[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zusammensetzung, ein Verfahren zu ihrer Herstellung
und ihre Verwendung als Schmiermittel.
[0002] Im Allgemeinen bestehen Schmiermittel aus einem oder mehreren Grundölen und Additiven.
Als Grundöle werden konventionelle Raffinate, synthetische Kohlenwasserstoffe, synthetische
Ester, Polyglykole oder pflanzliche Öle eingesetzt. Übliche Additive sind Alterungsschutzadditive,
wie Antioxidantien oder Oxidationsinhibitoren, Detergentien, Dispergentien, Korrosions-
und Rostschutzadditive, EP- und AW-Additive, Reibwertveränderer, Viskositätsindex-Verbesserer,
Pourpoint-Erniedriger und Antischaummittel.
[0003] Schmiermittel werden zur Schmierung eingesetzt und dienen der Verringerung von Reibung
und Verschleiß sowie zur Kraftübertragung. An ein Schmiermittel werden hohe Anforderungen
in Bezug auf Reaktionsverhalten gegenüber Werkstücken oder Werkzeugen, Anwendbarkeit,
Entfernbarkeit und Kosten gestellt.
[0005] Biologisch abbaubare Schmiermittel auf der Basis von Rapsöl haben sich jedoch im
Hinblick auf die technischen Anforderungen bei der Anwendung weniger bewährt, da sie
insbesondere eine schlechte Alterungsbeständigkeit zeigen. Die Alterungsbeständigkeit
kann nur durch hohe Zusätze von Antioxidantien und weiteren Additiven verbessert werden.
[0006] Die Druckschrift
DE-A-44 44 137 beschreibt synthetische Ester auf der Basis von ölsäurereichem Sonnenblumenöl sowie
deren Verwendung als Schmiermittel, Hydrauliköl und Kosmetika. Die synthetischen Ester
werden aus Fettsäuregemischen mit einem Gehalt von wenigstens 85 Gew.-% an Ölsäure
und 0,5 bis 2,5 Gew.-% an Stearinsäure, jeweils bezogen auf das Gemisch, Alkoholen
sowie gewünschtenfalls polyfunktionellen Carbonsäuren hergestellt. Als Alkohole werden
aliphatische oder cycloaliphatische, gesättigte oder ungesättigte Alkohole mit 2 bis
22 Kohlenstoffatomen oder Gemische dieser Alkohole eingesetzt. Die synthetischen Ester
sind jedoch nicht über längere Zeit kältestabil, d. h. bei Lagerung bei -30 °C werden
die Ester fest.
[0008] Die
DE-A-42 02 034 beschreibt Hydraulikflüssigkeiten, basierend auf Veresterungsprodukten einfach ungesättigter,
nicht verzweigter Fettsäuren mit Guerbet-Alkoholen, welche 8 bis 24 Kohlenstoffatome
aufweisen. Die Veresterungsprodukte sind ebenfalls nicht kältestabil über längere
Zeit, da sie bei Lagerung bei -30 °C fest werden.
[0009] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine biologisch abbaubare Zusammensetzung
zur Verfügung zu stellen, die bei Verwendung als Schmiermittel bei Lagerung bei -30
°C für mindestens eine Woche flüssig bleibt und kostengünstig herzustellen ist.
[0010] Diese Aufgabe wird durch eine Zusammensetzung gelöst, welche
- A) Ester aus
einem Fettsäuregemisch, enthaltend mindestens 80 Gew.-% Ölsäure, und
einem Oxoalkoholgemisch, umfassend einen Alkohol der allgemeinen Formel (I):

und/oder einen Alkohol der allgemeinen Formel (II):

wobei R1 ein linearer oder mit mindestens einer Methylgruppe verzweigter Alkylrest mit 6 bis
17 Kohlenstoffatomen ist, und
- B) Ester aus einem Fettsäuregemisch, enthaltend mindestens 80 Gew.-% Ölsäure, und
einem Alkohol der allgemeinen Formel (III):

wobei R
2 ein linearer Alkylrest mit 2 bis 15 Kohlenstoffatomen ist, R
3 ein linearer Alkylrest mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen ist und die Gesamtzahl an Kohlenstoffatomen
im Alkohol 8 bis 32 beträgt,
umfasst.
