DE2004802A1

DE2004802A1 -

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Publication number: DE2004802A1
Application number: DE19702004802
Authority: DE
Priority date: 1969-05-19
Filing date: 1970-02-03
Publication date: 1970-11-26
Also published as: SU378025A3; CA931939A; NO128170B; NL7002400A; ES376523A1; FI53223C; FR2043507B1; GB1254656A; FR2043507A1; FI53223B; SE381882B; BE818874Q

Description

υ;.-' h '■-■ ...-.'Oiair
8 Mu.Kiis,i M. :.i-~<nil!an$». 49 _L 3, 1.1970

P 2933-25/Hu

Continental Oil Company

P. O. Drawer 1267
Ponoa City, Oklahoma, USA

"Schmiermittelgemisch¹¹

Die Erfindung betrifft Sohmiermittelgemieohe mit Eigenschaften, die sie insbesondere zum Einsatz unter extrem tiefen Umgebung·- Temperaturen geeignet machen·

Seit vielen Jahren wurden verschiedene JBrdÖlfraktionen als Schmiermittel verwendet. Schmiermittel auf Mineralölbasis befriedigten zwar beim Einsatz auf den meisten Anwendungsgebieten, jedoch gibt es auch Anwendungsgebiete, z.B. die Schmierung von Düsentriebwerken und die Verwendung in arktischen Klimata, d.h. als sogenannte Arktisöls die Anforderungen an Schmiermittel stellen, denen die herkömmlichen Schmiermittelgemisohe auf Mineralölbasis entweder nur unbefriedigend oder kaum genügen· Ea wurde versucht, das dadurch gegebene Problem durch die Entwicklung synthetischer Schmiermittel, z.B. Diester, mit verbesserten Eigenschaften, insbesondere hinsichtlich der Viskoeität und de· Fließpunkte, su lösen· leider sind jedoch diese bekannten synthetischen Schmiermittel verhältnismäßig teuer, überdies befriedigten die Diester bei der Verwendung als Bits ent riebwerksohmiermlttel, konnten jedooh als Schmiermittel für den Kurbeltrieb von fcplosionemotoren(Motoreohmieröle) wegen ihrer geringen Oxydati onss tabl Ii tat und der bei Ihrer Verwendung infolge teilweiser

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Verseifung auftretenden Korrosion τοη Kopfer-KLei-Lagern niolit befriedigen. Aus diesen Gründen worden Dieetertile nicht ala Iieftemperaturaotorsohmierule verwendet· Ba liegt daher auf der Handι daß die Entwicklung eines billigen synthetischen Schmier* mittelgemischemit sehr guten eigenschaften basttglioh der Viskosität, des Fließ- und des Flammpunkte Äußeret erwünscht wäre. Beeondere erwünscht wäre ein den vorstehenden Anforderungen ge* nügendea Sphaiermittelgemieoh, das als Motooraohalcrmittel bei

ψ eztreor tiefen Umgebungstemperaturen verwendet werden könnte. Die Erfindung betrifft die Sohaffung von Sohmieraittelgemlaohen, die diesen Anfprderungen genügen·

Aus der ÜBA-Patentschrift 3 288 716 ist ein synthetisches Kohlenwasserstoff schmiermittel mit guter Tiefteaperaturvlekosität und besiiglloh dea Pliefl- und des Flammpunkte hervorragenden £igenaohaften bekannt. Dieses Schmiermittel ist da» Bodenprodukt, das beim Alkylleren eines aromatischen KohlenwasserstoffS₉ B.B. Benaol, mit einem 8-18 O-Atome enthaltenden im wesentlichen ge-

. radkettigen paraffinisohen Kohlenwasserstoff anfttllt. Diese Bodenprodukte enthalten awar eine wesentliche Menge an Dialkylbeniolen, jedoch auoh beträchtliche Mengen an Diphenylalkanen. Ba wurde festgestellt, dafi, wie in der Folge nooh näher erläutert wird» duroh Dlaproportionleren τοη Mono-n-alkylbenaolen erhaltene Produkte ia Vergleich au den voretehend erwähnten, ala Schmiermittel bekannten Alkylierungaprodukten überlegene Elgeneohaften bealtsea.

Aus dar ÜBA-Patentsohrift 3 173 965 iat dia Terwendun« τοη Dialkylbenaolen ala Schmiermittel bekannt· Bach dar Lehre dieser Patentsehrift werden Dialkylbensole Terwendet, die duroh Alky-

009848/1684 bad on\Q\W-

Heren von Benzol mit einem Alkylierungemittel au Monoalkylben-Bolen land deren weitere Alkylierung mit einem Alkylierungemittel zu Dialkylbenzolen hergestellt sind. Haeh der lehre dieses Patente können ale Alkylierungemittel oC-Qlefine, nonohydroxylierte Paraffine (Alkenole} oder monohalogenierte Paraffine verwendet werden, wobei im gegebenen Zusammenhang auegeführt wird, daß unter "Alkylieren" das Einführen von Alkylreaten in einen Benzol·» kern zu verstehen ist, die über endständige Kohlenstoff atome an die Benzolkerne gebunden werden.

Es wurde gefunden, daß durch Disproportion!eren von Mono-n~alkylbenzolen ein Produkt erhalten wird, das diesen bekannten Alkylierungsprodukten tiberlegen ist.

Die USA-Patentanmoldung vom 25.2.1966 mit der Serial-Ho. 529 284 betrifft die Herstellung von Di-0₈^₈-n-alkylbenzolen durch Dieproportionieren von M<mo~n~alky!benzolen unter Verwendung eines Friedel-Crafts-Katalysatora, vorzugsweise AlCl^. Dieser Patentanmeldung ist jedoch nicht zu entnehmen, daß die Dialkylbenzole sich als Schmiermittel eignen.

