NL8103378A - Preparaat geschikt voor mechanische energie- of krachttransmissie en werkwijze voor het laten werken van tractieaandrijvingen. - Google Patents

Description

* - 1 - * β '

Preparaat geschikt voor mechanische energie- of kracht-transmissie en werkwijze voor het laten werken van tractie-aandrijvingen.

De uitvinding heeft betrekking op een preparaat dat geschikt is voor gebruik in mechanische energie-of krachttransmissie-eenheden. In het bijzonder heeft de uitvinding betrekking op preparaten die speciaal zijn aangepast 5 aan het gebruik in tractie-aandrijvingen en op een werkwijze voor het laten werken van tractie-aandrijvingen.

Tot nu toe werden tandwielkasten ei hydraulische inrichtingen gebruikt voor energie- of krachttrans-missie en voor snelheidsregeling. Tegenwoordig heeft een systeem 10 van aandrijvingen, zogenaamde tractie-aandrijvingen (aandrijf- * inrichtingen met rollende wrijving) die berusten op puntcontact of lijncontact tussen rollende vaste lichamen erkenning gevonden. Deze tractie-aandrijvingen zijn bijzonder geschikt in industriële machines, omdat ze een groot energie- of kracht-15 transmissierendement geven zonder de trillingen die karakteristiek zijn voor installaties waarin tandwielkasten en dergelijke voorzieningen met een positief contact worden toegepast.

Als vloeistof die moet worden toegepast tussen de met elkaar in contact komende onderdelen van derge-20 lijke tractie-aandrij vingen, moet een smeermiddel worden gekozen dat uit functioneel oogpunt het meest geschikt is. Met name moet de vloeistof die aanwezig is tussen de met elkaar in contact komende onderdelen, het vermogen hebben om een reversibele glasovergang te ondergaan, waarbij de viscositeit stijgt 25 en het rendement van de energie- of krachttransmissie tussen oppervlakken die onder hoge druk in rollend contact zijn wordt vergroot, en zodra ze buiten het gebied waar die oppervlakken met elkaar in contact zijn komt, direct terug te keren in de oorspronkelijke, vloeibare toestand. Ze moet ook in staat zijn 30 om rechtstreeks contact tussen metalen lichamen te voorkomen en 8103378 V ' -- -- ----- -- --- .....^ -2.- verhinderen dat metalen lichamen beschadigd raken door vastlopen, slijtage en vermoeidheid en, evenals smeermiddelen van allerlei soorten de belangrijke functies vervullen van voorkomen dat roest optreedt en dat de temperatuur stijgt of te 5 hoog wordt.

Frictie- of tractie-aandrijfinrichtingen voor de transmissie van mechanische energie of kracht zijn beschreven in een aantal technische publikaties.. Ze worden bijvoorbeeld in detail beschreven in de Amerikaanse octrooi-10 schriften 3.394.603 en 3.411.369, het Journal of Chemical and Engineering Data, Vol. 5, No. 4, blz. 499-507 (1960) door Hewko et al in Proceedings of the Symposium on Rolling Contact Phenomena, blz. 157-185 (1962), Elsevier, Amsterdam, Nederland.

Als preparaten voor gebruik in tractie-15 aandrijving is een grote verscheidenheid van stoffen voorgesteld, waaronder minerale oliën ( Japanse octrooipublikatie 24.635/1964), mengsels van dialkyl aromatische koolwaterstoffen met diarylalkanen (Japanse octrooipublikatie 40.525/1972), polymethylmethacrylaat (Japanse octrooipublikatie 31.828/1973), 20 adamantanen (Japanse octrooipublikatie 42.067/1973 en 42.068/1973), polyalkenen (Japanse octrooischriften KOKAI 4.766/1971 en 2.229/1972) en alkylnafthalenen (Amerikaans oe-trooischrift 2.549.377). In het Japanse octrooi KOKAI 40.726/1980 zijn vloeistoffen voorgesteld die worden verkregen 25 door bis-(a-methylbenzyltolueen) en/of bis-(a-methylbenzyl)- xyleen te hydrogeneren.

Hiernaast zijn ook voorstellen gedaan die betrekking hebben op naftheenoliën mët naftheenringen.

Tot deze naftheenoliën behoren bijvoorbeeld dicyclohexylethaan 30 (Amerikaans octrooischrift 3.577.361), dicyclohexylpropaan (Japanse octrooipublikatie 36.105/1978), gehydrogeneerde verbindingen met gecondenseerde ringen (Amerikaanse octrooischrift 3.411.369), nafthenen met tenminste één verzadigde koolstof-houdende cyclische ring (Amerikaans octrooischrift 3.440.894), 35 nafthenen met tenminste twee verzadigde koolstof bevattende cyclische ringen (Amerikaans octrooischrift 3.925.217) en 8103378 - 3 - mengsels van nafthenen en paraffinen (Amerikaanse octrooischrif-ten 3.595.796 en 3.595.797) alsmede een olie die wordt verkregen door het produkt van de alkylering van xyleen en/of tolueen met styreen te hydrogeneren (Japans octrooischrift 5 KDKAI 43.108/1980).

De bovengenoemde Amerikaanse octrooischrif-ten 3.440.894 en 3.925.217 omvatten een grote verscheidenheid van naftheenverbindingen en noemen bij wijze van voorbeeld een groot aantal nafthenen. De meeste van deze zijn verbindingen 10 die één of twee gehydrogeneerde ringen bezitten. Onder de vermelde verbindingen zijn er slechts een beperkt aantal die drie of meer gehydrogeneerde ringen bezitten, waaronder tercyclo-hexylverbindingen, bijvoorbeeld 1.2.3-tricyclohexylpropaan en tricyclohexylmethaan. Hoewel deze een hoge tractiefactor bezit-15 ten zijn ze weinig geschikt voor praktisch gebruik, vanwege de hoge viscositeit of hoge kristalprecipitatietemperatuur.

Uit de tot de stand van de techniek behorende technische literatuur blijkt dat naftheenolien die gehydrogeneerde ringen bevatten in het algemeen uitstekende smeren-20 de eigenschappen bezitten, in het bijzonder eigenschappen die gunstig zijn voor gebruik in tractie-aandrijvingen.

De uitvinding heeft nu ten doel te voorzien in nieuwe preparaten die geschikt zijn voor gebruik in mechanische energie- of krachttransmissie-inrichtingen. Een ander 25 doel van de uitvinding is te voorzien in dergelijke preparaten die uitmunten in tractie-eigenschappen en andere eigenschappen zoals bestandheid tegen oxydatie en bestandheid tegen corrosie en die gemakkelijk op commerciële schaal gesynthetiseerd kunnen worden uit goedkope uitgangsmaterialen. Nog een ander doel van 30 de uitvinding is te voorzien in een nieuwe werkwijze voor het laten werken van tractie-aandrijvingen.

De bovengenoemde doelstellingen worden bereikt door te voorzien in een preparaat dat geschikt is voor gebruik in mechanische energie- of krachttransmissie-eenheden-35 in hoofdzaak bestaande uit een kleine hoeveelheid van een anti-oxydant, gemengd met een koolwaterstofolie die bestaat uit ver- 8103378 * \ - 4 - bindingen met 19-30 koolstofatomen en met drie carbocyclische 6-ringen, en wel bestaande uit een mengsel van verbindingen met de formule 1, waarin Rj een tweewaardige rechte of vertakte groep C is waarin y een geheel getal van 1 t/m 3 is, R2 een groep 5 ^z®2z met een rec^te keten voorstelt waarin z een geheel getal is van 1 t/m 3, R^, R^ en R^ gelijke of verschillende alkyl-groepen voorstellen met 1 t/m 4 koolstofatomen, 1, m en n elk een geheel getal voorstellen van 0 t/m 3 en x 0 of 1 is en waarin de ringen A en B gehydrogeneerde benzeenringen zijn en 10 ring C een gehydrogeneerde benzeenring voorstelt indien x 1 is en een géhydrogeneerde benzeenring of een cyclohexaanring voorstelt indien x 0 is, waarbij de gehydrogeneerde benzeenringen voor tenminste 80 % maar minder dan 100 % van de theoretisch mogelijke verzadigingsgraad zijn verzadigd met waterstof en deze 15 koolwaterstofolie overigens onverzadigd is. Bij voorkeur zijn de ringen voor tenminste 95 % verzadigd.

In één uitvoeringsvorm van de uitvinding is x in de formule bij voorkeur 1; in een andere uitvoeringsvorm is x bij voorkeur 0. Verbindingen waaraan in die gevallen de 20 voorkeur wordt gegeven zijn onder andere gehydrogeneerd l-(benzylfenyl)-l-fenylethaan met 0 tot 2 methylsubstituenten en 0 tot 2 ethylsubstituenten, gehydrogeneerd dibenzylbenzeen met 0 tot 2 methylsubstituenten en.0 tot 2 ethylsubstituenten, gehydrogeneerd benzylbifenyl met 0 tot 2 methylsubstituenten 25 en 0 tot 2 ethylsubstituenten en gehydrogeneerd 1-bifenyl-l-fenylethaan met 0 tot 2 methylsubstituenten en 0 tot 2 ethylsubstituenten.