[0011] Die Aufgabe wird auch durch ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Zusammensetzung
gelöst, wobei die Komponenten miteinander vermischt werden.
[0012] Die Aufgabe wird ebenfalls durch die Verwendung einer solchen Zusammensetzung als
Schmiermittel gelöst.
[0013] Die erfindungsgemäße Zusammensetzung ist besonders oxidations- und kältestabil.
[0014] Die Komponenten A und B werden aus einem Fettsäuregemisch hergestellt, das eine Ölsäurekonzentration
von mindestens 80 Gew.-%, bezogen auf das Fettsäuregemisch, aufweist. Ölsäure ist
eine einfach ungesättigte Fettsäure mit dem systematischen Namen Z-9-Octadecensäure.
In einer bevorzugten Ausführungsform in Verbindung mit einer der oben oder unten genannten
Ausführungsformen hat das erfindungsgemäß verwendete Fettsäuregemisch vorzugsweise
eine Ölsäurekonzentration von mindestens 90 Gew.-%. Besonders bevorzugt beträgt die
Ölsäurekonzentration mindestens 92 Gew.-%.
[0015] In einer bevorzugten Ausführungsform in Verbindung mit einer der oben oder unten
genannten Ausführungsformen kann das Fettsäuregemisch als weitere Fettsäure mindestens
eine einfach oder mehrfach ungesättigte Fettsäure enthalten.
[0016] In einer bevorzugten Ausführungsform in Verbindung mit einer der oben oder unten
genannten Ausführungsformen beträgt die Konzentration der mindestens einen einfach
oder mehrfach ungesättigten Fettsäure 0 bis 16 Gew.-%, bezogen auf das Fettsäuregemisch.
Besonders bevorzugt ist die Konzentration 2 bis 4 Gew.-%.
[0017] In einer bevorzugten Ausführungsform in Verbindung mit einer der oben oder unten
genannten Ausführungsformen enthält das Fettsäuregemisch als weitere Fettsäure mindestens
eine gesättigte Fettsäure. Die gesättigte Fettsäure enthält vorzugsweise 8 bis 22
Kohlenstoffatome, besonders bevorzugt 16 bis 18. Insbesondere wird die gesättigte
Fettsäure aus Stearinsäure und Palmitinsäure gewählt.
[0018] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform in Verbindung mit einer der oben oder
unten genannten Ausführungsformen beträgt die Konzentration der mindestens einen gesättigten
Fettsäure 0 bis 8 Gew.-%, besonders bevorzugt 2 bis 4 Gew.-%, bezogen auf das Fettsäuregemisch.
Insbesondere beträgt die Konzentration an Stearinsäure 1 bis 2 Gew.-% und an Palmitinsäure
2 bis 3 Gew.-%. Ist die Konzentration der mindestens einen gesättigten Fettsäure größer
als 8 Gew.-%, ist die daraus hergestellte Zusammensetzung nicht ausreichend kältestabil.
[0019] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform in Verbindung mit einer der oben oder
unten genannten Ausführungsformen enthält das erfindungsgemäß verwendete Fettsäuregemisch
eine Kombination aus mindestens einer mehrfach ungesättigten und mindestens einer
gesättigten Fettsäure in den erwähnten Konzentrationen.
[0020] In einer bevorzugten Ausführungsform in Verbindung mit einer der oben oder unten
genannten Ausführungsformen wird das Fettsäuregemisch aus Pflanzen gewonnen, besonders
bevorzugt aus Sonnenblumen.
