NL1002586C2 - Polymeer-verdikte smeermiddelen voor hoge werktemperaturen. - Google Patents

Description

Polymeer-verdikte smeermiddelen voor hoge werktemperaturen

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op polymeer-verdikte smeermiddelen voor toepassing bij hoge werktemperaturen. In het bij-5 zonder heeft de onderhavige uitvinding betrekking op polymeer-verdikte vetten met een hoog druppelpunt.

Polymeer-verdikte smeervetten en de bereiding daarvan zijn bekend uit de stand der techniek.

In US-A-3.85O.828 wordt een smeervet-samenstelling beschreven die 10 is verdikt met een polymeermengsel, dat (1) een polyetheen met een molecuulgewicht van 20.000-500.000, met meer voorkeur 50.000-250.000, en bij voorkeur een polymeerdichtheid hoger dan 0,99 g/cm3 en (2) een atactisch polypropeen met een molecuulgewicht van bij voorkeur minder dan 100.000 en een smeltindex hoger dan 20, bij voorkeur hoger dan 50 15 omvat. De verhouding van het atactische polypropeen tot het polyetheen is bij voorkeur 1:1 tot 10:1, met meer voorkeur 2:1 tot 5:1·

In het U.S. octrooischrift 2.917-958 wordt een vet-samenstelling beschreven, die een in olie oplosbare, amorfe polypropeen-basis met een molecuulgewicht in het traject van 300-10.000 en een intrinsieke 20 viscositeit tot 0,9, 2 tot 5 gew.% van een isotactisch polypropeen met een molecuulgewicht in het traject van 100.000 tot 1.000.000 en een smeltpunt in het traject van 250 tot 9l0°F en 5 tot 35 gew.% van een verdikkingsmiddel van het zeep-type omvat.

Volgens deze aanvrage "(...) high molecular weight isotactic 25 polypropylenes can be satisfactorily incorporated in a grease containing mixed salts of high and low molecular weight organic acids, through the agebcy of an oil soluble amorphous polypropylene of select molecular weight (...). It has now been found that by the use of amorphous polypropylene of select molecular weight, the isotactic polypro-30 pylene is successfully made to blend with the oil."

Derhalve lost, volgens deze referentie, het amorfe polypropeen met een laag molecuulgewicht in de olie op en verbetert de verenigbaarheid van de olie met het isotactische polypropeen-verdikkings-middel. Tevens bevat het vet, volgens deze referentie, steeds een 35 gebruikelijk verdikkingsmiddel van het zeep-type.

In het U.S. octrooischrift 3-290.299 wordt een vet-samenstelling beschreven, die een minerale smeerolie, een verdikkingsmiddel en een in olie oplosbaar atactisch homopolymeer van polypropeen met een 1002586 2 molecuulgewicht in het traject van 10.000-50.000 of een in olie oplosbaar atactisch copolymeer van etheen en propeen met een intrinsieke viscositeit in het traject van 0,3 tot 4,0 omvat.

Als verdikkingsmiddel kunnen gebruikelijke verdikkingsmiddelen, 5 zoals metaalzepen van vetzuren, anorganische verdikkingsmiddelen, zoals colloïden, siliciumdioxide en bentonietklei, enz., in hoeveelheden van 5 tot 40% worden gebruikt.

Volgens deze referentie lost het in olie oplosbare atactische propeen-polymeer op in de olie die in het vet aanwezig is en verbetert 10 de hechting en de cohesie. De toepassing van een polymeer verdikkingsmiddel met een hoog molecuulgewicht/laag molecuulgewicht wordt noch beschreven noch gesuggereerd.

Tevens zwijgen alle bovenstaande referenties met betrekking tot de olie-uitloop-eigenschappen en/of de geluidseigenschappen van de 15 verkregen vet-samenstellingen.

In het U.S. octrooischrift 3-392.119 wordt een vet beschreven dat een "white mineral oil" omvat, dat is verdikt door toepassing van een etheen-copolymeer met een dichtheid bij 25 C van ten minste 0,4 g/cm3 en een polypropeen-homopolymeer met een dichtheid bij 25 C tussen 20 0,890 en 9.20 g/cnr, waarbij de gewichtsverhouding van polvetheen tot polypropeen in het algemeen in het traject ligt van 10:1 tot 1:10, bij voorkeur 3;1 tot ongeveer 1:2.

Volgens deze aanvrage "it was unexpectedly found that not only do white oils respond differently to such polyolefin thickening than do 25 conventional lube oils, but the bleeding of the white oils with a polymer of ethylene and a polymer of propylene results in greases having improved non-bleeding characteristics", d.w.z. met een verminderd uitlopen van de olie. Volgens de onderhavige aanvrage wordt een vet met verbeterd uitlopen ("bleeding") van de olie bij lage tempera-30 turen verkregen. Hoewel het mogelijk is een witte minerale olie volgens US-A-3.392.li9 bij de onderhavige uitvinding te gebruiken, heeft dit minder voorkeur, daar dit, vergeleken met de voorkeursuitvoeringsvormen die hieronder worden beschreven, in het algemeen tot een inferieure mechanische stabiliteit leidt.

