DEN0009563MA - - Google Patents

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DEN0009563MA
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Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND
Tag der Anmeldung: 4. Oktober 1954 Bekanntgemacht am 8. Dezember 1955
DEUTSCHES PATENTAMT
Die Erfindung bezieht sich auf verbesserte Allzweck-Hochleistungsschmierölmischungen, die vor allem zur Verwendung in Verbrennungskraftmaschinen, z. B. Dieselmotoren, bestimmt sind.
Die besonderen Betriebsverhältnisse der modernen Motoren, wie z. B. bei Kraftwagen, und den verschiedensten Dieselmotoren, führen zu einer schnellen Erschöpfung der Schmierölzusätze und zu einer Verschlechterung des verwendeten Schmieröls, insbesondere bei Verwendung von minderwertigen Kraftstoffen mit z. B. hohem Schwefelgehalt. Dies führt zu Schlamm- und Lackbildung sowie Korrosion, Verschleiß und ähnlichen Erscheinungen bei den Motorenteilen.
Es wurde nun gefunden, daß ein verbessertes Hochleistungsschmieröl hergestellt werden kann, indem man einem Schmieröl kleinere Anteile von drei spezifischen Arten von Ölzusätzen einverleibt. Die Kombination dieser Zusätze mit dem Schmieröl führt zu einem synergetischen Effekt und liefert ao eine Schmierölmiischung von hervorragender Qualität. Die Zusätze bestehen aUs einem öllöslichen Salz einer organischen Carbonsäure der Cycloalkan- oder Terpenreihe, einem öllöslichen Salz einer
509 598/124
N 9563 IVc/23 c
organischen Sulfonsätire und einem öllöslichen Salz einer Organophospliorsäure.
Obgleich jede dieser Verbindungen oder je zwei von ihnen als Verbesserungsmittel für Schmieröle verwendet worden sind, wurde doch nach dem bisher bekannten Stand der Technik der neue und synergetische Effekt nicht erkannt, der erfindungsgemäß durch die Kombination der drei Zusätze <T/.otiot werden kann und der durch die Versuchs-ίο daten in Tabelle I bestätigt wird.
Jeder der Zusätze wird in Mengen zwischen o,i und ίο Gewichtsprozent, bezogen auf die Gesamtmisehung, verwendet. Vorzugsweise beträgt die Menge 0,5 bis 7%, wobei das Sulfonat in größeren Mengen anwesend sein soll als jedes der bei(k'i) anderen Additive.
Die öllöslichen Salze der organischen Carbonsäuren der Cycloalkan- oder Terpenreihe können von einwertigen oder mehrwertigen Metallen abgeleitet sein. Bevorzugte Metalle sind die Erdalkalien, insbesondere Ca, sowie Na, Zn, Al und Pb. Es können substituierte oder unsubstituierte cyclische Kohlenwasserstoffcarbonsäuren verwendet werden, in denen der Carboxylrest direkt oder indirekt mit dem cyclischen Kohlenwasserstoffrest verbunden ist, wobei Cyclopentyl- oder Cyclohexylreste bevorzugt sind. Geeignete Vertreter dieser Säuren sind /.. 15. F.rdölnaphfhcnsäureu, Phenylnaphtheusäuren, Benzylnaphthensäuren, Naphfhylnaphthciisäuren, Alkenylcyclohcxandiencarbonsäuren, Cyclohexancarbonsäuren, Fencholensäuren, Abietinsäure usw.
Diese Salze werden vorzugsweise in Mengen von nicht über 5 Gewichtsprozent, bezogen auf die gesamte Mischung, und insbesondere in Mengen von 1 bis 3 Gewichtsprozent, verwendet.
Der zweite wichtige Zusatzstoff ist ein Salz einer organischen Sulfonsäure. Dieses kann von einwertigen Metallen und mehrwertigen Metallen, vorzugsweise Erdalkalien, insbesondere Calcium oder Maritim, oder organischen, stickstoffenthaltenden Käsen, z. H. Octadecylamin, abgeleitet sein. Geeignete Sulfonsäuren sind ■/.. B. öllösliche Erdölstil f on säuren, Tr iisopropylnaph thai in sulfonsäure und ähnliche Verbindungen.
