DE1075777B

DE1075777B - Schmierfett auf Mineralölbasis mit einem Gehalt an Metallseifen höherer Fettsäuren

Info

Publication number: DE1075777B
Application number: DENDAT1075777D
Authority: DE
Inventors: Uniondale N. Y. Richard Augustine Butcosk (V. St. A.)
Original assignee: Socony Mobil Oil Co Inc
Current assignee: ExxonMobil Oil Corp
Priority date: 1956-11-20
Publication date: 1960-02-18
Also published as: USRE24681E; GB845237A; US2842493A

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf Schmierfette auf Mineralölbasis mit einem Gehalt an Metallseifen von höheren Fettsäuren einschließlich Wollfett-Fettsäuren.

Es sind Schmierfette bekannt, welche Wollfett-Fettsäuren oder deren Seifen als Bestandteil enthalten. Bei Calciumseifen enthaltenden Schmierfetten ist es bekannt, Wollfett-Fettsäuren als Stabilisierungsmittel zu verwenden. Es ist ferner bekannt, Schmierfette unter Verwendung von saurem Wollfett und Zinkstaub herzustellen, wobei wenigstens ein Teil der Mischung eine Zinkseife bildet.

Es sind ferner Schmierfette bekannt, die außer Mineralöl und/oder synthetischem Öl und einer oxydierten aromatenreichen Erdölfraktion eine geringe Menge von Alkali-, Erdalkali-, Aluminium- und/oder Zinkseifen von verschiedenen Fettsäuren einschließlich von solchen enthalten, die aus Fetten tierischer Herkunft, wie Talg, Schtnalzöl, Knochenöl, Klauenöl, Wollfett oder Pferdefettöl, stammen.

Es ist auch ein Schmierfett auf Mineralschmierölgrundlage bekannt, das einen Gehalt an Alkali- und bzw. oder Erdalkaliseifen der Lanopalminsäure besitzen. Wollfett enthält eine geringe Menge der Lanopalminsäure. Man kann jedoch mit Wollfettseifen nicht denselben Effekt wie mit Seifen der Lanopalminsäure erzielen.

Die Erfindung bezweckt die Schaffung eines Schmierfettes auf Mineralölbasis mit einem Gehalt an Metallseifen, das gute Lager- und Gebrauchsstabilität besitzt und seine Schmierqualität über einen weiten Bereich von Arbeitsbedingungen und auch in Gegenwart von überschüssigem Wasser behält.

Es ist gefunden worden, daß man ein derartiges Schmierfett mit einem bestimmten Gehalt an Seifen von Wollfett-Fettsäuren und anderen höheren Fettsäuren mit bestimmten Metallen, unter Einhaltung bestimmter Molverhältnisse zwischen den Metallkomponenten, erhalten kann.

Das Schmierfett gemäß der Erfindung ist durch einen Gehalt einer Mischung von Seifen gekennzeichnet, in denen die Säurekomponenten zu etwa 15 Gewichtsprozent bis etwa 80 Gewichtsprozent aus Wollfett-Fettsäuren und der Rest aus einer oder mehreren aliphatischen Säuren mit wenigstens etwa 12 Kohlenstoffatomen je Molekül bestehen, eine der Metallkomponenten Lithium ist und wenigstens eine andere Metallkomponente aus Calcium, Strontium, Barium oder Zink besteht, wobei das Molverhältnis von Lithium zu Calcium zwischen etwa 27 :1 und etwa 4:1, das Mol verhältnis von Lithium zu Strontium zwischen etwa 42 :1 und etwa 2,8 :1, das Mol verhältnis von Lithium zu Barium zwischen etwa 33 :1 und etwa 3 :1 und das Molverhältnis von

mit einem Gehalt an Metallseifen

höherer Fettsäuren

Anmelder:

Socony Mobil Oil Company, Inc.,
New York, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter: Dr. E. Wiegand, München 15,
und Dipl.-Ing. W. Niemann, Hamburg 1, Ballindamm 26, P atentanwälte

Beanspruchte Priorität:
„_n V. St. v. Amerika vom 20. November 1956

Richard Augustine Butcosk, Uniondale, N. Y. (V. St. A.), ist als Erfinder genannt worden

Lithium zu Zink zwischen etwa 30 :1 und etwa 5 :1 liegt.