[0021] Das Oxoalkoholgemisch der Komponente A enthält einen Alkohol der Formel (I) und/oder
einen Alkohol der Formel (II). Erfindungsgemäß enthält der Alkohol der allgemeinen
Formel (I) 9 bis 20 Kohlenstoffatome. In einer bevorzugten Ausführungsform in Verbindung
mit einer der oben oder unten genannten Ausführungsformen enthält der Alkohol der
allgemeinen Formel (I) bevorzugt 11 bis 17 Kohlenstoffatome, besonders bevorzugt 11
bis 13 Kohlenstoffatome. Bevorzugt ist der Rest R
1 ein mit 1 bis 3 Methylgruppen verzweigter Alkylrest. Insbesondere ist der Alkohol
der Formel (I) i-Tridecylalkohol.
[0022] Der Alkohol der allgemeinen Formel (II) enthält erfindungsgemäß 9 bis 20 Kohlenstoffatome.
In einer bevorzugten Ausführungsform in Verbindung mit einer der oben oder unten genannten
Ausführungsformen enthält der Alkohol der allgemeinen Formel (II) 11 bis 17 Kohlenstoffatome,
besonders bevorzugt 11 bis 13 Kohlenstoffatome. Der Rest R
1 ist vorzugsweise ein mit 0 bis 3 Methylgruppen verzweigter Alkylrest. Insbesondere
ist der Alkohol der Formel (II) n-Tridecylalkohol.
[0023] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform in Verbindung mit einer der oben oder
unten genannten Ausführungsformen wird ein kommerziell erhältliches Oxoalkoholgemisch,
umfassend einen Alkohol der allgemeinen Formel (I) und/oder einen Alkohol der allgemeinen
Formel (II), verwendet. Ein solches Oxoalkoholgemisch ist beispielsweise Isononanol
(CAS-Nummer 68526-84-1), Isodecanol (CAS-Nummer 93821-11-5), Isoundecanol (CAS-Nummer
68551-08-6) oder Isotridecanol (CAS-Nummer 68526-86-3), jeweils erhältlich von Exxon-Mobil.
Vorzugsweise wird Isotridecanol (CAS-Nummer 68526-86-3) verwendet.
[0024] In einer bevorzugten Ausführungsform in Verbindung mit einer der oben oder unten
genannten Ausführungsformen enthält die Komponente A einen Alkohol der Formel (I)
und einen Alkohol der Formel (II). Insbesondere bevorzugt wird das Oxoalkoholgemisch
der Komponente A durch einen Hydroformylierungsprozess hergestellt. Bei einer Hydroformylierung
wird ein Alken in Gegenwart eines Katalysators mit Wasserstoff und Kohlenmonoxid umgesetzt.
In dieser Umsetzung wird ein Gemisch aus linearen und verzweigten Aldehyden erhalten.
Dieses Aldehydgemisch wird anschließend zu dem Oxoalkoholgemisch hydriert.
[0025] Der erfindungsgemäß verwendete Alkohol der allgemeinen Formel (III) enthält 8 bis
32 Kohlenstoffatome. In einer bevorzugten Ausführungsform in Verbindung mit einer
der oben oder unten genannten Ausführungsformen enthält der Alkohol 12 bis 24 Kohlenstoffatome,
besonders bevorzugt 16 bis 20 Kohlenstoffatome. Bevorzugt ist der Rest R
2 ein Alkylrest mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen, besonders bevorzugt mit 6 bis 8 Kohlenstoffatomen.
Der Rest R
3 enthält vorzugsweise 4 bis 10 Kohlenstoffatome, besonders bevorzugt 6 bis 8 Kohlenstoffatome.
Insbesondere sind die Reste R
2 und R
3 identisch. Beispiele für Alkohole der allgemeinen Formel (III) sind 2-Hexyldecanol,
beispielsweise erhältlich unter der Bezeichnung ISOFOL®16 von Sasol, oder 2-Octyldodecanol,
beispielsweise erhältlich unter der Bezeichnung ISOFOL®20 von Sasol.