Die Sulfonate werden vorzugsweise in Mengen nicht über 7 Gewichtsprozent und insbesondere in Mengen von 1,25 bis 3,5 Gewichtsprozent angewendet, berechnet auf die gesamte Mischung.
Der dritte wesentliche Zusatz ist ein Salz einer Organophosphorsäure. Diese Salze können sowohl von einwertigen Metallen, z.B. Na oder K, wie auch von mehrwertigen Metallen (Erdalkalien, wie z. B. Calcium oder Barium, sowie Zink oder Aluminium) abgeleitet sein. Säuren, aus denen die Salze hergestellt werden können, sind z.B. die Phosphate organischer Säuren, Phosphonsäuren, Phospinsäuren, die Thioanalogcn davon sowie Mischungen dieser Verbindungen. Besonders geeignete Salze werden durch Umsetzung organischer Verbindungen mit einer oder mehreren OTf-Gruppen bzw. STT-Gruppen sowie aliphatischer oder cyclischer Olefine mit Phosphor - Schwefel -Verbindungen und anschließende Neutralisation erhalten. Ein gemäß den Verfahren der USA.-Patentschriften 2316079 bis 2316088 hergestelltes, neutralisiertes Reaktiousprodukt aus P0S5 und olefinischen Polymeren ist beispielsweise im Handel unter der Bezeichnung Stan-Add 48 erhältlich (Standard-Oil Co. of Indiana).
Die Phosphor enthaltenden Verbindungen werden vorzugsweise in Mengen nicht über 3 Gewichtsprozent und insbesondere in Mengen zwischen 1 und 2 Gewichtsprozent angewendet, bezogen auf die Gesamtmischung.
Je nach Wunsch und in solchen Fällen, wo es notwendig ist, können vorteilhaft auch Antioxydationsmittel vom Phenol- und/oder Amintyp verwendet werden. Besonders geeignete phenolische Verbindungen sind z. B. die öllöslichen Alkylphenole, Naphthole und ihre Schwefelaiialogcn, z. B. 2, 4-Dimethyl-6-tert.-butylphenol, 2, 4, 6-Trimethylphenol und 2, 4-Dimethy 1-6-tert.-butylt'hίο-phenol. Antioxydationsmittel vom Amintyp sind die aromatischen, aliphatischen und heterocyclischen Amine sowie Mischungen daraus, z. B. Phenyl-(i-naphthylamin, Phenyl-/?-naphthylamin und Octadecylamin sowie Amine, die von Paraffinwachs abgeleitet sind. Diese Zusätze werden im allgemeinen in Mengen von 0,01 bis 0,5 Gewichtsprozent angewendet, bezogen auf die Gesamtmischung.
Das Schmieröl in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung kann irgendein geeignetes Kohlenwasserstofföl aus Erdöl sein, insbesondere ein hochraffiniertes Mineralschmieröl. Kleinere Mengen von synthetischen Schmierölen können mit den Mineralschmierölen vermischt werden, vorausgesetzt, daß die beiden verträglich sind. Die Viscosität des Schmieröls kann innerhalb weiter Grenzen schwanken, z. B. von 50 Sayboltsekundeiii bei 37,8° bis zu 100 Sayboltsekunden bei 98,9°.
Im folgenden werden einige erläuternde Beispiele von erfindungsgemäßen Zusammensetzungen gegeben.
Mischung A
Calciumerdöl sulfonat
(öllöslich) 0,4% Sulfatasche
Calciumnaphthenat
(öllöslich) 0,3%
K-SaIz eines Reaktions-Produktes aus flüssigen
Erdöl - Olefinpolymeren
und P2 S5 0,75 Gewichtsprozent
Mineralöl 9-8,55
Mischung B
Calciumerdöl sulfonat
(öllöslich) 0,4% Sulfatasche
Calciumnaphthenat
(öllöslich) 0,3 % -
»Stan-Add 48« 0,75 Gewichtsprozent
Mineralöl 98,55
Mischung C
Calciumerdölsulfonat
(öllöslich) 0,4% Sulfatasche
508/12·!