35 Ook zwijgt deze referentie met betrekking tot de geluidseigen schappen van de vet-samenstelling.

In het niet vóórgepubliceerde EP 95202464,4 en de prioriteits-aanvrage EP 94202323,5 daarvan, die beide hierin als ingelast dienen 1002586 3 te worden beschouwd, worden polymere verdikkingsmiddelen voor smeer-vet-samenstellingen beschreven, die een mengsel omvatten van 1) een (co- of homo-)polymeer van propeen met een gewichtsgemiddeld molecuulgewicht >200.000 als component met een hoog molecuul- 5 gewicht en 2) een (co- of homo-)polymeer van propeen met een gewichtsgemiddeld molecuulgewicht <100.000 als component met een laag molecuul gewicht .

10 De component met een laag molecuulgewicht is bij voorkeur een polypropeen-homopolymeer met een smeltvloei-index (ASTM D-1238) van 500-1000, bij voorkeur 750-850.

De component met een hoog molecuulgewicht is bij voorkeur een polypropeen-homopolymeer of een propeen/etheen-copolymeer met een 15 smeltvloei-index (ASTM D-1238) van 1,5~15. bij voorkeur 1,5_7·

De gewichtsverhouding tussen de component met het hoge molecuulgewicht en de component met het lage molecuulgewicht in het polymere verdikkingsmiddel bedraagt bij voorkeur 1:40-1:5. met meer voorkeur 1:25-1:15 en met nog meer voorkeur ongeveer 1:19.

20 In EP 95202464,4 wordt tevens een smeervet-samenstelling beschre ven die een basis-smeerolie en het polymere verdikkingsmiddel omvat, alsook een voorkeurswerkwijze voor het bereiden van de vet-samenstel-ling, die de volgende stappen omvat: a) het bereiden van de hierboven genoemde verdikkingsmiddel-samen- 25 stelling; b) het mengen van dit verdikkingsmiddel met een basis-smeerolie bij een temperatuur boven het smeltpunt van het polymeer, bij voorkeur 190-210°C en c) het afkoelen van de aldus verkregen vet-samenstelling van de 30 mengtemperatuur op kamertemperatuur in 1 sec. - 3 min., bij voor keur in 10 sec. - 1 min., met meer voorkeur in ongeveer 30 sec. Deze voorkeurswerkwijze voor de bereiding, die het snel afkoelen van de vet-samenstelling omvat, wordt aangeduid als "afschrikken" ("quenching").

35 Er wordt vermeld dat de vet-samenstellingen volgens EP 95202464,4 verbeterde olie-uitloop-eigenschappen bij lage temperatuur, verbeterde geluidseigenschappen en een verbeterde mechanische stabiliteit bezitten, in het bijzonder als ze worden bereid met "afschrikken".

1002586 4

Ondanks deze zeer gewenste eigenschappen bezitten de polymeer-verdikte smeervetten volgens EP 95202464,4 een groot nadeel, namelijk dat ze niet kunnen worden gebruikt bij de hoge werktemperaturen van het lager. Dit is omdat het vet bij deze hogere temperaturen snel zijn 5 stijfheid verliest en uit het lager stroomt, hetgeen tot een verminderde smering en tot een drastisch verminderde levensduur van het lager leidt.

Thans is gevonden dat dit verlies van stijfheid waarschijnlijk het gevolg is van het feit dat, bij hogere looptemperaturen, het poly-10 mere verdikkingsmiddel, dat wordt toegepast volgens EP 95202464,4, zijn "spons-achtige" verdikkingsstructuur verliest en de olie niet langer op zijn plaats kan houden.

Deze instabiliteit bij hogere temperaturen is gewoonlijk geen probleem voor de voorkeurstoepassingen bij lage temperatuur van de 15 vetten volgens EP 95202464,4, waarvoor ze in het bijzonder geschikt zijn vanwege hun uitstekende olie-uitloop-eigenschappen bij lage temperaturen. Tevens blijven deze polymeer-verdikte vetten gewoonlijk stabiel bij normale looptemperaturen van lagers bij veel industriële toepassingen, huishoudelijke toepassingen, enz., alsook toepassingen 20 bij automobielen, die in het traject van 50"120^0 liggen.

Deze vetten falen echter bij piek-looptemperaturen hoger dan l40°C.

De polymeer-verdikte smeervetten uit de andere stand der techniek, die hierboven zijn genoemd, zijn eveneens niet geschikt voor 25 toepassingen bij hoge looptemperaturen. Verder hebben ze, vergeleken met de polymeer-verdikte smeervetten volgens EP 95202464,4, een inferieure mechanische stabiliteit, inferieure geluidseigenschappen en inferieure olie-uitloop-eigenschappen bij lage temperatuur. In dit opzicht dient te worden opgemerkt dat, zelfs voor toepassingen bij een 30 hoge temperatuur, slechte olie-uitloop-eigenschappen bij lage temperatuur een probleem kunnen zijn bij het "opstarten” van het lager, bijvoorbeeld bij het 's winters starten van een auto.

Het doel van de uitvinding is derhalve het verschaffen van een polymeer-verdikt smeervet dat alle voordelen, namelijk de mechanische 35 sterkte, de olie-uitloop-eigenschappen bij lage temperatuur en de geluidseigenschappen, van de vetten volgens EP 95202464,4 heeft, maar tegelijkertijd een breder temperatuurtraject, in het bijzonder een verbeterde bestendigheid tegen hoge werktemperaturen (constant en/of 1002586 5 piek), heeft. Dergelijke vetten kunnen zowel bij lage temperaturen alsook bij hoge temperaturen goed functioneren.

Thans is gevonden dat een dergelijk polymeer-verdikt smeervet kan worden verschaft door toepassing van ten minste een polymeer dat een 5 smeltpunt (ASTM D-2117) van meer dan 200°C, in het bijzonder meer dan 225°C, heeft.

