Beschreibung

Die Erfindung betrifft die Verwendung von Hemimellitsäureester als Basisöl für Schmierstoffzusammensetzungen, sowie Schmierstoffzusammensetzungen auf Basis von Hemimellitsäureester als Basisöl.

Schmierstoffe sind wesentliche Bestandteile vieler industrieller Prozesse, bei denen sich zwei oder mehr Oberflächen in engem Kontakt bewegen. Das Anwendungsspektrum für Schmieröle ist sehr breit und umfasst unter anderem Kfz-Schm iermittel, Schmiermittel für Zweitakt- und Viertakt-Benzinmotoren, Schmiermittel für Dieselmotoren, Gasmotorenöle, Gasturbinenöle, Automatikgetriebeflüssigkeiten, Getriebeöle usw.

Schmierstoffe können als Schmieröle und Schmierfette ausgebildet sein. Industrielle Schmieröle umfassen unter anderem industrielle Getriebeöle, pneumatische Werkzeugschmierungsmittel, Hochtemperaturöle, Luft- und Gaskompressoröle für alle Arten von Kompressoren, Werkzeugmaschinenöle, Textilöle, Dampfturbinenöle, Hydraulikflüssigkeiten, Papiermaschinenöle, Lebensmittelmaschinenöle, Dampfzylinderöle, Metallbearbeitungsflüssigkeiten zum Metallschneiden, Metallwalzen, Metallziehen, Metallschmieden und Metallprägen. Schmierfette umfassen zusätzlich zum Schmieröl noch einen oder mehrere Verdicker. Im Hinblick auf die Nachhaltigkeit von Schmierstoffen ist es wünschenswert, wenn diese zumindest anteilig biobasierte Basisöle enthalten. Darüber hinaus ist es für die Praxis von Vorteil, wenn ein Schmierstoff ein Basisöl enthält, das sowohl aus (zumindest anteilig) biologischen als auch aus petrochemischen Quellen gewonnen werden kann. Hierdurch kann eine hohe Flexibilität bei der Schmierstoffproduktion mit der Möglichkeit vereinbart werden, einen umweltfreundlichen, nachhaltigen Schmierstoff bereit zu stellen. Allerdings sind viele biobasierte Öle für Schmierstoffanwendungen nicht geeignet, da sie nicht das gewünschte Eigenschaftsprofil, beispielsweise in Bezug auf Oxidationsstabilität und Tieftemperaturverhalten besitzen.

Die Verwendung von Trimellitsäureester als Basisöl für Schmierstoffe ist bekannt und findet in der Praxis Anwendung. Allerdings wird dieser Ester derzeit nicht großtechnisch aus biologischen Rohstoffen gewonnen.

Aus der WO2012159738 A1 ist ein Hochtemperaturöl zur Schmierung von Ketten, Kettenlaufrollen und Bändern von kontinuierlichen Pressen bekannt, umfassend 40 bis 91 ,9 Gew.% einer Verbindung der allgemeinen Formel (II) wobei R eine lineare oder verzweigte Alkylgruppe mit einer Kettenlänge von 8 bis 16 Kohlenstoffatomen ist und 5 bis 50 Gew.% eines hydrierten Polyisobutylens, eines vollhydrierten Polyisobutylens oder einer Mischung aus einem vollhydrierten und einem hydrierten Polyisobutylen. Das beschriebene Zweikomponentensystem weist eine sehr gute Leistungsfähigkeit im Hinblick auf die thermische Stabilität und die Rückstandsbildung bzw. das Rückstandsverhalten auf. Allerdings wird dieser Ester derzeit nicht großtechnisch aus biologischen Rohstoffen gewonnen.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Basisöl für eine Schmierstoffzusammensetzung bereitzustellen, das sowohl aus biologischen als auch aus petrochemischen Quellen gewonnen werden kann. Ferner soll die resultierende Schmierstoffzusammensetzung eine gute Oxidationsstabilität, Schmierwirkung und ein gutes Tieftemperaturverhalten aufweisen. Darüber hinaus soll sie auch bei konstant hoher Temperatur über einen langen Zeitraum eine gute Schmierwirkung zeigen. Ferner soll die Schmierstoffzusammensetzung, je nach gewünschter Anwendung, in unterschiedlichen Viskositäten bereitgestellt werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Verwendung von Hemimellitsäureester der nachfolgenden allgemeinen Formel I wobei Ri , R2 und R3 unabhängig voneinander a) eine unsubstituierte, verzweigte oder unverzweigte C1- bis C20- Alkylgruppe sind oder b) eine C1- bis C5-Alkylgruppe sind, die mindestens einen Substituenten, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Cycloalkylgruppen und aromatischen Gruppen aufweist, oder c) eine C5- bis C20 aromatische Gruppe oder eine C5- bis C20- Cycloalkylgruppe sind, wobei der Hemimellitsäureester als Gemisch verschiedener Verbindungen der Formel I vorliegen kann, als Basisöl einer Schmierstoffzusammensetzung zum Schmieren von tribologischen Systemen gelöst.

Überraschend wurde gefunden, dass es die Verwendung von Hemimellitsäureester der obigen Formel I als Basisöl ermöglicht eine Schmierstoffzusammensetzung mit einer guten Oxidationsstabilität, Schmierwirkung und gutem Tieftemperaturverhalten zu erhalten. Darüber hinaus zeigt sie auch bei konstant hoher Temperatur über einen langen Zeitraum gute Schmiereigenschaften. Ferner kann die Schmierstoffzusammensetzung, je nach gewünschter Anwendung, in unterschiedlichen Viskositäten bereitgestellt werden. Dies war deswegen überraschend, da Hemimellitsäureester aus biologischen Quellen gewonnen werden kann und biobasierte Schmierstoffe, wie oben dargelegt, meist nicht das gewünschte Eigenschaftsspektrum in Bezug auf Oxidationsstabilität, Schmierwirkung und Tieftemperaturverhalten besitzen.

Die Herstellung von Hemimellitsäureester ausgehend von Biomasse ist bekannt und beispielsweise in der US10562875B2 beschrieben. Der erhaltene Hemimellitsäureester kann in Abhängigkeit von den verwendeten Rohstoffen einen hohen Anteil an biobasiertem Kohlenstoff enthalten bzw. vollständig biobasiert sein. Hemimellitsäureester kann aber auch auf einfache Weise ausgehend von Erdöl- oder petrochemischen Quellen gewonnen werden, was die Flexibilität bei der Schmierstoffproduktion erhöht.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Hemimellitsäureester zumindest anteilig biobasiert. Hierunter ist zu verstehen, dass der Hemimellitsäureester zumindest anteilig aus Rohstoffen hergestellt ist, die aus biologischen Quellen und/oder nachwachsenden landwirtschaftlichen Materialien (einschließlich pflanzlichen, tierischen und mannen Materialien) stammen und nicht aus Erdöloder petrochemischen Quellen. Beispielhafte biologische Quellen sind Landwirtschaft, Forstwirtschaft, Pflanzenzucht oder sind tierische Rohstoffe. Bevorzugte biologische Quellen sind Stroh, tierische Abfallprodukte, Abfälle aus Land- und Forstwirtschaft.

