DE102004021778A1

DE102004021778A1 - Verwendung von Polyalkyl(meth)acrylaten in Schmierölzusammensetzungen

Info

Publication number: DE102004021778A1
Application number: DE102004021778A
Authority: DE
Inventors: Markus Dr. Scherer; Klaus Hedrich; Michael Alibert; Michael Dr. Müller; Roland Schweder
Original assignee: RohMax Additives GmbH
Current assignee: Evonik Oil Additives GmbH
Priority date: 2004-04-30
Filing date: 2004-04-30
Publication date: 2005-12-08
Also published as: EP1740680A2; MXPA06011984A; WO2005108531A3; EP1740680B1; WO2005108531A2; CA2560125A1; JP2007535596A; CA2560125C; US8754018B2; US20070219101A1; KR20070015557A; BRPI0510456A; CN101142303B; CN101142303A; JP5452863B2; KR101129881B1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung von Polyalkylester zur Verminderung der Temperatur in einer Schmierölzusammensetzung, wobei der Polyalkylester eine in Chloroform bei 25 DEG C gemessene spezifische Viskosität eta¶sp/c¶ zwischen 5 und 30 ml/g aufweist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung von Polyalkyl(meth)acrylaten in Schmierölzusammensetzungen.
Die Überhitzung von mobilen Hydraulikanlagen unter erschwerten Betriebsbedingungen stellt ein bekanntes Problem dar. Reibung einzelner Bauteile des Hydrauliksystems, Volumenströme mit hohem Druckabfall und die Strömungswiderstände im Leitungssystem führen zu einer Temperaturerhöhung der Hydraulikflüssigkeit.
Luft-Ölwärmetauscher, Konvektion und Wärmeabstrahlung der Anlagenkomponenten wirken einer Temperaturerhöhung gleichzeitig entgegen. Die konstruktive Auslegung einzelner Anlagekomponenten, Umgebungsbedingungen, Betriebsart und Dauer wirken sich auf die resultierende Betriebstemperatur der eingesetzten Hydraulikflüssigkeit aus. Bei der konstruktiven Auslegung wird je nach Gerätetyp von intermittierendem Betrieb mit entsprechenden Stillstandszeiten und der resultierenden Flüssigkeitsabkühlung ausgegangen. Ebenso sind bei der Abschätzung der Umgebungstemperatur Annahmen zu treffen.
Weicht der Betrieb von diesen konstruktiven Annahmen ab (höherer Zeitanteil des Betriebs unter Höchstleistung und höhere Umgebungstemperatur) resultiert daraus eine stetig steigende Flüssigkeitstemperatur. Der Anstieg der Flüssigkeitstemperatur reduziert die Viskosität der Hydraulikflüssigkeit und die Funktion und Lebensdauer einzelner Anlagekomponenten, insbesondere der Hydraulikpumpen und -Motoren.
Zum Schutz der Anlagekomponenten wird bei Erreichen einer kritischen Flüssigkeitstemperatur zunächst eine akustische oder optische Warnung ausgelöst. Bei einer weiteren Temperatursteigerung erfolgt eine Abschaltung der Anlage. Solche Ereignisse sind für die Fertigstellung von Baumaßnahmen oder vergleichbarer Termin gebundener Arbeitsabläufe schwer vorherzusehen und damit äußerst hinderlich.
Einfache konstruktive Lösungen wie vergrößerte Flüssigkeitsvorratsbehälter, wirkungsvollere Kühleinrichtungen bzw. größere, bei niedrigerem Druck arbeitende Hydraulikpumpen sind jedoch ebenfalls mit Nachteilen behaftet, da hiermit Geräteabmessungen, Anlagenkosten und damit höhere Gerätepreise verbunden sind, die sich im Markt nicht durchsetzen konnten. Im Gegenteil, die historische Betrachtung von Abmessungen, Arbeitsdrücken und insbesondere Größe der Vorratsbehälter für Hydraulikflüssigkeiten zeigt, dass sich Gerätekonstruktionen zu höheren Drücken, deutlich kleineren Vorratsbehältern und mangelnden Kühlleistungen entwickeln. Zusätzlich schränken akustische Kapselungen von Motor und Hydraulikpumpe die natürliche Wärmeabfuhr an die Umgebung ein.
Dieses Problem wird von Gerätebetreibern und Komponentenlieferanten häufig beklagt. Typische Arbeitgeräte sind beispielsweise Bagger, Radlader, Traktoren und Sondergeräte für Landwirtschaft, Forstwirtschaft und Tagebau.
In Anbetracht des Standes der Technik war es somit eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine einfache Lösung für das zuvor diskutierte Problem der Überhitzung von Hydraulikanlagen anzugeben. Insbesondere sollte die Lösung ohne eine spürbare Leistungsbeeinträchtigung erzielt werden.
Des Weiteren war eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Lösung zur Verfügung zu stellen, die auch bei Hydraulikanlagen eingesetzt werden kann, die sich bereits in Betrieb befinden.
Darüber hinaus kann es als eine Aufgabe angesehen werden eine Lösung zu finden, die besonders preisgünstig umgesetzt werden kann. Hierbei sollte insbesondere eine Umweltbelastung vermieden werden.
Gelöst werden diese sowie weitere nicht explizit genannten Aufgaben, die jedoch aus den hierin einleitend diskutierten Zusammenhängen ohne weiteres ableitbar oder erschließbar sind, durch die Verwendung von Polyalkyl(meth)acrylaten mit allen Merkmalen des Patentanspruchs 1. Zweckmäßige Abwandlungen der erfindungsgemäßen Verwendung werden in den auf Anspruch 1 rückbezogenen Unteransprüchen unter Schutz gestellt. Hinsichtlich besonderer Schmierölzusammensetzungen liefert der Anspruch 14 eine Lösung der zugrundeliegenden Aufgabe.
Durch die Verwendung von Polyalkyl(meth)acrylaten zur Verminderung der Temperatur in einer Schmierölzusammensetzung, gelingt es auf nicht ohne Weiteres vorhersehbare Weise Hydraulikflüssigkeiten zur Verfügung zu stellen, mit denen die zuvor dargestellten Problem auf einfache Weise vermindert werden können.
Zugleich lassen sich durch die erfindungsgemäße Verwendung eine Reihe weiterer Vorteile erzielen. Hierzu gehören unter anderem:

– Die erfindungsgemäße Verwendung kann in bereits hergestellten Hydraulikanlagen eingesetzt werden.
– Die erfindungsgemäße Verwendung verhindert eine Überhitzung von Hydraulikanlagen.
– Die erfindungsgemäße Verwendung erlaubt eine hohe Leistung der Hydraulikanlagen, ohne dass die Temperatur in einen kritischen Bereich steigt. Somit trägt die vorliegende Verwendung zu einer Leistungssteigerung dieser Anlagen und einer Senkung der Temperatur der Hydraulikflüssigkeit bei.
– Die Verwendung der vorliegenden Erfindung kann besonders leicht und einfach durchgeführt werden.
– Die vorliegende erfindungsgemäße Verwendung zeigt eine hohe Umweltverträglichkeit.

