DE2225758B2

DE2225758B2 - Schmieröl

Info

Publication number: DE2225758B2
Application number: DE2225758A
Authority: DE
Inventors: Yukimasa Fukui; Tsunehiro Kotani; Toshitsugu Ozeki
Original assignee: Daikyo Oil Co Ltd; Kyowa Yuka Co Ltd
Current assignee: Cosmo Oil Co Ltd
Priority date: 1971-09-30
Filing date: 1972-05-26
Publication date: 1973-12-06
Also published as: FR2154416B1; BE785555A; AU464782B2; AU4249172A; FR2154416A1; DE2225758C3; GB1358628A; JPS5111122B2; IT965811B; JPS4843003A; US3759862A; CA959822A; DE2225758A1; NL7208507A; CH583773A5

Description

2. Schmieröl nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es als Viskositätsindexverbesserer ein Polyalkylmethacrylat mit C₄- bis C₁₈-Gruppen im Alkylteil, ein Copolymerisat von

a) Alkylmethacrylat mit C₄- bis C,₈-Gruppen im Alkylteil, mit

b) Diäthylammoäthylmethacrylat und/oder

c) Polybuten enthält.

3. Schmieröl nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es als Antioxidationsmittel ein Z'inkdialkyldithiophosphat und/oder Bisphenol enthält.

4. Schmieröl nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es als Detergens- und Dispergierungsmittel Bernsteinsäureimid enthält.

Die Erfindung betrifft ein Schmieröl, welches durch Vermischen eines synthetischen Schmieröls des Fettsäureestertyps mit einem Mineralschr»iieröl bzw. einem Petroleumschmieröl und erforderlichenfalls mit Additiven ZBr Erzielung von Antioxidationseigenschaften, Abriebfestigkeit und Detergenseigenschaften erhalten werden kann. Das obengenannte synthetische Schmieröl des gesättigten Fettsäureestertyps ist ein Komplexester von 3-Hydroxy-?,2-dimethylpropyl-2,2-dimethylhydracrylat (das auch als Hydroxypivalylhydroxypivalat bezeichnet und hierin als HPHP abgekürzt wird) mit einer oder mehreren gesättigten Fettsäuren.

Durch die Erfindung soll ein Schmieröl zur Verfugung gestellt werden, welches verbesserte Viskositäts-Temperatur-Eigenschaften aufweist, verminderte Verdampfungsverluste und einen geringeren Zersetzungsgrad besitzt. Es soll ferner gute Detergenseigenschaften haben bzw. die Sauberkeit der Maschinenteile aufrechterhalten und den Abrieb vermindern, wenn es in dem Benzinmotor von Automobilen oder als Kurbelgehäuseöl verwendet wird. Das erfindungsgemäße Schmieröl soll auch Eigenschaften besitzen, auf Grund deren es die Funktion eines hydraulischen Öls ausüben kann.

Durch die Zunahme des Straßenverkehrs ergibt es sieb daß Automobilmotoren unter verschärften Bedingungen betrieben werden müssen (HD-Läufe und langzeitige Läufe mit hohen Geschwindigkeiten). Daher versucht man, in dieser Hinsicht die jeweiligen Systeme ständig zu verbessern. Gleichzeitig werden an ein Schmieröl auch Anforderungen hinsichtlich der Abriebbeständigkeit, der thermischen und Oxidationsstabilitäten und guter Detergens- und Dispergierungs-

eigenschaften gestellt. Ferner werden derzeit Mehrbereichsöle hergestellt, die in jeder Jahreszeit verwendet werden können, da es beim Betrieb erforderlich ist, die geeignete Viskosität des Schmieröls sowohl bei höheren als auch bei niedrigeren Temperaturen zu

■j haben.

Es sind daher bei der Herstellung von Mineralschniierölen bereits verschiedene Maßnahmen durchgeführt worden, um den vielen Erfordernissen bei den einzelnen Bedingungen zum Gebrauchszeitpunkt

zu entsprechen. Beispiele hierfür sind die Auswahl der Art des Rohöls, die Auswahl des DestillationsK reiches, das Lösungsmittelentwachsungsverfahren, daN Lösungsmittelextraktionsverfahren, Hydrofinishinn- und Hydrotreating-Prozesse, Behandlung mit ScIiW₁.

feisäure und Ton usw.

