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DE944747C - Schmieroel - Google Patents

Schmieroel

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Publication number
DE944747C
DE944747C DEN9563A DEN0009563A DE944747C DE 944747 C DE944747 C DE 944747C DE N9563 A DEN9563 A DE N9563A DE N0009563 A DEN0009563 A DE N0009563A DE 944747 C DE944747 C DE 944747C
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
oil
lubricating oil
percent
weight
mixture
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DEN9563A
Other languages
English (en)
Inventor
Louis William Holtman
Thomas Doying Jones
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bataafsche Petroleum Maatschappij NV
Original Assignee
Bataafsche Petroleum Maatschappij NV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bataafsche Petroleum Maatschappij NV filed Critical Bataafsche Petroleum Maatschappij NV
Application granted granted Critical
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Expired legal-status Critical Current

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf verbesserte Allzweck-Hochleistungsschmierölmischungen, die vor allem zur Verwendung in Verforennungskraftmaschinen, z. B. Dieselmotoren, bestimmt sind.
Die besonderen Betriebsverhältnisse der modernen Motoren, wie z.B. bei Kraftwagen, und den verschiedensten Dieselmotoren, führen zu einer schnellen Erschöpfung der Schmierölzusätze und zu einer Verschlechterung des verwendeten Schmieröls, insbesondere bei Verwendung von minderwertigen Kraftstoffen mit z. B. hohem Schwefelgehalt. Dies führt zu Schlamm- und Lackbildung sowie Korrosion, Verschleiß und ähnlichen Erscheinungen bei den Motorenteilen.
Es wurde nun gefunden, daß ein verbessertes Hochleistungsschmieröl hergestellt werden kann, indem man einem Schmieröl kleinere Anteile von drei spezifischen Arten von ölzusätzen einverleibt. Die Kombination dieser Zusätze mit dem Schmieröl führt zu einem synergetischen Effekt und liefert ao eine Schmierölmiischung von hervorragender Qualität. Die Zusätze bestehen aus einem öllöslichen Salz einer organischen Carbonsäure der Cycloalkan- oder Terpenreihe, einem öllöslichen Salz einer
organischen Sulfonsäure und einem öllöslichen Salz einer Organophosphorsäure.
Obgleich jede dieser Verbindungen oder je zwei von*ihnen als Verbesserungsmittel -für Schmieröle verwendet worden sind, würde doch nach dem bisher bekannten Stand der Technik der neue und synergetische Effekt nicht erkannt, der erfindungsgemäß durch die Kombination der drei Zusätze erzeuot werden kann und der durch die Versuchsdaten in Tabelle I bestätigt wird.
Jeder der Zusätze wird in Mengen zwischen ο, ι und io Gewichtsprozent, 'bezogen auf die Gesamtmischung, verwendet. Vorzugsweise beträgt die Menge 0,5 bis 7°/o, wobei das Sulfonat in
größeren Mengen anwesend sein soll als jedes der beiden anderen Additive.
Die öllöslichen Salze der organischen Carbonsäuren der Cycloalkan- oder Terpenreihe können von einwertigen oder mehrwertigen Metallen abge-
leitet sein. Bevorzugte Metalle sind die Erdalkalien, insbesondere Ca, sowie. Na, Zn, Al und Pb. Es können substituierte oder unsubstituierte cyclische Kohlenwasserstoffcarbonsäuren verwendet werden, in denen der Carboxylrest direkt oder indirekt mit