Verder is gevonden dat wanneer een dergelijk polymeer met een hoog smeltpunt in combinatie met ten minste de "component met het lage molecuulgewicht" van het polymere verdikkingsmiddel volgens EP 10 95202464,4, en bij voorkeur met zowel de "component met het lage mole cuulgewicht" als de "component met het hoge molecuulgewicht" volgens EP 95202464,4, wordt gebruikt, het aldus verkregen vet mechanische stabiliteit, olie-uitloop-eigenschappen bij lage temperatuur en eigenschappen van stil lopen heeft.

15 De onderhavige uitvinding heeft derhalve betrekking op een poly- meer-verdikte smeervet-samenstelling, die omvat 1) een basis-smeerolie, 2) een polymeer verdikkingsmiddel, omvattende 2a) ten minste een polymeer met een smeltpunt (ASTM D-2117) 20 van meer dan 200°C, in het bijzonder meer dan 225°C (hier onder aangeduid als de "component met het hoge smeltpunt") ; en bij voorkeur tevens

2b) een "component met een laag molecuulgewicht" volgens EP

25 95202464,4; en met meer voorkeur tevens

2c) een "component met een hoog molecuulgewicht" volgens EP

95202464,4; en 30 3) eventueel verdere toevoegsels die als zodanig bekend zijn.

De onderhavige uitvinding heeft verder betrekking op een polymeer verdikkingsmiddel voor smeervet-samenstellingen, omvattende 2a) ten minste een polymeer met een smeltpunt (ASTM D-2117) van meer dan 200°C, in het bijzonder meer dan 225°C (de 35 "component met het hoge smeltpunt");

2b) een "component met een laag molecuulgewicht" volgens EP

95202464,4; en bij voorkeur tevens 1002586 6 2c) een "component met een hoog molecuulgewicht" volgens EP 95202464,4; en eventueel verdere toevoegsels die als zodanig bekend zijn.

Bij voorkeur omvat de component "met een hoog smeltpunt" een of 5 meer polyalkyleen-polymeren, in het bijzonder een methylpenteen-poly-meer, zoals het polymeer dat door Mitsui Petrochemical Industries onder de merknaam TPX, in het bijzonder type DX820, in de handel wordt gebracht. Dit polymeer heeft een smeltpunt (ASTM D-2117) van 235°C. een dichtheid (ASTM D-1505) van 0,83 g/m3, een smeltvloei-index (ASTM 10 D-1238) van 160-200 (g/10 min.) en een hardheid (ASTM D-785) (R-schaal) van 90.

De "component met een laag molecuulgewicht” is zoals is beschreven in EP 95202464,4, welke hierin als ingelast dient te worden beschouwd. Bij voorkeur is liet ten minste een (co- of homo-)polymeer van 15 polypropeen met een gewdchtsgemiddeld molecuulgewicht <100.000, bij voorkeur 50.000-100.000, met meer voorkeur een polypropeen-homopoly-meer met een smeltvloei-index van 500-1000 dg/min., in het bijzonder 75Ο-85Ο dg/min., zoals is bepaald volgens de test ASTM D-1238 L.

De "component met een hoog molecuulgewicht" wordt eveneens in EP 20 95202464,4, welke hierin als ingelast dient te worden beschouwd, be schreven. Bij voorkeur is het ten minste een co- of homopolymeer van propeen met een gcwichtsgemiddel d molecuulgewicht >200.000, bij voorkeur 2ΟΟ.ΟΟΟ-5ΟΟ.ΟΟΟ, met meer voorkeur een polypropeen-homopolymeer of een propeen/etheen-copolymeer met een smeltvloei-index (ASTM DI238) 25 van 1,5-15, bij voorkeur 1,5-?·

Volgens de uitvinding is gevonden dat vetten die alleen de "component met een hoog smeltpunt” als verdikkingsmiddel omvatten, hoewel ze binnen de algemene omvang van de uitvinding vallen, gewoonlijk een slechte mechanische stabiliteit en te veel olie-uitlopen hebben, zelfs 30 hoewel het geluidsniveau aanvaardbaar kan zijn. De mechanische stabiliteit kan worden verbeterd door het opnemen van ten minste de component met het lage molecuulgewicht, en zelfs meer door toepassing van een combinatie van de component met het lage molecuulgewicht en de component met het hoge molecuulgewicht.

35 Derhalve is, hoewel de uitvinding de toepassing van het polymeer met een hoog smeltpunt als het enige polymere verdikkingsmiddel in het vet omvat, de voorkeurssamenstelling van het polymere verdikkingsmiddel volgens de uitvinding: 1002586 7 component met een hoog smeltpunt: 99“ 10 gew.%, bij voorkeur 95-40 gew.%, met meer voorkeur 75-55 gew.%, component met een laag molecuulgewicht: 75“1 gew.%, bij voorkeur 60-10 gew.%, met meer voorkeur 40-25 gew.%, 5 - component met een hoog molecuulgewicht: 0-25 gew.%, bij voorkeur 0-15 gew.%, met meer voorkeur 1-10 gew.% waarbij de som van de gewichtsprocenten in totaal 100 gew.% bedraagt en is gebaseerd op het totale gewicht van het polymere verdikkingsmiddel.

10 Als zowel een component met een laag molecuulgewicht als een component met een hoog molecuulgewicht in het polymere verdikkingsmiddel worden gebruikt, is de gewichtsverhouding daarvan bij voorkeur 25:1-5:1. niet meer voorkeur ongeveer 10:1.