Um diese Miner.ilöl-Grundprodukte hinsichtlich ihrer Abriebbeständigkeit, ihrer thermischen und Oxidationsstabilitäten und ihrer Detergens- und Dispergierungseigenschaften zu verbessern, werden vtrschie-

dene Arien von Additiven zugesetit. Die Eigenschaften der hierdurch erhaltenen Produkte sind aber im Hinblick auf sämtliche Gesichtspunkte bei einer Variierung des Gebrauchszwecks noch nicht immer zufriedenstellend.

Wenn Motorenöle mit verschiedenen SAE-(Society of Automotive Engineers) Viskositätszahlen beispielsweise Mehrbereichsöle SAE lOW-30, lOW-40, lOW-50 oder 5 W-30, hergestellt werden sollen, dann hat man bereits versucht, einen Viskositäts-Index-Verbesserer aus einem hochmolekularen Material, beispielsweise Polyisobuten, Polymethacrylat usw., zu dem Grundprodukt des Mineraliichmieröls zuzusetzen, um eine geeignete Viskosität bei höherer Temperatur und eine Viskosität zu erhalten, die genügend niedrig ist, um das Anlassen der Motoren selbst bei niedrigen Temperaturen von -20⁰C oder niedriger zu verbessern. Um beiden Erfordernissen, nämlich dem Anlaßverhalten bei niedrigen Temperaturen und den Viskositätseigenschaften bei hohen Temperaturen, zu genü-

gen, ist es aber erforderlich, die Viskosität des Grundprodukts für das Schmieröl so niedrig wie möglich zu machen und weiterhin auch eine große Menge eines Viskositäts-lndex-Verbesserers zuzusetzen. Die Zugabe eines hochmolekularen Viskositäts-

SS Index-Verbesserers füllirt aber zu einer Verminderung der Scherstabilität desi Schmieröls und bringt oftmals einen plötzlichen Abfall der Viskosität im Anfangsstadium des Betriebs mit sich.
Es wurde nun gefunden, daß die Zugabe eines synthetischen Schmieröls der gesättigten Fettsäureester klasse, beispielsweise eines HPHP-Esters, zu einem Schmieröl die Nachteile des Mineralschmieröls beseitigt und die ursprünglich vorhandenen Vorteile des Verhaltens verbreitert. Dieses Ergebnis ist beim Zeitpunkt des tatsächlichen Gebrauchs sehr günstig. Der gemäß der Erfindung verwendete HPHP-Ester stellt einen Komplexester oder mehrere Komplexester aus einer oder mehreren geradkettigen oder ver-

3 4

zweigtkettigen gesättigten Fettsäuren mit 4 bis 18 Koh- ist, Produkte, bei denen verschiedene Säuren mi

lenstoffatomen und einem zweiwertigen Alkohol, HPHP umgesetzt worden sind, sowie Gemisch

HPHP, dar. daraus.

Der HPHP-Ester umfaßt Produkte, bei Die chemische Strukturformel des HPHP-Esterj

denen die gleiche Säure mit HPHP umgesetzt worden 5 kann wie folgt angegeben werden:

HO

CH₃ CH₃

I ι

CH₂-C- CH₂O — C — C — CH₂OH + R₁COOH + R₂COOH

CH₃ O CH₃ (II)

(D

CH₃ CH₃

' R₁C-O-CH₂-C-CH₂-O-C-C-CH₂

O CH₃ O CH₃

(HI)

o-_f!

(I) Hydroxypivalylhydroxypivalat: Molekulargewicht 204, Kp. 92,8°C (0,2 mm Hg). (II) Gesättigte Fettsäure: R₁ und R₂ sind gleiche odei verschiedene Alkylgruppen mit C₃ bis C₁₇. (III) HPHP-Ester:

Die Eigenschaften von HPHP-Estern, hergestellt aus verschiedenen aliphatischen Monocarbonsäuren, sind in Tabelle I zusammengestellt.

Tabelle I

Allgemeine Eigenschaften von synthetischen Schmiermitteln aus HPHP-Estern

CH₃ CH₃

R₁C — O — CH₂-C — CH₂-O — C — C — CH₂-O — CR₂

Il I Il I Il

O CH₃ O CH₃ O

R₁ und R₂ sind gleich oder verschieden.