Met voordeel bevat het preparaat bovendien tot 100 dln bij voorkeur 10 tot 60 dln van een alkylcyclohexaan 30 waarin de alkylgroep 9 tot 20 koolstofatomen bevat, op elke 100 dln van de genoemde koolwaterstoffen.

De uitvinding heeft ook betrekking op een werkwijze voor het laten werken van een tractie-aandrijving die een gebied heeft met punt of lijncontact tussen rollende vaste 35 lichamen en waarbij het contactgebied wordt gesmeerd of geolied met een preparaat zoals hiervoor omschreven.

8103378 / * - 5 -

Er werd gevonden dat een mengsel van koolwaterstoffen met een skelet waarin drie gehydrogeneerde benzeen-ringen lineair zijn verbonden door middel van twee ketens CyH2y en twee gehydrogeneerde benzeeringen recht- 5 streeks lineair zijn verbonden door een CyH2y groep en een gehydrogeneerde benzeen- of cyclohexaanring rechtstreeks aan éën van de gehydrogeneerde benzeenringen is verbonden zonder tussenliggende verbindingsgroep, vanwege de bijzondere moleculaire structuur, bijzonder effectief is voor het vervullen 10 van de doelstelling van de onderhavige uitvinding.

De hoofdcomponent van de koolwaterstofolie volgens de uitvinding ten gebruike in mechanische energie- of krachttransmissie-inrichtingen is een naftheenachtige koolwater-stofverbinding met 19-30 koolstofatomen en met 3 koolwaterstof 15 6-ringen die wordt weergegeven door de genoemde formule 1 waarin y en z in de groepen Rj en R2 afzonderlijk 1, 2 of 3 zijn en y bij voorkeur 1 of 2 is en z bij voorkeur 1 is en waarin R^, R^ en R^ afzonderlijk alkylgroepen met 1 tot 4 koolstofatomen voorstellen, bij voormeur met 1 of 2 koolstofatomen en 20 1, m en n afzonderlijk 0, 1, 2 of 3 zijn of bij voorkeur 0,1, 2 of 3 en liefst 0, 1 of 2 voorstellen en x hetzij 0 of 1 is.

Indien x 1 is kan de verbinding met de algemene formule 1 worden weergegeven door de algemene formule 2. Indien x 0 is kan deze verbinding worden weergegeven door de 25 formule 3. In deze formules hebben Rj, R2, R^» R^, R^, 1, m en n de hiervoor genoemde betekenissen en ring G in formule 3 is een gehydrogeneerde benzeenring of cyclohexaanring.

Verbindingen met de algemene formule 1 waarin x 1 is, zijn onder andere gehydrogeneerde dibenzylbenzenen, 30 gehydrogeneerde (methylbenzyl)-benzylbenzenen, gehydrogeneerde (dimethylbenzyl)benzylbenzenen, gehydrogeneerde di-(methyl-benzyl) benzenen, gehydrogeneerde (ethylbenzyl)-benzylbenzenen, gehydrogeneerde di-(ethylbenzyl)-benzenen, gehydrogeneerde (diëthylbenzyl)-benzylbenzenen, gehydrogeneerde dibenzyltolue-35 nen, gehydrogeneerde dibenzyl-dimethylbenzenen, gehydrogeneerde dibenzyl-ethylbenzenen, gehydrogeneerde (methylbenzyl)-benzyl- 8103378 v — 6 - - i toluenen, gehydrogeneerde (dimethylbenzyl)-benzyltoluenen, gehydrogeneerde (ethylbenzyl)-benzyltoluenen, gehydrogeneerde di-(methylbenzyl)toluenen, gehydrogeneerde di-(ethylbenzyl)-toluenen, gehydrogeneerde di-(methylbenzyl)xylenen, gehydroge-5 neerde 1.l-(benzylfenyl)-fenylethanen, gehydrogeneerde 1.1- / (methylbenzy1)-feny1_7feny1ethanen, gehydrogeneerde l.l-(benzyl-fenyl)(methylfenyl)-ethanen, gehydrogeneerde l.l-(benzyl-methylfenyl)-fenylethanen, gehydrogeneerde 1.l-(benzylfenyl)-(ethylfenyl)ethanen, gehydrogeneerde 1.l-(benzylethylfenyl)-fenyletha-10 nen, gehydrogeneerde fenethyl-benzylbenzenen, gehydrogeneerde fenethyl-benzyltoluenen, gehydrogeneerde difenethylbenzenen en gehydrogeneerde difenethyltoluenen.

Onder de hiervoor genoemde verbindingen die worden weergegeven met de algemene formule 2 zijn de gehydroge-15 neerde dibenzylbenzenen en gehydrogeneerde (benzylfenyl)-fenyl-ethanen of de derivaten daarvan met 1 tot 2 methyl of ethylsub-stituenten, in het bijzonder gehydrogeneerd dibenzyltoluenen, bijzonder geschikt voor de doelstelling van de uitvinding.

Tot de verbindingen die worden weergegeven 20 met de algemene formule 1, waarin x 0 is behoren onder andere gehydrogeneerde benzylbifenylen, gehydrogeneerde benzylmono-methylbifenylen, gehydrogeneerde benzyldimethyl-bifenylen, gehydrogeneerde benzyl-trimethyl-bifenylen, gehydrogeneerde benzylmonoethyl-bifenylen, gehydrogeneerde benzyl-diethyl-bi-25 fenylen, gehydrogeneerde benzyltriethyl-bifenylen, gehydroge neerde bifenylyltolylmethanen, gehydrogeneerde (methylbi-fenylyl)tolylmethanen, gehydrogeneerde (dimethylbifenylyl)tolyl-methanen, gehydrogeneerde (trimethylbifenylyl)tolylmethanen, (ethylbifenylyl)tolylmethanen, gehydrogeneerde (diethylbifeny-30 lyl)tolylmethanen, gehydrogeneerde (bifenylyl)(ethyIfenyl)- ethanen, gehydrogeneerde (methylbifenylyl)(ethylfenyl)-methanen, gehydrogeneerde (dimethylbifenylyl)(ethylfenyl)-methanen, gehydrogeneerde (trimethylbifenylyl)(ethylfenyl)methanen, gehydrogeneerde (ethylbifenylyl)(ethy1feny1)-methanen, gehydroge-35 neerde (diethylbifenylyl)(ethylfenyl)-methanen, gehydrogeneerde 1-bifenylyl-l-fenyl-ethanen, gehydrogeneerde l-(methylbifenylyl)- 8103378 é - 7 - 1-fenylethanen, gehydrogeneerde 1-(dimethylbifenylyl)-1-fenylethanen, gehydrogeneerde l-(ethylbifenylyl)-l-fenylethanen, gehydrogeneerde l-(diethylbifenylyl)-1-fenylethanen, gehydrogeneerde l-bifenylyl-l-(methylfenyl)ethanen, gehydrogeneerde 5 l-(ethylbifenylyl)-l-(methylfenyl)ethanen, gehydrogeneerde 1-(methylbifenylyl)-l-(methylfenyl)ethanen, gehydrogeneerde l-bifenylyl-l-(ethylfenyl)ethanen, gehydrogeneerde l-(methyl-bifenylyl)-l-(ethylfenyl)ethanen, gehydrogeneerde l-(dimethyl-bifenylyl)-l-(ethylfenyl)ethanen, gehydrogeneerde l-(ethylbi-10 fenylyl)-l-(ethylfenyl)ethanen, gehydrogeneerde fenethylbi- fenylen, gehydrogeneerde fenethyl-methylbifenylen, gehydrogeneerde fenethyl-dimethylbifenylen, gehydrogeneerde fenethyl-ethylbifenylen, gehydrogeneerde fenethyl-diethylbifenylen, gehydrogeneerde (methylfenethyl)bifenylen, gehydrogeneerde 15 (methylfenethyl)-methylbifenylen, gehydrogeneerde (methyl- fenethyl)-ethylbifenylen en gehydrogeneerde (ethylfenethyl)-bifenylen.

Onder de bovengenoemde verbindingen met de algemene formule 3 zijn de gehydrogeneerde benzylbifenylen of 20 derivaten daarvan die een of twee methyl- of ethylsubstituenten bevatten bijzonder geschikt voor de doelstelling van de uitvinding.