Die Schmierfette gemäß der Erfindung zeichnen sich durch eine Kombination von vorteilhaften Eigenschäften aus, die bei den geschilderten bekannten Schmierfetten nicht erhalten werden kann.

Es wurde zunächst angenommen, daß Calciumseifen, wenn sie in den hier beschriebenen Lithiumschmierfetten vorhanden sind, die Wasserwiderstandsfähigkeit solcher Schmierfette zerstören. Es ist jedoch gefunden worden, daß geringe Mengen von Calciumseifen den Lithiumschmierfetten eine weitere Verbesserung erteilen, anstatt sie zu verschlechtern. Bei weiterer Untersuchung der Wirkung von Calciumseifen wurde überraschenderweise festgestellt, daß Calciumseifen das Merkmal der Wasserwiderstandsfähigkeit nicht zerstören. Möglicherweise sind die früheren Annahmen darauf zurückzuführen, daß sich eine ungenügende Dehydratisierung infolge der Verwendung zu niedriger Temperaturen ergab.

Wollfettsäuren sind in der Technik bekannt; sie sind beispielsweise in einer Arbeit von E. S. Lower in »Industrial Chemist« in den Ausgaben vom März, Mai und Oktober 1947 im einzelnen beschrieben.

909 730/447

Physikalische Eigenschaften von Wollwachsfettsäur,en und eines typischen Wollfett-Fettsäureproduktes sind in der nachstehenden Tabelle angegeben.

Physikalische Eigenschaften von Wollfett-Fettsäuren

Feuchtigkeit, %

Unverseifbares, %

Verseifbares, %

Freie Fettsäuren, wie Ölsäure, °/o

Freies neutrales Fett, % .

Verseifungszahl

Jodzahl

Titer ⁰C

Bereich

Ibis 5

3 bis 7

70 bis 98

70 bis 95

Obis 5

120 bis 190

20 bis 50

40 bis 45

Typisch

95

84

keins
170

25 bis 34
40 bis 43

Die vorstehende Tabelle ist insbesondere kennzeichnend für Wollfett-Fettsäuren, wie sie in Großbritannien erzeugt werden. In letzter Zeit stehen in den USA., seit man Lanolinalkohole und Cholesterin aus Degras (Wollfett) gewinnt, Wollfett-Fettsäuren von etwas anderen physikalischen und chemischen Eigenschaften zur Verfügung, und diese sind das bevorzugte Material.

USA.-Wollfett-Fettsäuren, gewonnen

als Nebenprodukt der Lanolinalkohol- und

Cholesterinherstellung

Säurezahl 105 bis 125

Verseifungszahl 140 bis 165

Jodzahl (Hanus) 10 bis 20

Titer, ⁰C 50 bis 53

Acetylzahl 45 bis 75

Wasser, °/o 1 bis 3

Asche, Vo 0,2 bis 0,6

Geeignete aliphatische Säuren mit wenigstens 12 Kohlenstoffatomen je Molekül sind Stearinsäure, Oxystearinsäuren, wie 12-Oxystearinsäure, Oleinsäure, Palmitinsäure Oxypalmitinsäuren, Myristinsäure, Oxymyristinsäure. Es können auch Fettstoffe, die wesentlich Anteile der vorgenannten Säuren enthalten, bei der Herstellung des Schmierfetts gemäß der Erfindung benutzt werden. Beispiele für solche Stoffe sind pflanzliche und tierische Fette und öle sowie Fischöle und ihre Hydrierungsprodukte, Stearin, hydrierte Talgfettsäuren, hydrierte Sojabohnenfettsäuren und partiellhydrierte Seetieröle, pflanzliche öle und tierische Öle. Vorzugsweise werden zusammen mit den Wollfett-Fettsäuren Stearinsäure, Palmitinsäure und Myristinsäure verwendet. Ein besonders hervorragendes Schmierfett wird mit ausgeglichenen Anteilen von Wollfett-Fettsäuren, Stearinsäure und Oxystearinsäure erhalten.