Synthetisches Schmiermittel	Alkylteil der gesättigten Fett säure, die bei der Herstellung des HPHP-Esters verwendet wurde	Spezifisches Gewicht (15/4" C)	Flamm punkt (⁰C)	Tropf punkt Γ C)	Kinematisch (ei 37,78 CC)	e Viskosität 5t) 98,89 Γ C)	Viskositäts index
HPHP-4	n-C₃H₇	1,010	190	<-60	9,62	2,38	63
HPHP-6	n-C₅H_u	0,988	194	<-60	12,59	2,87	77
HPHP-8	D-C₇H₁₅	0,959	238	<-60	14,29	3,36	120
HPHP-12	n-C_uH₂₃	0,927	268	-10	22,30	4,80	153
HPHP-85	j n-C₇H₁₅ (55%) ) I H-C₉H₁₉ (45%) J	0,953	234	<-60	16,70	3,75	125

HPHP-31		0,938	260	-17,5	25,10	5,05	144



HPHP-71		0,964	224	<-60	16,34	3,60	112


H-C₉H₁₉ (10%) I
HC₁₁H₂₃ (75%)
H-C₁₃H₂₇ (15%) I
n-C₅H_u (7%) ]
n-C₆H₁₃ (30%)
n-C₇H₁₅ (17%) n-C₈H₁₇ (12%)
n-C₉H₁₉(ll%)
i-C₆-i-C₈ (23%)

Der für die erfindungsgemäßen Schmieröle vorgesehene HPHP-Ester hat, wie oben gezeigt, drei Esterbindungen im Molekül. Er besitzt die folgenden charakteristischen Eigenschaften:

Der Ester besitzt eine niedrige Viskosität, einen hohen Flammpunkt und einen niedrigen Tropfpunkt Das Viskositäts-Temperatur-Verhalten ist wie bei anderen synthetischen Schmierölen auf Diester-Grundlage, wie Sebacatestern und Adipatestern, sehr gut. Der Viskositätsindex steigt mit einer Zunahme der Kohlenstoffzahl der gesättigten Fettsäurekomponente des ΗΡΉΡ-Esters an. Da ferner das /S-Kohlenstoffatom der Alkoholkomponente des HPHP-Esters keinen Wasserstoff trägt, ist die thermische Stabilität des HPHP-Esters sehr hoch. Durch Vergleiche mit synthetischen Schmierölen der Diesterklasse oder von gemischten Estern mit Polyolen, beispielsweise Neopentylglykol und Trimethylolpropan, konnte festgestellt werden, daß der HPHP-Ester eine überlegene thermische Stabilität besitz Ί.

Wenn der HPHP-Ester mit diesen charakteristischen Eigenschaften zu einem Grundprodukt eines Mineralschmieröls in einer Menge von 5 bis 95 Volumprozent, vorzugsweise 10 bis 50 Volumprozent, gegeben wird, dann ist es möglich, ein Mehrbereichs-Motorenöl zu formulieren, das den SAE-Viskositätsklassifizierungen entspricht. Es ist weiterhin hierdurch möglich, verschiedene Nachteile von Motorenölen, die bislang noch nicht beseitigt werden konnten, zu überwinden.

Wenn verschiedene Arten von Mehrbereichsölen entsprechend der SAE-Viskositätseinteilung durch Vermischen eines Mineralschmieröls. eines HPHP-Esters, eines Viskositäts-Index-Verbesserers und von anderen notwendigen Additiven formuliert werden und im Falle, daß die formulierten öle gleiche Viskosität haben, dann wird der Auswahlbereich der Grundprodukte der synthetischen Schmieröle ausgedehnt, indem das Mischverhältnis des synthetischen Schmieröls erhöht wird. Daher können Grundprodukte von Mineralschmierölen mit hoher Viskosität verwendet werden. Darüber hinaus ist es zur gleichen Zeit möglich, die zuzumischende Menge des Viskositäts-Index-Verbesserers zu vermindern.