De verbindingen met de algemene formule 2 bijvoorbeeld de gehydrogeneerde dibenzylbenzenen, worden ver-25 kregen door dibenzylbenzeen verkregen bij de reactie van benzyl-halogeniden met benzeen bij aanwezigheid van een Friedel-Crafts, katalysator te hydrogeneren. Van de benzylhalogeniden blijkt benzylchloride zich her gunstigst te gedragen. Met voordeel worden de benzylhalogeniden gebruikt in een hoeveelheid van niet 30 meer dan 1 mol, bij voorkeur 0,1 tot 0,5 mol per mol benzeen.

Van de verschillende verbindingen die geschikt zijn als Friedel-Crafts-katalysator zijn zwavelzuur, boriumtrifluoride en aluminiumchloride bijzonder geschikt gebleken waarbij alu-miniumchloride als beste keuze wordt beschouwd. De hoeveelheid 35 aluminiumchloride die moet worden gebruikt ligt bij voorkeur in het traject van 0,0001 tot 0,1 mol per mol benzylchloride.

8103378

♦ V

- 8 -

Hoewel de reactietemperatuur kan worden gekozen in het traject van 20 tot 150°C wordt er de voorkeur aangegeven de temperatuur te kiezen in het traject van 40 tot 80°C. Hoewel het voldoende is wanneer de reactiedruk net boven het minimum niveau ligt 5 die nodig is om de inhoud van de reactor in een vloeibare fase te houden, blijkt een overdruk van 0 tot 100 kPa voor de reactie gunstig te zijn. Deze reactie levert als produkt op dïbenzyl-benzeen in de vorm van een mengsel van de ortho-, meta- en para-isomeren. Deze isomeren kunnen als mengsel worden onderworpen 10 aan hydrogenering of afzonderlijk worden gehydrogeneerd. Als voorbereiding voor de hydrogenering wordt de Friedel-Crafts-kata-lysator uit het reactiemengsel verwijderd bijvoorbeeld door wassen met water en wordt het niet omgezette gedeelte van de reagentia en worden eventuele nevenprodukten van de reactie 15 uit het reactiemengsel uitgedreven bijvoorbeeld door destillatie om het dibenzylbenzeen te isoleren. Daarna wordt het geïsoleerde reactieprodukt bij aanwezigheid van een hydrogene-ringskatalysator onderworpen aan een behandeling om het te hydrogeneren.

20 Als hydrogeneringskatalysator voldoet een platina-, palladium-, rhodium-, ruthenium- of nikkel-katalysa-tor volledig. De nikkelkatalysator wordt gebruikt in een hoeveelheid in het traject van 0,1 tot 20 gew.%. De waterstofdruk ligt geschikt in het traject van 200 tot 2100 kPa. De waterstof 25 voor de hydrogenering wordt gebruikt in een hoeveelheid van 9 mol of meer per mol dibenzylbenzeen, en bij voorkeur in een hoeveelheid van 1,1 maal de bovengenoemde molverhouding. De reactietemperatuur bij het hydrogeneren ligt in het traject van 100 tot 200°C, bij voorkeur tussen 140 en 170°C. Als de hydro-30 genering tot een bepaalde hydrogeneringsgraad is verlopen wordt de reactie gestopt en wordt het gehydrogeneerde dibenzylbenzeen geïsoleerd. Deze isolatie van het reactieprodukt kan worden bereikt door eenvoudig de gebruikte katalysator te verwijderen.

Dit kan worden gedaan door filtratie of eventueel door elke 35 andere gewone methode voor de behandeling van smeermiddelen, bijvoorbeelddocrbehandeling met actieve klei. Indien nodig kan 8103378 τ * * - 9 - voor dit doel ook destillatie worden toegepast. Destillatie geeft echter in het algemeen weinig voordelen tenzij de reactie als nevenprodukten laag kokende verbindingen heeft opgeleverd, omdat, door destillatie afscheiding van volledig gehydrogeneerd 5 dibenzylbenzeen en partieel gehydrogeneerd dibenzylbenzeen of scheiding in de isomeren slechts zeer moeilijk wordt bereikt.

De bereiding van een door alkyl gesubstitueerd gehydrogeneerd dibenzylbenzeen wordt tot stand gebracht door het benzeen of het benzylhalogenide of beide te vervangen 10 door een door alkyl gesubstitueerd benzeen of door alkyl gesubstitueerd benzylhalogenide of beide als uitgangsmaterialen en door deze uitgangsmaterialen in geschikte combinaties te gebruiken. Geschikte door alkyl gesubstitueerde benzenen voor dit doel zijn tolueen, ethylbenzeen, propylbenzeen, xyleen, cumeen, 15 diethylbenzeen en methylethylbenzeen. Geschikte door alkyl gesubstitueerde benzylhalogeniden voor dit doel zijn onder andere derivaten van benzylhalogeniden die een monomethyl- of mono-ethylsubstituent bevatten. Indien dergelijke door alkyl gesubstitueerde uitgangsmaterialen worden toegepast kan de reactie 20 worden uitgevoerd onder soortgelijke omstandigheden als hiervoor beschreven en kan de hydrogenering op soortgelijke wijze worden uitgevoerd.

Als een verbinding met de algemene formule 4 (waarin en 1 de hier genoemde betekenissen hebben en X een 25 halogeenatoom voorstelt) wordt gebruikt in plaats van de bovengenoemde benzylhalogeniden of een door alkyl gesubstitueerd derivaat daarvan kunnen worden verkregen gehydrogeneerd di-fenethylbenzeen of een door alkyl gesubstitueerd derivaat daarvan.

30 Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm van de werkwijze voor de bereiding van de volgens de uitvinding toegepaste verbindingen wordt een gehydrogeneerde verbinding van het type (benzylfenyl)-fenylalkaan verkregen door reactie van een difenylalkaan met benzylhalogeniden bij aanwezigheid van een 35 Friedel-Crafts-katalysator ter verkrijging van een (benzyl- fenyl)-fenylalkaan en vervolgens hydrogeneren van dit reactie- 8103378

♦ V

- 10 -t produkt. In dit geval wordt, als een ï.ï-difenyïalkaan wordt gebruikt als het difenylalkaan, een gehydrogeneerde verbinding verkregen van het type l-(benzylfenyl)-l-fenylalkaan. Toepassing van een door alkyl gesubstitueerd 1.1-difenylalkaan of 5 een door alkyl gesubstitueerd benzylhalogenide of beide leidt tot de vorming van een gehydrogeneerde verbinding van het type door alkyl gesubstitueerd l-(benzylfenyl)-l-fenylalkaan.

Als een 1.3-difenylalkaan als difenylalkaan wordt gebruikt, wordt een gehydrogeneerde verbinding verkregen van het type 10 l-(benzylfenyl)-3-fenylalkaan en indien een 1.2-difenylalkaan wordt toegepast wordt een l-benzylfenyl-2-fenylalkaan of een 2-benzylfenyl-l-fenylalkaan verkregen. In al deze gevallen zijn het type Friedel-Crafts-katalysator, de omstandigheden bij de Friedel-Crafts-reactie voor alkylhalogeniden, de omstandigheden 15 bij de hydrogenering enz., gelijksoortig aan de hiervoor beschreven.

De bovengenoemde 1.1-difenylalkanen kunnen worden verkregen door reactie van ethylbenzeen of styreen met benzeen bij aanwezigheid van de Friedel-Crafts-katalysator.

20 De verbinding met de algemene formule 3 zoals bijvoorbeeld gehydrogeneerd benzylbifenyl worden op soortgelijke wijze als de verbinding met de algemene formule 2, verkregen door hydrogenerenvan benzylbifenylen die ontstaan bij de reactie van benzylhalogeniden met bifenylen bij aanwezig-25 heid van de Friedel-Crafts-katalysator. In dit geval ligt de hoeveelheid aluminiumchloride die wordt gebruikt bij voorkeur in het traject van 0,0001 tot 0,05 mol per mol benzylchloride. Hoewel de reactietemperatuur kan worden gekozen in het traject lopend vanaf net boven het smeltpunt van de betreffende bi-30 fenylen tot 180°C, wordt de reactietemperatuur bij voorkeur gekozen in het traject van 70 tot 100°C. Hoewel de reactiedruk slechts net voldoende hoog behoeft te zijn om de inhoud van de reactor in een vloeibare fase te houden, wordt er de voorkeur aangegeven als de druk ligt in het traject van 100 tot 600 kPa. 35 Deze reactie levert als produkt op benzylbifenyl, dat wil zeggen een mengsel van ortho-, meta- en para-isomeren daarvan.

8103378 - 11 -

Deze isomeren kunnen hetzij gemengd worden onderworpen aan hydrogenering of afzonderlijk* Ter voorbereiding op het hydro-generen wordt het reactiemengsel gewassen met water en gedestilleerd om de onomgezette reagentia en de gebruikte Friedel-5 Crafts-katalysator te verwijderen en benzylbifenyl te isoleren. Het geïsoleerde benzylbifenyl wordt dan gehydrogeneerd door invoeren van waterstof bij aanwezigheid van een hydrogenerings-katalysator. In dit geval zijn de omstandigheden voor hydrogenering gelijk aan die welke worden toegepast bij de hydrogene-10 ring van de verbinding met de algemene formule 2.

