskosität von mindestens
30 mm²/s und vorzugsweise mindestens 50 mm²/s haben.
Wenn die Viskosität weniger als 30 mm²/s beträgt, kann die
Wirkung, die durch das Mischen herbeigeführt wird, nicht erzielt
werden, und die Viskositätseigenschaften bei einer hohen
Temperatur können sich verschlechtern.
Selbstverständlich muß das Grundöl, das aus den vorstehend
erwähnten Komponenten besteht, bei einer niedrigen und bei
einer hohen Temperatur eine Viskosität haben, wie sie von
einem Schmiermittel verlangt wird, weil es ein Grundöl eines
Schmieröls ist. Das Grundöl hat vorzugsweise bei 100°C eine
Viskosität von mindestens 9 mm²/s, insbesondere von 10 bis
17 mm²/s, und bei -40°C eine Viskosität von nicht mehr als
15 × 10⁴ Pa · s, insbesondere von nicht mehr als 6 × 10⁴ Pa · s.
Das Mischungsverhältnis für die Erzielung einer Viskosität,
wie sie von einem Schmiermittel verlangt wird, bei einer
niedrigen und bei einer hohen Temperatur hängt von der Viskosität
der Komponenten ab. Das Mischungsverhältnis kann
durch eine Routinemessung der Viskosität der Mischung leicht
ermittelt werden.
Die erfindungsgemäße Schmierölmischung kann zusätzlich zu
dem vorstehend beschriebenen Grundöl Additive enthalten, wie
sie in Schmierölen üblicherweise verwendet werden. Beispielsweise
können Additive wie z. B. eine Antioxidans (0,5 bis 5
Masse-%), ein Höchstdruck-Zusatz (0,5 bis 10 Masse-%), ein
Metalldesaktivator (0,01 bis 2 Masse-%), ein Rostverhütungsmittel
(0,05 bis 1 Masse-%), ein Schmierfähigkeitsverbesserer
(0,01 bis 1 Masse-%) und ein Schaumverhütungsmittel
(0,0005 bis 0,01 Masse-%) in einer Gesamtmenge von 5 bis 10
Masse-% zugegeben werden. Fig. 2 und 3 zeigen die Beziehung
zwischen den Viskositätseigenschaften des Grundöls und eines
Produktöls, das die vorstehend erwähnten Additive in dem
Grundöl enthält. Fig. 2 zeigt die Viskosität einer Grundölmischung
(Kurve A), die aus Diisodecyladipat und Butoxypolypropylenglykolbutylether
besteht, und die Viskosität des Produktöls
(Kurve B) bei 100°C und bei verschiedenen Mischungsverhältnissen.
Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß die Grundölmischung
zwar bei 100°C eine höhere Viskosität als das Produktöl
hat, daß jedoch die Viskositätsprofile im wesentlichen
identisch sind. Fig. 3 zeigt die Viskosität einer Grundölmischung
(Kurve A), die aus Diisodecyladipat und Butoxypolypropylenglykolbutylether
besteht, und die Viskosität eines
Produktöls (Kurve B) bei -40°C und bei verschiedenen Mischungsverhältnissen.
Aus Fig. 3 ist ersichtlich, daß das
Produktöl bei jedem Mischungsverhältnis bei -40°C eine höhere
Viskosität als die Grundölmischung hat.
Die Erfindung wird durch die nachstehenden Beispiele näher
erläutert.
Diisodecyladipat (DIDA) mit einer Viskosität von 3,68 mm²/s
bei 100°C und einer Viskosität von 3450 mPa · s bei -40°C und
Butoxypolypropylenglykolbutylether (Durchschnittsmolekulargewicht:
2200) mit einer Viskosität von 40,04 mm²/s bei 100°C,
der bei -40°C erstarrt ist, wurden in den Massenverhältnissen
8/2 (Mischung A), 7/3 (Mischung B), 6/4 (Mischung C), 5/5
(Mischung D), 4/6 (Mischung E), 3/7 (Mischung F) und 2/8
(Mischung G) vermischt, und die Viskosität bei 100°C und bei
-40°C wurde bestimmt. Die Ergebnisse werden in Tabelle 1 gezeigt.