Die USA-Patentanmeldung vom 25.9.1968 mit der Serial-Mo. 762 639 betrifft ein Verfahren sum Diaproportionieren von Monoalkylaromaten zu Dialkylaromaton unter Verwondung ©ines HF-BFx-Katalysators. Die Alkylroote enthalten lnindestonB 8 ITohl ens toff atome. Durch die Verwendung dos HP-BF»~Kata3yi3ators entstehen Dialkylbon2o3e,ohne daß dabei der Gehalt do π Produktes an Totahydronapthalinen merklich zunimmt. Hach der Lehre dieser Patentanmeldung eignen eich dio nach djoeen¹ Veefahren hergestellten Produkte zwar als Schmiermittel, ;jododi %:i.rd nur daa Verfahren zur Horotellung diener Produkto

0 0 9 8 k 8 / 1 G B₁A BAD ORIGINAL

Die USA-Patentanmeldung vom 1.5*1960 mit der Serial-No. 72$ 908 betrifft ein Schmiermittelgemiech, das ein Dioproportionierungaprodulit MiIa₁ ale notwendigen Beetandteil, Monoalkylbenaole enthült.

Sie UÖA-l'atentanmeldunß vom 27« MUrz 1968 mit der Serial-Bo« 716 351 betrifft ein Verfahren zur Herstellung öllöelicher Sulfonsäuren, dia Gin Gomiach aue trialkylaubatituierten Tetrahydronaphthaline und Di alkyl benzolon enthalten! durch Behandeln fc einen Qeminohea au« lionoal KyI benzol on und dialkylaubetituiertön

Totrahydronaptliiillriün mit (äinom Frledel-Oraftij-Katalyeator und fraktionierte Pentill ation des dabei erhaltenon Heaktionaproduktßomiflahoe, woboi dan gowlinoohtc Produkt als Bodenfraktion baw· Dentil1 ationnrUokatand orhalton wird.

In (iioflor Pntentunuioldiuig let nicht erwähnt, dafl daa Bodenprodukt eich ala Srhniiormittel eignet.

Die USiA-I'ateatunoK.'ldunß vom 20.2.1969 mit der Serial-Ho. 801 190 betrifft ein oynthetinchoa EohlenwnnaGratoffechiniermittelGemiach mit ßuten VieKooltiitBeißcnechafton und einem hervorragenden (uohr tiefen) Fljoüpuukt, dae im woßentlichen auB einem Qemiech von Dinlkylbenr.ol und aikylaubntltuierten Tctrahydronaphtiialinen, vorßUßnwoloe trinlUyJnubotituierten Tetrahydronaphthalinen befteilt« Aun (lieoor Vnientanmeldung lot zu entnehmen, daß der Fließpunkt von I)in3];ylbcnEolen durch Zueetaen von alkyloubatitulortnn !FotrahydronnplrUiallnen harab^eaetzt werden kann, weshalb bovornuflir nolimjormittolfiominohon nach dieser Patentanmeldung elnon /,iwinf on Prozontnatii an eigens cugeoeteten alkylaubßtituiorten Totrrhydronaphthaliiißn enthalten« In dinner l'ai« '»'> aniDcldunf, wurde jedocli nicht erkannt, dafl DiB-

0098^8/1584 BADORJGINAL

proportionierungsprodukte bei der motorischen Prüfung überlegene Eigenschaften aufweisen« Weiterhin wird in dieser Patentanmeldung auch nioht die Verwendung von Gemischen aus Diaproportlonierungsprodukten und Diestern vorgeschlagen* Segenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Schmlermittelgemisch, das dadurch gekennzeichnet ist, daß es aus einem Grund-Öl besteht oder ein Grundöl enthält, das im wesentlichen aus einem durch Dlsproportionieren und Mono-n~alkylbenzolen, deren Alkylreste etwa 6 bis etwa 18 C-Atome enthalten,bei einer Temperatur zwischen etwa 20 und etwa 130° 0 unter Verwendung von etwa 0,1 - IO Gew.-^ AlCl? als Katalysator und Abtrennen,einer bei 5 Torr in einem Temperaturbereich von etwa 165 bis etwa 300° 0 übergehenden Fraktion mit einem Molekulargewicht von etwa 350 bis etwa 460 aus dem Reaktionsproduktgemiseh gewonnenen Disproportionierungaprodukt, sowie gegebenenfalls einem Esteröl

besteht.
Wenn die

, die Schmiermittelgemische der Erfindung kennzeichnenden

Or undölθ überhaupt ein Eateröl enthalten, so soll ihr Gehalt an solchen Eßt erÖlen höchst ons etwa 50 Gew»-# betragen«

Die Erfindung betrifft insbosondere die Verwendung der vorstehen-

auin Schmiere en den Schmiermittelgemische/von Maschinen, wie Explosionsmotoren·

Der Auβdruck ^NDisproportionierungsprodukt^l> bezeichnet Im Sinne der Erfindung, wie vorstehend bereits erwähnt, eine bei 5 Torr Mwlsohen etwa 165 und etwa 300° C siedende Fraktion'mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von etwa 350 bis etwa 460 eine· In der vorstehend beschriebenen WoIbο durch Disproportion nieren von Mono-n-alkylbenzolen hergostollten Roaktionsprodukt-

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BAD OFUGINÄL

gemiaohes.

Ale Auegangsmaterial aur Herstellung der den wesentlichen Beet and teil der die erfindungsgemäßen Sohmiermittelgemische kennzeichnenden Grundölβ bildenden Disproportiönierungsprodukte eignen sich Mono-Ji-alkylbenzole, deren Alkylreete etwa 6 bis etwa 18 und vorzugsweise etwa 10 bis etwa 15 C-Atome enthalten· Der Auedruck "n-Alkylbenzole" bezeichnet im Sinne der Erfindung Alkylbenzole mit im wesentlichen geradkettigen Alkylresten, wobei mindestens 95 f> der Alkyleubstituenten über sekundäre C-Atome an die Benzolkerne gebunden sind.