Erfindungsgemäß werden Polyalkylester in einer Schmierölzusammensetzung verwendet.
Polyalkylester sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung Polymere, die von olefinischen Estern abgeleitet sind. Diese Polymere sind in der Fachwelt bekannt und kommerziell erhältlich. Besonders bevorzugte Polymere dieser Klasse können durch Polymerisation von Monomerenzusammensetzungen erhalten werden, die insbesondere (Meth)acrylate, Maleate und/oder Fumarate aufweisen können, die unterschiedliche Alkoholreste aufweisen können.
Der Ausdruck (Meth)acrylate umfaßt Methacrylate und Acrylate sowie Mischungen aus beiden. Diese Monomere sind weithin bekannt. Hierbei kann der Alkylrest linear, cyclisch oder verzweigt sein.
Bevorzugte Mischungen, aus denen bevorzugte Polyalkylester erhältlich sind, können 0 bis 50 Gew.-%, insbesondere 2 bis 40 Gew.-% und besonders bevorzugt 10 bis 30 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Monomerenzusammensetzungen zur Herstellung der Polyalkylester, einer oder mehreren ethylenisch ungesättigten Esterverbindungen der Formel (I) enthalten
worin R Wasserstoff oder Methyl darstellt, R¹ einen linearen oder verzweigten Alkylrest mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen bedeutet, R² und R³ unabhängig Wasserstoff oder eine Gruppe der Formel -COOR' darstellen, worin R' Wasserstoff oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen bedeutet.
Beispiele für Komponente a) sind unter anderem
(Meth)acrylate, Fumarate und Maleate, die sich von gesättigten Alkoholen ableiten, wie Methyl(meth)acrylat, Ethyl(meth)acrylat, n-Propyl(meth)acrylat, iso-Propyl(meth)acrylat, n-Butyl(meth)acrylat, tert-Butyl(meth)acrylat und Pentyl(meth)acrylat;
Cycloalkyl(meth)acrylate, wie Cyclopentyl(meth)acrylat;
(Meth)acrylate, die sich von ungesättigten Alkoholen ableiten, wie 2-Propinyl(meth)acrylat, Allyl(meth)acrylat und Vinyl(meth)acrylat.
Als weiteren Bestandteil können die zur Herstellung bevorzugter Polyalkylester zu polymerisierenden Zusammensetzungen 50 bis 100 Gew.-%, insbesondere 60 bis 98 Gew.-% und besonders bevorzugt 70 bis 90 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Monomerenzusammensetzungen zur Herstellung der Polyalkylester, einer oder mehreren ethylenisch ungesättigten Esterverbindungen der Formel (II)
worin R Wasserstoff oder Methyl darstellt, R⁴ einen linearen oder verzweigten Alkylrest mit 6 bis 30 Kohlenstoffatomen bedeutet, R⁵ und R⁶ unabhängig Wasserstoff oder eine Gruppe der Formel -COOR'' darstellen, worin R'' Wasserstoff oder eine Alkylgruppe mit 6 bis 30 Kohlenstoffatomen bedeutet, enthalten.
Zu diesen gehören unter anderem
(Meth)acrylate, Fumarate und Maleate, die sich von gesättigten Alkoholen ableiten, wie Hexyl(meth)acrylat, 2-Ethylhexyl(meth)acrylat, Heptyl(meth)acrylat, 2-tert.-Butylheptyl(meth)acrylat, Octyl(meth)acrylat, 3-iso-Propylheptyl(meth)acrylat, Nonyl(meth)acrylat, Decyl(meth)acrylat, Undecyl(meth)acrylat, 5-Methylundecyl(meth)acrylat, Dodecyl(meth)acrylat, 2-Methyldodecyl(meth)acrylat, Tridecyl(meth)acrylat, 5-Methyltridecyl(meth)acrylat, Tetradecyl(meth)acrylat, Pentadecyl(meth)acrylat, Hexadecyl(meth)acrylat, 2-Methylhexadecyl(meth)acrylat, Heptadecyl(meth)acrylat, 5-iso-Propylheptadecyl(meth)acrylat, 4-tert.-Butyloctadecyl(meth)acrylat, 5-Ethyloctadecyl(meth)acrylat, 3-iso-Propyloctadecyl(meth)acrylat, Octadecyl(meth)acrylat, Nonadecyl(meth)acrylat, Eicosyl(meth)acrylat, Cetyleicosyl(meth)acrylat, Stearyleicosyl(meth)acrylat, Docosyl(meth)acrylat und/oder Eicosyltetratriacontyl(meth)acrylat;
Cycloalkyl(meth)acrylate, wie 2,4,5-Tri-t-butyl-3-Vinylcyclohexyl(meth)acrylat, 2,3,4,5-Tetra-t-butylcyclohexyl(meth)acrylat;
(Meth)acrylate, die sich von ungesättigten Alkoholen ableiten, wie z. B. Oleyl(meth)acrylat;
Cycloalkyl(meth)acrylate, wie 3-Vinylcyclohexyl(meth)acrylat, Cyclohexyl(meth)acrylat, Bornyl(meth)acrylat; sowie die entsprechenden Fumarate und Maleate.
Die Esterverbindungen mit langkettigem Alkoholrest, insbesondere die Verbindungen gemäß Komponente (b), lassen sich beispielsweise durch Umsetzen von (Meth)acrylaten, Fumaraten, Maleaten und/oder den entsprechenden Säuren mit langkettigen Fettalkoholen erhalten, wobei im allgemeinen eine Mischung von Estern, wie beispielsweise (Meth)acrylaten mit verschieden langkettigen Alkoholresten entsteht. Zu diesen Fettalkoholen gehören unter anderem Oxo Alcohol^® 7911 und Oxo Alcohol^® 7900, Oxo Alcohol^® 1100 von Monsanto; Alphanol^® 79 von ICI; Nafol^® 1620, Alfol^® 610 und Alfol^® 810 von Sasol; Epal^® 610 und Epal^® 810 von Ethyl Corporation; Linevol^® 79, Linevol^® 911 und Dobanol^® 25L von Shell AG; Lial 125 von Sasol; Dehydad^®- und Lorol^®-Typen von Cognis.
Gemäß einem besonderen Aspekt der vorliegenden Erfindung weist die Mischung zur Herstellung bevorzugter Polyalkylester mindestens 60 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 70 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Monomerenzusammensetzungen zur Herstellung der Polyalkylester, Monomere gemäß Formel (II) auf.
Von den ethylenisch ungesättigten Esterverbindungen sind die (Meth)acrylate gegenüber den Maleaten und Fumaraten besonders bevorzugt, d.h. R², R³, R⁵ und R⁶ der Formeln (I) und (II) stellen in besonders bevorzugten Ausführungsformen Wasserstoff dar. Im allgemeinen sind die Methacrylaten den Acrylaten bevorzugt.
Gemäß einer besonderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind vorzugsweise mindestens 50 Gew.-%, besonders bevorzugt mindestens 70 Gew.-% der Reste R⁴ gemäß Formel (II) linear.
Vorzugsweise liegt das Verhältnis von verzweigten zu den linearen Seitenketten der Reste R⁴ gemäß Formel (II) im Bereich von 0,0001 bis 0,3, besonders bevorzugt im Bereich von 0,001 bis 0,1.
Gemäß einem besonderen Aspekt der vorliegenden Erfindung kann ein Polyalkyl(meth)acrylat verwendet werden, wobei mindestens 60 Gew.-% der ethylenisch ungesättigten Esterverbindungen der Formel (II) Alkyl(meth)acrylate darstellen, bezogen auf das Gesamtgewicht der ethylenisch ungesättigten Esterverbindungen der Formel (II).
Gemäß einem besonderen Aspekt der vorliegenden Erfindung werden vorzugsweise Mischungen von langkettigen Alkyl(meth)acrylaten gemäß Komponente der Formel (II) eingesetzt, wobei die Mischungen mindestens ein (Meth)acrylat mit 6 bis 15 Kohlenstoffatomen im Alkoholrest sowie mindestens ein (Meth)acrylat mit 16 bis 30 Kohlenstoffatomen im Alkoholrest aufweisen. Vorzugsweise liegt der Anteil der (Meth)acrylate mit 6 bis 15 Kohlenstoffatomen im Alkoholrest im Bereich von 20 bis 95 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Monomerenzusammensetzung zur Herstellung der Polyalkylester. Der Anteil der (Meth)acrylate mit 16 bis 30 Kohlenstoffatomen im Alkoholrest liegt vorzugsweise im Bereich von 0,5 bis 60 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Monomerenzusammensetzung zur Herstellung der Polyalkylester.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der Anteil an olefinisch ungesättigten Estern mit 8 bis 14 Kohlenstoffatomen vorzugsweise größer oder gleich dem Anteil an olefinisch ungesättigten Estern mit 16 bis 18 Kohlenstoffatomen.
Bevorzugte Mischungen zur Herstellung bevorzugter Polyalkylester können des weiteren insbesondere ethylenisch ungesättigte Monomere, die sich mit den ethylenisch ungesättigten Esterverbindungen der Formeln (I) und/oder (II) copolymerisieren lassen, umfassen. Der Anteil an Comonomere liegt bevorzugt im Bereich von 0 bis 50 Gew.-%, insbesondere 2 bis 40 Gew.-% und besonders bevorzugt 5 bis 30 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Monomerenzusammensetzungen zur Herstellung der Polyalkylester.
Hierbei sind Comonomere zur Polymerisation gemäß der vorliegenden Erfindung besonders geeignet, die der Formel entsprechen:
worin R^1* und R^2* unabhängig ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Wasserstoff, Halogene, CN, lineare oder verzweigte Alkylgruppen mit 1 bis 20, vorzugsweise 1 bis 6 und besonders bevorzugt 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, welche mit 1 bis (2n + 1) Halogenatomen substituiert sein können, wobei n die Zahl der Kohlenstoffatome der Alkylgruppe ist (beispielsweise CF₃), α, β-ungesättigte lineare oder verzweigte Alkenyl- oder Alkynylgruppen mit 2 bis 10, vorzugsweise von 2 bis 6 und besonders bevorzugt von 2 bis 4 Kohlenstoffatomen, welche mit 1 bis (2n – 1) Halogenatomen, vorzugsweise Chlor, substituiert sein können, wobei n die Zahl der Kohlenstoffatome der Alkylgruppe, beispielsweise CH₂=CCl-, ist, Cycloalkylgruppen mit 3 bis 8 Kohlenstoffatomen, welche mit 1 bis (2n – 1) Halogenatomen, vorzugsweise Chlor, substituiert sein können, wobei n die Zahl der Kohlenstoffatome der Cycloalkylgruppe ist; Arylgruppen mit 6 bis 24 Kohlenstoffatomen, welche mit 1 bis (2n – 1) Halogenatomen, vorzugsweise Chlor, und/oder Alkylgruppen mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen substituiert sein können, wobei n die Zahl der Kohlenstoffatome der Arylgruppe ist; C(=Y*)R^5*, C(=Y*)NR^6*R^7*, Y*C(=Y*)R^5*, SOR^5*, SO₂R^5*, OSO₂R^5*, NR^8*SO₂R^5*, PR^5* ₂, P(=Y*)R^5* ₂, Y*PR^5* ₂, Y*P(=Y*)R^5* ₂, NR^8* ₂ welche mit einer zusätzlichen R^8*-, Aryl- oder Heterocyclyl-Gruppe quaternärisiert sein kann, wobei Y*NR^8*, S oder O, vorzugsweise O sein kann; R^5* eine Alkylgruppe mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, eine Alkylthio mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, OR¹⁵ (R¹⁵ ist Wasserstoff oder ein Alkalimetall), Alkoxy von 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, Aryloxy oder Heterocyklyloxy ist; R⁶ ^* und R^7* unabhängig Wasserstoff oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen sind, oder R^6* und R^7* können zusammen eine Alkylengruppe mit 2 bis 7 vorzugsweise 2 bis 5 Kohlenstoffatomen bilden, wobei sie einen 3 bis 8-gliedrigen, vorzugsweise 3 bis 6-gliedrigen Ring bilden, und R^8* Wasserstoff, lineare oder verzweigte Alkyl- oder Arylgruppen mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen sind;
R^3* und R^4* unabhängig ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Wasserstoff, Halogen (vorzugsweise Fluor oder Chlor), Alkylgruppen mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen und COOR^9*, worin R^9* Wasserstoff, ein Alkalimetall oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 40 Kohlenstoffatomen ist, sind, oder R^3* und R^4* können zusammen eine Gruppe der Formel (CH₂)_n, bilden, welche mit 1 bis 2n' Halogenatomen oder C₁ bis C₄ Alkylgruppen substituiert sein kann, oder der Formel C(=O)-Y*-C(=O) bilden, wobei n' von 2 bis 6, vorzugsweise 3 oder 4 ist und Y* wie zuvor definiert ist; und wobei zumindest 2 der Reste R^1*, R^2*, R^3* und R^4* Wasserstoff oder Halogen sind.
Hierzu gehören unter anderem Vinylhalogenide, wie beispielsweise Vinylchlorid, Vinylfluorid, Vinylidenchlorid und Vinylidenfluorid;
Vinylester, wie Vinylacetat;
Styrol, substituierte Styrole mit einem Alkylsubstituenten in der Seitenkette, wie z. B. α-Methylstyrol und α-Ethylstyrol, substituierte Styrole mit einem Alkylsubstitutenten am Ring, wie Vinyltuluol und p-Methylstyrol, halogenierte Styrole, wie beispielsweise Monochlorstyrole, Dichlorstyrole, Tribromstyrole und Tetrabromstyrole;
Heterocyclische Vinylverbindungen, wie 2-Vinylpyridin, 3-Vinylpyridin, 2-Methyl-5-vinylpyridin, 3-Ethyl-4-vinylpyridin, 2,3-Dimethyl-5-vinylpyridin, Vinylpyrimidin, Vinylpiperidin, 9-Vinylcarbazol, 3-Vinylcarbazol, 4-Vinylcarbazol, 1-Vinylimidazol, 2-Methyl-1-vinylimidazol, N-Vinylpyrrolidon, 2-Vinylpyrrolidon, N-Vinylpyrrolidin, 3-Vinylpyrrolidin, N-Vinylcaprolactam, N-Vinylbutyrolactam, Vinyloxolan, Vinylfuran, Vinylthiophen, Vinylthiolan, Vinylthiazole und hydrierte Vinylthiazole, Vinyloxazole und hydrierte Vinyloxazole;