Bei der Herstellung der Schmierfette gemäß der Erfindung ist die Zusammensetzung der Säurekomponente der Lithiumseife kritisch. Es ist gefunden worden, daß die gewünschte Eigenschaft der Wasserwiderstandsfähigkeit nur dann erhalten wird, wenn man etwa 15 bis 80 Gewichtsprozent Wollfett-Fettsäuren benutzt, während der Rest der Säurekomponenten aus aliphatischen Säuren der oben beschriebenen Art besteht. Ausgezeichnete Schmierfettzusammensetzungen werden erhalten, wenn die Säurekomponenten etwa 25 bis 50 Gewichtsprozent Wollfett-Fettsäuren und als Rest aliphatische Säuren der vorgenannten Art umfassen. Wenn Lithiumseifen 5. von Wollfett-Fettsäuren bei den entsprechenden Schmierfettzusammensetzungen auf Lithiumbasis vollständig fehlen, dann haben die letzteren unzureichende Wasserwiderstandseigenschaften. Selbst wenn Lithiumseifen von Wollfett-Fettsäuren zusammen mit anderen Lithiumseifen, wie Lithiumstearat, vorhanden sind, jedoch in unzureichendem Verhältnis, haben sich die entstehenden Zusammensetzungen als nicht zufriedenstellend erwiesen. Andererseits ist ein Schmierfett, das nur Lithiumseifen von Wollfett-Fettsäuren enthält, den Schmierfetten gemäß der Erfindung unterlegen. Ein solches Schmierfett verfestigt sich bei längerer Lagerung, d. h., das Schmierfett erhält eine zu feste Konsistenz, so daß es im Gebrauch nicht richtig schmiert.

ao Die fertigen Schmierfette gemäß der Erfindung können etwas sauer oder etwas basisch reagieren oder neutral sein. Die fertigen Schmierfette können z. B. eine Menge an Säure enthalten, die bis zu 0,5 Gewichtsprozent Oleinsäure äquivalent ist, oder sie können z. B. eine Menge an Alkali enthalten, die bis zu 0,2 Gewichtsprozent Lithiumhydroxyd äquivalent ist.

Die Lithiumschmierfettzusammensetzungen gemäß der Erfindung enthalten auch kleine, aber kritische Mengen an Calcium-, Strontium-, Barium- und bzw. oder Zinkseifen. Wenn Calciumseifen benutzt werden, soll das Molverhältnis von Lithium zu Calcium zwischen etwa 27 :1 und etwa 4 :1 liegen, wobei Molverhältnisse innerhalb des Bereiches von 14:1 bis 9,5 :1 bevorzugt werden. Wenn Strontiumseifen benutzt werden, soll das Molverhältnis von Lithium zu Strontium etwa 42:1 bis etwa 2,8:1 betragen; vorzugsweise liegt das Molverhältnis in dem Bereich von 14:1 bis 4,7 :1. In entsprechender Weise liegen bei Gemischen von Lithium- und Zinkseifen die Molverhältnisse zwischen etwa 30 :1 und 5 :1, vorzugsweise in dem Bereich von 15 :1 bis 7,5 :1. Wenn Bariumseifen benutzt werden, soll das Molverhältnis von Lithium zu Barium zwischen etwa 33 :1 und etwa 3 :1 liegen; vorzugsweise werden Molverhältnisse in dem Bereich von 16 :1 bis 13 :1 angewendet. Wenn zwei, drei oder alle vier Seifen der Metalle Calcium, Strontium, Barium und Zink benutzt werden, liegt das Molverhältnis von Lithium zu jedem dieser Metalle zwischen etwa 14 :1 und etwa 4,7 :1.