In der Schmierstoffzusammensetzung kann Hemimellitsäureester als einziges Basisöl vorliegen oder in Abmischung mit weiteren Basisölen.

Unter einem tribologischen System sind technische Konstruktionen zu verstehen, deren Funktion durch mechanisch bewegte - und damit reibungs- und verschleißbeanspruchte - Strukturelemente realisiert wird. Tribologische Systeme haben die Aufgabe, Bewegungen, Energie und Material umzuwandeln, zu transportieren und technisch nutzbar zu machen. Bevorzugte tribologische Systeme sind tribologische Systemen, die metallische und/oder nicht-metallische Werkstoffe aufweisen, wie Wälz- und Gleitlager, insbesondere Wälz- und Gleitlager in der Fahrzeugtechnik, der Fördertechnik, dem Maschinenbau und/oder der Bürotechnik, Getriebe, Ketten, Gleitführungen und Gelenke, insbesondere Radlager von Kraftfahrzeugen, Lager in Windkraftanlagen, insbesondere Rotorlagerung, in Windkraftanlagen und/oder rotierende Gleitlager, beispielsweise Lüfterlager, oder linear geführte Gleitlager und/oder von Kugelgelenken, besonders von Kugelgelenken zum Einsatz im Automobilbereich. Mögliche tribologische Systeme umfassen ferner Gleitpartner in Industrieanlagen und Maschinen aber auch in den Bereichen der Haushaltsmaschinen, der Unterhaltungselektronik, insbesondere bei ölgeschmierten Systemen, Schmierung von Ketten, Kettenlaufrollen und Stahlbändern von kontinuierlichen Holzpressen.

In einer bevorzugten Ausführungsform weisen die tribologischen Systeme Oberflächen auf, die metallische und/oder nichtmetallische Werkstoffe, vorzugsweise Kompositmaterialien, Aluminium, Aluminiumlegierungen, Stahl- Edelstahl- und Gusswerkstoffe, Buntmetalle, Kunststoffe, faserverstärkte Kunststoffe und/oder Polymere enthalten.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Schmierstoffzusammensetzung mindestens 10 Gew.%, beispielsweise von 10 bis 100 Gew.% und/oder 10 bis 95 Gew.%, vorzugsweise mindestens 15 Gew.%, beispielsweise von 15 Gew.% bis 95 Gew.%, insbesondere mindestens 20 Gew.%, beispielsweise von 20 Gew.% bis 95 Gew.%, biobasierten Kohlenstoff bezogen auf das Gesamtgewicht an organischem Kohlenstoff in der Schmierstoffzusammensetzung auf. Dabei kann der Gehalt an biobasiertem Kohlenstoff mittels der ASTM International Radioisotope Standardmethode D 6866 bestimmt werden. Es gilt die am Anmeldetag neueste Fassung der Norm. Diese Methode bestimmt den biobasierten Gehalt eines Materials basierend auf der Menge an biobasiertem Kohlenstoff im Material als Prozent des Gewichts des gesamten organischen Kohlenstoffs im untersuchten Material. Die Methode basiert darauf, dass biobasierte Produkte Kohlenstoffisotopenverhältnisse von 13C / 12C und 14C / 12C aufweisen, die sich von denen unterscheiden, die in aus Erdöl gewonnenen Materialien gefunden werden.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist der Hemimellitsäureester der Formel I mindestens 30 Gew.%, beispielsweise von 30 bis 100 Gew.%, vorzugsweise mindestens 40 Gew.%, beispielsweise von 40 Gew.% bis 100 Gew.%, insbesondere mindestens 50 Gew.%, beispielsweise von 50 Gew.% bis 100 Gew.% biobasierten Kohlenstoff, bezogen auf das Gesamtgewicht des Hemimellitsäureesters der Formel I, in der Schmierstoffzusammensetzung auf, jeweils gemessen mittels der ASTM International Radioisotope Standardmethode D 6866. Es gilt die am Anmeldetag neueste Fassung der Norm.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Säurekomponente des Hemimellitsäureesters der Formel I mindestens 30 Gew.%, beispielsweise von 30 bis 100 Gew.%, vorzugsweise mindestens 40 Gew.%, beispielsweise von 40 Gew.% bis 100 Gew.%, insbesondere mindestens 50 Gew.%, beispielsweise von 50 Gew.% bis 100 Gew.%, biobasierten Kohlenstoff bezogen auf das Gesamtgewicht der Säurekomponente des Hemimellitsäureesters der Formel I in der Schmierstoffzusammensetzung auf, jeweils gemessen mittels der ASTM International Radioisotope Standardmethode D 6866. Es gilt die am Anmeldetag neueste Fassung der Norm.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist mindestens ein Rest Ri, R2 und/oder R3 eine unsubstituierte, verzweigte oder unverzweigte C1- bis C20-Alkylgruppe, noch bevorzugter eine C5- bis C20-Alkylgruppe noch bevorzugter eine C6- bis C18-Alkylgruppe, und insbesondere eine C8- bis C18- Alkylgruppe. In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist mindestens ein Rest Ri , R2 und/oder R3 ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Octanyl, Ethylhexanyl, Nonanyl, Decanyl, Undecanyl, Dodecanyl.

In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist mindestens ein Rest Ri, R2 und/oder R3 ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Octanyl, 2-Ethylhexan-1 -yl, 1 -Nonanyl, Decanyl, 1 -Undecanyl, 1 - Dodecanyl.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist mindestens ein Rest Ri, R2 und/oder Rs eine C1 - bis C5-Alkylgruppe, vorzugsweise eine C1 - bis C3-Alkylgruppe, noch bevorzugter eine C1 - bis C2-Alkylgruppe, und insbesondere eine C1 -Alkylgruppe, die jeweils mindestens einen Substituenten aufweist, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Cycloalkylgruppen und aromatischen Gruppen. In dieser Ausführungsform umfasst die genannte Anzahl der Kohlenstoffatome der Alkylgruppe nicht die Anzahl der Kohlenstoffatome der Substituenten. Dabei umfassen Cycloalkylgruppen erfindungsgemäß sowohl monocyclische als auch polycyclische Verbindungen.