Außer aus reinen Mono-n-alkylbenzolen, die der vorstehenden Definition entsprechen, können die den wesentlichen Bestandteil ▼on erfindungsgemäße Schmiermittelgemisohe kennzeichnenden Grund-Ölen bildenden Disproportionierungsprodukte auch unter Verwendung von Gemischen solcher Mono-n-alkylbenzole sowie Kohlenwasserstoffgemieohen hergestellt wordnn, die wesentliohe Mengen ▼on Gemischen solcher Mono-n-alkylbenzole enthalten. Ein besonders geeignetem Auegangsmaterial lot ein eine erhebliche

^ Menge an der vors behenden Definition entsprechenden Mono-n-alkylbenzolen enthaltendos Gemisch, daα nach dem aus der ÜSA-Patentaohrift 3916 294 bekannten Verfahren hergestellt ist, die kursgesagt ein Verfahren zur Herstellung eines als Auegangsmaterial fUr die Herstellung von Detergentien geeigneten Alkylats be-' trifft» bei dem aus einom im wesentlichen ölefinfreien Ärdöldeatillat, das geradkeUige ucd.verzwejgtkettige Kohlenwasserstoffe enthält, eine Fraktion von im wesentlichen geradkettigen C_Q<__1Q-Kohlenwaseeretoffan abgetrennt wird, die man dann so weit chloriert, daß etwa 10 bis etwa 35 Mol-jt der vorhandenen gerad-

0098A8/1584

BAD ORIGINAL

kettigen Kohlenwasserstoffe im wesentlichen nur monochloriert werden, mit dem Chlorierungsprodukt eine aromatische Verbindung, z.B. Benssoll in Qegonwart eines Alkyliarungskatalysatore alkyliert und aus dem Reaktionsproduktgemiaoh destillativ eine in wesentlichen aus Mono-n-alkyIbentölen hostehunde fraktion abtrennt. Das aua der USA-Patentaohrift 5 316 294 bekannte Verfahren, bei dem ja nur KohlonwanBerntoffe mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen verwendet werden, kann natürlich bei der Anwendung zur Heratellung von ale Ausgangamaterial für die die SohmiermittelgemieaiiQ der Erfindung kennzeichnenden GrundUIe geeigneten Mono-n-alkylbonaolen dahingehend abgewandelt werden, daß man ale Auegangematerial für daa Alkylierungnmittel ein Gemisch von im wesentlichen geradkettigen Kohlenwansorstoffen mit etwa 6 bl§ etwa IQ C-Atomen gewinnt.

Für den Fachmann liegt en außerdem auf dor Hand, daß man eine entsprechende Og.₃₈-Koh.lenwaooerotofffraktion auch nooh auf andere Weise erhallen kann« Wenn ein All<y!benzol verwendet werden eoll, dessen Alkylreslo IO bie 113 C«Atome, enthalten, so kann man die entsprechende Auswahl entv/odor bcroiln uoim Ausgangsmaterial durchführen oder durch Fraktionieren den Alkylbenzolprodukts·

olkyl-

n-benzol« der vorstehend beechriobonen Art sind unter den Handel abesaichnungeη "Halkylene" 500 und "Halkylene" 600 von der Continental Oil Company «rhUltliuh. Diese Produkte weisen folgend· typische Eigenschui'ion auf ι

0098AB/1BB*

BAD ORIGINAL

-B-

"!alkylene¹* 500

Sledebereloh (⁰O)

Molekular-

geivlcht farbe, Saybolt »lebte (20/20) Ylekoaittt (Saybolt Sekunden)

Typieehtr fert Teat Methode

279,4-312»8
0,05 (aax.)

A8MIM47 ASTM JM.156

Kaeaenepektr«

231 - 241

♦25

0,65 - 0,67 ASfM D-287

40-45 Dei 37,Θ°Ο ASM 88-44

Siedeberelob (⁰C)

* X

95Ji

•Helkylene" 600

Typischer Wert Teat Methode

ASTM B-477 304,4 - 310,0
315,6 - 323,9
0,05 (max.)

Durohaehftittliohea Molekularfewloht farbe, Sa/bolt Blohte 255 - 264

25 (min.)
0,85 - 0,87

P.M.

Maeeenepektr. P.M. # 20 A8SM 9-887

Tiakoaltlt (öajbolt Sekunden) 40-46 bei 57,8⁰Q IBtä 88-Φ4

BAD ORIGINAL

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200A802

Zur Durchführung der Disproportionierung wird, wie "bereite erwähnt, Alttminiumohlorid ala Katalysator verwendet. Die verwendete Katalysatormenge kann zwischen etwa 0,1 und etwa 10 Gew.-Ji, bezogen auf das bzw. die als Auegangematerial verwendete(n)

liegen
Mono-n-alkylbenzol(ey. Vorzugsweise werden etwa 0,5 bis. etwa 5 Qew»-£ Katalysator verwendet.

In einigen Fallen kann es günstig und erwünscht sein _fin Koabination mit dem Aluminiumohloridkatalyaator einen Protonendonor als Promotor baw. Cokatalyeator zu verwenden· Als Promotoren sind beliebige Stoffe geeignet, die Protonen abgeben, wenn sie des Katalysator augesetzt werden. Bevorzugte Promotoren sind Chlorwasserstoff und Wasser. Die verwendete Promotormenge beträgt typisch etwa 4 Gew,-#, bezogen auf das Gewicht der verwendeten Katalyeatormeng3. Es sei darauf hingewiesen, daß es für den Fachmann ohne weiteres möglich ist, zu entscheiden, ob und gegebenenfalls in welcher Menge ein Prοmotor verwendet werden muß.

BAD ORIGINAL

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Sie Disproportionierung wird zweckmäßig bei einer Temperatur «wischen etna 20 und etwa 130° C durchgeführt, Voriugsweise arbeitet man bat Temperaturen zwischen etwa 65 und 120° O₉ da ■

die höchsten Auebeuten an Di-n-alkylbeneolen erhalten werden. Besonders bevorzugt ist eine Temperatur von etwa 100° 0. Arbeitet aan bei dieser Temperatur, so werden vorBUgewelae etwa O₉75 si· etwa 2 (Jew.-4» Katalysator verwendet/ laoh der Baeateung wird das Beaktionsproduktgemlsoh destilliert us BaABOl₉ Paraffine und nicht umgesetzte Mono-n-alkylbeneole •bsutrennen. Das gewünschte Produkt ist das bei 5 Torr la eine« temperaturbereich von etwa 165 bis etwa 300° ο destillierende disproportionierte Material, dessen durchschnittliches Molekulargewicht in eines Bereich von etwa 350 bis etwa 460 liegt.Beim Destillieren unter einem Druck von 5 Torr wird als unterer 8ohnittpunkt für die Dlspropörtionierungsproduktfraktlon vorsugsweise eins Temperatur von 185° 0 und insbesondere Von 197° gewählt. Zn einigen Fällen erhält man die gewünschte fraktion indem man aus dem Disproportionierungsprodukt eint auegewühlte

* ^v Ton etwa 10 bis etwa 9θ£ des Disproportionierungsprödukt·· betragende fraktion abdestilliert. Vorstehend wurden swar 41· Terfahransbedingungen der Disproportionierung auaführlioh geschildert, Jedoch 1st das Disproportion!orungsverfahren nloht Qegen*

stand der vorliegenden Anmeldung, sondern wird, wie bereits

-anmeldunR

wähnt, In der USA-Patent- "alt der Serial-Ho. 529 284 offenbart und beansprucht.