Die Gesamtmenge an Seifen ist auch für die Eigenschaften der Schmierfette gemäß der Erfindung von Bedeutung. Die Seifen sollen zweckmäßig etwa 5 bis etwa 30 Gewichtsprozent und vorzugsweise etwa 7 bis etwa 20 Gewichtsprozent der fertigen Schmierfette darstellen.

Bei der Herstellung der Schmierfette können dem öl vorgeformte Seifen einverleibt werden; die Seifen können jedoch auch an Ort und Stelle in dem öl ge-

bildet werden. Es kann eine Vielzahl von Lithium-, Calcium-, Strontium-, Barium- und Zinkverbindungen bei der Herstellung der Seifen benutzt werden, z. B. Lithiumverbindungen in Form des Hydroxyds, Carbonats und Hydrids. Im allgemeinen wird jedoch

Lithiumhydroxyd bevorzugt. Brauchbare Calciumverbindungen sind z. B. das Hydroxyd, Oxyd und Carbonat, wobei das Hydroxyd bevorzugt wird. Geeignete Strontiumverbindungen sind das Carbonat und das Hydroxyd-octahydrat, wobei das letztere bevorzugt wird. Geeignete Bariumverbindungen sind

das Hydroxyd, und das Hydroxyd-octahydrat (Ba(OH.),,-8H₂O), wobei das letztere bevorzugt wird. Als Zinkverbindungen können z. B. verwendet werden: Zinkoxyd, -carbonat und -stearat (zuvor gebildet) ; die letztgenannte Verbindung wird bevorzugt.

Der Mineralölbestandteil der Schmierfette gemäß •der Erfindung kann verschiedenen Charakter haben. Der ölbestandteil wird durch eine SUS-Viskosität von über 1 bei 37° C und im allgemeinen von etwa 60 bis etwa 6000 bei 37° C gekennzeichnet. Das Öl kann naphthenischen oder paraffinischen Charakter taben. Geeignete öle sind z. B. ein naphthenisches Mineralöl mit einer SUS-Viskosität von 70 bei 37° C und ein lösungsmittelraffiniertes naphthenisches öl mit einer SUS-Viskosität von 80 bei 37° C.

Die Herstellung von Schmierfetten gemäß der Erfindung wird nachstehend an Hand einiger Beispiele näher erläutert.

Beispiel 1
Lithium-Calcium-S chmier f ett

Sämtliche Fettstoffe, Wollfett-Fettsäuren und beispielsweise hydrierte Talgfe'ttsäuren, und 30 bis 40% der Gesamtmenge des Mineralöles werden in einen geeigneten Schmierfettkessel eingebracht. Das Verhältnis von Wollfett-Fettsäuren zu Stearinsäure (dem Hauptbestandteil von hydrierten Talgfettsäuren) beträgt 3 :8. Die sich ergebende Mischung wird auf etwa ■60 bis 71° C erhitzt, und dann wird der erforderliche Anteil an Lithiumhydroxydmonohydrat, in Wasser gelöst, zugegeben. Danach folgt ein Zusatz von Waschwasser. Darauf wird trockenes Ca(OH)₂ zugegeben; das Molverhältnis von Lithium zu Calcium beträgt 14 :1. Sodann wird die so erhaltene Mischung auf 193 bis 199° C während einer Zeit von 1 bis 3 Stunden erhitzt. An dieser Stelle wird der Rest des bei der Herstellung der Schmierfettzusammensetzung benutzten Mineralöls zugefügt und die gesamte Masse während einer Zeit von 1 bis 2 Stunden wieder auf 199 bis 205° C erhitzt. Das sich ergebende flüssige Produkt wird aus dem Schmierfettkessel in Pfannen abgezogen und auf Raumtemperatur (21 bis 27° C) abkühlen gelassen. Die Abkühlung nimmt im allgemeinen 2 bis 10 Stunden in Anspruch. Die so erhaltenen gekühlten Schmierfettblöcke werden zu einem butterartigen Produkt der gewünschten Penetration gewalzt.