Vinyl- und Isoprenylether;
Maleinsäure und Maleinsäurederivate, wie beispielsweise Maleinsäureanhydrid, Methylmaleinsäureanhydrid, Maleinimid, Methylmaleinimid;
Fumarsäure und Fumarsäurederivate;
Acrylsäure und (Meth)acrylsäure;
Diene wie beispielsweise Divinylbenzol.
Besonders bevorzugt umfassen die Zusammensetzungen zur Herstellung bevorzugter Polyalkylester Monomere, die durch die Formel (III) darstellbar sind,
worin R unabhängig Wasserstoff oder Methyl, R⁷ unabhängig eine 2 bis 1000 Kohlenstoffatome umfassende Gruppe mit mindestens einem Heteroatom, X unabhängig ein Schwefel- oder Sauerstoffatom oder eine Gruppe der Formel NR¹¹, worin R¹¹ unabhängig Wasserstoff oder eine Gruppe mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen und n eine ganze Zahl größer oder gleich 3 darstellt.
Der Rest R⁷ stellt eine 2 bis 1000, insbesondere 2 bis 100, vorzugsweise 2 bis 20 Kohlenstoffatome umfassende Gruppe dar. Der Ausdruck "2 bis 1000 Kohlenstoff aufweisende Gruppe" kennzeichnet Reste organischer Verbindungen mit 2 bis 1000 Kohlenstoffatomen. Er umfasst aromatische und heteroaromatische Gruppen sowie Alkyl-, Cycloalkyl-, Alkoxy-, Cycloalkoxy-, Alkenyl-, Alkanoyl-, Alkoxycarbonylgruppen sowie heteroalipatische Gruppen. Dabei können die genannten Gruppen verzweigt oder nicht verzweigt sein. Des weiteren können diese Gruppen übliche Substituenten aufweisen.
Substituenten sind beispielsweise lineare und verzweigte Alkylgruppen mit 1 bis 6 Kohlenstoffatome, wie beispielsweise Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl, Pentyl, 2-Methylbutyl oder Hexyl; Cycloalkylgruppen, wie beispielsweise Cyclopentyl und Cyclohexyl; aromatische Gruppen, wie Phenyl oder Naphthyl; Aminogruppen, Ethergruppen, Estergruppen sowie Halogenide.
Erfindungsgemäß bezeichnen aromatische Gruppen Reste ein oder mehrkerniger aromatischer Verbindungen mit vorzugsweise 6 bis 20, insbesondere 6 bis 12 C-Atomen. Heteroaromatische Gruppen kennzeichnen Arylreste, worin mindestens eine CH-Gruppe durch N ersetzt ist und/oder mindestens zwei benachbarte CH-Gruppen durch S, NH oder O ersetzt sind, wobei heteroaromatische Gruppen 3 bis 19 Kohlenstoffatome aufweisen.
Erfindungsgemäß bevorzugte aromatische oder heteroaromatische Gruppen leiten sich von Benzol, Naphthalin, Biphenyl, Diphenylether, Diphenylmethan, Diphenyldimethylmethan, Bisphenon, Diphenylsulfon, Thiophen, Furan, Pyrrol, Thiazol, Oxazol, Imidazol, Isothiazol, Isoxazol, Pyrazol, 1,3,4-Oxadiazol, 2,5-Diphenyl-1,3,4-oxadiazol, 1,3,4-Thiadiazol, 1,3,4-Triazol, 2,5-Diphenyl-1,3,4-triazol, 1,2,5-Triphenyl-1,3,4-triazol, 1,2,4-Oxadiazol, 1,2,4-Thiadiazol, 1,2,4-Triazol, 1,2,3-Triazol, 1,2,3,4-Tetrazol, Benzo[b]thiophen, Benzo[b]furan, Indol, Benzo[c]thiophen, Benzo[c]furan, Isoindol, Benzoxazol, Benzothiazol, Benzimidazol, Benzisoxazol, Benzisothiazol, Benzopyrazol, Benzothiadiazol, Benzotriazol, Dibenzofuran, Dibenzothiophen, Carbazol, Pyridin, Bipyridin, Pyrazin, Pyrazol, Pyrimidin, Pyridazin, 1,3,5-Triazin, 1,2,4-Triazin, 1,2,4,5-Triazin, Tetrazin, Chinolin, Isochinolin, Chinoxalin, Chinazolin, Cinnolin, 1,8-Naphthyridin, 1,5-Naphthyridin, 1,6-Naphthyridin, 1,7-Naphthyridin, Phthalazin, Pyridopyrimidin, Purin, Pteridin oder Chinolizin, 4H-Chinolizin, Diphenylether, Anthracen, Benzopyrrol, Benzooxathiadiazol, Benzooxadiazol, Benzopyridin, Benzopyrazin, Benzopyrazidin, Benzopyrimidin, Benzotriazin, Indolizin, Pyridopyridin, Imidazopyrimidin, Pyrazinopyrimidin, Carbazol, Aciridin, Phenazin, Benzochinolin, Phenoxazin, Phenothiazin, Acridizin, Benzopteridin, Phenanthrolin und Phenanthren ab, die gegebenenfalls auch substituiert sein können.
Zu den bevorzugten Alkylgruppen gehören die Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Isopropyl-, 1-Butyl-, 2-Butyl-, 2-Methylpropyl-, tert.-Butylrest, Pentyl-, 2-Methylbutyl-, 1,1-Dimethylpropyl-, Hexyl-, Heptyl-, Octyl-, 1,1,3,3-Tetramethylbutyl, Nonyl-, 1-Decyl-, 2-Decyl-, Undecyl-, Dodecyl-, Pentadecyl- und die Eicosyl-Gruppe.
Zu den bevorzugten Cycloalkylgruppen gehören die Cyclopropyl-, Cyclobutyl-, Cyclopentyl-, Cyclohexyl-, Cycloheptyl- und die Cyclooctyl-Gruppe, die gegebenenfalls mit verzweigten oder nicht verzweigten Alkylgruppen substituiert sind.
Zu den bevorzugten Alkenylgruppen gehören die Vinyl-, Allyl-, 2-Methyl-2-propen-, 2-Butenyl-, 2-Pentenyl-, 2-Decenyl- und die 2-Eicosenyl-Gruppe.
Zu den bevorzugten Alkinylgruppen gehören die Ethinyl-, Propargyl-, 2-Methyl-2-propin, 2-Butinyl-, 2-Pentinyl- und die 2-Decinyl-Gruppe.
Zu den bevorzugten Alkanoylgruppen gehören die Formyl-, Acetyl-, Propionyl-, 2-Methylpropionyl-, Butyryl-, Valeroyl-, Pivaloyl-, Hexanoyl-, Decanoyl- und die Dodecanoyl-Gruppe.
Zu den bevorzugten Alkoxycarbonylgruppen gehören die Methoxycarbonyl-, Ethoxycarbonyl-, Propoxycarbonyl-, Butoxycarbonyl-, tert.-Butoxycarbonyl-Gruppe, Hexyloxycarbonyl-, 2-Methylhexyloxycarbonyl-, Decyloxycarbonyl- oder Dodecyloxycarbonyl-Gruppe.
Zu den bevorzugten Alkoxygruppen gehören Alkoxygruppen, deren Kohlenwasserstoffrest eine der vorstehend genannten bevorzugten Alkylgruppen ist.
Zu den bevorzugten Cycloalkoxygruppen gehören Cycloalkoxygruppen, deren Kohlenwasserstoffrest eine der vorstehend genannten bevorzugten Cycloalkylgruppen ist.
Zu den bevorzugten Heteroatomen, die im Rest R¹⁰ enthalten sind gehören unter anderem Sauerstoff, Stickstoff, Schwefel, Bor, Silicium und Phosphor.
Gemäß einer besonderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist der Rest R⁷ in Formel (III) mindestens eine Gruppe der Formel -OH oder -NR⁸R⁸ auf, worin R⁸ unabhängig Wasserstoff oder eine Gruppe mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen umfasst.
Vorzugsweise ist die Gruppe X in Formel (III) durch die Formel NH darstellbar.
Das Zahlenverhältnis von Heteroatomen zu Kohlenstoffatomen im Rest R⁷ der Formel (III) kann in weiten Bereichen liegen. Vorzugsweise liegt dieses Verhältnis im Bereich von 1 : 1 bis 1 : 10, insbesondere 1 : 1 bis 1 : 5 und besonders bevorzugt 1 : 2 bis 1 : 4.
Der Rest R⁷ der Formel (III) umfasst 2 bis 1000 Kohlenstoffatome. Gemäß einem besonderen Aspekt weist der Rest R⁷ höchstens 10 Kohlenstoffatome auf.
Zu den besonders bevorzugten Comonomeren gehören unter anderem
Aryl(meth)acrylate, wie Benzylmethacrylat oder
Phenylmethacrylat, wobei die Arylreste jeweils unsubstituiert oder bis zu vierfach substituiert sein können;
Methacrylate von halogenierten Alkoholen, wie
2,3-Dibromopropylmethacrylat,
4-Bromophenylmethacrylat,
1,3-Dichloro-2-propylmethacrylat,
2-Bromoethylmethacrylat,
2-Iodoethylmethacrylat,
Chloromethylmethacrylat;
Hydroxyalkyl(meth)acrylate, wie
3-Hydroxypropylmethacrylat,
3,4-Dihydroxybutylmethacrylat,
2-Hydroxyethylmethacrylat,
2-Hydroxypropylmethacrylat,
2,5-Dimethyl-1,6-hexandiol(meth)acrylat,
1,10-Decandiol(meth)acrylat;
carbonylhaltige Methacrylate, wie
2-Carboxyethylmethacrylat,
Carboxymethylmethacrylat,
Oxazolidinylethylmethacrylat,
N-(Methacryloyloxy)formamid,
Acetonylmethacrylat,
N-Methacryloylmorpholin,
N-Methacryloyl-2-pyrrolidinon,
N-(2-Methacryloyloxyethyl)-2-pyrrolidinon,
N-(3-Methacryloyloxypropyl)-2-pyrrolidinon,
N-(2-Methacryloyloxypentadecyl)-2-pyrrolidinon,
N-(3-Methacryloyloxyheptadecyl)-2-pyrrolidinon;
Glycoldimethacrylate, wie 1,4-Butandiolmethacrylat, 2-Butoxyethylmethacrylat,
2-Ethoxyethoxymethylmethacrylat,
2-Ethoxyethylmethacrylat;
Methacrylate von Etheralkoholen, wie
Tetrahydrofurfurylmethacrylat,
Vinyloxyethoxyethylmethacrylat,
Methoxyethoxyethylmethacrylat,
1-Butoxypropylmethacrylat,
1-Methyl-(2-vinyloxy)ethylmethacrylat,
Cyclohexyloxymethylmethacrylat,
Methoxymethoxyethylmethacrylat,
Benzyloxymethylmethacrylat,
Furfurylmethacrylat,
2-Butoxyethylmethacrylat,
2-Ethoxyethoxymethylmethacrylat,
2-Ethoxyethylmethacrylat,
Allyloxymethylmethacrylat,
1-Ethoxybutylmethacrylat,
Methoxymethylmethacrylat,
1-Ethoxyethylmethacrylat,
Ethoxymethylmethacrylat und ethoxylierte (Meth)acrylate, die bevorzugt 1 bis 20, insbesondere 2 bis 8 Ethoxygruppen aufweisen;
Aminoalkyl(meth)acrylate und Aminoalkyl(meth)acrylatamide, wie
N-(3-Dimethylaminopropyl)methacrylamid,
Dimethylaminopropylmethacrylat,
3-Diethylaminopentylmethacrylat,
3-Dibutylaminohexadecyl(meth)acrylat;
Nitrile der (Meth)acrylsäure und andere stickstoffhaltige Methacrylate, wie
N-(Methacryloyloxyethyl)diisobutylketimin,
N-(Methacryloyloxyethyl)dihexadecylketimin,
Methacryloylamidoacetonitril,
2-Methacryloyloxyethylmethylcyanamid,
Cyanomethylmethacrylat;
heterocyclische (Meth)acrylate, wie 2-(1-Imidazolyl)ethyl(meth)acrylat,
2-(4-Morpholinyl)ethyl(meth)acrylat und 1-(2-Methacryloyloxyethyl)-2-pyrrolidon;
Oxiranylmethacrylate, wie
2,3-Epoxybutylmethacrylat,
3,4-Epoxybutylmethacrylat,
10,11-Epoxyundecylmethacrylat,
2,3-Epoxycyclohexylmethacrylat,
10,11-Epoxyhexadecylmethacrylat;
Glycidylmethacrylat;
schwefelhaltige Methacrylate, wie
Ethylsulfinylethylmethacrylat,
4-Thiocyanatobutylmethacrylat,
Ethylsulfonylethylmethacrylat,
Thiocyanatomethylmethacrylat,
Methylsulfinylmethylmethacrylat,
Bis(methacryloyloxyethyl)sulfid;
Phosphor-, Bor- und/oder Silicium-haltige Methacrylate, wie
2-(Dimethylphosphato)propylmethacrylat,
2-(Ethylenphosphito)propylmethacrylat,
Dimethylphosphinomethylmethacrylat,
Dimethylphosphonoethylmethacrylat,
Diethylmethacryloylphosphonat,
Dipropylmethacryloylphosphat, 2-(Dibutylphosphono)ethylmethacrylat,
2,3-Butylenmethacryloylethylborat,
Methyldiethoxymethacryloylethoxysilan,
Diethylphosphatoethylmethacrylat.
Diese Monomere können einzeln oder als Mischung eingesetzt werden.
Die ethoxylierten (Meth)acrylate können beispielsweise durch Umesterung von Alkyl(Meth)acrylaten mit ethoxylierten Alkoholen, die besonders bevorzugt 1 bis 20, insbesondere 2 bis 8 Ethoxygruppen aufweisen erhalten werden. Der hydrophobe Rest der ethoxylierten Alkohole kann vorzugsweise 1 bis 40, insbesondere 4 bis 22 Kohlenstoffatome umfassen, wobei sowohl lineare als auch verzweigte Alkoholreste eingesetzt werden können. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weisen die ethoxylierten (Meth)acrylate eine OH-Endgruppe auf.
Beispiele für käufliche Ethoxylate, welche zur Herstellung von ethoxylierten (Meth)acrylaten herangezogen werden können, sind Ether der Lutensol^® A-Marken, insbesondere Lutensol^® A 3 N, Lutensol^® A 4 N, Lutensol^® A 7 N und Lutensol^® A 8 N, Ether der Lutensol^® TO-Marken, insbesondere Lutensol^® TO 2, Lutensol^® TO 3, Lutensol^® TO 5, Lutensol^® TO 6, Lutensol^® TO 65, Lutensol^® TO 69, Lutensol^® TO 7, Lutensol^® TO 79, Lutensol^® 8 und Lutensol^® 89, Ether der Lutensol^® AO-Marken, insbesondere Lutensol^® AO 3, Lutensol^® AO 4, Lutensol^® AO 5, Lutensol^® AO 6, Lutensol^® AO 7, Lutensol^® AO 79, Lutensol^® AO 8 und Lutensol^® AO 89, Ether der Lutensol^® ON-Marken, insbesondere Lutensol^® ON 30, Lutensol^® ON 50, Lutensol^® ON 60, Lutensol^® ON 65, Lutensol^® ON 66, Lutensol^® ON 70, Lutensol^® ON 79 und Lutensol^® ON 80, Ether der Lutensol^® XL-Marken, insbesondere Lutensol^® XL 300, Lutensol^® XL 400, Lutensol^® XL 500, Lutensol^® XL 600, Lutensol^® XL 700, Lutensol^® XL 800, Lutensol^® XL 900 und Lutensol^® XL 1000, Ether der Lutensol^® AP-Marken, insbesondere Lutensol^® AP 6, Lutensol^® AP 7, Lutensol^® AP 8, Lutensol^® AP 9, Lutensol^® AP 10, Lutensol^® AP 14 und Lutensol^® AP 20, Ether der IMBENTIN^®-Marken, insbesondere der IMBENTIN^®-AG-Marken, der IMBENTIN^®-U-Marken, der IMBENTIN^®-C-Marken, der IMBENTIN^®-T-Marken, der IMBENTIN^®-OA-Marken, der IMBENTIN^®-POA-Marken, der IMBENTIN^®-N-Marken sowie der IMBENTIN^®-O-Marken sowie Ether der Marlipal^®-Marken, insbesondere Marlipal^® 1/7, Marlipal^® 1012/6, Marlipal^® 1618/1, Marlipal^® 24/20, Marlipal^® 24/30, Marlipal^® 24/40, Marlipal^® O13/20, Marlipal^® O13/30, Marlipal^® O13/40, Marlipal^® O25/30, Marlipal^® O25/70, Marlipal^® O45/30, Marlipal^® O45/40, Marlipal^® O45/50, Marlipal^® O45/70 und Marlipal^® O45/80.