[0026] In einer bevorzugten Ausführungsform in Verbindung mit einer der oben oder unten
genannten Ausführungsformen wird der Alkohol der allgemeinen Formel (III) durch eine
Guerbet-Reaktion hergestellt. Die Guerbet-Reaktion ist eine Kondensation eines primären,
aliphatischen Alkohols mit einem weiteren primären, aliphatischen Alkohol in Gegenwart
alkalischer Kondensationsmittel zu einem 2-Alkyl-verzweigten Alkohol. In der Guerbet-Reaktion
können sowohl gleiche als auch unterschiedliche Alkohole verwendet werden.
[0027] Die in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung enthaltenen Ester A und B werden durch
Veresterung in dem Fachmann bekannter Weise hergestellt.
[0028] In einer bevorzugten Ausführungsform in Verbindung mit einer der oben oder unten
genannten Ausführungsformen enthält die erfindungsgemäße Zusammensetzung die Komponente
A in einer Konzentration von 10 bis 80 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtzusammensetzung.
Besonders bevorzugt enthält die Zusammensetzung die Komponente A in einer Konzentration
von 30 bis 70 Gew.-%, insbesondere in einer Konzentration von 50 Gew.-%.
[0029] In einer bevorzugten Ausführungsform in Verbindung mit einer der oben oder unten
genannten Ausführungsformen ist die Komponente B in einer Konzentration von 10 bis
80 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtzusammensetzung, enthalten. Besonders bevorzugt enthält
die Zusammensetzung die Komponente B in einer Konzentration von 30 bis 70 Gew.-%,
insbesondere in einer Konzentration von 50 Gew.-%.
[0030] In einer bevorzugten Ausführungsform in Verbindung mit einer der oben oder unten
genannten Ausführungsformen umfasst die erfindungsgemäße Zusammensetzung als Komponente
C mindestens ein Verdickungsmittel. Das Verdickungsmittel kann auch ein Viskositätsverbesserer
sein. Weiterhin kann das Verdickungsmittel oder der Viskositätsverbesserer als Haftmittel
oder als Stockpunktsverbesserer wirken. Vorzugsweise ist das Verdickungsmittel eine
polymere Verbindung, insbesondere ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polyacrylaten,
Olefin-Copolymeren und Polybuten. Ein Beispiel für Polyacrylate ist Polyalkylmethacrylat,
ein Beispiele für Olefin-Copolymere ist Polyolefin.
[0031] Polyalkylmethacrylat, beispielsweise erhältlich unter dem Handelsname Viscoplex VP
10-950 von RohMax Oil Additives (EVONIK), wird bevorzugt in einer Konzentration von
1 bis 10 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtzusammensetzung, eingesetzt. Polyolefin, beispielsweise
erhältlich unter dem Handelsnamen HiTec 152 von C.H. Erbslöh, wird bevorzugt in einer
Konzentration von 0,1 bis 5 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtzusammensetzung, eingesetzt.
Polyisobutylen, beispielsweise erhältlich unter dem Handelsname Indopol H 100 von
Ineos, wird bevorzugt in einer Konzentration von 0,1 bis 5 Gew.-%, bezogen auf die
Gesamtzusammensetzung, eingesetzt.
[0032] Das Verdickungsmittel dient zur Einstellung der Viskosität der Zusammensetzung.
[0033] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform in Verbindung mit einer der oben oder
unten genannten Ausführungsformen enthält die erfindungsgemäße Zusammensetzung die
Komponente C in einer Konzentration von 1 bis 20 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtzusammensetzung,
besonders bevorzugt in einer Konzentration von 5 bis 10 Gew.-%.
[0034] In einer bevorzugten Ausführungsform in Verbindung mit einer der oben oder unten
genannten Ausführungsformen umfasst die erfindungsgemäße Zusammensetzung weiterhin
als Komponente D mindestens ein Antioxidans. Bevorzugt ist als Antioxidans ein Amin
und/oder ein Phenol. Beispiele für ein Amin-Antioxidans sind p,p'-Dioctylphenylamin
und octyliertes/butyliertes Diphenylamin. Beispiele für ein Phenol-Antioxidans sind
2,6-Di-tert-butyl-p-kresol und Phenolderivate mit hohem Molekulargewicht.