Zum Vergleich wird in Tabelle 1 auch die Viskosität
der gebräuchlichen Getriebeöle ATF-D II und 75W-90 bei 100°C
und bei -40°C gezeigt. Die Viskosität bei 100°C wurde unter
Anwendung eines Ubbelohde-Viskosimeters bestimmt (JIS K2283),
während die Viskosität bei -40°C unter Anwendung eines Brookfield-
Viskosimeters bestimmt wurde (ASTM D-2983). Die Werte,
die in Tabelle 1 in Klammern stehen, sind die Viskositätswerte
eines Produktöls, das 0,5 bis 10 Masse-% Tricresylphosphat
(Höchstdruck-Zusatz) enthält.
Aus Tabelle 1 ist ersichtlich, daß das Grundöl der erfindungsgemäßen
Schmierölmischung bei 100°C eine höhere Viskosität
als Grundöle von gebräuchlichen Schmierölen hat. Des
weiteren hat das Grundöl des erfindungsgemäßen Schmieröls
bei -40°C eine Viskosität, wie sie von einem Schmiermittel
verlangt wird, während die Grundöle der gebräuchlichen
Schmieröle bei -40°C erstarrt sind.
Das in Beispiel 1 verwendete Diisodecyladipat (DIDA) und Polypropylenglykolpentansäureester
(Durchschnittsmolekulargewicht: 2900)
mit einer Viskosität von 93,0 mm²/s bei 100°C,
der bei -40°C erstarrt ist, wurden in den Massenverhältnissen
8/2 (Mischung H), 3/1 (Mischung I), 7/3 (Mischung J), 65/35
(Mischung K), 6/4 (Mischung L) und 5/5 (Mischung M) vermischt,
und die Viskosität der erhaltenen Mischungen bei 100°C und
bei -40°C wurde wie in Beispiel 1 bestimmt. Die Ergebnisse
werden in Tabelle 2 gezeigt.
Aus Tabelle 2 ist ersichtlich, daß das Grundöl der erfindungsgemäßen
Schmierölmischung bei 100°C eine höhere Viskosität
als Grundöle von gebräuchlichen Schmierölen hat. Des
weiteren hat das Grundöl des erfindungsgemäßen Schmieröls
bei -40°C eine Viskosität, wie sie von einem Schmiermittel
verlangt wird, während die Grundöle der gebräuchlichen
Schmieröle bei -40°C erstarrt sind.
Das Diisodecyladipat und der Butoxypolypropylenglykolbutylether,
die in Beispiel 1 verwendet wurden, wurden in dem Massenverhältnis
65/35 vermischt, und die Viskosität (mm²/s) bei
verschiedenen Temperaturen wurde bestimmt. Zum Vergleich wurden
auch die Viskosität dieser Komponenten und die Viskosität
der gebräuchlichen Schmieröle Getriebeöl 75W-90 und ATF-
D II bestimmt. Die Ergebnisse werden in Fig. 1 gezeigt. In
Fig. 1 zeigen die Kurven (a), (b), (c), (d) und (e) die Viskosität
von Diisodecyladipat, Butoxypolypropylenglykolbutylether,
ihrer Mischung, Getriebeöl 5W-90 bzw. ATF-D II.
Aus Fig. 1 ist ersichtlich, daß das im Rahmen der Erfindung
verwendete Grundöl bessere Hochtemperatur-Viskositätseigenschaften
zeigt, als im Hinblick auf die eigene Viskosität
des Diesters und des Polyoxyalkylenglykolethers erwartet wurde,
während das Grundöl bei einer niedrigen Temperatur eine
relativ niedrigere Viskosität zeigt. D. h., das im Rahmen der
Erfindung verwendete Grundöl liefert die unerwartete Wirkung,
daß die Viskositätsänderung in bezug auf die Temperaturänderung
durch Mischung der beiden Komponenten vermindert wird.