Vorzugsweise weisen die Substituenten unabhängig voneinander 5 bis 19 Kohlenstoffatome, noch bevorzugter 5 bis 17 Kohlenstoffatome und insbesondere 5 bis 15 Kohlenstoffatome auf. Weiter bevorzugt sind die Substituenten unabhängig voneinander ausgewählt aus C5- bis C19- Cycloalkylgruppen, oder C5- bis C19 aromatischen Gruppen, noch bevorzugter aus C5- bis C17- Cycloalkylgruppen oder C5- bis C17-aromatischen Gruppen, und insbesondere aus C5- bis C15- Cycloalkylgruppen oder C5- bis C15- aromatischen Gruppen.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist mindestens ein Rest Ri, R2 und/oder Rs eine Methylgruppe, Ethylgruppe oder eine Propylgruppe, die mit mindestens einer Cycloalkylgruppe mit 5 bis 15 Kohlenstoffatomen oder mit mindestens einer aromatischen Gruppen mit 5 bis 15 Kohlenstoffatomen, insbesondere 5 bis 10 Kohlenstoffatomen substituiert ist. Besonders bevorzugt sind Ri , F und R3 unabhängig voneinander eine Methylgruppe, die mit mindestens einer Cycloalkylgruppe mit 5 bis 15 Kohlenstoffatomen oder mit mindestens einer aromatischen Gruppen mit 5 bis 15 Kohlenstoffatomen, insbesondere 5 bis 10 Kohlenstoffatomen, substituiert ist.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist mindestens ein Rest Ri , R2 und/oder Rs eine C5- bis C20 aromatische Gruppe oder eine C5- bis C20- Cycloalkylgruppe. Vorzugsweise ist mindestens ein Rest Ri, R2 und/oder R3 ausgewählt aus Phenyl, Cyclopentyl, Cyclohexyl, Naphthyl, Isotridecyl, Tricyclodecanmethyl, Furfuryl.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist mindestens ein Rest R1 , R2 und/oder R3, bevorzugt mindestens zwei Reste R1 , R2 und/oder R3, und insbesondere sämtliche Reste R1 , R2 und R3 ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Octanyl, Ethylhexanyl, Nonanyl, Decanyl, Undecanyl, Dodecanyl, Isotridecyl, Tricyclodecanmethyl, Furfuryl.

In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist mindestens ein Rest Ri, R2 und/oder R3, sind bevorzugt mindestens zwei Reste Ri, R2 und/oder R3, und insbesondere sämtliche Reste Ri, R2 und R3 ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Octanyl, 2-Ethylhexan-1 -yl, 1- Nonanyl, Decanyl, 1 -Undecanyl, 1 -Dodecanyl, Isotridecyl, Tricyclodecanmethyl, Furfuryl.

Die Reste Ri, R2 und R3 können gleich oder verschieden sein.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist der Hemimellitsäureester der Formel I Reste Ri , R2 und R3 auf, die zumindest zum Teil voneinander verschieden sind. Ebenfalls bevorzugt ist der Hemimellitsäureester der Formel I ein Gemisch verschiedener Verbindungen der Formel I.

Ebenfalls bevorzugt weisen die Reste Ri, R2 und R3 unabhängig voneinander keine anderen Atome als Kohlenstoff und Wasserstoff auf. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält die Schmierstoffzusammensetzung den Hemimellitsäureester der Formel I in einer Menge von 20 Gew.% bis 90 Gew.%, noch bevorzugter von 25 Gew.% bis 70 Gew.%, noch bevorzugter von 25 Gew.% bis 60 Gew.% und insbesondere von 30 Gew.% bis 50 Gew.%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Schmierstoffzusammensetzung.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist der Hemimellitsäureester der Formel I eine kinematische Viskosität bei 40°C [mm ² /sec] im Bereich von 30 mm ² /s bis 150 mm ² /s, vorzugsweise von 30 mm ² /s bis 100 mm ² /s, noch bevorzugter von 50 mm ² /s bis 150 mm ² /s und insbesondere 50 mm ² /s bis 90 mm ² /s auf.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung liegt die Schmierstoffzusammensetzung als Ölformulierung vor und weist eine kinematische Viskosität bei 40°C [mmVsec] im Bereich von 100 mm ² /s bis 460 mm ² /s, vorzugsweise von 150 mm ² /s bis 320 mm ² /s auf.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung liegt die Schmierstoffzusammensetzung als Fettformulierung vor und der Hemimellitsäureester der Formel I und/oder ein Gemisch aus Hemimellitsäureester der Formel I und weiteren Basisölen weist eine kinematische Viskosität bei 40°C [mmVsec] im Bereich von 80 mm ² /s bis 460 mm ² /s, vorzugsweise von 100 mm ² /s bis 320 mm ² /s auf.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Schmierstoffzusammensetzung 5 bis 50 Gew.%, noch bevorzugter von 15 bis 35 Gew.% und insbesondere von 15 bis 30 Gew.%, Polyisobutylen, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Schmierstoffzusammensetzung, auf. Vorteilhaft an der Verwendung von Polyisobutylen ist, dass mit ihm besonders einfach die Viskosität der Schmierstoffzusammensetzung eingestellt werden kann. Darüber hinaus kann in Kombination mit dem Hemimellitsäureester der Formel I ein besonders gutes Rückstandsverhalten nach vollständiger Verdampfung erreicht werden. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist das Polyisobutylen ein zahlenmittleres Molekulargewicht von 115 bis 15.000 g/mol, vorzugsweise von 160 bis 5.000 g/mol auf, gemessen nach DIN 55672-1 :2016-03 (Gelpermeationschromatographie (GPC) - Teil 1 : Tetrahydrofuran (THF) als Elutionsmittel).

Wie bereits oben dargelegt, kann die Schmierstoffzusammensetzung sowohl als Fett- als auch als Ölformulierung vorliegen.

Liegt die Schmierstoffzusammensetzung als Fettformulierung vor, dann enthält sie ein Verdickungsmittel. Mithin enthält die Schmierstoffzusammensetzung in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung von 3 bis 30 Gew.% Verdickungsmittel.

Das Verdickungsmittel ist vorzugsweise ein Reaktionsprodukt aus einem Diisocyanat, vorzugsweise 2,4-Diisocyanatotoluol, 2,6- Diisocyanatotoluol, 4,4 - Diisocyanatodiphenylmethan, 2,4‘-Diisocyanatophenyl-methan, 4,4‘- Diisocyanatodi-phenyl, 4,4‘-Diisocyanato-3-3‘-dimethylphenyl, 4,4 - Diisocyanato-3,3‘-dimethylphenylmethan, die einzeln oder in Kombination verwendet werden können, mit einem Amin der allgemeinen Formel R‘2-N-R, oder einem Diamin der allgemeinen Formel R‘2-N-R-NR‘2, wobei R ein Aryl- Alkyl- oder Alkylenrest mit 2 bis 22 Kohlenstoffatomen ist und R‘ identisch oder verschieden ein Wasserstoff, ein Alkyl-, Alkylen- oder Arylrest ist, oder mit Gemischen aus Aminen und Diaminen.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Verdickungsmittel ausgewählt aus Al-Komplexseifen, Metall-Einfachseifen der Elemente der ersten und zweiten Hauptgruppe des Periodensystems, Metall-Komplexseifen der Elemente der ersten und zweiten Hauptgruppe des Periodensystems, Bentoniten, Sulfonaten, Silikaten, Aerosil, Polyimiden oder PTFE oder einer Mischung der vorgenannten Verdickungsmittel. Zusätzlich zu dem Hemimellitsäureester der Formel I kann die Schmierstoffzusammensetzung noch mindestens ein weiteres Basisöl enthalten.