[0035] Das Antioxidans verhindert die Oxidation und erhöht somit die Oxidationsstabilität
der erfindungsgemäßen Zusammensetzung.
[0036] In einer bevorzugten Ausführungsform in Verbindung mit einer der oben oder unten
genannten Ausführungsformen enthält die erfindungsgemäße Zusammensetzung die Komponente
D in einer Konzentration von 0,1 bis 5 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtzusammensetzung,
besonders bevorzugt 0,1 bis 2 Gew.-%. Insbesondere ist die Komponente D in einer Konzentration
von 0,1 bis 1 Gew.-% enthalten. Wird p,p'-Dioctylphenylamin, beispielsweise erhältlich
unter dem Handelsnamen Additin RC 7001 von Rhein Chemie, als Antioxidans eingesetzt,
beträgt die Konzentration bevorzugt 0,5 bis 1 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtzusammensetzung.
Wird octyliertes/butyliertes Diphenylamin, beispielsweise erhältlich unter dem Handelsnamen
Irganox L 57 von Ciba, als Antioxidans eingesetzt, beträgt die Konzentration bevorzugt
0,1 bis 1 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtzusammensetzung. Werden Phenolderivate mit
hohem Molekulargewicht, beispielsweise erhältlich unter dem Handelsnamen Irganox L107
von Ciba, eingesetzt, beträgt die Konzentration bevorzugt 0,2 bis 3 Gew.-%, bezogen
auf die Gesamtzusammensetzung. Wird 2,6-Di-tert-butyl-p-kresol, beispielsweise erhältlich
unter dem Handelsnamen Vulkanox BHT von Lanxess, als Antioxidans eingesetzt, beträgt
die Konzentration bevorzugt 0,1 bis 5 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtzusammensetzung.
Durch die Verwendung von sehr geringen Mengen an Antioxidantien ist die Zusammensetzung
ökologisch gut verträglich.
[0037] In einer bevorzugten Ausführungsform in Verbindung mit einer der oben oder unten
genannten Ausführungsformen enthält die erfindungsgemäße Zusammensetzung als Komponente
E mindestens ein Additiv. Bevorzugt enthält die Zusammensetzung ein EP-Additiv und/oder
ein AW-Additiv. EP-Additive sind Extreme-Pressure-Additive (Hochdruckadditive), die
das Verschweißen von zwei aneinander reibenden Werkstoffen verhindern. Typische EP-Additive
sind Schwefelträger, wie schwefelhaltige, pflanzliche Fettsäureester.
[0038] AW-Additive sind Anti-Wear-Additive, die dem Verschleißschutz dienen. Typische AW-Additive
sind Phosphorsäureester, Phosphorsäure-Partialester-Aminsalze, Zink-Dithiophosphate
und Carbamate. Beispiele für Phosphorsäureester sind neutrale Phosphorsäureester aliphatischer
Alkohole; Beispiele für Phosphorsäure-Partialester-Aminsalze sind Amin-neutralisierte
Phosphorsäureester aliphatischer Alkohole; Beispiele für Zink-Dithiophosphate sind
Zink-Alkyldithiophosphat mit primären Alkylresten und ein Beispiel für ein Carbamat
ist Methylen-bis-dibutyldithiocarbamat. Der Zusatz von Additiven zu Schmiermitteln
dient zur Verbesserung der tribologischen Eigenschaften und zum Verschleißschutz der
Werkstoffe.