Hiervon sind Aminoalkyl(meth)acrylate und Aminoalkyl(meth)acrylamide, beispielsweise N-(3-Dimethylaminopropyl)methacrylamid (DMAPMAM), und Hydroxyalkyl(meth)acrylate, beispielsweise 2-Hydroxyethylmethacrylat (HEMA) besonders bevorzugt.
Ganz besonders bevorzugte Mischungen zur Herstellung der Polyalkylester weisen Methylmethacrylat, Butylmethacrylat, Laurylmethacrylat, Stearylmethacrylat und/oder Styrol auf.
Diese Komponenten können einzeln oder als Mischungen eingesetzt werden.
Der Polyalkylester weist eine in Chloroform bei 25°C gemessene spezifische Viskosität η_sp/c im Bereich von 5 bis 30 ml/g, vorzugsweise im Bereich von 10 bis 25 ml/g, gemessen gemäß ISO 1628-6.
Die bevorzugten Polyalkylester, die durch Polymerisation von ungesättigten Esterverbindungen erhalten werden können, weisen vorzugsweise eine Polydispersität M_w/M_n im Bereich von 1,2 bis 4,0 auf. Diese Größe kann durch Gelpermeationschromatographie (GPC) ermittelt werden.
Die Herstellung der Polyalkylester aus den zuvor beschriebenen Zusammensetzungen ist an sich bekannt. So können diese Polymere insbesondere durch radikalische Polymerisation, sowie verwandte Verfahren, wie beispielsweise ATRP (= Atom Transfer Radical Polymerisation) oder RAFT (= Reversible Addition Fragmentation Chain Transfer) erfolgen.
Die übliche freie radikalische Polymerisation ist u.a. in Ullmanns's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Sixth Edition dargelegt. Im Allgemeinen werden hierzu ein Polymerisationsinitiator sowie ein Kettenüberträger eingesetzt.
Zu den verwendbaren Initiatoren gehören unter anderem die in der Fachwelt weithin bekannten Azoinitiatoren, wie AIBN und 1,1-Azobiscyclohexancarbonitril, sowie Peroxyverbindungen, wie Methylethylketonperoxid, Acetylacetonperoxid, Dilaurylperoxyd, tert.-Butylper-2-ethylhexanoat, Ketonperoxid, tert-Butylperoctoat, Methylisobutylketonperoxid, Cyclohexanonperoxid, Dibenzoylperoxid, tert.-Butylperoxybenzoat, tert.- Butylperoxyisopropylcarbonat, 2,5-Bis(2-ethylhexanoyl-peroxy)-2,5-dimethylhexan, tert.-Butylperoxy-2-ethylhexanoat, tert.-Butylperoxy-3,5,5-trimethylhexanoat, Dicumylperoxid, 1,1-Bis(tert.-butylperoxy)cyclohexan, 1,1-Bis(tert.-butylperoxy)3,3,5-trimethylcyclohexan, Cumylhydroperoxid, tert.-Butylhydroperoxid, Bis(4-tert.-butylcyclohexyl)peroxydicarbonat, Mischungen von zwei oder mehr der vorgenannten Verbindungen miteinander sowie Mischungen der vorgenannten Verbindungen mit nicht genannten Verbindungen, die ebenfalls Radikale bilden können. Als Kettenüberträger eignen sich insbesondere öllösliche Mercaptane wie beispielsweise tert-Dodecylmercaptan oder 2-Mercaptoethanol oder auch Kettenüberträger aus der Klasse der Terpene, wie beispielsweise Terpinolen.
Das ATRP-Verfahren ist an sich bekannt. Es wird angenommen, dass es sich hierbei um eine "lebende" radikalische Polymerisation handelt, ohne dass durch die Beschreibung des Mechanismus eine Beschränkung erfolgen soll. In diesen Verfahren wird eine Übergangsmetallverbindung mit einer Verbindung umgesetzt, welche eine übertragbare Atomgruppe aufweist. Hierbei wird die übertragbare Atomgruppe auf die Übergangsmetallverbindung transferiert, wodurch das Metall oxidiert wird. Bei dieser Reaktion bildet sich ein Radikal, das an ethylenische Gruppen addiert. Die Übertragung der Atomgruppe auf die Übergangsmetallverbindung ist jedoch reversibel, so dass die Atomgruppe auf die wachsende Polymerkette rückübertragen wird, wodurch ein kontrolliertes Polymerisationssystem gebildet wird. Dementsprechend kann der Aufbau des Polymers, das Molekulargewicht und die Molekulargewichtsverteilung gesteuert werden.
Diese Reaktionsführung wird beispielsweise von J-S. Wang, et al., J.Am.Chem.Soc., vol.117, p.5614–5615 (1995), von Matyjaszewski, Macromolecules, vol.28, p.7901–7910 (1995) beschrieben. Darüber hinaus offenbaren die Patentanmeldungen WO 96/30421, WO 97/47661, WO 97/18247, WO 98/40415 und WO 99/10387 Varianten der zuvor erläuterten ATRP.
Des Weiteren können die erfindungsgemäßen Polymere beispielsweise auch über RAFT-Methoden erhalten werden. Dieses Verfahren ist beispielsweise in WO 98/01478 ausführlich dargestellt, worauf für Zwecke der Offenbarung ausdrücklich Bezug genommen wird.
Die Polymerisation kann bei Normaldruck, Unter- od. Überdruck durchgeführt werden. Auch die Polymerisationstemperatur ist unkritisch. Im allgemeinen liegt sie jedoch im Bereich von –20°–200°C, vorzugsweise 0°–130°C und besonders bevorzugt 60°–120°C.
Die Polymerisation kann mit oder ohne Lösungsmittel durchgeführt werden. Der Begriff des Lösungsmittels ist hierbei weit zu verstehen.
Vorzugsweise wird die Polymerisation in einem unpolaren Lösungsmittel durchgeführt. Hierzu gehören Kohlenwasserstofflösungsmittel, wie beispielsweise aromatische Lösungsmittel, wie Toluol, Benzol und Xylol, gesättigte Kohlenwasserstoffe, wie beispielsweise Cyclohexan, Heptan, Octan, Nonan, Decan, Dodecan, die auch verzweigt vorliegen können. Diese Lösungsmittel können einzeln sowie als Mischung verwendet werden. Besonders bevorzugte Lösungsmittel sind Mineralöle, natürliche Öle und synthetische Öle sowie Mischungen hiervon. Von diesen sind Mineralöle ganz besonders bevorzugt.
Des Weiteren wird der Polyalkylester in einer Schmierölzusammensetzung eingesetzt. Eine Schmierölzusammensetzung umfasst mindestens ein Schmieröl.
Zu den Schmierölen gehören insbesondere Mineralöle, synthetische Öle und natürliche Öle.
Mineralöle sind an sich bekannt und kommerziell erhältlich. Sie werden im Allgemeinen aus Erdöl oder Rohöl durch Destillation und/oder Raffination und gegebenenfalls weitere Reinigungs- und Veredelungsverfahren gewonnen, wobei unter den Begriff Mineralöl insbesondere die höhersiedenden Anteile des Roh- oder Erdöls fallen. Im Allgemeinen liegt der Siedepunkt von Mineralöl höher als 200 °C, vorzugsweise höher als 300 °C, bei 5000 Pa. Die Herstellung durch Schwelen von Schieferöl, Verkoken von Steinkohle, Destillation unter Luftabschluß von Braunkohle sowie Hydrieren von Stein- oder Braunkohle ist ebenfalls möglich. Zu einem geringen Anteil werden Mineralöle auch aus Rohstoffen pflanzlichen (z. B. aus Jojoba, Raps) od. tierischen (z. B. Klauenöl) Ursprungs hergestellt. Dementsprechend weisen Mineralöle, je nach Herkunft unterschiedliche Anteile an aromatischen, cyclischen, verzweigten und linearen Kohlenwasserstoffen auf.
Im Allgemeinen unterscheidet man paraffinbasische, naphthenische und aromatische Anteile in Rohölen bzw. Mineralölen, wobei die Begriffe paraffinbasischer Anteil für längerkettig bzw. stark verzweigte iso-Alkane und naphtenischer Anteil für Cycloalkane stehen. Darüber hinaus weisen Mineralöle, je nach Herkunft und Veredelung unterschiedliche Anteile an n-Alkanen, iso-Alkanen mit einem geringen Verzweigungsgrad, sogenannte monomethylverzweigten Paraffine, und Verbindungen mit Heteroatomen, insbesondere O, N und/oder S auf, denen bedingt polare Eigenschaften zugesprochen werden. Die Zuordnung ist jedoch schwierig, da einzelne Alkanmoleküle sowohl langkettig verzweigte Gruppen als auch Cycloalkanreste und aromatische Anteile aufweisen können. Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung kann die Zuordnung beispielsweise gemäß DIN 51 378 erfolgen. Polare Anteile können auch gemäß ASTM D 2007 bestimmt werden.
Der Anteil der n-Alkane beträgt in bevorzugten Mineralölen weniger als 3 Gew.-%, der Anteil der O, N und/oder S-haltigen Verbindungen weniger als 6 Gew.-%. Der Anteil der Aromaten und der monomethylverzweigten Paraffine liegt im Allgemeinen jeweils im Bereich von 0 bis 40 Gew.-%. Gemäß einem interssanten Aspekt umfaßt Mineralöl hauptsächlich naphtenische und paraffinbasische Alkane, die im allgemeinen mehr als 13, bevorzugt mehr als 18 und ganz besonders bevorzugt mehr als 20 Kohlenstoffatome aufweisen. Der Anteil dieser Verbindungen ist im allgemeinen ≥ 60 Gew.-%, vorzugsweise ≥ 80 Gew.-%, ohne dass hierdurch eine Beschränkung erfolgen soll. Ein bevorzugtes Mineralöl enthält 0,5 bis 30 Gew.-% aromatische Anteile, 15 bis 40 Gew.-% naphthenische Anteile, 35 bis 80 Gew.-% paraffinbasische Anteile, bis zu 3 Gew.-% n-Alkane und 0,05 bis 5 Gew.-% polare Verbindungen, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht des Mineralöls.
Eine Analyse von besonders bevorzugten Mineralölen, die mittels herkömmlicher Verfahren, wie Harnstofftrennung und Flüssigkeitschromatographie an Kieselgel, erfolgte, zeigt beispielsweise folgende Bestandteile, wobei sich die Prozentangaben auf das Gesamtgewicht des jeweils eingesetzten Mineralöls beziehen:
n-Alkane mit ca. 18 bis 31 C-Atome:
0,7–1,0 %,
gering verzweigte Alkane mit 18 bis 31 C-Atome:
1,0–8,0 %,
Aromaten mit 14 bis 32 C-Atomen:
0,4–10,7 %,
Iso- und Cyclo-Alkane mit 20 bis 32 C-Atomen:
60,7–82,4 %,
polare Verbindungen:
0,1–0,8 %,
Verlust:
6,9–19,4 %.
Wertvolle Hinweise hinsichtlich der Analyse von Mineralölen sowie eine Aufzählung von Mineralölen, die eine abweichende Zusammensetzung aufweisen, findet sich beispielsweise in Ullmanns Encyclopedia of Industrial Chemistry, 5^th Edition on CD-ROM, 1997, Stichwort "lubricants and related products".
Synthetische Öle umfassen unter anderem organische Ester, beispielsweise Diester und Polyester, Polyalkylenglykole, Polyether, synthetische Kohlenwasserstoffe, insbesondere Polyolefine, von denen Polyalphaolefine (PAO) bevorzugt sind, Silikonöle und Perfluoralkylether. Sie sind meist etwas teurer als die mineralischen Öle, haben aber Vorteile hinsichtlich ihrer Leistungsfähigkeit.
Natürliche Öle sind tierische oder pflanzliche Öle, wie beispielsweise Klauenöle oder Jojobaöle.
Diese Schmieröle können auch als Mischungen eingesetzt werden und sind vielfach kommerziell erhältlich.
Die Konzentration des Polyalkylesters in der Schmierölzusammensetzung liegt vorzugsweise im Bereich von 2 bis 40 Gew.-%, besonders bevorzugt im Bereich von 4 bis 20 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung.
Neben den zuvor genannten Komponenten kann eine Schmierölzusammensetzung weitere Additive und Zusatzstoffe enthalten.
Zu diesen Additiven gehören unter anderem Antioxidantien, Korrosionsinhibitoren, Antischaummittel, Anti-Wear-Komponenten, Farbstoffe, Farbstabilisatoren, Detergentien, Stockpunkterniedriger und/oder DI-Additive. Die Schmierölzusammensetzung, die mindestens einen Polyalkylester umfasst, wird vorzugsweise als Hydraulikflüssigkeit eingesetzt.
Besonders bevorzugt kann die Schmierölzusammensetzung in einer Flügelzellenpumpe, einer Zahnradpumpe, Radialkolbenpumpe oder einer Axialkolbenpumpe eingesetzt werden.
Vorzugsweise kann die Schmierölzusammensetzung bei einem Druck von 50 bis 450 bar, insbesondere in einem Druckbereich von 100–350 bar und ganz besonders bevorzugt in einem Druckbereich von 120–200 bar, eingesetzt werden.
Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung neue Schmierölzusammensetzungen umfassend mindestens ein Polyalkylester, der durch Polymerisation von Monomerenzusammensetzungen erhalten werden kann, die aus