Beispiel 2
Lithium-S trontium-S chmierf ett

Die Verfahrensweise zur Herstellung eines Lithium- :Strontium-S chmierf ettes ist im wesentlichen die gleiche wie im Beispiel 1. In diesem Falle werden jedoch Lithiumhydroxyd und Strontiumhydroxyd in Wasser gelöst und in der gleichen Stufe der Herstellung zugesetzt. Es erfolgt daher kein Zusetzen eines trockenen Hydroxyds wie bei Verwendung von Ca(OH)₂. Das Verhältnis von Wollfett-Fettsäuren zu 'Stearinsäure beträgt wieder 3:8; das Molverhältnis von Lithium zu Strontium 14 :1.

Beispiel 3
Lithium-Barium-Schmierfett

Die Herstellung eines Lithium-Barium-Schmierfettes wird in der gleichen Weise durchgeführt wie •diejenige des Lithium-Strontium-Schmierfettes gemäß ^Beispiel 2. Das Verhältnis von Wollfett-Fettsäuren zu Stearinsäure beträgt 3 :8, das Molverhältnis von Lithium zu Barium 16 :1.

Beispiel 4
Lithium-Zink-Schmierfett

Die Herstellungsweise für ein Lithium-Zink-Schmierfett ist die gleiche wie diejenige für das Lithium-Calcium-Schmierfett gemäß Beispiel 1 mit der folgenden Abänderung: Das LiOH · H₂O wird in

ίο Wasser gelöst und das Zinkstearat unmittelbar danach zugesetzt. Das Molverhältnis von Wollfett-Fettsäuren zu Stearinsäure beträgt 3 : 8, das Molverhältnis von Lithium zu Zink 15 :1.

Schmierfettzusammensetzungen gemäß der Erfindung sind verschiedenen Prüfungen unterworfen worden, um ihre Eigenschaften bei der Lagerung und im Gebrauch unter Bedingungen zu bestimmen, die denjenigen während ihres tatsächlichen Gebrauches ähneln.

Eine dieser Prüfungen betrifft die Bearbeitung der Schmierfette mit 10 Gewichtsprozent Wasser in einem Motor-Matik-Gerät für 100000 Doppelhube. Diese Prüfung ist ein Maß der mechanischen Stabilität des Schmierfettes beim Aussetzen gegenüber Wasser und ist in Military Specification MIL-G-IO 924, Abänderung 2, beschrieben.

Bei einer anderen Prüfung wird die Wirksamkeit des Schmierfettes hinsichtlich der Verhinderung der Korrosion von Metallteilen gemessen, auf welche das .Schmierfett aufgebracht wird. Das ist der CRC-Free-Water-Corrosion-Test, der in der Military Specification MIL-G-25013A beschrieben ist. Der 4,3,2,2- bis 4,3,2,2,4-Test ist als Lagerschutzprüfung bekannt.
Eine dritte Prüfung mißt die Stabilität des Schmierfettes unter strengen Lagerungsbedingungen. Dies ist der Ofentest unter beschleunigten Bedingungen. Bei beschleunigtem Ofentest wird eine 60mal bearbeitete Probe in einen Coors-Tiegel Nr. 0 von niedriger Form gebracht. Es wird eine ¹/2-Skalen-Konus-Penetration ausgeführt; der so erhaltene Wert wird als die Anfangspenetration genommen. Eine frische Probe des Schmierfettes (unbearbeitet) wird in einen anderen Tiegel (der gleichen Größe) gebracht, und der Tiegel wird 3 Tage in einem Ofen bei 71° C stehengelassen.