Disproportioniert man sin Ausgangsaatsrial wie "Ialkylen· 500 und arbeitst dabei unter den vorstehend angegebenen verfahren··» bedingungen so erhält man ein Diaproportionierungeprodttkt (toterer 8iedesohnittpunkt 165° 0 bsi 5 Torr) mit folgenden physi-

009848/1684 bad or_IQ,nal

kallschen Eigenschaften:

Viskosität
-40° 0, cS 37,8⁰O, eS 98,9⁰C, 08

Viskosltätsiadex Four Point, ⁰C

Molekulargewicht

Geeignet

5000-10000
20,3-30,0
4,0-4,8

80-100

-48,3 bis
-67,8

bie 400

BeYOrsmt

6000-9000 22,7-25,0 4,1-4,5

84-93

-53,9 bis -62,2

375 bis

0*8 auf analoge Weise unter Verwendung eines Ausgengsaaterials «ie "!alkylene" 600 erhaltene Disproportionierungsprodukt (Sohnittpunktt 197° C bei 5 Torr) weist folgende physikalisch« eigenschaften auf:

Viskosität

-40° C₁ eS

37,B⁰C, CB 98,9⁰C, cS

Tiskositätsindex Pour Point, ⁰O

Molekulargewicht

Geeignet	Berorsuet
7600-17600	9000-13000
24,5-37,0	28,0-33,0
4,4-6,1	5,0-5,8
105-Ϊ26	108-115
-40 bis	-51,1 bis
-62,2	-59.4

bis 475 400 bis

Wie bereite erwähnt, sind die Schmiermittel der jftrfindung besonders sweckmäflig beim Sineats bei extrem tief en Umgebungstemperaturen (z.B. -40 bis-56,7 ⁰C). Aufgrund Ihrer physikallsohan Blgansehaftea können sie als Grundfcle für Motorsehmlerttle (Kur*

0098ΑΘ/1684

BAD ORIGINAL

beltriebschmieröle für Explosionsmotoren), Schmieröle für automatische Getriebe bzw. Kraftübertragungen, Hydraulikflüssigkeiten, umlaufende Flüssigkeiten und eine Vielzahl verschiedener anderer bei tiefen Temperaturen einzusetzender, sogenannter Tief-

/verwendet weitf€tt.BclBderaitt#X

temperaturaohmiermittex, die bei extrem tiefen Temperaturen eingesetzt werden aollen, werden allgemein als Arktisöle bezeiohnet.

Außer ihrer Verwendbarkeit als Tieftemperaturschmiermittel odtr ArbeitsflUsBigkeit zeichnen sich die Schmieroittelgemieche dar Erfindung und insbesondere das Dieproportionierungsprodukt an sieh dadurch aus, daß sie etrahlungsbeständige Schmiermittel eind_< überraschenderweise sind nämlich die Dieproportionierungsprodukte, obwohl sie ja Kohlenwasserstoffe sind, strahlungsbeständiger als herkömmliche Mineralschmieröle. Zur allgemeinen Erläuterung der bei Arktisölen erwUnsohten physikalischen Eigenschaften werden nachstehend die . ■· - ■ :- an eine bei Minustemperatur als Mot ore ohmler öl zu verwendende Schmieröleorte nach der Spezifikation MIL-L-IO295A gestellten Anforderungen aufgeführt.

MIL-L-1O295A
Spezifikationen

Physikalische Eigenschaft

Viskosität, 08 bei 98,9° C bei -40° 0

Pour Point, ⁰O flammpunkt, COO, ⁰O

Minimum

5,75

asoo

143,5

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_; leim «uoh nioht «lie Diaproportionierungaprodukte allen Abfor« derangen nach der vorstehend aufgeführten Spezifikation entsprechen,; so kommen dooh die Sigensohaften dieser Diaproportionierungsprodukte den Anforderungen nach" dieaer Spesifikation naht» so daß die Dieproportionierungeprodukte an sieh baw. allein ala Arktieioaaieriiittel verwendbar Bind. · ■ Obwolil ' euch die aus dem reinen Qrundöl bestehenden Sphaier· »ittelgeaiftohe der -Erfindung wirkaame Sonaieraittel einA ' -."-1 et ee üblich, Sohmiermittefereraohiedene Zueataetöffe tdL· Diapereant»ueltie, Oiydationeinhibitoren, Korroeioneinhibttoren, Bohauabreaaen und Tiskoeitäteindexrerbeaeerer eueueftteen_f Die den «eaantllohen Hauptbeetandteil erfindungsgemäfler SohmAer-■ittelgemieohe bildenden Diaproportionierungeprodukte beaitien folgende duroh Maaaenapektrometeranalyee ermittelte tjpiaöhe Saeameneetaungt . ...

. Komponente, - Qe»«-#

Bialkylbeniole 64*85 Alkyleubatituiert· Tetraline

und Indane 8*25

Indene <4

filphenylalkane <5

laphthaline und alkyleubatituierte

■aphthaline <²

1· wurde feetgeβteilt, daß Uemleohe aus Dieproportionierungeprodukten und PioarbonBäuredialkyleetern (kure ale Dieeter beselohnet) den Anforderungen der vorstehend genannten MIL-3pe«ifikation entepreohen. Weiterhin ergeben diese Mipohungen, wenn sie mit herkömmliohtn Zusatzstoffen legiert werden, Sohmitrmittelge-

BAD ORIGINAL η η η ο / O / 1 C O A

alaone, dl· Ib Motor eine hervorragend· Hgnnag aufweisen. Jeaoadera geeignet elnd Ittcarboiiellaredialkyleeter.der allgeael-Formtl

0 0

la dor B «ad B' gleich oder Tereohledea Bind nad jo einen gerad~ ktttlgen oder Torsveigten Alkylreet ait 8-13 0-ltoaoa oedott· tea UBd a elao gense Zahl von 4 bie 8 let. Boloplele beooadere geeigneter Diester oladt