N 9563IV c/23 c
Bariumnaphthenat
(öllöslich) 0,3 % Sulfatasche
»Stan-Add 48« 0,75 Gewichtsprozent
Mineralöl 98,55
Mischung D
Calciumerdölsulfonat
(öllöslich) 0,4°/o Sulfatasche
Bleinaphthenat (öllöslich) . 0,4%
»Stan-Add48« 0,75 Gewichtsprozent
Mineralöl 98,45
Mischung E
Calciumerdölsulfonat
(öllöslich) 0,3 % Sulfatasche
Calciumnaphthenat
(öllöslich) 0,3 °/o
K-SaIz des Reaktionsproduktes aus P2S6 und
Polyisobutylen 0,75 Gewichtsprozent
Octadecylamin 0,1
Mineralöl 98,55
Mischung F
Calciumerdölsulfonat
(öllöslich) 0,3 °/o Sulfatasche
Calciumnaphthenat
(öllöslich) 0,3 %
Zinkdimethylcyclohexyl-
dithiophosphat 1,25 Gewichtsprozent
Phenyl-a-Naphthylamin .. 0,2 Mineralöl 97>95
Mischung G
Calciumerdölsulfonat
(öllöslich) 0,4% Sulfatasche
Bariumnaphthenat
(öllöslich) 0,3 °/o
Zinkdimethylcyclohexyl-
dithiophosphat 1,25 Gewichtsprozent
Mineralöl 98,05
Zum %Nachweis der besonderen Eigenschaften der ernndungsgemäßen Schmiermittel wurden verschiedene Versuche durchgeführt, deren Ergebnisse in der folgenden Tabelle aufgeführt sind:
L-1 -Motorentest L-4-Motorentest Gewichtsverlust der Lager Buda-Motorentest
Mischung Beurteilung der Reinheit in Milligramm Beurteilung der Reinheit
bestanden 100 = perfekt 100 100 = perfekt
B bestanden 98,0 39 74,5
C 98,0 56 79,9
D nicht bestanden 98,0 900
W 93,5 1150
X nicht bestanden 96,5
Y nicht bestanden
Z 59,4
Mischung W = Mineralöl -f- 0,6% Sulfatasche Calciumnaphthenat +■ 1,75 °/o Lubri-Zol 304,
Mischung X = Mineralöl + 0,3% Sulfatasche Calciumerdölsulfonat + 0,4% Calciumnaphthenat,
Mischung Y = Mineralöl + 0,7% Sulfatasche Calciumerdölsulfonat + 0,75 Gewichtsprozent Stan-Add 48,
Mischung Z = Mineralöl + 1 °/o Sulfatasche Calciumnaphthenat + 0,75 Gewichtsprozent Stan-Add48.
Aus den Versuchsdaten der obenstehenden Tabelle zeigt sich, daß die Kombination der drei Zusatzkomponenten gemäß der Erfindung bei der Vermischung mit einem Mineralschmieröl zu einer vorzüglichen und überlegenen Schmierölmischung führt und daß jedes der Additive anwesend sein muß, da sonst ein minderwertigeres Produkt erhalten wird.

Claims (5)

  1. PATENTANSPRÜCHE:
    i. Schmieröl, gekennzeichnet durch einen Gehalt an einer synergistischen Mischung von als Zusätzen zu Schmiermitteln an sich bekannten Verbindungen, bestehend aus einem öllöslichen Salz einer Carbonsäure der Cycloalkan- oder Terpenreihe, einem öllöslichen Salz einer organischen Sulfonsäure und einem öllöslichen Salz einer Organophosphorsäure in Mengen von je 0,1 bis 10 Gewichtsprozent des Gesamtschmieröls.
  2. 2. Schmieröl nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Salz einer Carbonsäure der Cycloalkan- oder Terpenreihe in Mengen von ι bis 3 Gewichtsprozent, berechnet auf die Gesamtmischung, vorliegt.
  3. 3. Schmieröl nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Salz einer organischen Sulfonsäure in Mengen von 1,25 bis 3,5 Gewichtsprozent, bezogen auf die Gesamtmischung, vorliegt.
  4. 4. Schmieröl nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Salz der Organophosphorsäure in Mengen von 1 bis 2 Gewichtsprozent, berechnet auf die Gesamtmischung, vorliegt.
  5. 5. Schmieröl nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung zusätzlich einen kleineren Anteil eines phenolischen oder aminartigen Antioxydationsmittels enthält.

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