Am Ende der dreitätigen Dauer wird der letztgenannte Tiegel aus dem Ofen genommen und auf 25° C abgekühlt. Es wird erneut die V2-Skalen-Konus-Penetration an der so behandelten Probe bestimmt; der so erhaltene Wert wird als die Endpenetration genommen. Das Ausmaß (%>) der Härtung des Schmierfettes unter diesen beschleunigten Bedingungen wird wie folgt berechnet:

% Härtung =

Differenz zwischen Anfangs- und
Endpenetration X 100

Änf angsp enetr ation

Die Wechselbeziehung zwischen dem Prozentwert der Härtung und den tatsächlichen Lagerbedingungen führt zu der folgenden Skala:

40% und höher = übermäßige Härtung

bei 3- bis 12monatiger Lagerung
31 bis 40% = ausreichend

15 bis 30% = ausgezeichnet bis gut

Ergebnisse der mit typischen Schmierfetten gemäß der Erfindung durchgeführten Prüfungen sind in der nachstehenden Tabelle I angegeben.

Tabelle I

Physikalische Eigenschaften von Schmierfetten, die mit Lithiumseifen
im Gemisch mit anderen Metallseifen hergestellt sind.

Lithium
Barium

Lithium
Zink

Lithium
Strontium

Lithium
Calcium

Lithium

Calcium

Strontium

Molverhältnis von Lithium zu anderem Metall ....

Wollfett-Fettsäuren

Stearinsäure

Mineralöl (SUS-Viskosität von 500 bei 37° C),

lösungsmittelraffiniert

Lithiumhydroxyd (LiOH- H₂O)

Bariumhydroxyd (Ba (OH)₂)

Strontiumhydroxyd (Sr (O H)₂ · 8 H₂ 0)

Kalkmehl (Ca(OH)₂)

Zinkstearat

Penetration (ungewalkt/gewalkt)

50 000 X Vie" Trockenkneter-Test

100 000X¹Ai" mit 10% H₂O ,

Beschleunigter Ofentest, 3 Tage bei 71° C Härtung

ASTM-Tropfpunkt

CRC-Free-Water-Corrosion-Test (14 Tage — destilliertes Wasser)

Die in Tabelle I angegebenen Ergebnisse zeigen, daß feste Schmierfette mit guter Lagerbeständigkeit unter Verwendung von Wollfett-Fettsäuren und Stearinsäure und mit einer Kombination von Lithium und einem Metall der Gruppe II des Periodischen Systems, das ein Atomgewicht .zwischen 40 und 137 hat, hergestellt werden können. Alle diese Schmierfette haben einen ausgezeichneten Widerstand gegen Niederbrechen durch Scherwirkang sowohl unter nassen als auch unter trockenen Bedingungen. Es ist ferner zu beachten, daß alle diese Schmierfette hohe Schmelzpunkte über 177° C haben. Eine Betrachtung sämtlicher Ergebnisse zeigt, daß das Lithium-Calcium-Schmierfett als außergewöhnlich gut zu bezeichnen ist.

Weitere Schmierfette der hier inBetracht.gezogenen Art sind in Tabelle II gezeigt. Hier hat der Ölträger eine geringere Viskosität als bei den Schmierfetten gemäß Tabelle I. Auch in diesem Fall besitzen die Schmierfettzusammensetzungen ausgezeichnete Eigenschaften.

Tabelle II

16:1
3,00%
8,00%

87,00%
1,60%
0,40%

256/277
337
342
32%
188° C

15:1
3,00%
8,00%

85,80%
1,60%

1,60%
259/283
375
361
22%
181° C

14:1
3,00%
8,00%

86,68%
1,60%

0,72%

253/292
281
335
29%
214° C

14:1 3,00% 8,00%

87,20% 1,60%

0,20%

268/288

307

340

19% 188° C

jew. 14:1 3,00% 8,00%

86,68% 1,60%

0,72% 0,20%

280/300 305 362 29% 188° C

Wollfett-Fettsäuren

Stearinsäure (hydrierteTalgfettsäure)

LiOH-H₂O

Kalkmehl

Mineralöl (SUS-Viskosität
von 100 bei 37° C),
lösungsmittelraffiniert ...