In elk geval moeten de hoeveelheden van de component met het hoge 15 smeltpunt, de component met het lage molecuulgewicht en de component met het hoge molecuulgewicht echter zodanig worden gekozen, dat de gewenste eigenschappen bij hoge temperatuur worden verkregen, zoals kan worden bepaald door een deskundige.

Het polymere verdikkingsmiddel volgens de uitvinding wordt in het 20 algemeen in gebruikelijke hoeveelheden, d.w.z. 5-30 gew.%, bij voorkeur 10-20 gew.%, in het bijzonder ongeveer 15 gew.% van de totale vet-samenstelling, in de smeervet-samenstelling toegepast. Desgewenst kunnen andere hoeveelheden worden gebruikt.

Als de basis-smeerolie kan elke smeerolie die als zodanig bekend 25 is, zoals minerale oliën, synthetische koolwaterstoffen, esteroliën en mengsels daarvan, met verschillende viscositeiten, worden gebruikt. Het type basisolie en de viscositeit kunnen zodanig worden gekozen, dat aan specifiek toepassingen wordt voldaan.

Daar de smeervetten volgens de onderhavige uitvinding echter voor 30 hoge werktemperaturen bedoeld zijn en bestand moeten zijn tegen de hoge temperaturen tijdens de oplos-stap van het produktieproces van het vet, worden bij voorkeur basis-smeeroliën gebruikt die eveneens bestand zijn tegen deze hoge loop- en bereidingstemperaturen. Als voorbeelden daarvan kunnen zuivere paraffinische smeeroliën, sterisch 35 gehinderde esters (d.w.z. sterisch gehinderd voor oxidatie) en poly-a-alkenen (zoals de SHC-oliën die door Mobil in de handel worden gebracht) worden genoemd. Deze oliën zijn in het bijzonder stabiel tegen oxidatie bij temperaturen hoger dan 200°C.

1002586 8

Verder kunnen, zolang deze geen nadelig effect hebben op de ver-dikkingsmiddel-samenstelling, de basisolie en/of de uiteindelijke vet-saraenstelling, toevoegsels, die als zodanig bekend zijn, in de smeer-vet-samenstelling worden opgenomen. Als zodanig kunnen anti-slijtage-5 en anti-corrosie-toevoegsels, alsook antioxidantia enz., in gebruikelijke hoeveelheden op een als zodanig bekende wijze worden opgenomen.

Tevens kan, hoewel dit niet de voorkeur heeft, het polymere verdikkingsmiddel en/of de smeervet-samenstelling volgens de uitvinding ook gebruikelijke verdikkingsmiddelen voor smeervet-samenstellingen, 10 zoals metaalzepen, in hoeveelheden van minder dan 50 gew.%, bij voorkeur minder dan 10 gew.%, bevatten. Met de meeste voorkeur bevatten de smeervet-samenstellingen volgens de uitvinding echter alleen polymere verdikkingsmiddelen, met de meeste voorkeur het mengsel van polymere verdikkingsmiddelen zoals dat hierboven is beschreven.

15 Als een maat voor het gedrag bij hoge temperatuur van de smeer- vetten volgens de onderhavige uitvinding kan liet druppelpunt volgens DIN ISO 2176 worden gebruikt. Bij voorkeur hebben de vetten volgens de onderhavige uitvinding een druppelpunt >150C, bij voorkeur in het traject van 170-250'C, met meer voorkeur 1Ö0-220°C, hoewel de boven-20 grens gewoonlijk niet essentieel is. Ter vergelijking hebben de vetten volgens EP 95202464,4 een druppelpunt van ongeveer l40°C.

De polymere verdikkingsmiddelen volgens de onderhavige uitvinding kunnen op elke wijze die als zodanig bekend is, zoals de algemene werkwijze die is beschreven in EP 95202464,4, welke hierin als in-25 gelast dient te worden beschouwd, in een smeervet worden opgenomen. Deze werkwijze omvat in het algemeen het smelten van het polymere verdikkingsmiddel en het mengen/oplossen van het gesmolten verdikkingsmiddel met/in een of meer basis-smeeroliën en de eventuele verdere toevoegsels, waarna de aldus verkregen vet-samenstelling op onge-30 veer kamertemperatuur wordt afgekoeld. De bereiding wordt bij voorkeur uitgevoerd onder een beschermende atmosfeer, zoals een stroom stik-stofgas, om oxidatie van de oliën tijdens het verhitten te vermijden.

Bij voorkeur worden de vetten volgens de uitvinding echter bereid volgens de voorkeurswerkwijze van het "afschrikken" ("quenching"), die 35 is beschreven in EP 95202464,4, welke hierin als ingelast dient te worden beschouwd. Dit betekent dat het polymere verdikkingsmiddel bij temperaturen boven het smeltpunt van het polymeer met het hoogste smeltpunt in de gewenste basisolie wordt opgelost. Daarna wordt de 1002586 9 vet-samenstelling zeer snel afgekoeld op kamertemperatuur ("afgeschrikt"), bij voorkeur in een periode tussen 1 sec. en 3 min., bij voorkeur in 10 sec. - 1 min., met meer voorkeur in ongeveer 30 sec.

Zoals in EP 95202464,4 is beschreven kan dit afschrikken bijvoor-5 beeld worden uitgevoerd door de vet-samenstelling op een watergekoelde metaalplaat uit te gieten, hoewel elke andere geschikte snelle afkoel-werkwijze, zoals sproeien, ook kan worden toegepast.