[0039] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform in Verbindung mit einer der oben oder
unten genannten Ausführungsformen enthält die Zusammensetzung die Komponente E vorzugsweise
in einer Konzentration von 0,1 bis 5 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtzusammensetzung,
enthält. Bevorzugt ist die Komponente E in einer Konzentration von 0,5 bis 2 Gew.-%
enthalten. Bevorzugt werden schwefelhaltige, pflanzliche Fettsäureester, beispielsweise
erhältlich unter dem Handelsnamen Additin RC 2317 von Rhein Chemie in einer Konzentration
von 0,1 bis 5 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtzusammensetzung, eingesetzt. Neutrale
Phosphorsäureester aliphatischer Alkohole, beispielsweise erhältlich unter dem Handelsnamen
Additin RC 3640 von Rhein Chemie, werden bevorzugt in einer Konzentration von 0,1
bis 5 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtzusammensetzung, eingesetzt. Amin-neutralisierte
Phosphorsäureester aliphatischer Alkohole, beispielsweise erhältlich unter dem Handelsnamen
Additin RC 3740 von Rhein Chemie werden bevorzugt in einer Konzentration von 0,2 bis
1,5 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtzusammensetzung, eingesetzt. Zink-Alkyldithiophosphat
mit primären Alkylresten, beispielsweise erhältlich unter dem Handelsnamen Additin
RC 3058 von Rhein Chemie, werden bevorzugt in einer Konzentration von 0,1 bis 2 Gew.-%,
bezogen auf die Gesamtzusammensetzung, eingesetzt. Methylen-bis-dibutyldithiocarbamat,
beispielsweise erhältlich unter dem Handelsnamen Additin RC 6340 von Rhein Chemie,
wird bevorzugt in einer Konzentration von 0,1 bis 5 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtzusammensetzung,
eingesetzt.
[0040] In einer bevorzugten Ausführungsform in Verbindung mit einer der oben oder unten
genannten Ausführungsformen kann die erfindungsgemäße Zusammensetzung des weiteren
noch weitere an sich bekannte Zusatzstoffe enthalten, z. B. Antischaummittel, Oxidationsinhibitoren,
Pour-Point-Verbesserer, Detergentien, Dispergentien, Emulgatoren, ReibwertVeränderer
und/oder Haftmittel.
[0041] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform in Verbindung mit einer der oben oder
unten genannten Ausführungsformen kann die erfindungsgemäße Zusammensetzung übliche
Korrosionsschutzadditive, wie Bernsteinsäurederivate, Sulfonsäureester und/oder Amin-Phosphorverbindungen
enthalten. Beispiele für Bernsteinsäurederivate sind Bernsteinsäure-Halbester, Beispiele
für Sulfonsäureester sind neutrale, synthetische Sulfonsäureester auf Basis nativer
Rohstoffe. Beispiele für Amin-Phosphorverbindungen sind Amin-neutralisierte Phosphorsäureester
aliphatischer Alkohole. Bevorzugt kann die erfindungsgemäße Zusammensetzung 0,01 bis
1 Gew.-% Bernsteinsäure-Halbester, beispielsweise erhältlich unter dem Handelsnamen
Additin RC 4801 von Rhein Chemie, bezogen auf die Gesamtzusammensetzung, enthalten.
Neutrale, synthetische Sulfonsäureester auf Basis nativer Rohstoffe, beispielsweise
erhältlich unter dem Handelsnamen Additin RC 4810 von Rhein Chemie, werden bevorzugt
in einer Konzentration von 0,01 bis 5 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtzusammensetzung,
eingesetzt. Amin-neutralisierte Phosphorsäureester aliphatischer Alkohole, beispielsweise
erhältlich unter dem Handelsnamen Additin RC 4820 von Rhein Chemie, sind bevorzugt
in einer Konzentration von 0,1 bis 1 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtzusammensetzung,
enthalten.
[0042] In einer bevorzugten Ausführungsform in Verbindung mit einer der oben oder unten
genannten Ausführungsformen kann die erfindungsgemäße Zusammensetzung des weiteren
typische Buntmetalldesaktivatoren, wie Thiadiazolderivate und Triazole enthalten.