De bereiding van een gehydrogeneerde door alkyl gesubstitueerde benzylbifenylverbinding wordt tot stand gebracht door het bifenyl of benzylhalogenide of beide te vervangen door een door alkyl gesubstitueerd bifenyl of een door 15 alkyl gesubstitueerd benzylhalogenide of beide als uitgangsmaterialen en die uitgangsmaterialen in geschikte combinaties te gebruiken. Geschikte door alkyl gesubstitueerde bifenylen zijn monomethylbifenyl, monoethylbifenyl, monopropylbifenyl, dimethylbifenyl, diethylbifenyl en methylethylbifenyl. Geschik-20 te door alkyl gesubstitueerde benzylhalogeniden zijn derivaten van benzylhalogenide die monomethyl-, monoethyl- of andere soortgelijke substituenten dragen. Als deze door alkyl gesubstitueerde derivaten worden gebruikt kan de reactie worden uitgevoerd onder soortgelijke omstandigheden als hiervoor beschre-25 ven. De hydrogenering kan ook op soortgelijke wijze plaats vinden.

Als een verbinding met de algemene formule 4 waarin en 1 de hiervoor genoemde betekenissen hebben en X een halogeenatoom voorstelt, wordt gebruikt in plaats van de 30 bovengenoemde benzylhalogeniden of een door alkyl gesubstitueerd derivaat daarvan kunnen worden verkregen gehydrogeneerd fen-ethylbifenyl of een door alkyl gesubstitueerd derivaat daarvan.

Een andere voorkeursuitvoeringsvorm van de werkwijze voor de bereiding van de volgens de uitvinding te ge-35 bruiken verbindingen omvat de trappen van reactie van cyclo- hexylbenzeen of een bifenyl met styreen bij aanwezigheid van de 81 0 3 3 7 3 » - 12 - «· \

Friedel-Crafts-katalysator en hydrogeneren van het verkregen re-actieprodukt. Geschikte Friedel-Crafts-katalysatoren voor deze reactie zijn boriumtrifluoride, aluminiumchloride en zwavelzuur. Als zwavelzuur als katalysator wordt toegepast ligt de 5 hoeveelheid van deze katalysator bij voorkeur in het traject van 5 tot 50 gew.% berekend op de hoeveelheid van de gebruikte bi-fenylverbinding. Het cyclohexylbenzeen of bifenylverbinding en het styreen worden bij voorkeur gebruikt in gelijke of praktisch gelijke molaire hoeveelheden om de anders mogelijke polymerisa-10 tie van styreen in de reactie uit te sluiten. De reactietem- peratuur is bij voorkeur laag van de orde van 0 tot 30°C. Als de reactie is beëindigd, wordt het reactiemengsel gewassen met water om de gebruikte katalysator te verwijderen en daarna gedestilleerd om l-(bifenylyl)-l-fenylethaan of l-(cyclohexyl-15 fenyl)-l-fenylethaan als reactieprodukt te isoleren.

De verbinding levert, indien hij wordt onderworpen aan hydrogeneren op dezelfde wijze als hiervoor beschreven, op gehydrogeneerd l-(bifenylyl)-l-fenylethaan.

Indien een dergelijke werkwijze wordt her-20 haald onder toepassing van een door alkyl gesubstitueerd cyclohexylbenzeen of een door alkyl gesubstitueerd bifenyl of door een alkyl gesubstitueerd styreen in plaats van het cyclohexylbenzeen of bifenyl of styreen, wordt een door alkyl gesubstitueerd gehydrogeneerd l-(bifenylyl)-l-fenylethaan verkregen.

25 Door alkyl gesubstitueerde cyclohexylbenzeenverbindingen die geschikt gebruikt kunnen worden voor dit doel zijn cyclohexyl-methylbenzenen, cyclohexylethylbenzenen, cyclohexylpropylben-zenen, cyclohexyldimethylbenzenen, cyclohexyldiethylbenzenen, (methylcyclohexyl)benzenen, (dimethylcyclohexyl)benzenen, 30 (ethylcyclohexyl)benzenen, (diethyl-cyclohexyl)benzenen en mengsels daarvan. Door alkyl gesubstitueerde difenylverbindingen die geschikt hierbij gebruikt kunnen worden zijn dezelfde als hiervoor werden genoemd. Geschikte door alkyl gesubstitueerde styreenverbindingen zijn onder andere verbindingen met de al-35 gemene formule 5, waarin R^ en 1 de genoemde betekenissen hebben. Een typisch voorbeeld van dergelijke verbindingen is vinyl- 8103378 9 % - 13 - tolueen. Ook α-methyïstyreen kan op soortgelijke wijze met voordeel worden toegepast. Indien deze door alkyl gesubstitueerde derivaten worden gebruikt kan de reactie worden uitgevoerd onder soortgelijke omstandigheden als hiervoor werden beschreven.

5 Het preparaat volgens de uitvinding ten ge- bruike in mechanische energie- of krachttransmissie-inrichtin-gen kan als zodanig worden toegepast. Als het wordt gemengd met een alkyl (Cg-C^) cyclohexaan dat er aan wordt toegevoegd in een hoeveelheid van ten hoogste 100 gew.dln, bij voorkeur in 10 een hoeveelheid van 10 tot 60 gew.dln berekend op 100 gew.dln van het preparaat volgens de uitvinding, kan een preparaat worden verkregen dat een variërende viscositeitsgraad bezit en geschikt is voor gebruik in mechanische energie- of kracht-transmissie-inrichtingen zonder dat de eigenschappen die de 15 olie moet bezitten om deze functie uit te oefenen, wezenlijk achteruitgaan. Alkylcyclohexanen die geschikt zijn voor dit doel worden verkregen door alkylbenzenen, verkregen door reactie van propeentrimeer tot propeenpentameer te laten reageren met benzeen, te hydrogeneren.

20 De preparaten volgens de uitvinding kunnen naast de essentiële bestanddelen, namelijk een kleine hoeveelheid van een antioxydatiemiddel en een koolwaterstofolie zoals hiervoor beschreven, nog andere toevoegsels of nevenprodukten bevatten, mits deze geen afbreuk doen aan de bruikbaarheid in 25 mechanische energie- of krachttransmissie-systemen. Zo kunnen de preparaten, naast antioxydatiemiddelen, toevoegsels bevatten zoals roestwerende middelen, antischuimmiddelen en dergelijke.

Ze kunnen ook een kleine hoeveelheid van de nevenprodukt en bevatten die tijdens de bereiding van de koolwaterstofoliën met 30 de algemene formule 1 ontstaan. Een grote hoeveelheid aromatische koolwaterstoffen of verbindingen met een dubbele binding moeten echter bij voorkeur worden vermeden. Bij de bereiding van een verbinding met de algemene formule 1 door hydrogeneren van een overeenkomstige aromatische koolwaterstof wordt de 35 hydrogenering daarom bij voorkeur zover voortgezet tot de hydro-generingsgraad tenminste 80 % van de maximaal haalbare, bij voor- 8103378 4 - 14 - keur 95 % en liefst meer dan 95 % van de maximaal haalbare hydrogeneringsgraad bedraagt. Praktisch volledige hydrogenering, bijvoorbeeld wegnemen van de onverzadigdheid tot minder dan 1 % is praktisch onmogelijk. Een dergelijke volledige wegname 5 van onverzadigdheid is echter ook niet nodig omdat de doeleinden van de uitvinding niet worden tegengewerkt door de aanwezigheid van kleine hoeveelheden onverzadigde verbindingen. De koolwaters tof oliën die de essentiële componenten van de preparaten volgens de uitvinding bevatten zijn in de praktijk mengsels van 10 componenten in verschillende stadia van hydrogenering of iso-meren of beiden en kunnen als zodanig of in combinatie met het geschikte toevoegsel worden gebruikt zoals hiervoor uiteengezet.

De aanduiding gehydrogeneerde verbindingen moet dan ook zo worden verstaan dat hieronder vallen dergelijke 15 verbindingen die voor tenminste 80 % en bij voorkeur voor tenminste 95 % van de theoretische mogelijke hydrogeneringsgraad zijn gehydrogeneerd, berekend op het mengsel.

De tractie-coëfficiënt van een gegeven olie wordt in het algemeen gemeten door middel van een tractie-aandrijf-20 inrichting. Bij de onderhavige uitvinding wordt deze meting uitgevoerd met een vier rollen machine wrijvingstester van Soda (zie T. Kimura en M. Muraki, "Tribology", 1979 (12), blz. 255).