Die erfindungsgemäßen Schmieröle, die einen HPHP-Ester enthalten, sind hinsichtlich ihrer thermischen Stabilität und ihrer Abriebbeständigkeit überlegen. Es ist bekanntlich erforderlich, Benzin oder Dieselöl Antioxidationsmittel des Zinktyps, beispielsweise Zinkdialkyldithiophosphat, zuzusetzen, um diesen Produkten Antiverschleißeigenschaften zu verleihen. Der erfindungsgemäß verwendete HPHP-Ester ist im Unterschied zu anderen esterartigen synthetischen Schmierölen hinsichtlich eines additiven Effekts des Antioxidationsmittels überlegen. Daher zeigt ein Schmieröl, bei welchem dem Grundprodukt des Mineralschmieröls ein IIPHP-Ester zugesetzt worden ist, überlegene Ergebnisse.

Entsprechend der JIS K-2514-Testmethode der Oxidationsstabilität für Verbrennungskraftmaschinen durchgeführte Experimente haben gezeigt, daß die erfindungsgemäßen Schmieröle niedrige Werte hinsichtlich der Gesamtsäurezahl und des Viskositätsanstiegs besitzen und daß sie eine extrem gute Lackbewertung und eine überlegene Detergens-Wirkung besitzen.

Auch die nach der JIS K-2540-Testmethode für die thermische Stabilität von Turbinenölen durchgeführten Experimente haben ergeben, daß die erfindungsgemäßen Schmieröle niedrige Werte hinsichtlich der Gesamtsäurezahl und der Viskositätszunahme besitzen und daß sie im Vergleich zu Mineralschmierölon einen niedrigen Verdampfungsverlust besitzen. Bessere Ergebnisse liegen auch im Hinblick auf die Schlammabscheidung vor, die oft bei Langzeitversuchen von Mineralschmierölen (72 Stunden, 170⁰C) auftreten. Im Falle eines Öls mit einem Zusatz von ίο HPHP-Ester trat nämlich keine Schlammabscheidung auf. Es kann somit gesagt werden, daß durch die erfindungsgemäß erfolgende Zugabe von HPHP-Ester zu einem Mineralschmieröl der Vorteil erbracht wird, daß die zuzusetzenden Mengen von Detergenzien und Dispergierungsmitteln vermindert bzw. eingespart werden können.

Gemäß der vorliegenden Erfindung können verschiedene Arten von Viskositäts-Index-Verbesserern, wie Polyalkylmethacrylate, die im Alkylteil z. B. C₄-bis Qg-Gruppen besitzen, Polyalkylmethacrylate, die zusätzlich zu den viskositäts-indexverbessernden Higenschaften auch Detergens- und Dispergierungseigenschaften besitzen, z. B. Copolymerisate von Acrylmethacrylat, die im Alkyiteii z. B. C₄- bis C₁₈-Gruppen besitzen, mit Diäthylaminoäthylmethacrylat, Polybutene usw., zu dem Schmieröl eines Lösungsmittel gereinigten Mineralschmieröls und dem oder den HPHP-Ester oder -Estern gegeben werden.

Die Menge der zuzusetzenden Viskositäts-Index-Verbesserer liegt vorzugsweise im Bereich von 1 bis 20 Volumprozent, bezogen auf das Volumen der Schmierölmasse.

Ferner können zu den Schmierölen verschiedene Arten von Antioxidationsmitteln, wie Zinkdialkyldithiophosphate, z. B. Zinkdi-n-butyldithiophosphat, Phenolverbindungen, z. B. Bisphenol usw., gegeben werden. Die zugegebene Menge der Antioxidationsmittel liegt vorzugsweise im Bereich von 0,02 bis 2 Volumprozent, bezogen auf das Volumen der Schmierölmasse.

Ferner können den Schmierölen verschiedene Arten von Detergenzien und Dispergierungsmitteln zugesetzt werden, wie Sulfonatverbindungen, Phenatverbindungen, z. B. überbasisches Ca- odor Ba-Erdölsulfonat oder -phenat, nicht aschehaltige Detergenzien und Dispergierungsmittel, z. B. Bemsteinsäureimid, die obengenannten Polyalkylmethacrylat mit Detergens- und Dispergierungseigenschaften zusätzlich zu dem Viskositäts-Index-Verbesserungseigenschaften. Die Menge der zugegebenen Detergenzien und Dispergierungsmittel liegt vorzugsweise im Bereich von 0,1 bis 10 Volumprozent, bezogen auf das Volumen der Schmierölmasse.

Die Überlegenheit der öle mit einem Zusatz von HPHP-Ester gegenüber den Mineralölschmierölen wird in den nachfolgenden Beispielen im Hinblick auf Motorenversuche gezeigt.