Zoals in EP 95202464,4 is beschreven heeft het afschrikproces volgens de uitvinding grote invloed op de structuur van het vet, het-10 geen een significante verbetering geeft van de eigenschappen van de uiteindelijke vet-samenstelling. vergeleken met zowel gebruikelijke zeep-verdikte smeervetten alsook smeervetten volgens de uitvinding die langzaam worden afgekoeld, b.v. met ongeveer 1 graad per minuut door toepassing van gebruikelijke koelwerkwijzen, zoals het vet gewoon in 15 het reactievat met uitwendige/inwendige koeling houden. Dit resulteert, voor het polvmeer-vet, in een smeermiddel waarbij enige mechanische stabiliteit ontbreekt.

In het polymeer-verdikte smeervet volgens de uitvinding vormt het polymere verdikkingsmiddel een spons-achtige structuur, die het vet 20 zijn uiterlijk en structuur verleent. De basis-smeerolie is aanwezig in de porie-achtige ruimten in de verdikkingsmiddel-structuur en loopt tijdens het gebruik uit het vet. Bij vetten die langzaam worden afgekoeld tijdens de bereiding is de verdikkingsmiddel-structuur zeer onregelmatig, met grote poriën alsook zeer kleine poriën. Het hierboven 25 weergegeven afschrikken van de smeervet-samenstelling verschaft een vet volgens de uitvinding met een gladdere en meer gelijkmatige structuur van het polymere verdikkingsmiddel, met meer gelijkmatig verdeelde ruimten voor het opnemen van de smeerolie.

Hoewel de uitvinding in zijn breedste zin niet wordt beperkt tot 30 enige werkwijze voor het bereiden van het vet, noch tot enige uitleg met betrekking tot het feit hoe de verbeterde eigenschappen van de vet-samenstelling volgens de uitvinding worden verkregen, wordt aangenomen dat de door het afschrikken verkregen gladdere en meer gelijkmatige verdikkingsmiddel-structuur een voordelige invloed heeft op de 35 uiteindelijke eigenschappen van de vet-samenstelling, zoals de mechanische eigenschappen, de olie-uitloop-eigenschappen, de geluidseigen-schappen, alsook het transport van de olie in de vet-structuur, zodat de eigenschappen van de polymeer-verdikte vet-samenstellingen, die 1002586 10 zijn verkregen door toepassing van het polymere verdikkingsmiddel volgens de uitvinding, zelfs nog verder worden verbeterd.

Met betrekking tot de verbeterde eigenschappen bij hoge temperatuur wordt aangenomen dat het polymere verdikkingsmiddel, dat de com-5 ponent met een hoog smeltpunt omvat, zijn structuur bij een hogere temperatuur verliest dan de bekende polymere vetten. Als een mengsel van componenten wordt gebruikt, is het mogelijk dat een gedeelte van het polymere verdikkingsmiddel bij de werktemperatuur van het lager uit de verdikkingsmiddel-structuur verloren gaat, waarna de andere 10 componenten van het vet (in het bijzonder de component met een hoog smeltpunt) nog steeds de verdikkingsmiddel-structuur, en dus de stijfheid van het vet, verschaffen. Tevens is het mogelijk dat het verdikkingsmiddel zijn structuur over een temperatuurtraject verliest, dat hoger is dan de temperatuur waarbij de afzonderlijke componenten hun 15 structuur verliezen. In elk geval wordt de uitvinding niet bijzonder beperkt tot enige uitleg' of enig mechanisme volgens welke de eigenschappen bij hoge temperatuur worden verkregen.

Omdat, tijdens de bereiding van het vet, het polymeer dat (de polymeren die) het verdikkingsmiddel vormt (vormen) moet(en) worden 20 opgelost bij een temperatuur hoger dan het smeltpunt (de smeltpunten) daarvan, moet de bovengrens van het smeltpunt van het polymeer/verdik-kingsmiddel - hoewel niet essentieel voor de uitvinding en niet bijzonder beperkt - niet zo hoog zijn dat de bereiding van het vet technisch moeilijk of onmogelijk wordt, of te hoog voor de gebruikte 25 basisolie. Tevens moet het smeltpunt van het polymeer niet zodanig zijn, dat het polymeer afbreuk doet aan de eigenschappen van het uiteindelijke vet. Een praktische bovengrens voor het smeltpunt van het polymeer/verdikkingsmiddel is 350°C, maar gewoonlijk is het smeltpunt niet hoger dan 275°C.

30 Nadat de smeervet-samenstelling van zijn bereidingstemperatuur op kamertemperatuur is afgekoeld, bij voorkeur is afgeschrikt, wordt het vet "bewerkt" tot de vereiste uiteindelijke consistentie voor de beoogde toepassing daarvan. Dit kan op een gebruikelijke wijze worden gedaan, bijvoorbeeld in een driewalsmolen of een vetverwerkingsinrich-35 ting. Tijdens de bewerking van het vet kunnen verdere toevoegsels worden toegevoegd, zoals bekend is bij een deskundige. Na het "bewerken" is het vet gereed voor gebruik.

De consistentie van het vet kan worden geclassificeerd door mid- 1002586 11 del van de NLGI-klasse. Volgens de onderhavige uitvinding kan het vet gewoonlijk worden bereid in een traject van de NLGI-klasse van 1 tot 3- Een NLGI-klasse van 0 kan worden gemaakt, maar geeft gewoonlijk echter een overmatig lekken van vet.