In deze tester treedt tractie (rollende wrijving) op in de drie contactgebieden gevormd tussen een inwendige centraal gelegen 25 rol en drie aan de buitenzijde gelegen rollen die tangentiaal zijn geplaatst rondom de binnenste centrale rol. Deze rollen worden zo geplaatst dat gelijke belastingen loodrecht op de drie contactoppervlakken werken. De oppervlaktecontactdruk, uitgedrukt in de gemiddelde druk volgens Hertz ligt in het ge-30 bied van 0,575 tot 1,157 GPa. De overige omstandigheden voor de bepaling van de tractie met deze tester zijn vermeld in tabel A.

35 8103378 - 15 -

Tabel A

Condities voor bepaling van tractie Rotatiesnelheid 1,05 tot 4,19 m/s

Slip 0 tot 0,22 m/s 5 Testrollen Materiaal legerstaal, SUJ-2

Hardheid (Hv) 760 tot 800

Afmetingen 40 mm x 9 mm (buitenste rollen) (diam. x breed- 40 mm x 5 mm (centrale 10 te) rol)

Methode van smering - opdruppelen van ca 10 ml /min

Temperatuur olie 28°C

De testprocedure omvatte: eerst instellen van de centrale en de buitenste rollen zodat ze roteren met een 15 vaste snelheid; aanbrengen van een belasting op deze rollen en daarna versnellen van de rotatiesnelheid van de buitenste rollen terwijl die van de centrale rol constant wordt gehouden, zodat een slip/rolverhouding tot stand komt die een continue meting mogelijk maakt van de verandering in het wrijvingskoppel of 20 de tractie-coëfficiënt. Het wrijvingskoppel werd bepaald door rechtstreeks meten van het torsiemoment van de niet in een leger ondersteunde as van de centrale rol met een metrekstrookjes werkende spanningsmeter.

De onder de genoemde omstandigheden bepaal-25 de tractie-coëfficient zal in het algemeen eerst rechtlijnig toenemen met toenemende slip/rol-verhouding en daarna een piek bereiken en beginnen te dalen. Van de zo getrokken kromme ligt de belangrijkste zone beschouwd uit het oogpunt van het praktisch gebruik van smeerolie in het eerste gedeelte van de 30 rechte lijn waar de hoeveelheid door de afschuifkrachten (slip) ontwikkelde warmte in de olie-laag nog niet groot is. Hierna zal dan ook de uitsluitend de tractie-coëfficient in dit gebied worden beschouwd.

Onder de proefomstandigheden van bijvoor-35 beeld een gemiddelde Hertzdruk van 1,157 GPa en een rotatiesnelheid van 4,19 m/s werden de volgende tractie-coëfficienten verkregen: 8103378 - 16— *

Viscositeit (est) Tractie-bij 40°C_ coëfficiënt

Nafthenische minerale olie 8,0 0,050

Gehydrogeneerd polyisobuteen 10,0 0,060 5 Dicyclohexaan 2,9 0,065

Ethyldicyclohexaan 4,0 0,060

Me thylcyclohexyl-

Cyclohexylmethaan 4,2 0,065

Dicyclohexylethaan 4,0 0,070 10 sec-dodecylcyclohexaan 5,4 0,050

Tercyclohexylverbindingen (mengsels van o en m) 30 0,090

Gehydrogeneerd lineair dimeer van a-methylstyreen 22 0,090 15 x Kristallen geprecipiteerd bij kamertemperatuur,

In tegenstelling hiermee was de tractie-coëfficient van het preparaat volgens de uitvinding 0,095, een waarde die duidelijk hoger is dan de waarden die worden gevonden met de hiervoor genoemde koolwaterstoffen. Er werd der-20 halve vastgesteld dat het produkt volgens de uitvinding zelfs gehydrogeneerd lineair dimeer van α-methylstyréen dat nu als een zeer goede synthetische tractie-vloeistof op de markt is, overtreft.

Behalve een goede tractie-coëfficient en 25 · een goede bestandheid tegen oxydatie moet een preparaat voor mechanische energie- of krachttransmissie ook tenminste een gietpunt of vriespunt hebben van -10°C en bij voorkeur een viscositeit bij 40°C onder atmosferische druk van 7 tot 150 est.

Viscositeit (est) Gietpunt of 30 bij 40°C_ vriespunt (°C) o-tercyclohexylverbinding - 45 m-tercyclohexylverbinding - 63 p-tercyclohexylverbinding - 162 mengsel van m- en p-tercyclo- 30 kristallen ge- 35 hexylverbindingen precipiteerd bij kamertemperatuur tricyclohexylmethaan - 59 1.1.3-tricyclohexylpropaan ca 2500 8103378 Λ - 17 -

Zoals duidelijk wordt uit het voorgaande zijn de bovengenoemde verbindingen niet geschikt als basisolie voor een preparaat voor mechanische energie of kracht-transmissie.

5 Voorts moet, om zeker te zijn van een sta biele werking van een tractie-inrichting gedurende lange tijd, het preparaat voor mechanische energie- of krachttransmissie goede afdichteigenschappen hebben. De volgende tabel laat de afdichteigenschappen zien van een preparaat voor mechanische 10 energie of krachttransmissie waarin basisoliën zijn gebruikt met een geschikte viscositeit en met betrekkelijk goede tractie-eigenschappen. De proeven werden uitgevoerd bij 120°C gedurende 70 h met nitrilrubber (Buna N) en acrylrubber, volgens een methode uit JIS K-6303.

15 _Basisolie_

Voorbeeld I en IV Olie voor tractie- aandrijving op basis van gehydrogeneerde α-methyls tyreen- 20 _dimeer_ _Rubber_

Ni tril- Acryl- Nitril- Acrylrubber rubber rubber rubber

Eigenschap_ (Buna N) (Buna N) _ 25 Gewichtstoename (%) 3,45 1,48 7,30 3,86

Volumetoename (%) 6,58 3,42 13,6 7,67

Treksterkte (MPa) 19,5 8,1 16,8 8,5

Rek (Z) 260 140 150 110

Variatie in hardheid (Z) -6 0 -6 -1

30 Aniline-punt 85°C 70°C

De olie volgens de uitvinding kan als zodanig worden gebruikt, maar bij voorkeur worden toevoegsels opgenomen.

Behalve de hiervoor beschreven tractie-35 eigenschappen moet de olie voor gebruik in een tractie-aandrijf-inrichting ook eigenschappen bezitten zoals normaal worden verwacht van gewone smeermiddelen zoals bijvoorbeeld bestandheid tegen oxydatie, bestandheid tegen de corrosieve werking van een 8103378 - 18 - middel voor het verbeteren van de viscositeitindex, bestandheid tegen slijtage, roestwerende eigenschappen, een bepaalde zwellende werking op rubber en het vermogen om schuiravorming tegen te gaan. Daarom kunnen, afhankelijk van de beoogde toepassing 5 geschikte toevoegsels worden opgenomen, bijvoorbeeld 2.6-di-tertiair-butylpara-cresol en andere soortgelijke alkylfenolen, zinkdialkyl-dithiofosfaat en andere soortgelijke zwavelfosfor-verbindingen als antioxydantia, aminen, esters en metaalzouten als roestwerende middelen, polymethacrylaten als middelen voor 10 bet verbeteren van de viscositeit-index en siliconpolymeren als antischuimmiddelen.

De uitvinding wordt nu nader beschreven aan de hand van de volgende uitvoeringsvoorbeelden.

In de volgende voorbeelden werd een prepa-15 raat dat geschikt is voor toepassing in tractie-aandrijvingen bereid door aan gehydrogeneerde dibenzyltolueen of een soortgelijke olie volgens de uitvinding toe te voegen 2.6-di-tertiair-butyl-p-cresol en zink-dialkyldithiofosfaat als antioxydantia, elk in een hoeveelheid van 0,5 gew.%. Van deze olie werd onder 20 de hiervoor genoemde omstandigheden de tractie-coëfficient bepaald en de olie werd daarna onderworpen aan een oxydatieproef volgens de methode beschreven in paragraaf 3.2 (beproevings-methode voor de oxydatiebestandheid van machine-olie voor verbrandingsmotoren) uit de Japanse Industriële Standaard (JIS) 25 K-2514-1980 (Beproevingsmethode voor de oxydatiebestandheid van smeeroliën).

Voorbeeld I

Aan 3 gew.dln tolueen werden toegevoegd 0,002 tot 0,01 gew.dln aluminiumchloride. Het mengsel werd op 30 70°C verwarmd en daarna liet men het gedurende 2 h reageren met 1 gew.dl benzylchloride die er aan waren toegevoegd. Het reactie-mengsel werd gewassen met water om de gebruikte katalysator te verwijderen en werd daarna gedestilleerd om het onomgezette deel yan de reagentia te verwijderen. Het zo verkregen dibenzyl-35 tolueen (mengsel van isomeren) werd in een autoclaaf gebracht en, bij aanwezigheid van een nikkelkatalysator, gedurende 4 h 8103378 - 19 - gehydrogeneerd onder de volgende omstandigheden: beginwaterstof-druk 4100 kPa, temperatuur 200°C, om het dibenzyltolueen (mengsel van de isomeren) te hydrogeneren. De algemene eigenschappen van dit gehydrogeneerde dibenzyltolueen zijn vermeld in tabel B.