Beispiel 1

Unter Verwendung von Grundprodukten von Mineralschmierölen, lösungsmittelgereinigten neutralen Dien -90, 200, 300 und 400 und unter Zugabe von HPHP-Ester und verschiedenen Additiven, wie Viskositätsverbesserern, Detergenzien, Dispergierungs-

mitteln und Antioxidationsmitteln, wurden die in Tabelle II beschriebenen Mehrbereichsöle hergestellt. Aus Tabelle Ii wird ersichtlich, daß bei gleichen Viskositäten der formulierten öle es möglich ist. den Aus-

wahlbereich der Viskosität der Mineralöl-Grundprodukte auszudehnen und Grundprodukte mit höherer Viskosität einzusetzen, indem man das Mischverhältnis des synthetischen Schmieröls erhöht. Zur gleichen Zeit ist es möglich, die zuzumischende Menge des Viskositäts-Index-Verbesserers zu vermindern. Der Vergleichsversuch in Tabellen zeigt ein herkömmliches Schmieröl ohne Zusatz von HPHP-Ester.

Tabelle II Beispiele für formulierte Mehrbereichs-Motorenöle

Einteilung der
SAE-Viskosität

Zusammensetzung des Schmieröls (Volumprozent)
neutrales öl¹)

HPHP-85

Polymethacrylat²)

überbasisches Ca-Erdöl-

sulfonat

Zinkdi-n-butyldii.hio-

phosphat

Eigenschaften des Schmieröls

Spezifisches Gewicht

Viskosität

37,8°C(cSt)

98,9°C(cSt)

-17,8⁰C³McSt)

Viskositätsindex

Tropfpunkt (⁰C)

Beispiel 1-1

lOW-30

83,0 (6,7 cSt)

9,1 5,4

3,5

1,0

0,893

80,0

11,1 2,080 138 -30

Beispiel 12 Beispiel
1-3

10W-30

65,0

(9,1 cSt)

27,3

3,2

3,5 1,0 0,890

66,4 9,85 2,400 142 -30 lOW-40

80.0

(6,2 cSt)

8,7

7,7

3,4
0,2

0,884

84,0
13,9
2,400
182
-30

Beispiel
1-4

10W-40

62.3

(7,8 cSt)

26,7

7,2

3,6
0,2
0,898

80,5
13,1
2,200
174
-32,5

Beispiel 1-5

lOW-50

74,5

(5,7 cSt)

8,5

11,0

5,0 1,0 0,880

110,5 17,8 2,350 189 -30

Beispiel 1-6

10W-50

60.0

(7,OcSt)

24,0

10,0

5,0

1,0

0,891

108,5 17,0 2,300 182 -32,5

Vergleichsversuch

10W-50

82.3 (5,2 cSt)

11,7 5,0

1,0

0,884

107,4 17,8 2,300 193 -32,5

') Lösungsmittelgereinigtes öl. Die in Klammern angegebenen Zahlen zeigen die Viskositäten bei 98,9° C.

²) Viscoplex, Warenzeichen für ein Produkt von Rohm & Haas Co. Ltd., bestehend aus einem Copolymerisat aus Polydiäthylaminoäthylmethacrylat (20%) und Polyalkylmethacrylat (80%) (Alkyl: C₄ bis C₁₈).

³) Beobachtete Viskositätswerte unter Verwendung eines Cold-Crankir.g-Simulators.

Beispiel 2

Der Test hinsichtlich der thermischen Stabilität gemäß JIS K-2540 wurde für Schmierölmischungen durchgeführt, in welchen als Grundprodukt des Schmieröls ein lösungsmittelgereinigtes neutrales öl 200 verwendet wurde. Diesem wurde ein HPHP-Ester zugesetzt. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle III zusammengestellt. Im Vergleich zu einem Schmieröl, das nur aus Mineralöl bestand, wurde keine Abscheidung von Schlamm festgestellt, die Zunahme der Gesamtsäurezahl wurde auf einen niedrigen Wert herabgedrückt, und die erhaltenen Produkte zeigten eine gute thermische Stabilität.