Liegt die Schmierstoffzusammensetzung als Ölformulierung vor und enthält mindestens ein weiteres Basisöl, dann beträgt der Anteil des weiteren Basisöls vorzugsweise von 10 Gew.% bis 50 Gew.%, noch bevorzugter von 10 Gew.% bis 40 Gew.%, noch bevorzugter von 20 Gew.% bis 40 Gew.% und insbesondere von 25 Gew.% bis 40 Gew.%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Schmierstoffzusammensetzung.

Liegt die Schmierstoffzusammensetzung als Fettformulierung vor und enthält mindestens ein weiteres Basisöl, dann beträgt der Anteil des weiteren Basisöls vorzugsweise von 10 Gew.% bis 50 Gew.%, noch bevorzugter von 25 Gew.% bis 50 Gew.% und insbesondere von 30 Gew.% bis 50 Gew.%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Schmierstoffzusammensetzung.

Enthält die Schmierstoffzusammensetzung noch mindestens ein weiteres Basisöl so enthält die Schmierstoffzusammensetzung den Hemimellitsäureester der Formel I bevorzugt in einer Menge von 20 Gew.% bis 70 Gew.%, noch bevorzugter von 25 Gew.% bis 70 Gew.%, noch bevorzugter von 25 Gew.% bis 60 Gew.% und insbesondere von 30 Gew.% bis 50 Gew.%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Schmierstoffzusammensetzung.

Geeignete weitere Basisöle sind übliche bei Raumtemperatur (20°C) flüssige Schmieröle. Das weitere Basisöl weist vorzugsweise eine kinematische Viskosität von 18 mm ² /s bis 20000 mm ² /s, insbesondere von 30 mm ² /s bis 400 mm ² /s bei 40°C auf. Bei Basisölen unterscheidet man zwischen Mineral- und Syntheseölen. Unter einem Basisöl sind die üblichen für die Herstellung von Schmierstoffen verwendeten Basisflüssigkeiten, insbesondere Öle, die den Gruppen I, II, II+, III, IV oder V nach der Klassifizierung des American Petroleum Institute (API) [NLGI Spokesman, N. Samman, Volume 70, Number 11 , S.14ff] zugeordnet werden können, zu verstehen. Mineralöle werden nach der API Group klassifiziert. API Group I sind Mineralöle, die z. B. aus naphthenbasischen bzw paraffinbasischen Ölen bestehen. Sind diese Mineralöle im Vergleich zu API Group I Ölen chemisch modifiziert, aromatenarm, schwefelarm und besitzen einen geringen Anteil an gesättigten Verbindungen und somit ein verbessertes Viskositäts/Temperatur-Verhalten, klassifiziert man die Öle nach API Group II und III. Zur API Group III zählen auch sogenannte Gas-to-Liquid Öle, welche nicht aus der Raffination von Rohöl, sondern durch die chemische Umsetzung von Erdgas hergestellt werden. Des Weiteren können auch Reraffinate verwendet werden.

Als Syntheseöle genannt seien Polyether, Ester, Polyester, vorzugsweise Polyalphaolefine, insbesondere metallocene Polyalphaolefine, Perfluoropolyalkylether (PFPAE), alyklierte Naphthaline, Silikonöle und Alkylaromaten und deren Mischungen. Die Polyether-Verbindung kann freie Hydroxylgruppen aufweisen, aber auch vollständig verethert oder Endgruppen verestert sein und/oder aus einer Startverbindung mit einer oder mehreren Hydroxy- und/oder Carboxylgruppen(-COOH) hergestellt sein. Möglich sind auch Polyphenylether, ggf. alkyliert, als alleinige Komponenten oder besser noch als Mischkomponenten.

Geeignet einsetzbar sind Ester einer aromatischen und/oder aliphatischen Di-, Tri- oder Tetracarbonsäure mit einem oder in Mischung vorliegenden C7- bis C22-Alkoholen, Ester von Trimethylolpropan, Pentaerythrit oder Dipentaerythrit mit aliphatischen C7- bis C22-Carbonsäuren, Ester von C18-Dimersäuren mit C7- bis C22-Alkoholen, Komplexester, als Einzelkomponenten oder in beliebiger Mischung. Ebenfalls bevorzugte Ester sind Triglyceride und/oder Estolide.

Ebenfalls geeignet sind Silikonöle, native Öle und Derivate von nativen Ölen.

Erfindungsgemäß besonders bevorzugte weitere Basisöle sind Ester, insbesondere Ester einer aromatischen und/oder aliphatischen Di-, Tri- oder Tetracarbonsäure mit einem oder in Mischung vorliegenden C7- bis C22- Alkoholen, Ester von Trimethylolpropan, Pentaerythrit oder Dipentaerythrit mit aliphatischen C7- bis C22-Carbonsäuren, Ester von C18-Dimersäuren mit C7- bis C22-Alkoholen, Komplexester, als Einzelkomponenten oder in beliebiger Mischung sowie Triglyceride und/oder Estolide, Polyalphaolefine, Polyether und/oder Mineralöle.

Des Weiteren kann die Schmierstoffzusammensetzung anorganische oder organische Festschmierstoffe, vorzugsweise in einen Anteil von 0,1 Gew.% bis 5 Gew.%, vorzugsweise 0,1 Gew.% bis 3 Gew.% bezogen auf das Gesamtgewicht der Schmierstoffzusammensetzung enthalten. Bevorzugt sind dabei Festschmierstoffe ausgewählt aus PTFE, BN, Pyrophosphat, Zn-Oxid, Mg-Oxid, Pyrophosphate, Thiosulfate, Mg-Carbonat, Ca-Carbonat, Ca-Stearat, Zn-Sulfid, Mo-Sulfid, W-Sulfid, Sn-Sulfid, Graphite, Graphen, Nano-Tubes, SiO2-Modifikationen oder eine Mischung daraus.

Weiter bevorzugt enthält die Schmierstoffzusammensetzung 0,1 bis 8 Gew.% Additive, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Korrosionsschutzadditiven, Antioxidanten, Verschleißschutzadditiven, Metalldesaktivatoren, lonen-Komplexbildnern und/oder UV-Stabilisatoren.