dem cyclischen Kohlenwasserstoffrest verbunden ist, wobei Cyclopentyl- oder Cyclohexylreste bevorzugt sind. Geeignete Vertreter dieser Säuren sind z. B. Erdömap'htlhensäuTen, Phenylnaphrhensäuren, Benzylnaphthensäuren, NapMhylnaphthen-
säuren, Alkenylcyclohexandiencarbonsäuren, Cyclohexancarbonsäuren, Fencholensäuren, Abietinsäure usw.
Diese Salze werden vorzugsweise in Mengen von nicht über 5 Gewichtsprozent, bezogen auf die ge-
samte Mischung, und insbesondere in Metigen von ι bis 3 Gewichtsprozent, verwendet.
Der zweite wichtige Zusatzstoff ist ein Salz einer organischen Sulfonsäure. Dieses kann von einwertigen Metallen und mehrwertigen Metallen,
vorzugsweise Erdalkalien, insbesondere Calcium oder Barium, oder organischen, stickstofferutihaltenden Basen, z. B. Octadecy/lamin, abgeleitet sein. Geeignete Sulfonsäuren sind z. B. öllösliche' Erdölsulfonsäuren; Triisopropylnaphthalinsulfonsäure und ähnliche Verbindungen.
Die Sulfonate werden vorzugsweise in Mengen nicht über 7 Gewichtsprozent und insbesondere in Mengen von 1,25 bis 3,5 Gewichtsprozent angewendet, berechnet auf die gesamte Mischung.
. Der dritte wesentliche Zusatz ist ein Salz einer Organophosphorsäure. Diese Salze können sowohl von einwertigen Metallen, z.B. Na oder K, wie auch von mehrwertigen Metallen (Erdalkalien, wie z. B. Calcium oder Barium, sowie Zink oder Aluminium) abgeleitet sein. Säuren, aus denen die Sa'lze 'hergestellt werden können, sind z, B. die Phosphate organischer Säuren, Phosphonsäuren, Phospinsäuren, die Thioanalogen davon sowie Mischungen dieser Verbindungen. Besonders geeignete Salze werden durch Umsetzung organischer Verbindungen mit einer oder mehreren OH-Gruppen bzw. SH-Gruppen sowie aliphatischer oder cyclischer Olefine mit Phosphor - Schwefel-Verbindungen und anschließende Neutralisation erhalten. Ein gemäß den Verfahren der USA.-Patentschriften 2 316 079 bis 2 316 088 hergestelltes, neutralisiertes Reaktionsprodukt aus P2S5 und olefinischen Polymeren ist beispielsweise im Handel unter der Bezeichnung Stan-Add 48 erhältlich (Standard-Oil Co. of Indiana).
Die Phosphor enthaltenden Verbindungen werden vorzugsweise in Mengen nicht über 3 Gewichtsprozent und insbesondere in Mengen zwischen ι und 2 Gewichtsprozent angewendet, bezogen auf die Gesamtmischung. .
Je nach Wunsch und in solchen Fällen, wo es notwendig ist, können vorteilhaft auch Antioxydationsmittel vom Phenol- und/oder Amintyp verwendet werden. Besonders geeignete phenolische Verbindungen sind z. B. die öllöslichen Alkylphenole, Naphthole und ihre Schwefelanalogen, z. B. 2, 4-Dimethyl-6-tert.-bu:rylplienol, 2, 4, 6-Trimetnylp'henol und 2,4-Dimethyl-6-tert.-but!ylthio-, phenol. Antioxydationsmittel vom Amintyp sind die aromatischen, aliphatischen und heterocyclischen Amine sowie Mischungen daraus, z. B. Phenyl-α-naphthylamin, Phenyl-/?-naphthylamin und Octadecylamin sowie Amine, die von Paraffinwachs abgeleitet sind. Diese Zusätze werden im allgemeinen in Mengen von 0,01 bis 0,5 Gewichtsprozent angewendet, bezogen auf die Gesamtmischung.