5 De mechanische stabiliteit van het vet kan worden bepaald aan de hand van tests die bekend zijn uit de stand der techniek, zoals de rol-stabiliteitstest van Shell. Bij voorkeur heeft het vet een pene-tratie-verandering na de rol-stabiliteitstest volgens Shell (24 uur bij 60°C, I65 opm) van maximaal 80 punten.

10 Het zal echter duidelijk zijn dat de onderhavige uitvinding het een deskundige mogelijk maakt een vet te verkrijgen met de consistentie en de mechanische stabiliteit zoals deze worden gewenst en/of zijn vereist voor de beoogde toepassing van het vet, door de componenten alsook de omstandigheden voor het bereiden van het vet te kiezen, 15 welke aspecten binnen het vermogen van een deskundige op het gebied van smeermiddelen vallen.

Tevens moet de viscositeit van de afgescheiden olie aanvaardbaar, en bij voorkeur constant, zijn.

Naast een breder temperatuurtraject en betere eigenschappen bij 20 hoge temperatuur verschaft de toepassing van het polymere verdikkingsmiddel volgens de onderhavige uitvinding dezelfde voordelen als EP 95202464,4, welke hierin als ingelast dient te worden beschouwd, namelijk in het bijzonder: een verbeterd uitlopen van de olie bij lage temperaturen (kamer-25 temperatuur [20°C] of lager); olie-uitloop-eigenschappen (bijvoorbeeld volgens DIN 51.817) die minder temperatuur-afhankelijk zijn dan de eigenschappen van de smeervet-samenstellingen die bekend zijn uit de stand der techniek; 30 - een beter transport van de olie in de vet-structuur, hetgeen tot een verbeterde levensduur van het vet leidt; een goed smerend vermogen bij lage temperaturen (lager dan 70*0); een goede mechanische stabiliteit, d.w.z. "rol"-stabiliteit/sta-biliteit bij afschuiving; 35 - verbeterde geluidseigenschappen van het vet, d.w.z. een laag geluidsniveau van het gesmeerde lager bij de SKF BEQUIET-test, die is beschreven in de SKF-publikatie E4l47; lange intervallen voor het opnieuw smeren.

1002586 12

De polymeer-verdikte vet-samenstelling volgens de onderhavige uitvinding kan worden gebruikt voor alle gebruikelijke toepassingen voor smeervet-samenstellingen, zolang deze verenigbaar zijn met de componenten van de smeervet-samenstelling. De vetten zijn echter in 5 het bijzonder geschikt voor toepassing waarbij een hoge werk- en/of looptemperatuur van het lager (constant en/of piek) wordt verwacht, of waarbij de vetten in contact kunnen komen met oppervlakken en/of delen met een hoge temperatuur. Voorbeelden daarvan zijn toepassingen op automobiel-gebied en inrichtingen waarmee mechanische energie wordt 10 omgezet in elektrische energie of omgekeerd, zoals dynamo's.

Tevens kunnen, vanwege de lange(re) intervallen van het opnieuw smeren vergeleken met gebruikelijke vetten, de samenstellingen volgens de uitvinding met voordeel worden gebruikt in die toepassingen waar een vaak opnieuw smeren niet praktisch of ongewenst is.

15 De uitvinding heeft derhalve verder betrekking op de toepassing van een polymeer verdikkingsmiddel, zoals dat hierboven is beschreven, voor de bereiding van smeervet-samenstellingen met een of meer van de volgende eigenschappen: een verbeterde stabiliteit bij hoge tempera tuur, verbeterde olie-uitloop-eigenschappen, in het bijzonder bij lage 20 temperaturen, mechanische stabiliteit onder afschuiving, en/of respectievelijk voor de bereiding van een smeervet-samenstelling met verbeterde stille loop-eigenschappen.

Tenslotte heeft de uitvinding betrekking op een werkwijze voor het smeren van een rollager, dat bij hoge werk/looptemperaturen 25 (constant en/of piek) wordt gebruikt, waarbij een vet volgens de uitvinding wordt gebruikt.

De uitvinding wordt nu geïllustreerd aan de hand van het volgende niet-beperkende voorbeeld.

30 Voorbeeld

Polymeren die bij huidige polymeer-verdikte vetten worden gebruikt hebben een smeltpunt van minder dan 200°C. Dit resulteert in vetten met een druppelpunt van ongeveer l40°C. Voor het breed toepassen van dergelijke vetten wordt een verdikkingsmiddel-systeem gewenst 35 dat tot een hoger druppelpunt leidt. Daarom werden de mogelijkheden van het toepassen van polymeren met hogere smeltpunten onderzocht.

Er werd een methylpenteen-polymeer gekozen omdat dit een poly-alkyleen-polymeer is met het hoogste smeltpunt (d.w.z. 235°C). Het 1002586 13 polymeer werd door Mitsui Petrochemical Industries Ltd. onder de merknaam TPX geleverd. Het type DX 820 werd voor evaluatie als een mogelijke verdikkingsmiddel-component gebruikt. Een samenvatting van de fysische eigenschappen van TPX DX 820 wordt gegeven in tabel 1.