Erfindungsgemäß besonders geeignete Antioxidantien sind die folgenden Verbindungen: Styrolisierte Diphenylamine, diaromatische Amine, Phenolharze, Thiophenolharze, Phosphite, butyliertes Hydroxytoluol, butyliertes Hydroxyanisol, Phenyl-alpha-naphthylamin, Phenyl-beta-naphthylamin, octyl iertes/butyliertes Diphenylamin, di-alpha-Tocopherol, di-tert-butyl-Phenyl, Benzolpropansaure, schwefelhaltige Phenolverbindungen und Mischungen dieser Komponenten.

Ebenfalls geeignete Antioxidationsmittel sind Verbindungen, die Schwefel, Stickstoff und/oder Phosphor im Molekül enthalten. Bevorzugte Verbindungen, die Schwefel, Stickstoff und/oder Phosphor im Molekül enthalten, sind ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus aromatischen aminischen Antioxidantien, wie alkyliertem Phenyl-alpha-Naphthylamin, Dialkyldiphenylamin, sterisch gehinderten Phenolen, wie Butylhydroxytoluol (BHT), phenolischen Antioxidantien mit Thioether-Gruppen, Zn- oder Mo- oder W-dialkyldithiophosphaten und Phosphiten.

Bevorzugte Korrosionsschutzadditive, Metalldesaktivatoren und/oder lonen- Komplexbildner sind Triazole, Imidazoline, N-Methylglycin (Sarcosin), Benzotriazolderivate, N,N-Bis(2-ethylhexyl)-ar-methyl-1 H-benzotriazol-1 - methanamin; n-Methyl-N(1 -oxo-9-octadecenyl)glycin, Gemisch aus Phosphorsäure und Mono-und Diisooctylester umgesetzt mit (C11-14)- Alkylaminen, Gemisch aus Phosphorsäure und Mono-und Diisooctylester umgesetzt mit tert-Alkylamin und primären (C12-14)-Am inen, Dodekansäure, Triphenylphosphorthionat und Aminphosphate und Gemische hiervon. Kommerziell erhältliche Additive sind die folgenden: IRGAMET® 39, IRGACOR® DSS G, Amin O; SARKOSYL® O (Ciba), COBRATEC® 122, CUVAN® 303, VANLUBE® 9123, CI-426, CI-426EP, CI-429 und CI-498.

Erfindungsgemäß bevorzugte Verschleißschutzadditive sind Amine, Aminphosphate, Phosphate, Thiophosphate, Phosphorthionate und Mischungen dieser Komponenten. Bevorzugte Verschleißschutzadditive sind ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Anti-wear Additiven auf Basis von Diphenylkresylphosphat, Amin neutralisierte Phosphate, alkylierte und nicht alkylierte Triarylphosphate, alkylierte und nicht alkylierte Triarylthiophosphate, Zink- oder Mo oder W-dialkyldithiophosphate, Carbamate, Thiocarbamate, Zinkoder Mo- oder W-dithiocarbamate, Dimercapto-Thiadiazol, Calcium-Sulfonate und Benzotriazol-Derivate. Zu den kommerziell erhältlichen Verschleißschutzadditiven gehören IRGALUBE® TPPT, IRGALUBE® 232, IRGALUBE® 349, IRGALUBE® 211 und ADDITIN® RC3760 Liq 3960, FIRC- SHUN® FG 1505 und FG 1506, NA-LUBE® KR-015FG, LUBEBOND®, FLUORO® FG, SYNALOX® 40-D, ACHESON® FGA 1820 und ACHESON® FGA 1810. Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist eine Schmierstoffzusammensetzung ausgebildet als Ölformulierung umfassend:

20 Gew.% bis 90 Gew.%, vorzugsweise 50 Gew.% bis 85 Gew.%, Hemimellitsäureester der nachfolgenden allgemeinen Formel I wobei Ri , F und R3 unabhängig voneinander a) eine verzweigte oder unverzweigte C1 - bis C20-Alkylgruppe sind oder b) eine C1- bis C5-Alkylgruppe sind, die mindestens einen Substituenten, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Cycloalkylgruppen und aromatischen Gruppen, aufweist, oder c) eine C5- bis C20 aromatische Gruppe oder eine C5- bis C20- Cycloalkylgruppe sind, wobei der Hemimellitsäureester der Formel I als Gemisch verschiedener

Verbindungen der Formel I vorliegen kann, als Basisöl,

5 Gew.% bis 50 Gew.%, vorzugsweise 10 Gew.% bis 50 Gew.% Polyisobutylen,

0,1 Gew.% bis 8 Gew.% Additive.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die als Ölformulierung ausgebildete Schmierstoffzusammensetzung zusätzlich 10 Gew.% bis 45 Gew.%, vorzugsweise 30 Gew.% bis 45 Gew.% mindestens eines weiteren Basisöls auf.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist eine Schmierstoffzusammensetzung ausgebildet als Fettformulierung umfassend: - 20 Gew.% bis 90 Gew.%, vorzugsweise 30 Gew.% bis 90 Gew.%, noch bevorzugter 40 Gew.% bis 90 Gew.%, Hemimellitsäureester der nachfolgenden allgemeinen Formel I wobei Ri , R2 und R3 unabhängig voneinander a) eine verzweigte oder unverzweigte C1 - bis C20-Alkylgruppe sind oder b) eine C1- bis C5-Alkylgruppe sind, die mindestens einen Substituenten, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Cycloalkylgruppen und aromatischen Gruppen, aufweist, oder c) eine C5- bis C20 aromatische Gruppe oder eine C5- bis C20- Cycloalkylgruppe sind, wobei der Hemimellitsäureester der Formel I als Gemisch verschiedener

Verbindungen der Formel I vorliegen kann, als Basisöl,

3 bis 30 Gew.% Verdickungsmittel,

0,1 bis 8 Gew.% Additive.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist eine Schmierstoffzusammensetzung ausgebildet als Fettformulierung umfassend:

- 20 Gew.% bis 70 Gew.%, vorzugsweise 30 Gew.% bis 70 Gew.%, noch bevorzugter 40 Gew.% bis 70 Gew.%, Hemimellitsäureester der nachfolgenden allgemeinen Formel I wobei Ri, R2 und R3 unabhängig voneinander d) eine verzweigte oder unverzweigte C1 - bis C20-Alkylgruppe sind oder e) eine C1- bis C5-Alkylgruppe sind, die mindestens einen Substituenten, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Cycloalkylgruppen und aromatischen Gruppen, aufweist, oder f) eine C5- bis C20 aromatische Gruppe oder eine C5- bis C20- Cycloalkylgruppe sind, wobei der Hemimellitsäureester der Formel I als Gemisch verschiedener Verbindungen der Formel I vorliegen kann, als Basisöl,

3 bis 30 Gew.% Verdickungsmittel,

10 Gew.% bis 50 Gew.% mindestens eines weiteren Basisöls, 0,1 bis 8 Gew.% Additive.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist die als Fettformulierung ausgebildete Schmierstoffzusammensetzung 10 Gew.% bis 40 Gew.% Polyisobutylen auf.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die als Fettformulierung ausgebildete Schmierstoffzusammensetzung 0,1 Gew.% bis 5 Gew.% anorganische oder organische Festschmierstoffe auf.