Dllsooctjladipat, Diieodeoyladipat, Dltrldeoyladlpat, Diieooctylazelat, l)l-2-äthylliexylazelat, Ditrideoylazelat, Dl-2-äthylheiyleebaoat, Älieooctylßebaoat, Dllaodecyleebacat und Ψ Ditrideoyleebacat

Baeaatehead elnd die physikalischen Blgenaehaftoa Ton iwei la Hendel «rhlltllohen Dlestern sueaousengeetellti

DÜBOootylaielat

. aaelat

(BlOLEII 2957)* (BK)QbBXl 295«)

Tiakoeität, o0 bei 98,9 ° O bei 37,8° O bei -40° 0

▼lokooltätaiadox 15(H

3,47	2,98
13,71	10,99
1420	1194

BAD ORIGINAL

009848/1584 '· ^L

Vorteetsung Poor Point,

,

Diieooctylazelat Di-2-Ithylhexyl

aselat (SMOLEIH 2957)⁺ (HIOLEII

-65 -70,6

Terdampfungsrerlust (6,5 Std. bei 204,4° 0) 20,4

33,2

⁺lrhältlioh. Yon Emery Industries, Inc«

Beispiel· geeigneter Gemische aue und Dieetern» Pi«proportioai>rangBprodu3rt aua

n-Alkylbeneolgemisoli mit einem Molekulargewicht τοπ 231-241

N R R R

n-Alkylbeneolgeaisoh mit einem Molekulargewicht■von 255-264

Dieproportionierungeprtidulrten

Diester

DÜBOOctyladipat Diiaodecyladipat Ditrldeoyladipat DiieooütyiaeelBt Ditrideoylaaelat Di-2-äthylhexylaielat DL-2-äthylhexyleebacat DÜBoootyleebmomt DiiBOdecyleebaoat Ditrideoyleebaoat

DÜBOoctyladipat D iieodeoylmdipat Ditrideoyladipat

-■.'/■■

009848/1584 BAD ORIGINAL

aus

n-Alkjrlbenaolgemiaoh mit einem MolefculiLrgewicbt von 255-264

Diester

Diisoootylaeeltt Ditrideoylaeelat Di-2-fithylhexylaeelat Di-2-Ätliylhexyleebacat Diiaoootyleebaoat Diieodteyleebaoat Ditrideoyleebaoat

n-Dodeoylbeneol	Diieooctyladipat
N	Diiaodeoyladipat
9	Ditridecyladipat
9	Diiaooctylaeelat
9	Ditridecyla*elat
9	Di-2-äthylhexylaielat
9	Di-2-äthylhexyleebaoat
9	Diiaoootyleebaoat
9	Diieodeoylaebaoat
9	Ditrldeeylaebaoat
a-Trideoylbeneol	Diieoootyladipat
•	Diiaodeoyladipat
•	Ditrideoyladipat
9	Diieoootylaeelat
9	Ditrideoylaeelat
η 9	Di-2-Äthylheagrlaielat
9	Dilaoootylaebaoat
	009848/ 1584 BAD original

f 17-

PiaproportlonlTungBprodttkt aus n-Trideoylbenaol

■!•Ikylent»

M Il Il 11

•lalkyltn··

Il Il N It N Il Pleader

Diisodecyleebaoat Ditrideoylsebaoat Di ieooctyladipat Diieodeoyladipat Ditrideoyladipat Diieoootylaeelat Ditridtoylaielat Di-2-äthylhexylaMlat

Diieoootyle#baeat DiieodecylMbaoat Ditridtoyliebaoat Diieooctyladipat Diieodeoyladipat Ditrideoyladipat Diieoootylaaelat Ditrideoylai«lat Diieodtoylitbao·*!

ti· btrtltd «vtriltant, könntn di· Otmieoh· tu·

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BAD ORIGINAL

200A802

ester enthalten· Sie physikalischen Eigenschaften sweler Ge- nleohe au* einem Disproportionierungsprodokt und eines Bisstsr sind nachstehend aufgeführt. Das tür diese Mischungen Ttrwendete Disproportlonlerungsprodukt wird duroh Dieproportionieren TpA »!alkylene" 600 unter Verwendung τοη JUOl₅ als Katalysator hergestellt, wobei das anfallende Dieproportionierungsreaktionsproduktgealsoh destilliert wird, so daß 74,9 Jf Übergehe*· Zar Berstellung der naohstehend beschriebenen Mischungen wird das Bestillat (Xopfprodukt) Tsrwendet·

Mischung A Miaohunjt B

Disproportlonlerungeprodukt	87	•	5954	88	•	3966
Diisoootylaaelat	13	24,96	-	24.56
Pi-2-ithylhejylaielat Bi Jfwftsfths^twi		4,72	12	4.70
▼iekositlt, 08	122
-40° 0	-59.4	-56,7
37,e° 0	243,3	243.3
98,$° 0
Tiskositltslndex
»0er Point. ⁰O
flasspunkt, 000. ⁰O

Terdaspfungsrerluet, +

(6,5 8td. l»ei 204.4° 0) 9,6 1O₉O

AttBsr alt Diester» kann das Disproportionierungeprodukt alt einer Tlelsahl Terechiedener anderer Beter TersosAlttsa Beispiels geeigneter feter sind die Beter einbaslsessr alt M- wA ftljolsn, kospleis Beter einwertiger Alkohole, vwsl

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basischer Säuren und mehrwertiger Alkohol sowie komplexe Beter

awel aus einbasischen Säuren, Polyolen und basischen Säuren.