Tabelle III Test der thermischen Stabilität für Schmieröhnischungen nach JIS K-2540 (170⁰C · 72 Stunden)

Zusammensetzung des Schmieröls (Volumprozent)	Verfärbungsgrad	Schlammbildung	Zunahme der gesamten Säurezahl (mg KOH/g)	Viskosität bei 37,8° C	Verdamp- ftmgsverluste (%)
Beispiel 2-1 neutrales öl 200 (90) HPHP-85 (10) Beispiel 2-2 neutrales öl 200 (70) HPHP-85 (30)	C C	keine keine	2,6 1,5	5,2 4,4	23,5 19,1

309 549/375

. AA

Fortsetzung

10

Zusammensetzung des Schmieröls' (Volumprozent)

Beispiel 2-3

neutrales öl 200 (70)

HPHP-31 (30)

Beispiel 2-4

neutrales Öl 200 (70)

HPHP-8 (30)

Beispiel 2-5

neutrales öl 200 (70)

HPHP-71 (30)

Vergleichsversuch 2-1
neutrales öl 200 (100)

Vergleichsversuch 2-2

HPHP-85 (100)

Vergleichsversuch 2-3

HPHP-31 (100)

Vergleichsversuch 2—4

HPHP-8 (100)

Vergleichsversuch 2-5

Di(2-äthylhexyl)-sebacat (100) Vergleichsversuch 2-6

neutrales öl 200 (70)

Di(2-äthylhexyl)sebacat (30)

Verlarbimgsgrad

A₂ (rotbraun) A₂ (rotbraun) A₁ (leichitgelb) A₂ (rotbraun) C Schlammbildung

keine
keine
keine

große Mengen
von Ausfällungen

keine
keine
keine
keine
keine

Zunahme der gesamten Säurezahl

(mß KOH/g)

1,3
1,9
1,1
2,9

2,4
2,1
2,9
21,2
4,6

Viskosität bei 37,8" C

3,2

4,7 5,0

nicht meßbar

1,6

1,4

1,6

2,5

10,4

Verdampfungsverkisle

16,1 28,8 22,7 21,5

14,6 8,4 20.7 24,6 20.0

Beispiel 3

Durch Vermischen von HPHP-Estern mit einem lösungsmittelgereinigten Grundprodukt eines Mineralschmieröls im festen Mischverhältnis hergestellte Schmierölmischungen wurden nach der Testmethode JISK-2514 einem Oxidationsstabilitätstest unterworfen. Die Testdauer betrug 48 Stunden bei einer Testtemperatur von 165,5° C. Es wurden gut polierte Eisenstücke und Kupferstücke verwendet. Die zu untersuchenden öle wurden jeweils in einer Menge von 250 ml in ein Testgefäß gebracht, welches in ein ölbad eingetaucht wurde, das auf einer festen Temperatur gehalten wurde. In das Testgefäß wurde ein Rührstab aus Glas eingesetzt, und das zu untersuchende öl wurde mit einer hohen Umdrehungsgeschwindigkeit von 1300 UpM gerührt.

Tabelle IV
Thermischer Stabüitätstest der Schmierökaischungen nach der JIS K-2514 (165,5⁰C · 48 Stn d

Zu den zu untersuchenden ölen wurden verschiedene Arten von Antioxidationsmitteln in festen Mengen gegeben. Die Zunahmen der Gesamtsäurezahl, der Viskosität und der Lackbildung eines Lacks, der an dem Olasstab angebracht war, wurden bewertet. Die erhaltenen Testergebnisse sind in Tabelle IV zusammengestellt.

α ^Zu_Y"8tefch8zweckea wurden Tests hinsichtlich aL2S^datlOnsstf^iU)tät für Fälle von bestimmten Anwendungszwecken von Mineraischmieröien und

,o Ä* a- ^Schmieröl«i durchgeführt. Auch die so Ergebnisse dieser Tesits sind in Tabelle IV als Ver-

gleichsversuche zusammengestellt Diese Ergebnisse zeigen, daß die erfindungsgemäßen

Schmierohmschuiigen mit einem _{Zusatz von HPHP}.