5 De resultaten van de oxydatieproef waren als vermeld in tabel C. Ter vergelijking werd een in de handel verkrijgbare olie voor tractie-aandrijvingen op basis van gehydrogeneerd lineair α-methylstyreendimeer en een olie bereid uit een nafthenische minerale olie aan dezelfde proeven onderworpen.

10 De oxydatieproef werd uitgevoerd onder de volgende omstandigheden:

Hoeveelheid proefmonster 300 ml

Temperatuur 165,5°C

Tijdsduur 72 h 15 Oxydatiekatalysator Koper en ijzer

Voorbeeld II

Aan 4 gmol 1.1-difenylethaan werden toegevoegd 0,001 tot 0,005 gmol aluminiumchloride. Het mengsel werd op 60°C verwarmd waarna men het gedurende 20 min liet reageren 20 met I gmol toegevoegd benzylchloride. Daarna werd het reactie-mengsel uitgewassen met water om de gebruikte katalysator te verwijderen en gedestilleerd om het onomgezette deel van de reagentia te verwijderen. Het geïsoleerde l-(benzylfenyl)-l-fenylethaan (mengsel van isomeren) werd in een autoclaaf ge-25 bracht en bij aanwezigheid van een nikkelkatalysator gehydrogeneerd onder de volgende omstandigheden: beginwaterstofdruk 10100 kPa; temperatuur 140-170°C, tijdsduur 5 h, hetgeen gehydrogeneerd l-(benzylfenyl)-l-fenylethaan (mengsel van isomeren) opleverde. De algemene eigenschappen van dit reactieprodukt 30 waren als vermeld in tabel B.

Dit produkt, met toevoegsels gemengd zoals hiervoor beschreven werd beproefd ter bepaling van de tractie-coëfficient en onderworpen aan de oxydatieproef volgens paragraaf 3.2 van JIS K-2514-1980. De resultaten zijn vermeld in 35 tabel G.

8103373 - 20 -

Voorbeeld III

Een mengsel van gehydrogeneerde monoethyl-gesubstitueerde l-(benzylfeny!)-l-f.enylethaan of verbindingen met de formules 6 en 7 werd bereid volgens de werkwijze van 5 voorbeeld II behalve dat 4 gmol monoethyl gesubstitueerd 1.1-difenylethaan werden gebruikt in plaats van het 1.1-di-fenylethaan. De algemene eigenschappen van dit reactieprodukt zijn vermeld in tabel B. Dit produkt werd na te zijn gemengd met toevoegsels op de hiervoor beschreven wijze, beproefd ter 10 bepaling van de tractie-coëfficient en onderworpen aan de oxydatieproef volgens paragraaf 3.2 van JIS K-2514-1980.

De resultaten zijn vermeld in tabel C.

15 8103378 - 21 - ra ö Λ 3 g ra g »c ‘d

m Q) i-n <M

3 rj o CM Γ* t>.

*ZL +j ra ·> ·* “ * S' m -r) o 00 era m l ό « S ^ o M H-i »3 0

d <U I

0 <1) —1 M

e o i «

Τί ·Η Η H JL jL it L

u 4J bs <D * ra ra d jz j* w o a aj-QcuCTi ra w ^ p w dd'peo^tnmp o g· w «η g| OH » B » » P ° 2 S’ ¢0 ji >1 o ov£3<i-q I oo Η λα S*5 ij

2“S ί;"ϊ * " “-S3 S

»£ « a S>Mfg<*oo«

S’ S'iS 3 0-ï->g3*HO<NK|-<N

«Wl 2 > ·Η d Τ3 " " "

ooi, 3 3 >*? L ° - OO

^ <U Ό W d

•H d ® 0) Φ i—1 CÖ *H O O

O ra ra d H

1 p H

-JL 3 H

»a I rH

ra >, d ^ · raai σ\ oo co co d ff ra - * o ra ° ° ° - ra ra ra o w ra g *g f-Γ— no d bom .d σ\ O m vo ë g* g ° o o

OOHiJ»0«« l„ P2 I

d.M^cuoi-ivor'.oco ‘g ° { P, N H PO Cö O' W > j

cd >> d >> d —· I J5 I

& »d ra d ra 'O

ra ra ,Q ra γ-j S’ ra O '*-y Ή rü S ö fd d n ° H !

i—l 60 i S 2 I

| ö % > 3 « o O EO P

Hg ί ϋΐ ° - - ~ T3 ld ·β *w > § ÖO Ό O I-J g o i—i i-ι <u ra ra g < * S η ί § ° S ra 00 22 ! d ü0i-( ** o * _ o 'g .¾ o^oovomocMCT» ,.2 * öo U N rHVO OJ ΙΛ 0\ P <D -Cf λλιιλι -fid u i— d,n σ> co Ό <n j ra SI 1 J 1 °- °- °- " i < S:3 3 uo => - o o | *, öo λ £ > ί o ïï j g JQ) j g·

_ o I O

_ rj ü «Η I ·Η

o O ^ I * <u I W

o o 6^ ra öo i ra o i ra o o ^ ^ ·η ö ra μ μ I ·β

n 4J -H W5 I

^ v-/ OO O +J *ÜM*0<ÜIH

wcö S ö 3J3C0-HIO

CÖ Μ Φ Q 3 O ·Μ I

η -π ·?Ν,7ί2!2 ra m d &0 rag ! 12 ^ww^p.00 M-)cp> g ÖO CM I w ri orad ma) ra ratooi *h o 4J 4J o öo «h jq)04-i*pexj ira ο. .ί! .η d p o P-p oo dra i-p ra *^3<!rara «nra ί-» ia ·ϊ—ί >j 4_j 4-j ë ti 10)·Ρ ra i ra ü 2 .Η ·Η ·Η d I ra 0) -H -rl ra ÖO +J <U o m C H « M 3 S m .ri *J ra e S Ρ-··-ι 6*61 ra ra 2ooo,2o rnrao ra ^ ra p ·ι m Q| · ü) Ü U 4-1 i> !-< ·Η öó o-urararaw-ü f S3 S1^ f-2SJ^

•Η · -Η -Η -H -r) d >> ij 2 S 2 Jj M

Pd coó>>00!E h o > H W h m ί * 8103378 .-22-

Voorbeeld XV

Aan 5 gew.dln bifenyl werden toegevoegd 0,001 tot 0,005 gew.dln aluminiumchloride. Het mengsel werd op 70°C verwarmd en daarna liet men het 20 minuten reageren met 5 1 gew.dl benzylchloride die werden toegevoegd. Het reactiemeng- de sel werd uitgewassen met water ter verwijdering van gebruikte katalysator en daarna gedestilleerd om de onomgezette fracties van de reagentia te verwijderen. Het gevormde benzylbifenyl (een mengsel van isomeren) werd in een autoclaaf gebracht met 10 een inwendig volume van 1 liter en, bij aanwezigheid van een nikkelkatalysator, gehydrogeneerd onder een beginwaterstofdruk van 100100 kPa bij 140~170°C gedurende 2 uur. Dit leverde gehydrogeneerd bifenyl (een mengsel van isomeren) op. De algemene eigenschappen van dit gehydrogeneerde benzylbifenyl zijn ver-15 meld in tabel D.

Dit produkt, gemengd zoals hiervoor beschreven met 0,5 gew.% van 2.6-di-tertiair butyl-p-cresol en 0,5 gew.% zinkdialkyldithiofosfaat als antioxydantia werd onderzocht op zijn tractie-coefficient en onderworpen aan de oxyda-20 tieproef volgens paragraaf 3.2 van JIS K-2514-1980. De resultaten zijn vermeld in tabel E.

Voorbeeld V

' Een gehydrogeneerde benzyl-monoethylbifenyl, een mengsel met de formules 8 en 9 werd bereid volgens de werk-25 wijze van voorbeeld IV behalve dat 5 gew.dln monoethylbifenyl en 0,03 gew.dl aluminiumchloride werden gebruikt. De algemene eigenschappen van dit reactieprodukt zijn vermeld in tabel D.

Dit produkt, met andere componenten gemengd zoals hiervoor beschreven, werd beproefd op de tractie-coefficient en onderwor-30 pen aan een oxydatieproef volgens paragraaf 3.2 van JIS K-2514-1980. De resultaten zijn vermeld in tabel E.