Bevorzugte Komponenten der erfindungsgemäßen Schmierstoffzusammensetzungen sind die im Bezug auf die erfindungsgemäße Verwendung genannten.

Insbesondere sind besonders bevorzugte Verdickungsmittel für die als Fettformulierung ausgebildete Schmierstoffzusammensetzung ein Reaktionsprodukt aus einem Diisocyanat, vorzugsweise 2,4-Diisocyanatotoluol, 2,6- Diisocyanatotoluol, 4,4‘-Diisocyanatodiphenylmethan, 2,4‘-

Diisocyanatophenyl-methan, 4,4‘-Diisocyanatodi-phenyl, 4,4‘-Diisocyanato-3-3‘- dimethylphenyl, 4,4‘-Diisocyanato-3,3‘-dimethylphenylmethan, die einzeln oder in Kombination verwendet werden können, mit einem Amin der allgemeinen Formel R‘2-N-R, oder einem Diamin der allgemeinen Formel R‘2-N-R-NR‘2, wobei R ein Aryl-, Alkyl- oder Alkylenrest mit 2 bis 22 Kohlenstoffatomen ist und R‘ identisch oder verschieden ein Wasserstoff, ein Alkyl-, Alkylen- oder Arylrest ist, oder mit Gemischen aus Aminen und Diaminen.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Verdickungsmittel ausgewählt aus Al-Komplexseifen, Metall-Einfachseifen der Elemente der ersten und zweiten Hauptgruppe des Periodensystems, Metall-Komplexseifen der Elemente der ersten und zweiten Hauptgruppe des Periodensystems, Bentoniten, Sulfonaten, Silikaten, Aerosil, Polyimiden oder PTFE oder einer Mischung der vorgenannten Verdickungsmittel.

Weiterhin sind besonders bevorzugte weitere Basisöle für die als Fettformulierung oder als Ölformulierung ausgebildeten erfindungsgemäßen Schmierstoffzusammensetzungen Ester, insbesondere Ester einer aromatischen und/oder aliphatischen Di-, Tri- oder Tetracarbonsäure mit einem oder in Mischung vorliegenden C7- bis C22-Alkoholen, Ester von Trimethylolpropan, Pentaerythrit oder Dipentaerythrit mit aliphatischen C7 bis C22-Carbonsäuren, Ester von C18-Dimersäuren mit C7- bis C22 -Alkoholen, Komplexester, als Einzelkomponenten oder in beliebiger Mischung sowie Triglyceride und/oder Estolide, Polyalphaolefine, Polyether und/oder Mineralöle.

Figurenbeschreibung

Fig. 1 zeigt die dynamische Viskosität von Hemimellitsäureester der Formel I im Vergleich zu Trimellitsäureester in Abhängigkeit von der Temperatur.

Fig.2 zeigt die mittels SRV bestimmte mittlere Reibung mehrerer erfindungsgemäßer Hemimellitsäureester der Formel I enthaltenden Schmierstoffzusammensetzungen im Vergleich zu Trimellitsäureester enthaltenden Schmierstoffzusammensetzungen in Abhängigkeit von der Temperatur. Messmethoden

Viskosität:

Die Viskositätsmessung wird mit der DIN 51562 (2018) mittels eines Stabinger Viskosimeters SVM 3000 (Anton Paar) durchgeführt.

Gehalt an biobasiertem Kohlenstoff:

Der Gehalt an biobasiertem Kohlenstoff wird mittels der ASTM International Radioisotope Standardmethode D 6866 mit der am Anmeldetag gültigen Fassung bestimmt.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von die Erfindung nicht beschränkenden Beispielen näher erläutert.

Beispiel 1 : Bestimmung der dynamischen Viskosität von Hemimellitsäureester der Formel I im Vergleich zu Trimellitsäureester

Es wird der Hemimellitsäureester 1 über folgende Reaktion hergestellt:

Beispiel 1-A:

Ein Gemisch aus 150 g bio. Hemimellitsäure, 369,6 g Nafol 810D und 60 mL Xylol in einem 1 L-Dreihalskolben, kombiniert mit einem Wasserabscheider, wird bei 1 atm refluxiert. Innerhalb von 4 h steigt die Innentemperatur von 126 °C bis 200 °C und 0,52 g Tetraisopropylorthotitanat (0,1 wt%) wird bei Innentemperatur von 160 °C zugegeben. Anschließend wird die klare Reaktionsmischung bei 200 °C für 2 h refluxiert und insgesamt 38,8 g Wasser kontinuierlich abdestilliert. Das Xylol und der überschüssige Alkohol werden unter reduziertem Druck abdestilliert (Tinn. = 200 °C, 10 mbar). Nach Entfernung des Katalysators wird das Produkt (407,7 g) als hellgelbes Öl erhalten.

Beispiel 1 -B:

Ein Gemisch aus 150 g bio. Hemimellitsäure, 369,6 g Nafol 810D und 45 mL Xylol in einem 1 L-Dreihalskolben, kombiniert mit einem Wasserabscheider, wird bei 1 atm refluxiert. Innerhalb von 2 h steigt die Innentemperatur von 139 °C bis 210 °C und 0,026 g Tetraisopropylorthotitanat (0,005 wt%) wird bei Innentemperatur von 150 °C zugegeben. Anschließend wird die klare Reaktionsmischung bei 210 °C für 7,5 h refluxiert und insgesamt 39,6 g Wasser kontinuierlich abdestilliert. Das Xylol und der überschüssige Alkohol werden unter reduziertem Druck abdestilliert (Tinn. = 200 °C, 8 mbar). Das Produkt (415 g) wird als hellgelbes Öl erhalten.

Beispiel 1 -C:

Ein Gemisch aus 140 g bio. Hemimellitsäure, 375,1 g Nafol 810D und 40 mL Xylol in einem 1 L-Dreihalskolben, kombiniert mit einem Wasserabscheider, wird bei 1 atm refluxiert. Innerhalb von 5 h steigt die Innentemperatur von 130 °C bis 215 °C. Anschließend wird die klare Reaktionsmischung bei 215 °C für 2 h und weiter bei 220 °C für 6 h refluxiert. Insgesamt wird 35,4 g Wasser kontinuierlich abdestilliert. Das Xylol und der überschüssige Alkohol werden unter reduziertem Druck abdestilliert (Tinn. = 210 °C, 8 mbar). Das Produkt (388 g) wird als hellgelbes Öl erhalten.