Die nachstehenden Beispiele dienen der weiteren Erläuterung der Irfindung, die jedoch natürlich nloht auf In den Beispielen genannte spezielle Bedingungen oder Einzelheiten beschränkt 1st, Beispiel 1

Diese· Beispiel erläutert die Herstellung einer Disproportion nierungsproÄuktcharge in einer Industrieanlage. Ale Heaktionagefäß wird ein 11,5 m⁵ fassender Sührkeeselreaktor ▼erwendet, der Bit Vorrichtungen zum Heizen, sur dosierten Sufahr Ton flüssigkeiten und feststoffen und bus Einleiten Ton ftasen ausgerüstet ist. In den Beaktlonskeseel werden pro Minute 68 t 4,54 kg «!!alkylene« 600 und 3,62 ± 1,82 kg AlOl₅ eingespeisit. Weiterhin werden in dae Reaktionegefäfl pro Minute 115 - 28,3 Voraalliter HCl eingeleitet· Der Reaktionsgemische . spiegel «irA auf einer H6ha gehalten, die eine Terweilseit τοη 1,75 - 0,25 8td. ergibt. Die Überwachung dea aus den BeaktionegefäB kontinuierlich abgezogenen rohen Reaktloneproduktgemleehee

.durch Gfie-PlUBsigkoits-Ciiroaatographi-Analyse ' /selgt, die es 5 (few.-^ Benzol, Γ5 Gew.-Jji Paraffine, 55 Öew.-ίί nicht umgesetzte Honoa3.kylbensole und 25 6ew··^ Dialkylbenzole enthält. Man läßt das Rohprodukt sich absetzen und trennt den AlOlj-Sohlami ab. Der Rest des Rohprodukts wird dann alt 2 Tolumlna 15 - 10 gjw.~#iger Hatronlauge gewaschen. Anschließend wird das Äohprcdukt mit 4-1 Volumina Wasser Dehandelt um restllohes latriumhydroiyd su entfernen, paa neutralisierte lohprodukt wird dann destilliert, wobei man folgende fraktionen gewinnt·

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20CK802

Benaol - 107,2° 0 bei 750 Torr Paraffine - 107,2-173,3 ⁰O bei 10 Monoalkylbenaole - 143,3-165,6° C bei 12 Disproportionierungsprodukt - über 165,6⁰C bei

12

Hierauf wird da· Dieproportionierungsprodttkt einer »eiteren fraktionierung unterworfen, wobei 85 - 10 Gew.-^ über lopf abdestilliert werden« Die DeetiUatfraktion siedet bei 760 »orr cwisehen 232,2 und 454,4° 0« Der Destillationsrückstand wird bei Seit· gestellt. Die Destillationsfraktion (74t5 tonnen) ist das gewünschte Dlsproportionierungsprodukt, das folgende physikalisch.· Eigenschaften besitztι
Viskosität, cS

-40^v O	9196
37,β°0	29,06
98,9⁰O	5,02
Pour Point, ⁰C	-59,4
flammpunkt, COC, °0	231,1
Brennpunkt, COC, ⁰C	260,0
Bs weist folgende chenisehe	Analyse⁴* auf»
gomonenta	Qev.-#
Dialkjlbenzole	74,3
Alkylierte Tetralin·	19.1
Diphenylalkane	2·0
Indene	2,5
Tersohledene	2,1
^■aesenenektrometrisoh

BAD ORIG/NAL 009848/1584

Di···· Beiepiel erläutert Ala notorieohe Prüfung el*·* erflndungageelßen,unter Verwendung de· nach Beispiel % hergestellten Maproportionierungaproduirte· alltia «la Gnandöl hergaatellten, leglerkea Sohaieraittelgeiiiechea, da· folgende
in Oe w.-J*

92,16

2,90 MonM&to 5O7QB (χ)

2,00 "Hybaae" 0-300 (g)

0,84 Lubriiol 1)9$ (3)

2,50 . Aoryloid 966 (4)

(j) Polyaere· Sucoiniaid - Tieiteapejratwrdiaperaant
(₂) Hoeh^aaiechea Oaloiuaaulfomt nlt einer Ba*^ns«hl ron
500-Ö«tergtnt-Diepereant-Zui«t* (erhiltlich. too BsytOA
CHf l^al Oostpaxiy) ·

(«) To» Alkoholen abgeleitete» JSinkdithiophoaphat - Inhibitor xa>ä Teraelxleiflhindernder Zusat».

tomaantrat τοη llethacrylatoopolyaeren la folTentraffeaier«- taa, neutrale« Ol - Zuaatsatoffa alt koabiniertar V.l.-rearbaaaernder und fließpvuücteenkender lirtaaig (erniltliob το» loba und Baaa Qo.)·

tttlg* BobJdemittelgemieoh beeitet ein· Tiakoaltät iron β,5 öS bei 96,9 ° 0.

9t···· 8on*iar«ittelfeeieoh wird la einem handalaHbllehan T-6

(Datroit Dia··! 6ΤΓ1) «eprCUTt, Mb«l T«rg· B*tn«b*badiagmai»tt angewandt werden· Der TMt dauert B67 8tu»d#n. Al· TerglelohaOl ti»d «la ^«allta 8AJB 30 Motoröl wi.% einer Tiakoeittt von 12,14 08

009848/1584 _BÄD

• - 22 bei 98_f9° O verwendet. £β wird darauf hingewiesen, daß dia Her-* •teller dieses Hot or β die Verwendung von SAB 30 ölen empfehlen, die der- Spezifikation MIL-L-2104B entsprechen· Sie Verwendung leichterer Öle oder von Mehrbereioheölen wird nioht empfohlen. Ee wurde festgestellt, daß Schmieröle mit einer Viskosität» die nerklich unter 9*6 cS liegt, z.B. bei 7»25 öS oder darunter« Motoren dieses Type la schwerem Einsäte keine 50 Stunden schaleren. Beim 3A£ 30 Motoröl ergibt sioh ein befriedigend geringer Kolben- und Zolbenr ingver sohle iß und das Auamafl, iyflem die Zjlinderlanfbtlohsen in der Umgebung der AualaSkanäle verformt und poliert werden ist bescheiden« Das vorstehend beschriebene erfindungegemäß« Schmlermlttelgemisoh liefert vergleichbare Tester gebnlsse· Der Test wird nach 140 Stunden abgebrochen und der Motor vollständig zerlegt, da es für unmöglich gehalten wurde, einen vollständigen Versuchslauf von normaler Dauer alt einem so leiohten bsw· niedrig viskosen öl durohsuftthren· Wie bereit« erwähnt, sind die Testergebnisse mit dem erfindungsgemäBen Schmlermittelgemisch unerwartet gut und den mit einem 8AS 30-Motoröl ersieltsn mindestens gleichwertig.