Voorbeeld VI

In een reactor werden 1 liter cyclohexyl-benzeen en 200 ml geconcentreerd zoutzuur gebracht waarna het 35 mengsel op 15°C werd gehouden. Vervolgens werden 800 ml van een 1:1 mengsel van cyclohexylbenzeen en styreen druppelsgewijze 8103378 - 23 - in de loop van 2 uur aan het mengsel toegevoegd terwijl de temperatuur van het mengsel tussen 15 en 20°C werd gehouden. Aan het einde van het druppelsgewijze toevoegen van dit mengsel werden 200 ml geconcentreerd zwavelzuur toegevoegd om de reac-5 tie nog 30 minuten voort te doen gaan. Daarna werd het reactie-mengsel herhaalde malen uitgewassen met water ter verwijdering van resten zwavelzuur en vervolgens gedestilleerd waarbij l-(cyclohexylfenyl)-l-fenylethaan (mengsel van structuur-iso-meren) werd verkregen. Daarna werd 1 liter l-(cyclohexylfenyl)-10 1-fenylethaan in de autoclaaf gebracht en, bij aanwezigheid van een nikkelkatalysator gedurende 2 uur gehydrogeneerd met een beginwaterstofdruk van 100100 kPa bij 140-170°C, hetgeen gehydrogeneerd l-(bifenylyl)-1-fenylethaan (een mengsel van struc-tuurisomeren) opleverde. De algemene eigenschappen van dit 15 hydrogeneringsprodukt zijn vermeld in tabel D.

Er werd een preparaat dat geschikt is voor tractie-aandrijving bereid door in dit gehydrogeneerde produkt dezelfde toevoegsels op te nemen als hiervoor vermeld en dit preparaat werd beproefd ter bepaling van de tractie-coëfficient 20 en onderworpen aan de oxydatieproef van paragraaf 3.2 van JIS K-2514-1980. De resultaten zijn vermeld in tabel E.

Voorbeeld VII

Gehydrogeneerd 1-(ethylbifenylyl)-1-fenyl-ethaan, een mengsel van verbindingen met de formules 10 en 11 25 werd bereid volgens de werkwijze van voorbeeld VI, behalve dat 1 liter monoethylbifenyl werd gebruikt in plaats van het cyelo-hexylbenzeen en 800 ml van een 1:1 mengsel van monoethylbifenyl en styreen werd gebruikt in plaats van het mengsel van cyclo-hexylbenzeen en styreen. De algemene eigenschappen van dit produkt 30 zijn vermeld in tabel D. Dit produkt werd, na mengen met toevoegsels zoals hiervoor beschreven beproefd ter bepaling van de tractie-coëfficient en daarna onderworpen aan de oxydatieproef van paragraaf 3.2 van JIS K-2514-1980. De resultaten zijn vermeld in tabel E.

35 8103378 φ + v' - 24 - <u o co

•H

I ö

_ φ u1i -cf CM

I | μ 43 O cm r-1 r-- ,—, 4) 4-J aj 1> ·> ·1 ·> r4 . 03 44 -i4 o oo cn m 03 >, 1-1 3 Γί

M iH <U · S O

Φ >1 _ 43 £ ® ö d S3 ö <u te » s

Φ 44 cd on co I

00Ή 43 σι O lO Ifl I I I Φ M

O 43 44 a O a a tl d tl S tl μ,-4φθι-4 — or-co ·ρ4 ,η ω i g)

03 >,r4 MO — — σι 4-1 O 3 B

>,43 >, 3 cm I ü ft Μ 1rj 43 44 fi Φ Λ Oij

0) <U (U 1-4 Μ >ι·ι4 I

O ^ 44 14 4-1 Mi d (t S3 Φ φ φ σ o o oo

μ M-rlÖOl3®OCM'd- CM

φ O > ·γ1 M « « 1 1

03 O ·π ft iH >, O — O O

fl | i-4 > ·Η Cti 44 Μ^-Ν0Φ f4 > 03 co Φ r4 Cd 43 φ θ3 M r4 Φ >, Cd · ·τ4 S3 CO φ >, ÖH4i ·> M rH cd -Η Φ 43 Φ >, 4-1 CO Μ Cd <44 Ο Cd CO S3 4-1 00(3Φσ>οο4θβ φ Ο Φ Η «Ο 1 1 Ο Μ44>,Ογ4ΟΙ'-Ο00 Μ 03 ·Η (3 Μ 00 Ν di ft 03 >,43 Φ S I φ r4 45 ^ 44 Φ ·ρ4 Φ φ I I 1-4 44 Φ ΓΟ — — Cd-QH ΟΙ 00 ιΟ m ο3 μ η ο ο ο — Ρ», Ο > Λ Λ Λ λ I μ & ο ο ο ο τ-4 Φ Ο > ο3 >, 03 _ >4 45 ι-4 (3 Φ 4-> Φ d 03 φ φ 43 ^ ι-4 S3 Ο · 4-1 Φ φ Ö α |xj cd Φ ÖO Ο cn CO Cd Cd-QH C\ 00 CO 00 (3oör4c\ocNinS 44 μ > o o o — 0JMr4>,AQ«A r-4 O 1 a a a

ft03>,ÖO,P00\£3O00 SO O — O O

ft >, N Φ SvD CM σι co> cd 43 (3 C44 Φ I Φ _d Φ Φ "14 —1 f4 U O 43 43 4c! „ .

co S3 03 fi Ö Μ Φ r4 Φ Φ W Φ i—t ÖO 03 4-1 Φ

φ -H 03 1—I H 5 |C ΟΊ O 00 O

n<UMr4 Φ Φ Φ μ > 0—0 CM

cd Φ >> 43 43 -HO “ “ " “ £4 Φ Φ (3 CdOO 0-00 (3 C Φ a H -H > φ Φ 44 CO 44 S ÖO 1rl LH O 44 Φθ,σσ\θ<Νσ\ :φο3 ÖO μ ι—I απ4αα Or4 r4 >d >, Ο μ — uo 00 CJ Φ <3 >, n d-d- — σι ιφ 43 ö Φ I Φ 43 m φφ t—I ·γ4μ> σ> vo io m 0,0 44 44 Ο W Ο Ο O . — Ο Ο Λ Λ Λ Λ cd > ο—ο ο Μ Η Ο

Ο Ο χ-\ «-J

Ο Ο &« cd 1 Ο Ο ' Ö0 44 Φ Φ *ί — S3 φ Μ ·Η ^4 ·β -Η ÖO Cd 44

Cd 44 03 Μ 43 Cd Λ Λ d (3 SS co 03 44 44 μ Φ Ο S Ο >> CO CO ÖO -Η 43 Ν r4 pd

O O CO Ü M ft O

, ÖO -Η ·· Φ r4 O

(3, O CJC 44 44 > Cd d Φ

cd O 44440 ’H 44 Φ CO Cd O 03 >S

,0 vt -Η -H ' μ ΙΦ O 44 44 · CJ "^44 Φ Φ Φ OM-HO/-,(3cd|3 co ιη ·ϊ"0 44 44 4J f5 CJft®4JÖ0cdC®

β _ >Γ4 ,,-ι ·μ c Φ I φ 44 cd öO

Φ v-' r-J CO CO S ÖO Φ Ή 'rl g S u ® v

00 μ O O ft O 44 co P O ft "H

•Η · Φ CJ CJ 44 μ 44CdOCdW®44l44 p£| O 44 co co Φ o3 CJo30|3''-43cJ®

• -Η ·ι4 -H -H >, cd >, CO Φ bp cd O

CA O > > O fd $4«1t4 0Ss5MS4 HO>H'-'H44ft 8103378 «* .r· - 25 -

Voorbeeld VIII

Dodecyïbenzeen, verkregen door reactie van propeentetrameer met benzeen werd in een autoclaaf gebracht en, tij aanwezigheid van een nikkelkatalysator, onder een beginwater-5 stofdruk van 50100 kPa bij 150°C gedurende 4 uur gehydrogeneerd ter bereiding van alkylcyclohexaan. Er werd een olie voor tractie-aandrijving bereid door 50 vol.dln van dit alkylcyclohexaan te mengen met 50 vol.dln van het gehydrogeneerde dibenzyl-tolueen, verkregen in voorbeeld I, en in dit mengsel op te 10 nemen 0,5 gew.%, berekend op de hoeveelheid van het mengsel, aan 2.6-di-tertiair butyl-p-cresol en 0,5 gew.% zinkdialkyl-dithiofosfaat. Deze vloeistof werd beproefd ter bepaling van de tractie-coëfficient en onderworpen aan de oxydatieproef volgens paragraaf 3.2 van JIS K-2514-1980. De resultaten van deze 15 proeven zijn tezamen met de algemene eigenschappen vermeld in tabel F.

Voorbeeld IX

Door de werkwijze van voorbeeld VIII te volgen, werd een olie voor tractie-aandrijving bereid uit 20 50 vol.dln van het alkylcyclohexaan verkregen in voorbeeld VIII

en 50 vol.dln gehydrogeneerd benzylbifenyl zoals verkregen in voorbeeld IV. Daarna werd de vloeistof onderworpen aan dezelfde proeven als beschreven in voorbeeld VIII. De resultaten zijn vermeld in tabel F.