Beispiele für Thiadiazolderivate sind Dimercaptothiadiazolderivate, ein Beispiel für
ein Triazol ist Tolyltriazol. Bevorzugt kann die erfindungsgemäße Zusammensetzung
ein Dimercaptothiadiazolderivat, beispielsweise erhältlich unter dem Handelsnamen
Additin RC 8210 von Rhein Chemie, in einer Konzentration von 0,05 bis 5 Gew.-%, bezogen
auf die Gesamtzusammensetzung, enthalten. Tolyltriazol, beispielsweise erhältlich
unter dem Handelsnamen Additin RC 8221 von Rhein Chemie, wird bevorzugt in einer Konzentration
von 0,01 bis 5 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtzusammensetzung, eingesetzt.
[0043] Die erfindungsgemäße Zusammensetzung weist eine gute Langzeit-Kältestabilität bei
Temperaturen von -30 °C auf, da sie bei Lagerung bei -30 °C für mindestens eine Woche
flüssig bleibt. Weiterhin greift die erfindungsgemäße Zusammensetzung Dichtungsmaterial
nicht an. Des weiteren weist die erfindungsgemäße Zusammensetzung eine gute ökologische
Verträglichkeit auf und ist kostengünstig herzustellen.
[0044] Werden die einzelnen Komponenten A und B separat bei -30 °C gelagert, werden sie
innerhalb von 3 Tagen fest. Überraschenderweise wird durch Kombination der Komponenten
A und B eine ausgezeichnete Kältestabilität erreicht. Es werden mindestens 7 Tage
Kältestabilität erreicht, gemessen nach ASTM D 2532.
[0045] Bei der Kältestabilität muss zwischen dem Stockpunkt der Produkte und der Langzeit-Kältestabilität
unterschieden werden. Erfindungsgemäß bedeutet der Begriff "Langzeit-Kältestabilität",
dass das Schmiermittel bei Lagerung bei -30 °C für mindestens eine Woche flüssig bleibt.
Demgegenüber bezeichnet der Stockpunkt die Temperatur, bei der das Produkt bei kontinuierlicher
Abkühlung fest wird.
[0046] Die erfindungsgemäße Zusammensetzung wird als Schmiermittel verwendet, bevorzugt
als Schmiermittel für Outdoor-Anwendungen, besonders bevorzugt für Bau- und Forstmaschinen,
und für Hydraulikanwendungen.
[0047] Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung.
Beispiele
[0048] Die folgenden Messmethoden wurden in den Beispielen verwendet:
Viskosität bei 25°C oder 40°C: DIN 51562
Viskositätsindex (VI): ISO 2909
Stockpunkt: ISO 3016
[0049] Die Viskosität nach Lagerung bei -30°C wurde mit einem Fallkörperviskosimeter nach
dem Prinzip eines Höppler-Viskosimeters bestimmt.
Beispiel 1
Ester aus Ölsäure und i-Tridecylalkohol
[0050] 283 g (1 Mol) Fettsäure (92 Gew.-% Ölsäure, 8 Gew.-% andere Fettsäuren) werden mit
210 g (1,1 Mol) i-Tridecylalkohol unter Zugabe von 0,013 g Zinn-II-oxid in einer Rührapparatur
mit Wasserabscheider bei 200-220 °C unter Stickstoffeinleitung umgesetzt (verestert).
Das Reaktionsgemisch wird unter Vakuum destilliert. Der gewünschte Ester i-Tridecyl-oleat
siedet bei 190-205 °C bei 0,1 mbar.
[0051] Die technischen Daten sind:
Viskosität (40 °C): |
15 mm2/s |
Viskositätsindex: |
165 |
Stockpunkt: |
-18 °C |
Viskosität nach Lagerung für eine Woche bei -30 °C: fest (> 60.000 mPas)
Beispiel 2
Ester aus Ölsäure und Guerbetalkohol
[0052] 298 g (1 Mol) Ölsäuremethylester (aus 92 Gew.-% Ölsäure, 8 Gew.-% andere Fettsäuren)
werden mit 536 g Guerbetalkohol (50 Gew.-% 2-Hexyldecanol und 50 Gew.-% 2-Octyldodecanol)
unter Zugabe von 0,5 Gew.-% Titanatkatalysator (Tetra-iso-propyl-titanat) in einer
Rührapparatur bei 210 °C umgeestert, wobei das entstehende Methanol kontinuierlich
abgezogen wird. Nach beendeter Reaktion (keine Abgabe von Methanol mehr) wird der
entstandene Ester mit demineralisiertem Wasser gewaschen, die Wasserphase abgetrennt
und das im Produkt verbliebene Restwasser abdestilliert.