Das Schmieröl in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung kann irgendein geeignetes'Kohlenwasserstofföl aus Erdöl sein, insbesondere ein hochraffiniertes Mineralschmieröl. Kleinere Mengen von synthetischen Schmierölen können mit den Mineralschmierölen vermischt "werden, vorausgesetzt, daß die beiden verträglich sind. Die Viscosität des Schmieröls kann innerhalb weiter Grenzen schwanken, z. B. von 50 Sayboltsekundeni bei 37,8° bis zu 100 Sayboltsekumden- bei 98,9°.
Im folgenden werden einige erläuternde Beispiele von erfindungsgemäßen Zusammensetzungen gegeben.
Mischung A
Calcioimerdölsulfonat
(öllöslich) 0,4 %> Sulfatasche
Calciumnaphthenat
(öllöslich) 0,3 %
K-SaIz eines Reaktions-Produktes aus flüssigen
Erdöl - Olefinpolymeren
und P2 S5 ■ 0,75 Gewichtsprozent
Mineralöl 98,55 -
Mischung B
Calciumerdölsulfonat
(öllöslich) 0,4 °/o Sulfatasche
Calciumnaphthenat
(öllöslich) 0,3 °/o -
»Stan-Add 48« 0,75 Gewichtsprozent
Mineralöl ., 98,55 ·
Mischung C
Calciumerdölsulfonat .
(öllöslich) 0,4% Sulfatasche
Bariumnaphthenat
(öllöslich) ! 0,3 % Sulfatasche
»Stan-Add 48« 0,75 Gewichtsprozent
Mineralöl 98,55
Mischung D
Calciumerdölsulfonat ·
(öllöslich) 0,4%Sulfatasche
Bleinaphthenat (öllöslich) . 0,4% ■ -
»Stan-Add 48« 0,75 Gewichtsprozent
Mineralöl 9§,45
Mischung E
Calciumerdölsulfonat
(öllöslich) 0,3 % Sulfatasche
Calciumnaphthenat
(öllöslich) · 0,3 %
K-SaIz des Reaktionsproduktes aus . P2S5 und
Polyisobutylen 0,75 Gewichtsprozent
Octadecylamin 0,1
Mineralöl 98,55
Mischung F
Calciumerdölsulfonat
(öllöslich) ..' 0,3°/b Sulfatasche
Calciumnaphthenat
(öllöslich) 0,3 %
Zinkdimethylcyclohexyl-
dithiophosphat 1,25 Gewichtsprozent
Phenyl-a-Naphthylamin .. 0,2 -
Mineralöl 97,95
Mischung G
Calciumerdölsulfonat
(öllöslich) 0,4 °/o Sulfatasche
Bariumnaphthenat
(öllöslich) 0,3 °/o
Zinkdimethylcyclohexyl-
dithiophosphat 1,25 Gewichtsprozent
Mineralöl 98,05
Zum Nachweis der besonderen Eigenschaften der erfindungsgemäßen Schmiermittel wurden verschiedene Versuche durchgeführt, deren Ergebnisse in der folgenden Tabelle aufgeführt sind:
L-i-Motorentest L-4-Motorentest Gewichtsverlust der Lager Buda-Motorentest
Mischung Beurteilung der Reinheit in Milligramm Beurteilung der Reinheit
bestanden 100 = perfekt 100 100 — peneKt
B bestanden 98,O 39 74,5
C 98,0 56 79,9
D nicht bestanden 98,0 9OO
W 93,5 II50
X nicht bestanden 96,5'
Y nicht bestanden
Z 59,4
Mischung W = Mineralöl + 0,6% Sulfatasche Calciumnaphthenat + 1,75 % Lubri-Zol 304,
Mischung X = Mineralöl + 0,3 °/o Sulfatasche Calciumerdölsulfonat + 0,4% Calciumnaphthenat,
Mischung Y = Mineralöl + 0,7% Sulfatasche Calciumerdölsulfonat + 0,75 Gewichtsprozent Stan-Add 48,
Mischung Z = Mineralöl + 1 % Sulfatasche Calciumnaphthenat + 0,75 Gewichtsprozent Stan-Add 48.
Aus den Versuchsdaten der obenstehenden Tabelle zeigt sich, daß die Kombination der drei Zusatzkomponenten gemäß der Erfindung bei der Vermischung mit einem Mineralschmieröl zu einer vorzüglichen und überlegenen Schmierölmischung führt und daß jedes der Additive anwesend sein muß, da sonst ein minderwertigeres Produkt erhalten wird.

Claims (5)

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