25 8103378 ν· - 26 -

Tabel F ” --- -............~

Algemene eigenschappen

Eigenschap_ Voorbeeld VIII Voorbeeld IX

S.G. (15/4°C) 0,88 0,87 5 Uiterlijk kleurloos,helder kleurloos,helder

Viscositeit (est) (40°C) 20,2 17,5

Viscositeit (est) (100°C) 3,4 3,1

Gietpunt (°C) -37,5 -35

Ontvlammingspunt (°C) 150 150 10 Hydrogeneringsgraad (%) 98 98

Tractie-coëfficient en resultaat van oxydatieproef

Voorbeeld VIII Voorbeeld IX Tractie-coëfficient 0,086 0,088 15 Oxydatieproef: \ï

Viscositeitsverhouding 1,08 1,07

Toename totaal zuurgetal (mg KOH/g) 0,07 0,05

In heptaan onoplosbare fractie 20 na de oxydatieproef (gew.%) 0,15 0,13

Zoals uit de voorbeelden blijkt, leverde de toevoeging van dodecylcyclohexaan preparaten op met een aanzienlijk lagere viscositeit en aanzienlijk lagere gietpunten 25 zonder dat een wezenlijk verlies optrad in de tractie-coëfficient of de oxydatiestabiliteit.

Het zal duidelijk zijn dat de uitvinding niet is beperkt tot de exacte uitvoeringsdetails of de exacte verbindingen, preparaten en methoden die hiervoor zijn beschre-30 ven maar ook allerlei aan de vakman duidelijke modificaties en equivalenten omvat.

8103378

Claims (21)

1. Preparaat, geschikt voor gebruik in mechanische energie- of krachttransmissie-eenheden, in hoofdzaak bestaande uit een kleine hoeveelheid van een antioxydant, ge-5 mengd met een koolwaterstofolie, met het kenmerk, dat de koolwaterstof olie 19 tot 30 koolstofatomen bezit en per molecuul drie carbocyclische zesringen bezit en bestaat uit een mengsel van verbindingen met de formule 1, waarin Rj een tweewaardige rechte of vertakte C H« keten voorstelt waarin y een geheel ge- y zy 10 tal is van 1 tot 3, een rechte C groep voorstelt waarin z een geheel getal is van 1 tot 3, R^, R^ en Rj. gelijke of verschillende alkylgroepen voorstelleiinet 1 tot 4 koolstofatomen, 1, m en n elk een geheel getal voorstellen van 0 tot 3 en x 0 of 1 is en waarin de ringen A en B gehydrogeneerde benzeenringen 15 zijn en ring C een gehydrogeneerde benzeenring is, indien x 1 is en een gehydrogeneerde benzeenring of een cyclohexaanring voorstelt indien x 0 is waarbij de gehydrogeneerde benzeenringen voor tenminste 80 Z maar minder dan 100 % van wat theoretisch mogelijk is, zijn verzadigd en de koolwaterstofolie ove-20 rigens onverzadigd is.

1 ' - 27 -

2. Preparaat volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de benzeenringen in de verbinding met formule 1 voor tenminste 95 % zijn verzadigd.

3. Preparaat volgens conclusie J of 2, 25 met het kenmerk, dat x in formule 1 de waarde 1 heeft.

4. Preparaat volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat de koolwaterstofolie omvat gehydrogeneerd l-(benzyl-fenyl)-l-fenylethaan met 0 tot 2 methylsubstituenten en 0 tot 2 ethylsubstituenten.

5. Preparaat volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat de koolwaterstofolie gehydrogeneerd dibenzyl-benzeen omvat met 0 tot 2 methylsubstituenten en 0 tot 2 ethylsubstituenten.

6. Preparaat volgens conclusie 5, met het 35 kenmerk, dat x in formule 1 de waarde 0 heeft.

7. Preparaat volgens conclusie 6, met het 8103378 V. - 28 - < ί* kenmerk, dat de koolwaterstofolie omvat gehydrogeneerd benzyl-difenyl met 0 tot 2 methylsubstituenten en 0 tot 2 ethylsub-stituenten.

8. Preparaat volgens conclusie 6, met het 5 kenmerk, dat de koolwaterstofolie omvat gehydrogeneerd 1-bifenyl-1-fenylethaan met 0 tot 2 methylsubstituenten en 0 tot 2 ethylsubstituenten.

9. Preparaat volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het bovendien per 100 gew.dln 10 van de koolwaterstofolie bevat tot 100 gew.dln van een alkyl-cyclohexaan waarin de alkylgroep 9 tot 20 koolstofatomen bevat.

10. Preparaat volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat de hoeveelheid alkylcyclohexaan per 100 gew.dln van de koolwaterstofolie bedraagt 10 tot 60 gew.dln.

11. Werkwijze voor het laten werken van tractie-aandrijving die een gebied met punt- of lijncontact tussen rollende vaste lichamen hebben, met het kenmerk, dat men het contactgebied smeert met een koolwaterstofolie die 19 tot 30 koolstofatomen bevat en drie carbocyclische zesringen bezit 20 en bestaat uit een mengsel van verbindingen met de formule 1, waarin Rj een tweewaardige rechte of vertakte C §roeP voorstelt waarin y een geheel getal is van 1 tot 3, R2 een rechte ^z^2z 8roeP voorstelt waarin z een geheel getal van 1 tot 3 is, R^, R^ en R^ gelijke of verschillende alkylgroepen voorstellen 25 met 1 tot 4 koolstofatomen, 1, m en n elk een geheel getal van 0 tot 3 voorstellen en x 0 of 1 is en waarin de ringen A en B gehydrogeneerde benzeenringen voorstellen en ring C een gehydro-geneerde benzeenring is indien x 1 is en een gehydrogeneerde benzeenring of een cyclohexaanring voorstelt indien x 0 is, 30 waarbij de gehydrogeneerde benzeenringen voor tenminste 80 % maar minder dan 100 % van de theoretisch mogelijke hydrogenerings-graad zijn verzadigd met waterstof en de koolwaterstofolie overigens onverzadigd is.

12. Werkwijze volgens conclusie II, met het 35 kenmerk, dat de ringen in de koolwaterstofolie voor tenminste 95 % zijn verzadigd. 8103378 J· - 29 -

13. Werkwijze volgens conclusie 11 of 12, met het kenmerk, dat de koolwaterstofolie is gestabiliseerd met een antioxydans.

14. Werkwijze volgens conclusie 11-13, 5 met het kenmerk, dat x in formule 1 de waarde I heeft.

15. Werkwijze volgens conclusie 11-13, met het kenmerk, dat de koolwaterstofolie gehydrogeneerd (benzyl-fenyl)-fenylethaan omvat met 0 tot 2 methylsubstituenten en 0 tot 2 ethylsubstituenten.

16. Werkwijze volgens conclusie 11-13, met het kenmerk, dat de koolwaterstofolie gehydrogeneerd di-benzylbenzeen omvat met 0 tot 2 methylsubstituenten en 0 tot 2 ethylsubstituenten.

17. Werkwijze volgens conclusie 11-13, 15 met het kenmerk, dat x de waarde 0 heeft.

18. Werkwijze volgens conclusie 11-13, met het kenmerk, dat de koolwaterstofolie gehydrogeneerd benzyl-bifenyl omvat met 0 tot 2 methylsubstituenten en 0 tot 2 ethylsubstituenten.

19. Werkwijze volgens conclusie 11-13, met het kenmerk, dat de koolwaterstofolie gehydrogeneerd bi-fenyl-fenylethaan omvat met 0 tot 2 methylsubstituenten en 0 tot 2 ethylsubstituenten.

20. Werkwijze volgens een der conclusies

25 IJ-19, met het kenmerk, dat het preparaat per 100 gew.dln van de koolwaterstofolie tot 100 gew.dln van een alkylcyclohexaan bevat waarin de alkylgroep 9 tot 20 koolstofatomen bevat.

21. Werkwijze volgens conclusie 11-20, met het kenmerk, dat het preparaat op elke 100 gew.dln van de 30 koolwaterstofolie 10 tot 60 gew.dln van een alkylcyclohexaan bevat waarin de alkylgroep 9 tot 20 koolstofatomen bezit. 8103378 - V- » (ΡΛ (R*)« (RA CRA <&)- /ry r,-Tb c y ( αΛ_ r,-Tb j- r, -y c \ ' 1 ^ 2 (Rj^ (Ri,L (r \ CH» , , & νφ-Ö o "ö . 3 4 CH,X 5 CiHf CH CHj C H, O “O“‘-O 0“<^cm‘O 6 7 oo^} o*<Po 8 9 CH> ^ ^ O-O-A Ol£K3 10 11 NIPPON STEEL CHEMICAL CO.,LTD., te Tokio, Japan MITSUBISHI OIL COMPANY,Limited, te Tokio, Japan 8103378