Beispiel 3 Dieses Beispiel erläutert die motorische Prüfung eines unter

ί Verwendung einer Mischung aus dem DiBproportionierungsprodukt j

i von Beispiel I und einem Diester bestehenden QrundOl· herge-•t eilten erfindungsgemäden Sohmiermittelgemisohes mit folgende^ Zusammensetsu&g (In

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	2004802 - 23 -
76,16	Disproportionierungsprodukt
16,00	Di-2-äthylhexylaeelat ⁺
2,50	Monsanto 5070B
2,00	"Hybase" 0-300
0,64	Lubrizol 1395
2,50	Aoryloid 966

+Baolsin 295fc

Diese« Schaierinittelgeaiach besitet folgende physikalische Eigenschaften*

Viskosität, es

-40⁰C 8400

37,8⁰C 37,91

. 98,9⁰O 7,00

V.l. 160

Pour Point, ⁰O -53,9 Flammpunkt, 000, ⁰C 226,7

Dieeee «rfindungsgemäßa legierte Scbmieraittslgeaisoh wird einen 267 Stunden dauernden Teat im Motor unterworfen. Die Inspektion des Motors naoh dem Versuch zeigt, daß weder an den Kolben noch an den Zylinderlaufbüchaen Riefen festzustellen sind, was ein ausgezeichnetes Ergebnis darstellt.

In dienern Beispiel wird die Herstellung eines Disproportionierung !produkte β im Labormaßetab· unter Anwendung anderer Bedingungen als im Beispiel 1 geschildert.

Alt Mono-n-alkylbeneole rerwendet man "!alkylene" 600. JBs werden swei Chargen hergestellt. Beide Versuche werden bsi 75⁰O duroh-

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BAD

20CU802

gefUhrt« Bel der Charge A wird 1 Gew.-# AlCl* und eine Reaktionszeit γόη 1 Stunde angewendet, während man bei der Charge B

2 Gew.-ji AlOl, verwendet und eine Reaktionsdauer von 1,5 Stunden anwendet· In beiden Fällen wird HCl ala Promotor verwendet. Die Auebeuten am Bodenprodukt betragen bei der Charge A 558 g und bei der Charge B 685 g· Sin Gemisch aus den beiden Bodenproduk·*. ten weiet folgende physikalischen Eigenschaften auf1

Viskosität, cS

-4O⁰C 8500

57,8⁰C 29,45

98,9⁰C 5,?0

Viskositätaindeac 117 Pour Point, ⁰O -53,9 Beispiel 5

In diesem Beispiel wird ein duroh Disproportionleren Bit einen duroh Alkylieren von Monoalkylbeneolen gemäß USA-Patentβohrift

3 173 965 erhaltenen Bodenprodukt . · vergllohen. Ale Vergleich wird das Beispiel D/D* (Spalten 5 und 6) der genannten USA-Patentschrift wiederholt. Bei diesem Verfahren werden reine O^-Olefine als Alkylierungsmittel verwendet und wird eine Reaktionetemperatur von 13 - 15⁰C angewandt.

Zunächst wird das HonododeoylbenBol hergestellt, indes man Dodeoen-1 outer Anwendung dee in der fragliohen USA-Patentsohrift Im Beispiel D/D* in der Tabelle 1-1 (Spalte 3-4) tn«eetbenen Kengenverhlltois sowie im.wesentlichen der gleiohen.-Arbeitsveiee wie in Beispiel 1 (Spalte 3-4)^ i8e label erhaltene «onododeoylbeaiol wird dann als Auagengemtttriel für die Dlsproportlonle-

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rungereaktion und zur Herstellung yon Didodeoylbeneol durch Alkjlierea rsrwendet. Di· Alkylierung wird «1· in Beispiel D/ϊ)· der D8A-2atenteohrii"6 3 173 965 beschrieben durchgeführt, während Al· Disproportionierung gemäß der welter oben beschriebenen bevorsuften Arbeitsweise durchgeführt wird· Aus der nachstehenden taballa sind die ansuvendenden Mengenverhältnisse, Beektio&sbedinfangsn, Ausbeuten und physikalischen Bigensohaftan day beiden Twcsuchen erhaltenen Produkte su ersah··.

rli _ _mmmmmm

300

3,0 IO 100 -

60
60
11,9 191.8

31,6

40,3

(8ohnitt#2, 155⁰O-220⁰O,

ML 5 MB*) 158,8

Io4a«frakticn (Walkyl-•NWl·) (fiber 220⁰O BtI
ap 18) 341,3 88«?

BAD

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Dotooylbsnsol, g	440,0
l-©fdeoen, g	152,0
AlOl₅, f	12,0
101·ΐΒ»·1· Min.	10
leaktiOMtMp. _f ⁰O	13-15
fttaktiftnsftsit fMi^h 4Ί01»—
su«ab«), Xla·	75
echlaambsetsseit, Min.	60
8ehlajM, β	36,9
Alkylat, g	369,1
DestUllertes Alkylat
Imeol (Falle)	10,5
HtfttffiA (8chnitt ^I 8ie4«beffinn -155⁰O,	L 53.0

Mit"mtrol"-Ton behandelte
Bodenfroktloas

Tiokooit&t, öS

-40⁰O

37,8⁰O

98,9⁰O

flMNdtttslBdox Four Poirnt, ⁰O

+Au· der tHA-ÄUeeteohrift 3 17? 965 it* «u ereenea, ««β VrotoM ·1μ* ϊοβτ »ölst tob - 37,2⁰O boltst.

5455	6560
25,01	25,10
4,68	4,56
118	106
-51,1 *	-62,2

kxm Atr aMheithtadeii Tabelle let die ofeenitebe der bei dleeeo beldea Terenohen erhAltenen Frodukte ««fgeftUurt, wie sie fleh ttl der eeeeeaepektroaetrieohea

lllqrleubetitulert·

Diphenyl ο Ilnne

* We MeAtM Aer rereohiedeneB Produkte elBd oehr AkBlloA, μ AeJ Bioli fofOBttber der Angabe in Oe*.-4 mat kleiso QrloroOBleAo orgebeB·

Ait Am tortteheBdea tertoB lot ·α eroohoa, Ab8 Am ftUfrofoo

BAD ORIGINAL

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tionierungeprodukt einen tieferen Fließpunkt (Pour Point - 62,2Ϊ) als dae Alkylierungeproüukt (Pour Point - 5IfI⁰G) breitet, lahrsohtinlich ist das auf die Anwesenheit der Tetrahydronaphtnalin· surUoksuführen, die eich beim DieproportlonierungBverfahren •tot· bilden.