a) 0 bis 50 Gew.-%, bevorzugt 2 bis 40 Gew.-% und besonders bevorzugt 10 bis 30 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Monomerenzusammensetzungen zur Herstellung der Polyalkylester, einer oder mehreren ethylenisch ungesättigten Esterverbindungen der Formel (I)
worin R Wasserstoff oder Methyl darstellt, R¹ Wasserstoff, einen linearen oder verzweigten Alkylrest mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen bedeutet, R² und R³ unabhängig Wasserstoff oder eine Gruppe der Formel -COOR' darstellen, worin R' Wasserstoff oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen bedeutet,
b) 50 bis 100 Gew.-%, bevorzugt 60 bis 98 Gew.-% und besonders bevorzugt 70 bis 90 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Monomerenzusammensetzungen zur Herstellung der Polyalkylester, einer oder mehreren ethylenisch ungesättigten Esterverbindungen der Formel (II)
worin R Wasserstoff oder Methyl darstellt, R⁴ einen linearen oder verzweigten Alkylrest mit 6 bis 30 Kohlenstoffatomen bedeutet, R⁵ und R⁶ unabhängig Wasserstoff oder eine Gruppe der Formel -COOR'' darstellen, worin R'' Wasserstoff oder eine Alkylgruppe mit 6 bis 30 Kohlenstoffatomen bedeutet,
c) 0 bis 50 Gew.-%, bevorzugt 2 bis 40 Gew.-% und besonders bevorzugt 5 bis 30 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Monomerenzusammensetzungen zur Herstellung der Polyalkylester, Comonomer besteht,