Penetration (ungewalkt/gewalkt)

50 000 X Vie" Trockenkneter-Test

100 000 X ¹Zi' mit 10% H₂ O

Beschleunigter Ofentest
(4 Tage bei 71⁰C) Härtung

ASTM-Tropfpunkt

Molverhältnis von Lithium zu Calcium 4:1 I 14: 1

— bestanden bestanden bestanden bestanden

Wie oben angegeben, können Schmierfettzusammensetzungen der hier in Betracht gezogenen Art mit vorgeformten Seifen hergestellt werden. Übliche Verfahrensweisen können benutzt werden, wenn man von den vorgeformten Seifen Gebrauch macht. Die nachstehend angegebenen Schmierfette werden auf folgende Weise hergestellt. Die Wollfett-Fettsäureseife wird mit etwa 30 Gewichtsprozent des gesamten Mineralöles gemischt. Die Mischung wird auf etwa 205° C erhitzt und die sich ergebende Mischung abgekühlt. Die übliche Seife von aliphatischer Säure (d. h. das Stearat) wird mit etwa 30% des gesamten Mineralöles gemischt und diese Mischung erhitzt und auf die gleiche Weise abgekühlt. Die beiden Seifenmischungen werden dann miteinander und mit dem Rest des Öles vereinigt. Die Mischung wird auf etwa 205° C erhitzt. Das Endprodukt wird auf 21 bis 27° C gekühlt und hierauf zu einem Produkt mit der gewünschten Penetration gewalzt. So hergestellte Schmierfette sind in der nachstehenden Tabelle III gezeigt.

Tabelle III Vorgeformte Seifen

3,85%

8.00% 1,25% 0,50%

86,40% 265/272

259 288

36% 162⁰C

3,85%

8,00% 1,59% 0,20%

86,36% 276/282

240 271

29% 181° C Molverhältnis von

Lithium zu Calcium

6:1 i 7:1

Lithiumstearat

Lithiumseifen von Wollfett-Fettsäuren ... -

Calciumstearat

Calciumseifen von Wollfett-Fettsäuren

Penetration (ungewalkt/gewalkt)

50000XVi₀"Trocken-

-65 kneter-Test

100 000 X ¹U" mit 10%

Wasser -

Beschleunigter Ofentest

(3 Tage bei 71° C) Härtung
,70 ASTM-Tropfpunkt

8,9% 2,3%

Die in Tabelle III wiedergegebenen Ergebnisse zeigen, daß die beiden Schmierfette ausgezeichnete Eigenschaften besitzen. Außergewöhnlich gut hinsichtlich der Lagerbeständigkeit ist das Schmierfett, das Lithiumstearat und Calciumseifen von Wollfett-Fettsäuren enthält; die Härtung beträgt nur 18%.

Die Schmierfette gemäß der Erfindung können noch weitere bekannte Zusatzstoffe enthalten. Beispielsweise können die Schmierfette Antioxydationsmittel, wie Amine, Phenole, Sulfide, und die Schmierfähigkeit ίο verbessernde Mittel, wie freies Fett, freie Fettsäuren, Ester von Alkyl- und bzw. oder Arylsäuren, sulfurierte Fette, Bleiseifen, enthalten. Diese Zusatzstoffe verschlechtern den Schmierwert der hier in Betracht gezogenen Schmierfette nicht. Die Menge solcher Zusatzstoffe, welche den Schmierfetten gemäß der Erfindung einverleibt werden kann, beträgt etwa 0,01 bis weniger als 10 Gewichtsprozent, und vorzugsweise 0,1 bis 5,0 Gewichtsprozent.

Schmierfette gemäß der Erfindung sind allgemein für die Anwendung bei Fahrzeugen, insbesondere Kraftfahrzeugen, geeignet. Sie sind auch ausgezeichnete Luftfahrzeugschmierfette oder Industrieschmierfette.