^it^{zeigen ak}

Zusammensetzung des Schmieröls (Volumprozent)

Beispiel 3-1
neutrales öl 200
HPHP-85
Zinkdi-n-butyldithiophosphat

(69,85)

(29,90)

(0,25) Viskositätsverhäitnis 37,8¹C

1,06

Zunahme der Gesiimtsäurezahl

JfflgKOH/g)

0,6

Lackbewertung

keine

Fortsetzung

f u

Zusammensetzung des Schmieröls (Volumprozent)

Beispiel 3-2

neutrales öl 200 (69,85)

HPHP-85 (29,90)

Bisphenol (0,25)

Beispiel 3-3

neutrales öl 200 ' (69,85)

HPHP-31 (29,90)

Zinkdi-n-butyldithiophosphat (0,25)

Beispiel 3-4

neutrales öl 200 (69,85)

HPHP-71 (29,90)

Zinkdi-n-butyldithiophosphat (0,25)

Vergleichsversuch 3-1

neuuules öl 200 (99,75)

Zinkdi-n-butyldithiophosphat (0,25)

Vergleichsversuch 3-2

HPHP-85 (99,75)

Zinkdi-n-butyldithiophosphat (0,25)

Vergleichsversuch 3-3

Di(2-äthylhexyl)-sebacat (99,75)

Zinkdi-n-butyldithiophosphat (0,25)

Beispiel 4

Ein lösungsmittelgereinigtes neutrales öl 200 und ein H PH P-Ester wurden im Volumenverhältnis von 70:30 miteinander vermischt. Das Gemisch wurde einem Plattenverkokungstest gemäß der Federal Test Method Std. Nr. 791 a-3462 unterworfen.

Bei der Durchführung des Tests wurde bei folgenden Bedingungen gearbeitet: Plattentemperatur 250⁰C, Temperatur des ölreservoirs 100° C, Zeitraum des ölspritzens von 1,5 Sekunden, gefolgt von einer Unterbrechung von 13,5 Sekunden, und Testzeit 5 Stunden. Durch Messung der Menge des auf der Oberfläche der Aluminiumplatte gebildeten Kokses wurden die Deter-Viskositätsverhältnis 37,8⁰C

1,18

1,05

1,07

1,02

1,05

Zunahme der Gesamtsäurezahl

(mg KOH/g)

2,2

0,40

0,5

0,90

0,58

5,0

Lackbewertung

keine

genseigenschaften des Öls bestimmt. Die Ergebnissi dieses Versuchs sind in Tabelle V zusammengestellt Die entsprechenden Ergebnisse für Schmieröle un andere synthetische Schmieröle sind in Tabelle V a Vergleichsversuche angegeben.

Diese Ergebnisse zeigen, daß das Schmieröl, da:

mit dem synthetischen Schmieröl vermischt wordei war, im Vergleich zu dem Mineralschmieröl allein eim geringere Koksbildung und bessere Detergenseigen schäften hatte.

Unter den synthetischen Schmierölen zeigte Verbindungsester, wie H PHP-Ester, bessere Ergeb nisse als ein Diester, wie Sebacat.

Tabelle V Plattenverkokungstest von Schmierölmischungen

Schmieröhusammensetzung
(Volumprozent)

neutrales öl 200

synthetisches Schmieröl ..

Polymethacrylat²)

Zinkdi-n-butyldithiopbosphat... Menge des abgeschiedenen

Kokses (mg)

Bewertung der Sauberkeit

(10 = sauber)

Beispiel 4-1

59,75 30

10 0,25

4,2 9,3

Beispiel

Beispiel 4-3

70 30

3,2 9,5

Beispiel 4-4

70 30

3,0 9,7

Vergleichsversuche 4-1 4-2 4-3

92,0

7,0 1,0

6,0 8,8

100

(HPHP-85) (DOS)¹

1,6 9,8

18,7 9,2

') Ditf-äthylhexyUsebacat

²J Entspricht dem Polymethacrylat der Tabelle II.

3644

13

Beispiel 5

Benzin-Motorentests nach Petter W-I (IP 176/69) wurden mit verschiedenen Schmierölmischungen durchgeführt. Diese waren durch Vermischen von lösungsmittelgereinigten neutralen ölen mit synthetischen Schmierölen des HPHP-Estertyps hergestellt worden. Die Veränderung der Eigenschaften der gebrauchten öle, die Neigung zum Abrieb und zur Korrosion der Lager und die Sauberkeit der Kolben wurde bewertet. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle VI zusammengestellt.