Ferner zeigt das im Rahmen der Erfindung verwendete Grundöl
im Vergleich zu den gebräuchlichen Schmierölen über einen
beträchtlich weiten Temperaturbereich bessere Viskositätseigenschaften
als die gebräuchlichen Schmieröle.
Butoxypolypropylenglykolbutylether mit verschiedener Viskosität
und das in Beispiel 1 verwendete Diisodecyladipat wurden
in verschiedenen Masse-Mischungsverhältnissen vermischt,
und die Viskosität der erhaltenen Mischungen bei 100°C und
bei -40°C wurde bestimmt. Die Ergebnisse werden in Tabelle 3
gezeigt. Das Mischungsverhältnis, das zum Synthetisieren eines
Grundöls mit einer gewünschten Viskosität angewendet
wird, kann aus Fig. 3 ermittelt werden. Da eine solche
Tabelle leicht durch Routinemessungen aufgestellt werden
kann, kann das Mischungsverhältnis für die Erzielung einer
gewünschten Viskosität leicht ermittelt werden.
Claims (13)
1. Synthetische Schmierölmischung, dadurch gekennzeichnet,
daß sie als ihr Grundöl eine Mischung aus
- (A) einem Diester einer zweibasigen aliphatischen Säure mit 4 bis 14 Kohlenstoffatomen und eines Alkohols mit 4 bis 14 Kohlenstoffatomen oder einem Gemisch davon, wobei die Viskosität des Diesters bei 100°C 2 bis 7 mm²/s beträgt, und
- (B) einem Polyoxyalkylenglykolether oder einem Polyoxyalkylenglykolester mit 2 bis 5 Kohlenstoffatomen in seiner Alkylengruppe oder einem Gemisch davon, wobei die Viskosität des Polyoxyalkylenglykolethers oder des Polyoxyalkylenglykolesters bei 100°C nicht weniger als 30 mm²/s beträgt,
enthält.
2. Mischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das
Grundöl bei 100°C eine Viskosität von nicht weniger als
9 mm²/s hat und bei -40°C eine Viskosität von nicht mehr als
15 × 10⁴ mPa · s hat.
3. Mischung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Viskosität des Grundöls bei 100°C 10 bis 17 mm²/s beträgt.
4. Mischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Alkohol ein einwertiger aliphatischer Alkohol ist.
5. Mischung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die
zweibasige aliphatische Säure 6 bis 12 Kohlenstoffatome hat
und daß der einwertige aliphatische Alkohol 6 bis 10 Kohlenstoffatome
hat.
6. Mischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Alkohol ein einwertiger alicyclischer Alkohol ist.
7. Mischung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der
einwertige alicyclische Alkohol Cyclohexanol oder Methylcyclohexanol
ist.
8. Mischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Polyoxyalkylenglykolether ein Ether eines Polyoxyalkylenglykols
mit 2 bis 5 Kohlenstoffatomen in seiner Alkylengruppe
und eines geradkettigen oder verzweigtkettigen aliphatischen
Alkohols mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen ist.
9. Mischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Polyoxyalkylenglykolester ein Ester eines Polyoxyalkylenglykols
mit 2 bis 5 Kohlenstoffatomen in seiner Alkylengruppe
und einer geradkettigen oder verzweigtkettigen aliphatischen
Carbonsäure mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen ist.
10. Mischung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß
die aliphatische Carbonsäure 5 bis 10 Kohlenstoffatome hat.
11. Mischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Diester Diisodecyladipat ist und daß der Polyoxyalkylenglykolether
oder der Polyoxyalkylenglykolester Polypropylenglykolether
oder Polypropylenglykolester ist.
12. Mischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Viskosität des Diesters bei 100°C nicht weniger als
2,2 mm²/s beträgt und daß die Viskosität des Polyoxyalkylenglykolethers
oder des Polyoxyalkylenglykolesters bei 100°C
nicht weniger als 50 mm²/s beträgt.
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Representative=s name: TIEDTKE, H., DIPL.-ING. BUEHLING, G., DIPL.-CHEM. |
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