Claims

Patentansprüche:

1. Schmierfett auf Mineralölbasis mit einem Gehalt an Metallseifen von höheren Fettsäuren einschließ lieh Wollfett-Fettsäuren, gekennzeichnet durch einen Gehalt einer Mischung von Seifen, in denen die Säurekomponenten zu etwa 15 bis etwa 80 Gewichtsprozent aus Wollfett-Fettsäuren und der Rest aus einer oder mehreren aliphatischen Säuren mit wenigstens etwa 12 Kohlenstoffatomen je Molekül bestehen, eine der Metallkomponenten Lithium ist und entweder (1) nur eine weitere Metallkomponente aus der Gruppe Calcium, Strontium, Barium oder Zink zugegen ist, wobei das Molverhältnis von Lithium zu Calcium zwischen etwa 27 :1 und etwa 4:1, das Molverhältnis von Lithium zu Strontium zwischen etwa 42 :1 und etwa 2,8:1, das Molverhältnis von Lithium zu Barium zwischen etwa 33 :1 und etwa 3 :1 und das Molverhältnis von Lithium zu Zink zwischen etwa 30 : 1 und etwa 5 : 1 liegt, oder (2) mehr als eine weitere Metallkomponente aus der Gruppe Calcium, Strontium, Barium oder Zink vorhanden ist, wobei das Molverhältnis von Lithium zu jedem der anderen Metalle zwischen etwa 14:1 und 4,7 :1 liegt.

2. Schmierfett nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wollfett-Fettsäuren etwa 25 bis 50 Gewichtsprozent der gesamten Säurekomponenten ausmachen.

3. Schmierfett nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die aliphatischen Säuren aus Stearinsäure, Oxystearinsäure oder einem Gemisch von Stearinsäure und Oxystearinsäure bestehen.

4. Schmierfett nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch den Gehalt einer Mischung von Lithium- und Calciumseifen, wobei die Säurekomponenten dieser Seifen zu etwa 33 Gewichtsprozent aus Wollfett-Fettsäuren und zu etwa 67 Gewichtsprozent Stearinsäure bestehen und das Molverhältnis von Lithium zu Calcium zwischen etwa 14 :1 und 4 :1 liegt.

5. Schmierfett nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch den Gehalt von etwa 8 Gewichtsprozent Lithiumstearat und etwa 3 Gewichtsprozent Calciumseifen von Wollfett-Fettsäuren, wobei das Molverhältnis von Lithium zu Calcium etwa 6 :1 beträgt.

6. Schmierfett nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch den Gehalt einer Mischung von Lithium- und Zinkseifen, wobei die Säurekomponenten dieser Seifen zu etwa 33 Gewichtsprozent aus Wollfett-Fettsäuren und zu etwa 67 Gewichtsprozent aus Stearinsäure bestehen und das Molverhältnis von Lithium zu Zink etwa 15 :1 beträgt.

7. Schmierfett nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch den Gehalt einer Mischung von Lithium- und Strontiumseifen, wobei die Säurekomponenten dieser Seifen zu etwa 33 Gewichtsprozent aus Wollfett-Fettsäuren und zu etwa 67 Gewichtsprozent aus Stearinsäure bestehen und das Molverhältnis von Lithium zu Strontium etwa 14:1 beträgt.

8. Schmierfett nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch den Gehalt einer Mischung von Lithium- und Bariumseifen, wobei die Säurekomponenten dieser Seifen zu etwa 33 Gewichtsprozent aus Wollfett-Fettsäuren und zu etwa 67 Gewichtsprozent aus Stearinsäure bestehen und das Molverhältnis von Lithium zu Barium etwa 16:1 beträgt.

9. Schmierfett nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch den Gehalt einer Mischung von Lithium-, Calcium- und Strontiumseifen, wobei die Säurekomponenten dieser Seifen zu etwa 33 Gewichtsprozent aus Wollfett-Fettsäuren und zu etwa 67 Gewichtsprozent aus Stearinsäure bestehen und das Molverhältnis von Lithium zu Calcium und Lithium zu Strontium jeweils etwa 14:1 beträgt.

10. Schmierfett nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil der Mischung von Seifen etwa 5 bis 30 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtschmierfett, beträgt.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 943 487, 832 787; USA.-Patentschrift Nr. 2 514 331; britische Patentschrift Nr. 693 744; B ο u e r : Manufacture and Application of Lubriating freates (1954), S. 362.