Zum Vergleich wurden die experimentell erhaltenen Werte für einmal das Schmieröl allein und eine Schmierölmischung, die einen anderen Ester enthielt, in Tabelle VI angegeben. Aus diesen Ergebnissen ergibt sich, daß Schmierölmischungen, die ein synthetisches Schmieröl des HPHP-Estertyps enthalten, im Vergleich sowohl zu dem Mineralschmieröl allein als auch zu einer Schmierölmischung, die einen anderen Ester enthielt, eine verbesserte Abriebbeständigkeit und verbesserte Detergenseigenschaften besitzen.

Es wurde bei folgenden Testbedingungen gearbeitet: Petter-W-I -Motor:

wassergekühlter Viertakt-Einzylindermotor. Innendurchmesser des Zylinders:

85 mm, Hub: 82,5 mm,
Kolben verschiebung:

470 ml, Kompressionsverhältnis: 5 :1. Betriebszeit:

36Stunden, Drehzahl der Maschine: 1500UpM. Kraft:

3,3 PS, Luft-Treibstoff-Verhältnis: 11,7 bis 12,1. Treibstoffverbrauch:

113 Sekunden/50 ml.
Kühltemperaturen:

Einlaß 146° C, Auslaß 150⁰C.
öl temperatur:

137,5°C, Temperatur des Gemischvorwärmers:

200⁰C.

Tabelle VI
Benzinmotorentest (Petter-W-I)

Zusammensetzung des Schmieröls (Volumprozent)

neutrales öl 200

neutrales öl 500

synthetisches Schmieröl

überbasisches Ca-Erdöl-

sulfonat

Zinkdi-n-butyldithiophosphat

Eigenschaften des Schmieröls Viskosität (cSt)

37,8°C

98,9 C

Viskositätsindex

Bewertung

Zunahme der Viskosität des gebrauchten Öls (%)

37,8'C

98,9C

Zunahme der Gesamtsäurezahl (mg KOH/g)

Kohlenstoffrest
(Gewichtsprozent)

In n-Heptan unlösliche Produkte (Gewichtsprozent)

Motorenbewertung Gewichtsverlust des Lagermetalls (mg)

Gewichtsverlust der Kompressionsringe (mg)

Sauberkeit des Kolbenmantels (sauber= 10)

') DüsodecyladipaL

Beispiel 5-1

69,83

29,92 (HPHP-85;

0,25

28,90 5,10 115

+ +

+0,3 0,28 0,13

17 73 4,8

Beispiel 5-2	Beispiel 5-3	Beispiel 5-4	Beispiel 5-5	Verglek 5-1	"hsversuche 5-2
69.83 29,22 (HPHP-85)	35,00 34,13 29,92 (HPHP-85	69,83 29,22 (HPHP-31	69,83 29,22 (HPHP-71)	99,05	69,83 29,22 (DlDA)¹
0,70	0,70	0,70	0,70	0,70	0,70
0,25	0,25	0,25	0,25	0,25	0,25
29,70 5,18 115	41,40 6,40 114	35,60 5,80 115	29,60 5,12 111	43,6 6,39 105	25,80 5,06 115
+44 + 25	+ 34 +20	+ 25 + 16	+28 + 18	+ 58 + 32	+ 48 + 19
+ 2,8	+ 2,4	+ 1,7	+2,2	+3,4	+2,8
U	1,1	1,2	1,1	U	1,2
0,16	0,16	0,15	0,16	0,12	0,26
198	137	53	126	472	229
103	97	86	83	85	124
9,3	9,3	9,5	9,5	8,4	9,0

Claims

Patentansprüche:

1. Schmieröl, dadurch gekennzeichnet, daß es aus

(1) einem lösungsrr.jttelgereinigten Mineralschmieröl,

(2) einem oder mehreren Komplexestern von

3 - Hydroxy - 2,2 - dimethylpropyl - 2,2 - dimethylhydracrylat mit einer oder mehreren geradkettigen oder verzweigten Fettsäuren mit

4 bis 18 Kohlenstoffatomen, gegebenenfalls

(3) einem Viskositätsindexverbesserer in einer Menge von 1 bis 20 Volumprozent, bezogen auf das Volumen des Schmieröls, gegebenenfalls

(4) einem Antioxidationsmittel in einer Menge von 0,02 bis 2 Volumprozent, bezogen auf das Volumen des Schmieröls, und gegebenenfalls

(5) einem Detergens- und Dispergierungsmiftel in einer Menge von 0,1 bis 10 Volumprozent, bezogen auf das Volumen des Schmieröls, besteht.