Die dynamische Viskosität des Hemimellitsäureesters 1 -B wird in Abhängigkeit von der Temperatur gemessen und mit dem kommerziellen Trimellitsäureester 1 ‘ verglichen, der mit dem gleichen Alkoholgemisch verestert wurde. Die Scherrate beträgt 17s, das Temperaturprofil ist 20 bis -40°C, 0,2°C/min. Die Ergebnisse der rheologischen Untersuchung sind in Figur 1 angegeben. Es zeigt sich, dass der Hemimellitsäureester 1 eine vergleichbar gute dynamische Viskosität bei tiefen Temperaturen hat, wie der Trimellitsäureester T. Beispiel 2: Bestimmung von Basisdaten von Hemimellitsäureester 1 im

Vergleich zu Trimellitsäureester 1‘

Die Basisdaten des Hemimellitsäureesters 1 werden gemessen und mit dem kommerziellen Trimellitsäureester T verglichen, der mit dem gleichen Alkoholgemisch verestert wurde. Die Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle dargestellt

Beispiel 3-5

Herstellung weiterer Hemimellitsäureester und eines Vergleichsesters (4‘)

Beispiel 3:

Ein Gemisch aus 140 g bio. Hemimellitsäure, 213 g 1 -Octanol, 142 g 1- Dodecanol und 40 mL Xylol in einem 1 L-Dreihalskolben, kombiniert mit einem Wasserabscheider, wird bei 1 atm refluxiert. Innerhalb von 2 h steigt die Innentemperatur von 125 °C bis 210 °C und 0,025 g Tetraisopropylorthotitanat (0,005 wt%) wird bei Innentemperatur von 145 °C zugegeben. Anschließend wird die klare Reaktionsmischung bei 210 °C für 4 h und weiter bei 215 °C für 3,5 h refluxiert. Insgesamt wird 37,7 g Wasser kontinuierlich abdestilliert. Das Xylol und der überschüssige Alkohol werden unter reduziertem Druck abdestilliert (Tinn. = 210 °C, 10 mbar). Das Produkt (397,7 g) wird als hellgelbes Öl erhalten. Beispiel 4:

Ein Gemisch aus 129,9 g bio. Hemimellitsäure, 91 ,5 g 1 -Nonanol, 165,5 g 1- Undecanol, 81 g Exxal 9 (ExxonMobil), 14,1 g Exxal 10 (ExxonMobil) und 50 mL Xylol in einem 1 L-Dreihalskolben, kombiniert mit einem Wasserabscheider, wird bei 1 atm refluxiert. Innerhalb von 2 h steigt die Innentemperatur von 124 °C bis 200 °C und 0,5 g Tetraisopropylorthotitanat (0,1 wt%) wird bei Innentemperatur von 160 °C zugegeben. Anschließend wird die klare Reaktionsmischung bei 200 °C für 2,5 h refluxiert und insgesamt 34,8 g Wasser kontinuierlich abdestilliert. Das Xylol und der überschüssige Alkohol werden unter reduziertem Druck abdestilliert (Tinn. = 195 °C, 13 mbar). Nach Entfernung des Katalysators wird das Produkt (377 g) als hellgelbes Öl erhalten.

Beispiel 4‘ (TMA Ester 4‘, Referenzmuster zum Bsp. 4):

Ein Gemisch aus 90 g petrochemische Trimellitsäure, 63,5 g 1 -Nonanol, 114,7 g 1 -Undecanol, 56,1 g Exxal 9 (ExxonMobil), 9,76 g Exxal 10 (ExxonMobil) und 35 mL Xylol in einem 1 L-Dreihalskolben, kombiniert mit einem Wasserabscheider, wird bei 1 atm refluxiert. 0,35 g Tetraisopropylorthotitanat (0,1 wt%) wird bei Innentemperatur von 145 °C zugegeben. Innerhalb von 2 h steigt die Innentemperatur von 159 °C bis 195 °C. Anschließend wird die klare Reaktionsmischung bei 195 °C für 4 h refluxiert und insgesamt 25,0 g Wasser kontinuierlich abdestilliert. Das Xylol und der überschüssige Alkohol werden unter reduziertem Druck abdestilliert (Tinn. = 200 °C, 19 mbar). Nach Entfernung des Katalysators wird das Produkt (295 g) als hellgelbes Öl erhalten.

Beispiel 5:

Ein Gemisch aus 150 g bio. Hemimellitsäure, 353,2 g 2-Ethylhexan-1 -ol und 40 mL Xylol in einem 1 L-Dreihalskolben, kombiniert mit einem Wasserabscheider, wird bei 1 atm refluxiert. Innerhalb von 8 h steigt die Innentemperatur von 124 °C bis 210 °C und 0,025 g Tetraisopropylorthotitanat (0,005 wt%) wird bei Innentemperatur von 145 °C zugegeben. Anschließend wird die klare Reaktionsmischung bei 210 °C für 5,5 h refluxiert. Insgesamt wird 39,1 g Wasser kontinuierlich abdestilliert. Das Xylol und der überschüssige Alkohol werden unter reduziertem Druck abdestilliert (Tinn. = 205 °C, 16 mbar). Das Produkt (404,4 g) wird als hellgelbes Öl erhalten.

Es werden drei verschiedene Hemimellitsäureester durch Veresterung von Hemimellitsäure mit verschiedenen Alkoholen hergestellt. Die verwendeten Alkohole sowie die erhaltenen Basisdaten im Vergleich zu den korrespondierenden Trimellitsäureestern sind in Tabelle 6 dargestellt.

Tab.6a

Tab.6b Beispiel 6: Herstellung verschiedener Schmierstoffzusammensetzungen

Es werden zwei Schmierstoffzusammensetzungen mit den in Tabelle 1 beschriebenen Zusammensetzungen hergestellt:

Tab.1

Die Basisdaten der Schmierstoffzusammensetzungen sind in Tabelle 2 gezeigt. Tab.2 Es zeigt sich, dass die erfindungsgemäße Schmierstoffzudammensetzung 2 auf Basis von Hemimellitsäureester vergleichbare Basisdaten wie die Vergleichszusammensetzung 1 auf Basis von Trimellitsäureester zeigen. Dabei sind die unterschiedlichen beobachteten Viskositäten durch die unterschiedlichen Ausgangsviskositäten der verwendeten Grundöle zu erklären.

Beispiel 7: Bestimmung der Oxidationsstabilität der Schmierstoffzusammensetzungen aus Beispiel 6

Es wird die Oxidationsstabilität und der Verdampfungsverlust der Schmierstoffzusammensetzungen aus Beispiel 6 mittels dynamischer Differenzkalorimetrie gemäß DIN 51007 (04.2019) und thermogravimetrischer Analyse gemäß DIN 51006 (07.2005) bestimmt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 dargestellt.