MögXiohemreiDt sind auch die bei der motorischen Prüfung «r-Bielttn überlegenen Ergebnisse auf die Anwesenheit der tetr«~ hydronaphthaline im erfinduagsgemäßen Schmieraittelgemiech su~ rückeuführen, Jedoch ist das noch nicht genau bekannt.

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Claims

fat entanaprüohe

1« Seliftlermlttelgemisch, dadurch gekennseichnet, daß ·· aua •lntm Orundöl besteht oder ein Grundöl enthält, da· in weaent-11 oh in aua einem durch Dieproportionieren von Mono-a-alkylbeneolaa₉ -daran Alkylreete etwa 6 bia etwa 18 0-Itoma enthalten, bal einer femparatur swlechen etwa 20 und etwa 15O⁰O unter Ter-. wandung ron etwa 0,1 bia 10 Gew.„jC AlCl₅ ale Katalysator und Abtrennen einer bei 5 Torr in einem Temperaturbereich ron etwa 165 bis etwa 900⁰O übergehenden Fraktion mit einem lolekulargewioht im Bereich von etwa 350 bia etwa 460 aua dem Reaktlonaproduktgeaieob gewonnenen Dieproportionierungaprodukt» aowle gegebenenfalle einem Seteröl besteht.

2· Sohmiermittelgeoieoh nach Anspruch 1, daduroh gakenncelohnet, dafl daa örundöl höohetene etwa 50 Gew.-^ JSeteröl enthält.

P 5· 8ohmiermlttelgemlsoh nach Anspruch 1 oder 2, daduroh gekennzeichnet, daB ee minäeatena einen lioarbonaäuredialkyleeter (Siestar) der allgemeinen Pormel

0 0
η η

B-O-C-(CHg)_n-C-O-R (I)

enthält, in der B und R* gleloh oder vereohieden sind und ja •inen geradkettigen oder rersweigten Alkjlraat mit θ bis 13 0-Atoman bedeuten und η eine ganse Sahl τon 4 bis 8 ist·

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4. Schmlermittelgemiaoh nach mindestens einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß daa GrundÖl ein ittter Terwa-adung von etwa 0,5 bis etwa 5 Gew.-£ Aluminiumchlorid als Katalysator and unter Anwendung einer Temperatur in Bereioh γοη etwa 65 · 120⁰O Hergestellte» Disproportionierungeprodukt enthält bsw· au· eine« aolchen Diaproportionierungaprodukt besteht.

5 · 8ohaitvaittelgeai«oh nach mindestens einen der Anspruch« 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß das QrundBl ein aus Mono-nalkylbensolen, deren Alkylreste etwa 10 bis etwa 15 0-Atoae enthalten, hergestellt es Disproportionierungsprodukt enthält oder daraus besteht.

6· Sehaieraittelgemlsoh nach mindestens einen der Ansprüche 1 - 5t daduroh gekennseichnet, daß das örundöl ein aus Mono-nalkylbento3^£lt einem durohsohnittliohen Molekulargewicht la Bereioh Ton etwa 231 bis 241 hergestelltes Disproportionierungsprodukt tathilt oder daraus besteht.

7· 8ohaieraittelgemiioh nach mindestens einem der Anaprüoha 1-5» dadurch gekennseichnet, daß das OrundOl ein aus Mono-nalkylbenaolen alt einem durchschnittlichen Molekulargewicht la Bereich ron etwa 255 tis etwa 264 hergestelltes Disproportionierungsprodukt enthalt baw. daraus besteht.

0« Behaieraittelgeeieoh nach mindestens einem der Anspruch· 1-7» iasBtsondere 6₉ daduroh gekennieiohnet, dsJ das örundöl •in Disprcfortionierumgsproaukt enthält baw· tue ein«a Dispxo-

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portlonlerungsprodulct besteht, das bei 5 Torr bei über etwa 197⁰O deatilllert.

9* 8ehmiermittelgemiBOh nach mlndeatena einem dtr Ansprüche 1-8, insbesondere 8, dadurch gekennaelohnet * daß da· darin enthalten« DleproportlonierungBprodukt bei -4O⁰O ein· Ylakoaitttt Ton etwa 6000 bie etwa 9000 o8_vbel 37,8⁰C ein« Tiakoaität τοη etwa 22,? bis 25,0 c3 und bei 98₉9°0 τοη etwa 4,1 bla 4,5 öS beaittt, aowle einen Tiakoaitätaindex τοη. etwa 84 * 93,alnen four Joint tob «53,9 bia -62,2°0 und ein Molekulargewicht τοη «tv* 373-385 aufweist.

10· Behmiermittelgeiaieoh naoh Anapruoh 8, daduroh gekennselohnet, dal daa darin enthaltene Dieproportionlerungaprodukt eine Tiakoeitlt τοη etwa 9000 bla etwa 13000 öS bei -40⁰O₉ «twa 28,0 bia 33,0 öS bei 37.8⁰O und τοη etwa 5,0 bia 5,8 o0 bei 98,9⁰O aufwelat und einen Tiekoeltätaindex τοη etwa 108 bia 115, «inen *our Point Tom etwa -51,1 bie -59,4°0 sowie ein Molekulargewicht τοη etwa 400 - 460 beaitst.

11· Sehalaradttelgeniaoh naoh nindeatena eine« der Anaprttohe 1 - 10_e inabeaondere 3 und 9, dadurch gekennsalonnet, daB aa ala Dieater dar allgemeinen Formel I Dilaoootylaialat enthält.

12. 8otelarBittale«siaoa naoh mindeatene eine· Aar ineprüohe 1 · 10, inabeaondere 3 und 9 oder 10, dadurch gekannaelehnat, AaI ea ala Biaater der allgemeinen Formal 1 9i-2«-itfeflmaaqrl*» aaalat enthält.

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13· eobml*raitt*lge»lech nach Anspruch 12« dadurch net, Αλβ et «t«a 10 bit ttw» 20 öew.-jt Di-2-ÄthyltieiyU»tlÄt •nthttlt·

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