5

Tabel 1. Fysische eigenschappen van TPX DX820

Eigenschap Werkwijze Eenheid Gegevens van de leverancier 10---;--

Smeltpunt ASTM D2117 °C 235

Dichtheid ASTM D1505 g/m3 Ο.83 15 Smeltvloei-index ASTM D1238 g/10 min 160-200

Hardheid ASTM D 785 (R-schaal) 90

De TPX bevattende smeermiddelen werden bereid met "afschrikken”, 20 zoals dit in hoofdzaak is beschreven in de niet vóórgepubliceerde Europese aanvrage 95202464,4, welke hierin als ingelast dient te worden beschouwd. De temperatuur voor het oplossen van TPX was echter ingesteld op 245°C.

Vet dat is bereid met zuiver TPX DX820 als verdikkingsmiddel-25 component resulteerde in een smeermiddel met een druppelpunt van meer dan 180 °C en qua geluidsniveau kon een BQ2-beoordeling bij de SKF-BEQUIET-test worden bereikt. Er werden echter een slechte mechanische stabiliteit en te veel uitlopen van olie waargenomen.

Om de mechanische stabiliteit te verbeteren werden een aantal 30 smeermiddelen, waarbij een mengsel van TPX DX820 met de propeen-poly-meren Valtec HH442H en/of SB351U werd toegepast, bereid.

Kenmerkende testresultaten worden gegeven in tabel 2.

1002586

Tabel 2 14

Vet-samenstelling Druppel- Stil Consistentie punt loop- na bewerken 5 gedrag TPX/Valtec, 3:1: >180 98% BQ2 >390 12¾ 10 TPX/Valtec/SB35HJ 170-180 97¾ BQ2 360 62,75/33.5/3,75: 14¾ TPX/Valtec/SB351U 200-210 75¾ BQ2 250 15 62,75/33,5/3,75: 11%

Deze mengsels vertoonden een verbeterde mechanische stabiliteit. De verdikkingsmiddel-samenstelling van het beste vet in dit opzicht 20 werd als volgt geformuleerd: totaal gehalte verdikkingsmiddel 17¾ en bestaande uit 62,75¾ TPX DX820; 33,5¾ Valtec HH442H; 3,75% SB3511J. Dit vet is onbewerkt zeer hard en kruimelig en kan niet worden verwerkt in een standaard vetverwerkingsinrichting. Derhalve werd het vet tot een aanvaardbare consistentie op een drie-rol-wals verwerkt.

25 Hierdoor werd een polymeer-verdikt vet met een breder werktempe- ratuur-traject verschaft (druppelpunt veel hoger dan l80°C).

1002586

Claims (16)

1. Polymeer-verdikte smeervet-samenstelling met bestendigheid tegen hoge werktemperaturen (constant en/of piek), met.....het kenmerk. 5 dat het smeervet een druppelpunt heeft van > 150®C, bij voorkeur 170eC-250eC, met meer voorkeur 180-220®C.

2. Polymeer-verdikte smeervet-samenstelling, in het bijzonder volgens conclusie 1, omvattende 10 1) een basis-smeerolie, 2. een polymeer verdikkingsmiddel, omvattende 2a) een component met een hoog smeltpunt, die ten minste een polymeer met een smeltpunt (ASTM D-2117) van meer dan 200®C, in het bijzonder meer dan 225°C, omvat en 15 2b) een component met een laag molecuulgewicht, die een (co- of homo-)polymeer van propeen met een gewichtsgemiddeld molecuulgewicht < 100.000 omvat.

3. eventueel verdere toevoegsels die als zodanig bekend zijn. 20 3· Polymeer-verdikte smeervet-samenstelling volgens conclusie 2, waarbij het polymere verdikkingsmiddel verder omvat 2c) een component met een hoog molecuulgewicht, die een (co-of homo-)polymeer van propeen met een gewichtsgemiddeld molecuulgewicht > 200.000 omvat. 25

4. Polymeer verdikkingsmiddel voor smeervet-samenstellingen, omvattende 2a) een component met een hoog smeltpunt, die ten minste een polymeer met een smeltpunt (ASTM D-2117) van meer dan 30 200®C, in het bijzonder meer dan 225eC, omvat en 2b) een component met een laag molecuulgewicht, die een (co-of homo-)polymeer van propeen met een gewichtsgemiddeld molecuulgewicht < 100.000 omvat. 35

5 · Polymeer verdikkingsmiddel volgens conclusie , dat verder omvat 2c) een component met een hoog molecuulgewicht, die een (co-of homo-) polymeer van propeen met een gewichtsgemiddeld 1002586 molecuulgewicht > 200.000 omvat.

6. Smeervet-samenstelling volgens een der conclusies 1-3 of een polymeer verdikkingsmiddel volgens conclusie 4 of 5. waarbij de compo-5 nent met een hoog smeltpunt een polyalkyleen-polymeer, bij voorkeur een methylpenteen-polymeer, omvat.

7· Smeervet-samenstelling volgens een der conclusies 2-3 en/of 6 of polymeer verdikkingsmiddel volgens een der conclusies 4-6, waarbij 10 de component met een laag molecuulgewicht een polypropeen-homopolymeer met een gemiddeld molecuulgewicht van 50.000-100.000 en een smelt-vloei-index van 500-1000 dg/min., in het bijzonder 750-850 dg/min., zoals bepaald volgens de test ASTM D-1238 L, omvat.

8. Smeervet-samenstelling volgens een der conclusies 2-3, 6 of 7 of polymeer verdikkingsmiddel volgens een der conclusies 4-7, waarbij de component met een hoog molecuulgewicht een propeen-homopolymeer of een propeen/etheen-copolymeer met een gemiddeld molecuulgewicht van 2ΟΟ.ΟΟΟ-25Ο.ΟΟΟ en een smeltvloei-index {ASTM D-1238) van 1,5-15, bij 20 voorkeur l,5-7, omvat.