_sp/c

_a

₁

_b

₁

_a

_b

Die Verwendung der Polyalkylester, insbesondere der neuen Verbindungen führt zu einer Verbesserung der hydraulischen Leistung bei erhöhter Temperatur, die mindestens 60, bevorzugt mindestens 80°C und ganz besonders bevorzugt mindestens 90°C beträgt.
Vorzugsweise verzögert der Polyalkylester eine unerwünschte Überhitzung der Schmierölzusammensetzung bei einer hohen hydraulischen Leistung. Die hohe hydraulische Leistung beträgt vorzugsweise mindestens 60%, insbesondere mindestens 70% und besonders bevorzugt mindestens 80%, bezogen auf die kurzfristige Maximalleistung.
Bevorzugte Schmierölzusammensetzungen weisen eine gemäß ASTM D 445 bei 40°C gemessenen Viskosität im Bereich von 10 bis 120 mm²/s, besonders bevorzugt im Bereich von 22 bis 100 mm²/s auf.
Gemäß einem besonderen Aspekt der vorliegenden Erfindung weisen bevorzugte Schmierölzusammensetzung einen gemäß ASTM D 2270 bestimmmten Viskositätsindex im Bereich von 120 bis 350, insbesondere von 140 bis 200 auf.
Nachfolgend wird die Erfindung durch Beispiele und Vergleichsbeispiele eingehender erläutert, ohne dass die Erfindung auf diese Beispiele beschränkt werden soll.
A) Messmethoden
Zur Bestimmung des Einflusses der Hydraulikflüssigkeit auf das Leistungs-/Temperaturverhalten von Hydraulikanlagen wurde ein Leistungsprüfstand für Hydraulikpumpen gewählt, um Wetter bedingte Variationen der Betriebsbedingungen auszuschließen. Folgende konstruktive Vorgaben zu Ausführung des Leistungsprüfstands wurden festgelegt:

– Aufbau in einer räumlich geschlossenen Prüfstandszelle mit Temperatur und Durchsatz geregelter regelbarer Zu- und Abluft
– Antrieb der Hydraulikpumpe mit Drehzahl geregeltem Elektromotor, Leistung 22 kW, Messeinrichtung Drehzahl und Abtriebsdrehmoment
– Hydrauliksystem mit Flügelzellenpumpe, Druckbereich bis 270 bar
– Wärme isolierter Vorratsbehälter für die Hydraulikflüssigkeit (HF)
– Automatisierter Betrieb für verschiedene Betriebsarten
– Automatisierte Messdatenerfassung, Möglichkeit der statistischen Auswertung der Messdaten

Der Leistungsprüfstandsaufbau ist in 1 beschrieben, die Bedeutung der darin verwendeten Nummern und Komponenten können den ersten beiden Spalten der nachfolgenden Tabelle entnommen werden
Es wurde eine Ansaugleitung mit Wärmetauscher zum Aufheizen und Abkühlen der Hydraulikflüssigkeit eingesetzt. Es wurden sowohl Hochdruck-Feinfilter als auch Niederdruck-Feinfilter benutzt, sowie ein elektrisch angesteuertes Druckregelventil bis 270 bar.
Zwecks Reproduzierbarkeit der generierten Ergebnisse wurde nach einem streng definierten Prüfprogramm vorgegangen.
Nach Inbetriebnahme des Prüfstands erfolgte zunächst ein eintägiger Einlauf der neuen Flügelzellenpumpe bei wechselnden Drehzahlen und Lasten. Hierzu wurde eine handelsübliche Hydraulikflüssigkeit der Klasse ISO 46 oder ISO 68 verwendet. Danach wurden alle Testflüssigkeiten folgendem Prüfprogramm unterzogen:

1. Konditionierung der Prüfstandszelle und aller Anlagenteile auf 20°C (über Nacht).
2. Einbau gereinigter Hoch- und Niederdruckfeinfilter (erster Satz Filter).
3. Spüllauf: Füllen des Vorratsbehälters mit 55 kg Testflüssigkeit. Anschließender Betrieb bei: Pumpendrehzahl 750 1/min, Druck 50 bar, Flüssigkeit Ansaugtemperatur 80°C, 2h.
4. Ablassen der Testflüssigkeit, Ausbau der Hoch- und Niederdruckfilter.
5. Einbau gereinigter Hoch- und Niederdruckfeinfilter (zweiter Satz Filter), Füllen des Vorratsbehälters mit 80 kg Testflüssigkeit.
6. Aufheiztest; Pumpendrehzahl 1500 1/min, Druck 150 bar, Kühlung und Heizung abgeschaltet, Umgebungstemperatur 20°C, Flüssigkeit Ansaugtemperatur Beginn ca. 40°C, Ende ca. 90°C.
7. Wirkungsgradtest: Pumpendrehzahl 1500 1/min, Druck Beginn 50 bar, Ende 250 bar, in 50 bar Stufen, Flüssigkeit Ansaugtemperatur konstant 80°C.
8. Abkühlzyklus: Pumpendrehzahl 750 1/min, Druck 0 bar, Flüssigkeit Ansaugtemperatur Beginn ca. 90°C, Ende ca. 40°C.
9. Aufheiztest: Pumpendrehzahl 1500 1/min, Druck 250 bar, Kühlung und Heizung abgeschaltet, Umgebungstemperatur 20°C, Flüssigkeit Ansaugtemperatur Beginn ca. 40°C, Ende ca. 90°C.
10. Wirkungsgradtest Pumpendrehzahl von 1500 1/min, Druck Start 50 bar, Ende 250 bar, in 50 bar Stufen, Flüssigkeit Ansaugtemperatur konstant 80°C.
11. Ablassen des Testflüssigkeit, Ausbau der Hoch- und Niederdruckfilter.

Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegenden Daten wurden in Schritt 6 und 9 des oben beschriebenen Prüfprogramms vermessen. Es handelt sich jeweils um Testphasen, die unter Abschaltung der Kühlung verliefen. Somit ließ sich die Temperaturerhöhung in der Pumpe bestimmen. Eine geringere Temperaturerhöhung, die eine Hydraulikflüssigkeit mit einem Zusatzstoff aufweist, ist daher einer Verminderung der Temperatur gegenüber einer Hydraulikflüssigkeit ohne Zusatzstoff gleichzusetzen. Schritt 6 wurde bei einem Druck von 150 bar, Schritt 9 bei einem Druck von 250 bar durchgeführt.
Die hydraulische Leistung kann direkt über die aktuelle Fließrate einer Hydraulikpumpe abgeleitet werde. Allgemein gilt: Je höher die aktuelle Fließrate Qa und der damit verbundene Volumenstrom in einer Hydraulikanlage, desto höher die hydraulische Leistung. Die aktuelle Fließrate konnte im oben beschriebenen Hydraulikkreislauf mit der erwähnten Durchflussmesseinrichtung direkt abgelesen werden. Die hydraulische Leistung konnte direkt über den in der Literatur (s. beispielsweise: F.-W. Höfer et al., Mémento de Technologie Automobile, 1ere Edition, p. 650, Robert Bosch GmbH, 1988) beschriebenen Zusammenhang bestimmt werden: PH (in kW) = (Pout·Qa)/600wobei Pout = Druck Pumpenausgang in bar sowie Qa = aktuelle Fließrate in l/min.
Die Tests bestanden darin, die aktuellen Fließraten in Abhängigkeit von den gemessenen Flüssigkeitstemperaturen bei einem Druck von 150 bzw. 250 bar (Pumpenausgang) zu bestimmen. Über den oben genannten Zusammenhang lässt sich direkt auf die hydraulische Leistung bei einer bestimmten Flüssigkeitstemperatur schließen.
B) Herstellung von Polyalkylestern
Die Synthese der Polymerlösungen A–D erfolgte jeweils in einem Mineralöl mittels üblicher freier radikalischer Polymerisation wie sie u.a. in Ullmanns's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Sixth Edition dargelegt ist. Als Polymerisationsinitiator wurde tert-Butylperoctoat sowie als Kettenüberträger Dodecylmercaptan eingesetzt. Bei dem als Lösemittel eingesetzten Mineralöl handelte es sich um ein 100 Solvent Neutral-Öl der Firma Kuwait Petroleum. Es wurde bei einer Temperatur von 100°C polymerisiert, mit tert-Butylperoctoat nachgefüttert und hiernach solange polymerisiert bis die Restmonomergehalte der hergestellten Polymerlösungen weniger als 2 Gew.-% betrugen. Dies war i.d.R. nach einer Gesamtprozessdauer von 6 h der Fall. Die Polymere A–D enthielten zwischen 11 und 27 Gew.-% Methylmethacrylat sowie zwischen 63 und 89 Gew.-% einer Mischung aus langkettig alkylsubstituierten C_12-18-Methacrylaten, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der eingesetzten Monomere. Die in Chloroform bei 25°C gemessene spezifische Viskosität η_sp/c lag für Polymer A bei 17 ml/g, für Polymer B bei 21 ml/g, für Polymer C bei 25 ml/g sowie im Falle von Polymer D bei 40 ml/g. a) Herstellung von Polymer A Zusammensetzung Monomermischung:

54,375 kg C12-18-Alkylmethacrylat-Mischung

18,125 kg Methylmethacrylat

Vorlage:

27,5 kg 100N Mineralöl

4,1 kg Monomermischung

0,01 kg Dodecylmercaptan

0,026 kg tert-Butyl-per-2-ethyl-hexanoat

Zulauf:

68,4 kg Monomermischung

0,20 kg tert-Butyl-per-2-ethyl-hexanoat

0,86 kg Dodecylmercaptan

Nachfütter-Schritt:

0,126 kg tert-Butyl-per-2-ethyl-hexanoat
Prozessbeschreibung:
Ein 150 l Polymerisationsreaktor ausgestattet mit Rückflusskühler und Rührwerk wird bei Raumtemperatur mit den oben aufgeführten Komponenten (Vorlage) befüllt. Anschließend wird die Vorlage mit 0,62 kg Trockeneis entgast und auf eine Temperatur von 100°C erwärmt. Nach 5 Minuten wird die für die Vorlage berechnete Initiatormenge zugegeben und zeitgleich der Zulauf gestartet. Die gesamte Zulauf-Menge wird in 3,5 Stunden in den Reaktor dosiert. Danach wird 2 Stunden bei 100°C nachgerührt. Anschließend wird das Produkt mit Initiator nachgefüttert und für weitere 2 Stunden bei 100°C nachgerührt.
η_sp/c = 17 ml/g b) Herstellung von Polymer B Zusammensetzung Monomermischung:

62,35 kg C12-18-Alkylmethacrylat-Mischung

10,15 kg Methylmethacrylat

Vorlage:

27,5 kg 100N Mineralöl

4,1 kg Monomermischung

0,01 kg Dodecylmercaptan

0,026 kg tert-Butyl-per-2-ethyl-hexanoat

Zulauf:

68,4 kg Monomermischung

0,19 kg tert-Butyl-per-2-ethyl-hexanoat

0,53 kg Dodecylmercaptan

Nachfütter-Schritt:

0,126 kg tert-Butyl-per-2-ethyl-hexanoat
Prozessbeschreibung:
Die Herstellung erfolgt wie bei Polymer A) beschrieben.
η_sp/c = 21 ml/g c) Herstellung von Polymer C Zusammensetzung Monomermischung:

60,9 kg C12-18-Alkylmethacrylat-Mischung

9,1 kg Methylmethacrylat

Vorlage:

30,0 kg 100N Mineralöl

4,1 kg Monomermischung

0,01 kg Dodecylmercaptan

0,026 kg tert-Butyl-per-2-ethyl-hexanoat

Zulauf:

65,9 kg Monomermischung

0,22 kg tert-Butyl-per-2-ethyl-hexanoat

0,27 kg Dodecylmercaptan

Nachfütter-Schritt:

0,126 kg tert-Butyl-per-2-ethyl-hexanoat
Prozessbeschreibung:
Die Herstellung erfolgt wie bei Polymer A) beschrieben.
η_sp/c = 25 ml/g d) Herstellung von Polymer D Zusammensetzung Monomermischung:

54,8 kg C12-18-Alkylmethacrylat-Mischung

8,2 kg Methylmethacrylat

Vorlage:

37,0 kg 100N Mineralöl

4,1 kg Monomermischung

0,01 kg Dodecylmercaptan

0,026 kg tert-Butyl-per-2-ethyl-hexanoat

Zulauf:

58,9 kg Monomermischung

0,15 kg tert-Butyl-per-2-ethyl-hexanoat

0,12 kg Dodecylmercaptan

Nachfütter-Schritt:

0,126 kg tert-Butyl-per-2-ethyl-hexanoat
Prozessbeschreibung:
Die Herstellung erfolgt wie bei Polymer A) beschrieben.
η_sp/c = 40 ml/g
C) Ausführungsbeispiele 1 bis 7 und Vergleichsbeispiele 1 bis 4
Aus den Polymeren wurden verschiedene Hydrauliköle hergestellt. Die Zusammensetzung der Hydrauliköle ist in Tabelle 1 widergegeben. Die Formulierungen wurden gemäß DIN 51524 hergestellt. Die kinematischen Viskositäten der Öle des ISO-Grades 46 lagen demnach in einem Viskositätsbereich von 46 mm2/s +/– 10% sowie die Viskositäten der Öle des ISO 68-Grades in einem Bereich von 68 mm2/s +/– 10%.
Zur Herstellung der Formulierungen wurden in Mineralöl vorgelöste Polymere (in Tab. 1 als Polymerlösungen bezeichnet) eingesetzt. Die Polymerkonzentrationen der eingesetzten Polymerlösungen lagen bei 72,5 Gew.% im Falle der Polymere A und B, bei 70 Gew.% im Falle des Polymeren C sowie bei 63 Gew.% im Falle des Polymeren D.
Als DI-Paket wurde für alle in Tab. 1 gezeigten Formulierungen das handelsübliche Produkt Oloa 4992 der Firma Oronite eingesetzt. Die Konzentration an Oloa 4992 wurde für alle untersuchten Formulierungen mit 0,6 Gew.% konstant gehalten.
Die eingesetzten Öle waren allesamt Mineralöle, deren Viskositätsindex sich in einem engen Bereich um ca. 100 (+/– 5) bewegt. Die eingesetzten Mineralöle können kommerziell erhalten werden. So stellt Esso 80 ein SN 80-Öl der Firma ExxonMobil, KPE100 ein SN 100-Öl der Firma Kuwait Petroleum und Esso 600 ein SN 600-Öl der Firma ExxonMobil dar. Das Nexbase 3020 ist im Gegensatz zu den vorher genannten Ölen ein hydro-behandeltes Öl der Firma Fortum.
Tabelle 1
Tabelle 1 (Fortsetzung)
Die Wahl des Öles bzw. der Ölmischungen bei der Herstellung der Formulierungen (in obigen Beispiel- und Vergleichsformulierungen das Gewichtsverhältnis zwischen Esso 80, KPE 100, Esso 600 sowie Nexbase 3020) spielt in diesem Zusammenhang keine Rolle, solange Öle in einem eng abgesteckten VI-Bereich eingesetzt werden und alle Formulierungen auf identische kinematische Viskositäten eingestellt werden. Die Wahl unterschiedlicher Ölzusammensetzungen wie in Tabelle 1 gezeigt beruhte lediglich darauf, die bei 40°C gemessenen kinematischen Viskositäten auf konstanten Werten von 46 mm2/s (+/– 10%) für ISO 46-Flüssigkeiten sowie von 68 mm2/s (+/– 10%) für ISO 68-Flüssigkeiten zu halten. Dies war notwendig, da Formulierungen mit unterschiedlichen Polymerkonzentrationen sowie Polymere unterschiedlicher Molekulargewichte eingesetzt wurden.
Die bei unterschiedlichen Temperaturen gemessenen hydraulischen Leistungen können den nachfolgenden Tabellen 2 und 3 entnommen werden.
Tabelle 2: Bei unterschiedlichen Temperaturen gemessene hydraulische Leistung der verschiedenen Hydraulikflüssigkeiten bei einem Druck 150 bar
Tabelle 2 (Fortsetzung)
Tabelle 2 (Fortsetzung)
Tabelle 3: Bei unterschiedlichen Temperaturen gemessene hydraulische Leistung der verschiedenen Hydraulikflüssigkeiten bei einem Druck 250 bar
Tabelle 3 (Fortsetzung)
Tabelle 3 (Fortsetzung)
Tabelle 3 (Fortsetzung)
Bei allen Versuchen, welche mit Flüssigkeiten der Klasse ISO 46 bei einem Druck von 150 bar durchgeführt wurden, zeigte sich im Vergleich zu einer polymerfreien Flüssigkeit (Vgl. 1), dass bessere Leistungs-/Temperaturverhältnisse erreicht wurden, sofern die Polymerlösung A, B oder C enthaltenden Formulierungen gemäß den Beispielen 1 bis 6 eingesetzt wurden. Dies wurde insbesondere bei höheren Flüssigkeitstemperaturen (oberhalb beispielsweise 60°C) deutlich. Ebenso zeigen die im Anhang zu findenden Daten, dass dies unabhängig davon erreicht werden konnte, ob relativ niedrige (4,9–8,4 Gew.% im Falle der Beispielstudien 1, 2 und 3) oder relativ hohe (11,0–19,6 Gew.% im Falle der Beispielstudien 4, 5 und 6) Konzentrationen der jeweiligen Polymerlösung A, B oder C verwendet wurden. Kam allerdings die Polymerlösung D zum Einsatz, welche dadurch gekennzeichnet war, dass sie ein höheres Molekulargewicht des Polymeren im Vergleich zu Lösung A, B oder C besaß, wurden schlechtere Leistungs-/Temperaturverhältnisse im direkten Vergleich mit der polymerfreien Formulierung beobachtet.
Wurden gleiche Versuche mit ISO 46-Flüssigkeiten bei einem Druck von 250 bar anstatt 150 bar durchgeführt, so nahm die Verbesserung durch die Formulierung gemäß Beispiel 3, welche 4,9 Gew.% Polymerlösung C enthielt, gegenüber dem polymerfreien Öl ab. Die das Polymer D enthaltende Formulierung gemäß Vergleichsbeispiel 2 war hingegen dem polymerfreien Öl gemäß Vergleichsbeispiel 1 deutlich unterlegen, was auch schon bei 150 bar der Fall war. Die Polymerlösung A bzw. B haltigen Öle gemäß den Beispielen 1 und 2 waren bei einem Druck von 250 bar dem polymerfreien Öl gemäß Vergleichsbeispiel 1 deutlich überlegen.
Dieser Effekt ist nicht auf die kinematische Viskosität beschränkt. So zeigen die Beispiele 7 und 8 im Vergleich mit dem Vergleichsbeispiel 4, dass eine unerwartete Leistungssteigerung auch mit ISO 68-Flüssigkeiten erzielt werden kann (s. Vergleichsbeispiel 4 sowie Beispiele 7 und 8 in Tab. 3). Dies konnte sowohl bei 150 bar als auch bei 250 bar gezeigt werden.

Claims

Verwendung von Polyalkylester zur Verminderung der Temperatur in einer Schmierölzusammensetzung, wobei der Polyalkylester eine in Chloroform bei 25°C gemessene spezifische Viskosität η_sp/c zwischen 5 und 30 ml/g aufweist.
Verwendung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Polyalkylester zu einer Verbesserung der hydraulischen Leistung bei erhöhter Temperatur führt.
Verwendung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur mindestens 60°C, insbesondere mindestens 80°C, beträgt.
Verwendung gemäß mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Polyalkylester eine unerwünschte Überhitzung der Schmierölzusammensetzung bei einer hohen hydraulischen Leistung verzögert.
Verwendung gemäß mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmierölzusammensetzung eine Hydraulikflüssigkeit ist.
Verwendung gemäß mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Polyalkylester ein Polyalkyl(meth)acrylat ist.
Verwendung gemäß mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmierölzusammensetzung eine bei 40°C gemessene kinematische Viskosität im Bereich von 10 bis 120 mm²/s aufweist.
Verwendung gemäß mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmierölzusammensetzung einen Viskositätsindex im Bereich von 120 bis 350 aufweist.
Verwendung gemäß mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmierölzusammensetzung 2 bis 40 Gew.-% Polyalkylester umfasst.
Verwendung gemäß mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmierölzusammensetzung mindestens ein Mineralöl und/oder ein synthetisches Öl umfasst.
Verwendung gemäß mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmierölzusammensetzung Antioxidantien, Korrosionsinhibitoren, Antischaummittel, Anti-Wear-Komponenten, Farbstoffe, Farbstabilisatoren, Detergentien, Stockpunkterniedriger oder DI-Additive enthält.
Verwendung gemäß mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmierölzusammensetzung in einer Flügelzellenpumpe, einer Zahnradpumpe, Radialkolbenpumpe oder einer Axialkolbenpumpe eingesetzt wird.
Verwendung gemäß mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmierölzusammensetzung bei einem Druck von 50 bis 450 bar, insbesondere in einem Druckbereich von 100–350 bar, eingesetzt wird.
Schmierölzusammensetzung umfassend mindestens ein Polyalkylester, der durch Polymerisation von Monomerenzusammensetzungen erhalten werden kann, die aus a) 0 bis 50 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Monomerenzusammensetzungen zur Herstellung der Polyalkylester, einer oder mehreren ethylenisch ungesättigten Esterverbindungen der Formel (I)
worin R Wasserstoff oder Methyl darstellt, R¹ Wasserstoff, einen linearen oder verzweigten Alkylrest mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen bedeutet, R² und R³ unabhängig Wasserstoff oder eine Gruppe der Formel -COOR' darstellen, worin R' Wasserstoff oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen bedeutet, b) 50 bis 100 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Monomerenzusammensetzungen zur Herstellung der Polyalkylester, einer oder mehreren ethylenisch ungesättigten Esterverbindungen der Formel (II)
worin R Wasserstoff oder Methyl darstellt, R⁴ einen linearen oder verzweigten Alkylrest mit 6 bis 30 Kohlenstoffatomen bedeutet, R⁵ und R⁶ unabhängig Wasserstoff oder eine Gruppe der Formel -COOR'' darstellen, worin R'' Wasserstoff oder eine Alkylgruppe mit 6 bis 30 Kohlenstoffatomen bedeutet, c) 0 bis 50 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Monomerenzusammensetzungen zur Herstellung der Polyalkylester, Comonomer besteht, wobei der Polyalkylester eine in Chloroform bei 25°C gemessene spezifische Viskosität η_sp/c zwischen 5 und 30 ml/g aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmierölzusammensetzung durch Zusatz von Polyalkylester eine hydraulische Leistung P_a bei einer Temperatur T₁ + x aufweist, wobei T1 größer oder gleich 20°C und x größer oder gleich 5°C ist, die mindestens so groß ist wie die hydraulischen Leitung P_b der Hydaulikflüssigkeit ohne Zusatz von Polyalkylestern bei der Temperatur T₁, wobei der temperaturbedingte Leistungsabfall d(P_a)/dT der Schmierölzusammensetzung mit Polyalkylester kleiner ist als der temperaturbedingte Leistungsabfall d(P_b)/dT der Schmierölzusammensetzung ohne Polyalkylester.
Schmierölzusammensetzung gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass T₁ im Bereich von 50 bis 120°C liegt.
Schmierölzusammensetzung gemäß Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass x im Bereich von 10 bis 90°C liegt.
Schmierölzusammensetzung gemäß mindestens einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens 50 Gew.-% der Reste R⁴ gemäß Formel (II) linear sind.
Schmierölzusammensetzung gemäß mindestens einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis von verzweigten zu den linearen Seitenketten der Reste R⁴ gemäß Formel (II) im Bereich von 0,0001 bis 0,3 liegt.
Schmierölzusammensetzung gemäß mindestens einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil an C_8-15 größer oder gleich dem Anteil an C_16-18 ist.
Schmierölzusammensetzung gemäß mindestens einem der Ansprüche 14 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Polyalkyester eine Polydispersität M_w/M_n im Bereich von 1,2 bis 4,0 aufweist.
Schmierölzusammensetzung gemäß mindestens einem der Ansprüche 14 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Polyalkyester ein Polyalkyl(meth)acrylat ist, wobei mindestens 60 Gew.-% der ethylenisch ungesättigten Esterverbindungen der Formel (II) Alkyl(meth)acrylate darstellen, bezogen auf das Gesamtgewicht der ethylenisch ungesättigten Esterverbindungen der Formel (II).