Tab.3

Es zeigt sich, dass die erfindungsgemäßen Schmierstoffzusammensetzung 2 auf Basis von Hemimellitsäureester eine vergleichbar hohe Oxidationsstabilität wie die Vergleichszusammensetzung 1 auf Basis von Trimellitsäureester zeigt. Beispiel 8: Thermische Beständigkeitsuntersuchungen

Die Schmierstoffzusammensetzungen aus Beispiel 6 werden hinsichtlich ihres Abdampfverhaltens und der Zunahme ihrer scheinbar dynamischen Viskosität bei Temperaturbelastung untersucht.

Hierzu wird das Abdampfverhalten und die Veränderung der scheinbar dynamischen Viskosität [mPas] als Kriterium fortschreitender Oxidation unter thermischer Belastung als vergleichende Messung bestimmt. Pro Prüfung beträgt die Probenmenge 5g (+/- 0,1 g). Die Proben werden nach 72h Lagerung in einem Alu-Schälchen bei 230°C im Umluftofen miteinander verglichen.

Zusätzlich wird das Rückstandsverhalten nach vollständiger Verdampfung mit dem Eisenmanntest (250°C / 72h) bestimmt. Hierzu wird die zu prüfende Probe auf einem zuvor zurecht gebogenen und mit Lösungsmittel gereinigten Stahlblech mit 5 g eingewogen und dann bei 250 °C in einem Umlufttrockenschrank mindestens 72 Stunden abgedampft. Das quadratische Blech wird an allen vier Seiten manuell gebogen, sodass eine Schalenform entsteht. Nach dem Erkalten werden die Ergebnisse der Rückwaage dokumentiert. Wesentlich für diese Prüfung ist die Bestimmung der Anlösbarkeit des Rückstands mit frischem Öl und die Menge des gebildeten Rückstands. Hierzu wird ein Tropfen des Frischöls auf den Rückstand aufgetragen und sanft mittels eines abgerundeten Glasstabs in kreisenden Bewegungen eingerieben.

Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 illustriert.

Tab.4

[1 ] CP50, Scherrate 300 s’ ¹ , 25 °C

[2] CP25, Scherrate 300 s’ ¹ , 25 °C Es zeigt sich, dass sämtliche Schmierstoffzusammensetzungen eine sehr gute Performance haben. Dabei zeigen die erfindungsgemäßen Schmierstoffzusammensetzungen 2 auf Basis von Hemimellitsäureester ein vergleichbar gutes bzw. besseres Abdampfverhalten und einen sogar noch geringeren Anstieg der dynamischen Viskosität nach 72 h bei 230 °C als die Vergleichszusammensetzung 1 auf Basis von Trimellitsäureester. Darüber hinaus bildet die erfindungsgemäße Schmierstoffzusammensetzung weniger Rückstände. Sämtliche Rückstände sind mit frischem Öl sehr gut anlösbar.

Beispiel 9: Messung des Reibverschleißes der Schmierstoffzusammensetzungen aus Beispiel 6

Die Schmierstoffzusammensetzungen aus Beispiel 6 werden zur Messung des Reibverschleißes mit einem Schwing-Reib-Verschleiß-Test (SRV) untersucht. Mit dem SRV kann der Reibungskoeffizient untersucht werden. Der SRV ist in der DIN 51 834 genormt.

Die untersuchten Schmierstoffzusammensetzungen werden in Anlehnung an DIN 51 834 bei 250N Last, 50HZ, 165 min in einem Temperaturstufenlauf (50 bis 250°C) gemessen. Dabei wird gegen eine fest montierte Stahlscheibe auf der Stirnseite eine Stahlkugel oszillierend bewegt. Hierdurch kann die Wirkung, Belastbarkeit und Lebensdauer der Schmierstoffzusammensetzungen bei oszillierenden Bewegungen unter Mischreibungsbedingungen bestimmt werden.

Die Ergebnisse der Prüfung sind in Fig.2 dargestellt.

Es zeigt sich, dass die erfindungsgemäßen Schmierstoffzusammensetzungen auf Basis von Hemimellitsäureester einen vergleichbar guten Reibwert wie die Vergleichszusammensetzung 1 auf Basis von Trimellitsäureester zeigen.

Beispiel 10: Herstellung und Prüfung der Fettformulierung 3 auf Basis von Hemimellitsäureester und der Vergleichsfettformulierung 4 auf Basis von Trimellitsäureester

Es werden die erfindungsgemäße Fettformulierung 3 auf Basis von Hemimellitsäureester und die Vergleichsfettformulierung 4 auf Basis von Trimellitsäureester mit den in der nachfolgenden Tabelle gezeigten Zusammensetzungen formuliert.

Tab.5

Als Hem imellitsäureester wird Beispiel 4, Tab.6a verwendet und als Trimellitsäureester TMA Ester 4', Tab.6a.

Die Basisdaten der Fettformulierung 3 und der Vergleichsfettformulierung 4 sind in der nachfolgenden Tabelle gezeigt.

Tab.6

Sowohl die Fettformulierung 3 als auch die Vergleichsfettformulierung 4 zeigen vergleichbar gute Walkstabilität und Scherstabilität. Die Wasserbeständigkeit, Ölabscheidung, Geräuschverhältnis und Wassergehalt sämtlicher Formulierungen liegen auf dem gleichen Niveau.

Beispiel 11 : Hochtemperatur-Eigenschaften der Fettformulierung 3 und der Vergleichsfettformulierung 4 Die Hochtemperatur-Eigenschaften der Fettformulierung 3 und der Vergleichsfettformulierung 4 werden untersucht. Die Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle dargestellt. Tab.7 Hochtemperatur-Eigenschaften von Fettformulierung 3 und Vergleichsfettformulierung 4

Es zeigt sich, dass im Hochtemperaturbereich beide Formulierungen einen Tropfpunkt von ca. 300°C besitzen. Beim Kupfer Korrosion Test bei 150°C und 160°C wird für beide Formulierungen ein vergleichbar gutes Ergebnis erhalten.

Darüber hinaus zeigen beim FE9-Test beide Labormuster eine sehr gute thermische Stabilität.

Beispiel 11 : Herstellung und Prüfung der Fettformulierungen 5 auf Basis von Hemimellitsäureester und der Vergleichsfettformulierung

6 auf Basis von Trimellitsäureester

Es werden die erfindungsgemäße Fettformulierung 5 auf Basis von

Hemimellitsäureester und die Vergleichsfettformulierung 6 auf Basis von Trimellitsäureester mit den in der nachfolgenden Tabelle gezeigten Zusammensetzungen formuliert.

Tab.8

Als Alkohol für die Herstellung des Hemimellitsäureesters Beispiel 6 wird das folgende Alkoholgemisch verwendet:

25 Gew.% n-Octanol 40 Gew.% 2EH-ol

35 Gew.% n-Decanol