[0053] Die technischen Daten des gewünschten Guerbet-Oleats sind wie folgt:
Viskosität (25 °C): |
29 mm2/s |
Viskosität (40 °C): |
17 mm2/s |
Viskositätsindex: |
190 |
Stockpunkt: |
-46 °C |
Viskosität nach Lagerung für eine Woche bei -30 °C: fest (> 60.000 mPas)
Beispiel 3
[0054] 50 Gewichtsteile des Esters aus Ölsäure und Guerbetalkohol (Beispiel 2) und 50 Gewichtsteile
des Esters aus Ölsäure und i-Tridecylalkohol (Beispiel 1) werden vermischt.
[0055] Die technischen Daten dieses Gemisches sind wie folgt:
Viskosität (40 °C): |
15,8 mm2/s |
Viskositätsindex: |
180 |
Stockpunkt: |
-32 °C |
Viskosität nach Lagerung für eine Woche bei -30 °C: 2000 mPas
Beispiel 4
[0056] Zu 91 Gewichtsteilen von Beispiel 3 werden 9 Gewichtsteile des Verdickers Viscoplex
VP 10-950 gegeben und vermischt. Die technischen Daten dieses Gemisches sind wie folgt:
Viskosität (40 °C): |
44,5 mm2/s |
Viskositätsindex: |
266,8 |
Dichte (15 °C): |
880 kg/m3 |
Viskosität nach Lagerung für eine Woche bei -30 °C: 2400 mPas
1. Zusammensetzung, welche
A) Ester aus
einem Fettsäuregemisch, enthaltend mindestens 80 Gew.-% Ölsäure, und
einem Oxoalkoholgemisch, umfassend einen Alkohol der allgemeinen Formel (I):

und/oder einen Alkohol der allgemeinen Formel (II):

wobei R1 ein linearer oder mit mindestens einer Methylgruppe verzweigter Alkylrest mit 6 bis
17 Kohlenstoffatomen ist, und
B) Ester aus einem Fettsäuregemisch, enthaltend mindestens 80 Gew.-% Ölsäure, und
einem Alkohol der allgemeinen Formel (III):

wobei R2 ein linearer Alkylrest mit 2 bis 15 Kohlenstoffatomen ist, R3 ein linearer Alkylrest mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen ist und die Gesamtzahl an Kohlenstoffatomen
im Alkohol 8 bis 32 beträgt,
umfasst.
2. Zusammensetzung nach Anspruch 1, worin das Fettsäuregemisch mindestens 90 Gew.-% Ölsäure
enthält.
3. Zusammensetzung nach mindestens einem der Ansprüche 1 und 2, welche weiterhin
C) mindestens ein Verdickungsmittel
umfasst.
4. Zusammensetzung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, welche weiterhin
D) mindestens ein Antioxidans umfasst.
5. Zusammensetzung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Komponente
A in einer Menge von 10 bis 80 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtzusammensetzung, enthalten
ist.
6. Zusammensetzung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Komponente
B in einer Menge von 10 bis 80 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtzusammensetzung, enthalten
ist.
7. Zusammensetzung nach mindestens einem der Ansprüche 3 bis 6, wobei die Komponente
C in einer Menge von 1 bis 20 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtzusammensetzung, enthalten
ist.
8. Zusammensetzung nach mindestens einem der Ansprüche 4 bis 7, wobei die Komponente
D in einer Menge von 0,1 bis 5 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtzusammensetzung, enthalten
ist.
9. Verfahren zur Herstellung einer Zusammensetzung nach mindestens einem der Ansprüche
1 bis 8, umfassend das Vermischen der Komponenten.
10. Verwendung der Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 8 als Schmiermittel.