9· Smeervet-samenstelling volgens een der conclusies 2-3 of 6-8 of polymeer verdikkingsmiddel volgens een der conclusies 4-8, waarbij het polymere verdikkingsmiddel de samenstelling heeft: 25. component met een hoog smeltpunt 2a): 99"10 gew.%, bij voorkeur 95-40 gew.%, met meer voorkeur 75“55 gew.%, component met een laag molecuulgewicht 2b): 75-1 gew.%, bij voorkeur 60-10 gew.%, met meer voorkeur 40-25 gew.%, component met een hoog molecuulgewicht 2c): 0-25 gew.%, bij voor-30 keur O-I5 gew.%, met meer voorkeur 1-10 gew.%, waarbij de som van de gewichtsprocenten in totaal 100 gew.% bedraagt en is gebaseerd op het totale gewicht van het polymere verdikkingsmiddel.

10. Smeervet-samenstelling volgens een der conclusies 2-3 of 6-9, waarbij het polymere verdikkingsmiddel aanwezig is in een hoeveelheid van 5-3Ο gew.%, bij voorkeur 10-20 gew.%, in het bijzonder ongeveer 15 gew.%, van de totale vet-samenstelling. 1002586

11. Werkwijze voor het bereiden van een polymeer-verdikte vet-samenstelling, die de volgende stappen omvat: a) het bereiden van een verdikkingsmiddel-samenstelling volgens een der conclusies 5~9» 5 b) het mengen/oplossen van dit verdikkingsmiddel met/in een basissmeerolie bij een temperatuur boven het smeltpunt van het poly-mere verdikkingsmiddel en c) het afkoelen van de aldus verkregen vet-samenstelling.

12. Werkwijze volgens conclusie 11, waarbij de vet-samenstelling in 1 sec. - 3 min., bij voorkeur in 10 sec. - 1 min., met meer voorkeur in ongeveer 30 sec., van de mengtemperatuur op kamertemperatuur wordt afgekoeld. 15

13· Smeervet-samenstelling, verkrijgbaar volgens de werkwijze van conclusie 11 of 12, met bestendigheid tegen hoge werktemperaturen (constant en/of piek), in het bijzonder met een druppelpunt heeft van > 150eC, bij voorkeur 170eC-250eC, met meer voorkeur 180-220°C.

14. Toepassing vein een smeervet-samenstelling volgens een der conclusies 1-3, 6-10 of 13 voor toepassingen bij een hoge werktempera-tuur.

15· Toepassing van een polymere verdikkingsmiddel-samenstelling 25 volgens conclusies 4-8 bij de bereiding van een polymeer-verdikte vet-samenstelling met een of meer van de volgende eigenschappen: verbeterde bestendigheid tegen hoge werktemperatuur; verbeterde olie-uitloop-eigenschappen, in het bijzonder bij lage temperaturen; verbeterde mechanische stabiliteit onder afschuiving; en/of verbeterde stille 30 loop-eigenschappen.

16. Toepassing van een polymeer of een mengsel van polymeren met een smeltpunt van meer dan 200°C, in het bijzonder meer dan 225°C, bij de bereiding van een polymeer-verdikte vet-samenstelling volgens een 35 der conclusies 1-3, 6-10 of 13, bij de bereiding van een polymeer verdikkingsmiddel volgens een der conclusies 4-8, of bij een werkwijze volgens conclusies 11 of 12. 1002586 dAMCMhYCnMHUJV eru-<n/-\sj RAPPORT BETREFFENDE NIEUWHEIDSONDERZOEK VAN INTERNATIONAAL TYPE I0ENTIFIKAT1E VAN OE NATIONALE AANVRAGE Kenmerk van M aanvrager οι van de gemacnegoo N.O. 40510 TM Nederlandse aanvrage nr. indtenngsoaajm 1002586 . 12 maart 1996 In ge roe pen voorrangsoaum Aanvrager (Naam) SKF INDUSTRIAL TRADING & DEVELOPMENT CO B.V. Oaam van net verzoek voor aan onoerzoek van niemascnaai type Ooor de msanee voor Intamaionaai Onoerzoek (ISA) aan nat verzoea voor een onoenoeK van «Memaoonaaf type eegetcere nr. SN 27283 NL I. CLASSIFICATIE VAN HET ONOERWERP (bij sepassmg van verscnillenoe dassiifcasas. alle daaslAcaoesymboien opgeven) Vdlgens de mts ma Donate crassilicase (IPC) Int. Cl.6: C 10 M 119/00, C 10 M 119/02,// (C 10 M 119/02, 119:02, 119:02), C 10 N 20:00, C 10 N 20:04, C 10 N 30:00, C 10 N 30:08, C 10 N 50:10 II. ONDERZOCHTE GEBIEDEN VAN DE TECHNIEK | Onoerzocftte minimum documentatie | Classificatiesysteem I Classificatiesymooien int. Cl.6 C 10 M Onderzochte an oer# oocumenaDe aan oe mrrrrvtm documenaDe voor zover oergeëjke documanan n de onderzoen» gebeden zin opgenomen III. , ! GEEN ONOERZOEK MOGELUK VOOR BEPAALDE CONCLUSIES (opmerkingen op aanvuilingsoiad) IV. I GEBREK AAN EENHEID VAN UITVINDING (opmerkingen op aanvuilingsoiad) | "orm PC7/1SA/201fai CS 19S4