_S chwerentfla mbare, biologisch abbaubare funktioneile Flüssigkeit

B e s c h r e i b u n g

Gegenstand der Erfindung ist eine schwerentflammbare, biologisch abbaubare funktionelle Flüssigkeit, nament¬ lich eine Hydraulikflüssigkeit oder eine Isolations- flüssigkeit für elektrische Vorrichtungen, die als we¬ sentlichen Bestandteil ein bromhaltiges Benzyltoluol- Derivat enthält.

Chlorierte Aro aten, insbesondere chlorierte Biphenyle, haben in den letzten Jahrzehnten einen bedeutenden Platz in weiten Bereichen der Technik eingenommen. Besonders die polychlorierten Biphenyle wurden in großem Umfang als Hydraulikflüssigkeiten, als Isolationsflüssigkeiten für elektrische Anlagen und als flammhemmende Zusätze für Kunststoffe und dergleichen benutzt. Indessen sind in den letzten Jahren diese Verbindungen in erheblichen Verruf geraten. Es wurden schwere Gesundheits- und u - weltschädigende Wirkungen dieser Produkte festgestellt, wobei katastrophenartige Gefahren möglich sind, wenn es zu Bränden kommt, da hierbei hochgiftige Dioxine und Di- benzofurane gebildet werden können. Dies hat dazu ge¬ führt, daß die Herstellung oder zumindest die Verwendung solcher Verbindungen von den staatlichen Aufsichtsorga- nen zum Teil schon völlig verboten wurde und zum Teil gravierende Beschränkungs-Vorrichtungen bei der Verwen¬ dung dieser Stoffe erlassen wurden.

Zur Überwindung dieser Nachteile wird in der europäi¬ schen Patentanmeldung Nr. 88 650 vorgeschlagen, als Schmiermittel, die auch als Hydraulikflüssigkeiten ein¬ gesetzt werden können, chlorierte Benzyltoluole und chlorierte Benzyloxylole einzusetzen, da diese Verbin- "dungeh schwer entflammbar und oxidationsbeständig und daneben biologisch abbaubar sein und im Hinblick auf

ihr toxisches Verhalten Vorteile aufweisen sollen.

Die GB-PΞ 1 504 655 beschreibt elektrische Vorrichtungen, die biologisch leicht abbaubare dielektrische Flüssigkei- ten enthalten, nämlich halogenierte Diphenylmethane, die dadurch gekennzeichnet sind, daß die Halogensubstituenten und etwaige Alkylsubstituenten nur in einem der beiden Phenylringe vorliegen, während der andere PhenylTing un- substituiert sein muß, da angegeben ist, daß nur solche halogenierten Diphenylmethane, die eine unsubstituierte Phenylgruppe aufweisen, leicht biologisch abgebaut werden können, während die an beiden Phenylresten substituierten Diphenylmethane dem mikrobiologischen Abbau widerstehen sollen. .

Aus der EP-OS 8251 sind flüssrge Dielektrika bekannt, die beispielsweise als Isolierflüssigkeiten für Transformato¬ ren oder als Imprägniermittel für Kondensatorisolator¬ schichten eingesetzt werden können. Es handelt sich um am Kern chlorierte alkylaromatische Verbindungen, die ausge¬ hend von Chlortoluol und/oder Chlorxylol erhalten worden sind, wie beispielsweise Tetrachlorbenzyltoluol, von de¬ nen angegeben ist, daß sie Vorteile gegenüber den bislang für den gleichen Anwendungszweck eingesetzten polychlo- rierten Biphenylen aufweisen. Dabei wird der Abwesenheit der Biphenylkerne und der Anwesenheit der Alkylgruppen an den aromatischen Kernen eine günstige Wirkung auf das bio¬ logische Abbauverhalten zugeordnet.

Schließlich beschreibt die europäische Patentanmeldung Nr. 71 338 elektroviskose Flüssigkeiten, die aus hydro¬ phoben Flüssigkeiten bestehen, in denen feste hydrophile Teilchen dispergiert sind. Beim Anlegen eines elektrischen Feldes an eine solche Suspension steigt die Viskosität dieses Gemisches drastisch an. Diese Änderung ist rever¬ sibel und schnell, so daß solche Suspensionen beispiels¬ weise in elektronisch steuerbaren Kupplungen eingesetzt

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werden können. Es ist angegeben, daß die im Gemisch vor¬ handene hydrophobe Flüssigkeit einen hohen Siedepunkt, eine niedrige Viskosität, ausreichende elektrische Eigenschaften aufweisen und che¬ misch stabil sein und darüber hinaus geringe Toxizität und vor- zugsweise biologisch abbaubar sein sollte. Zu diesem

Zweck werden nach der Lehre dieser europäischen Patentan¬ meldung als hydrophobe Flüssigkeiten halogenierte Diaryl- derivate eingesetzt, deren aromatische Kerne durch die verschiedenartigsten Brücken miteinander verbunden sein und als Halogensubstituenten Fluor-,Chlor- oder Bromato¬ me aufweisen können. Es ist angegeben, daß diese Diaryl- derivate asymmetrisch substituiert sein sollen, da sich hierdurch ein niedriger Gefrierpunkt der Flüssigkeit und eine Verbesserung der biologischen Abbaubarkeit des Mate- rials ergeben würden.

Die nach dem Stand der Technik bekannten funktioneilen Flüssigkeiten können nicht in vollem Umfang befriedigen, weil sie entweder das Kriterium der Schwerentflammbarkeit von Hydraulik- und Isolationsflüssigkeiten nicht erfüllen oder bei gegebener Schwerent lammbarkeit nachteilige Ei¬ genschaften wie schlechte Bioabbaubarkeit, Toxizität der Flüssigkeit oder ihrer Zersetzungsprodukte, ungünstiges Viskositäts-Temperaturverhalten oder Unverträglichkeit mit Dichtelementen besitzen.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, _, funk¬ tioneile Flüssigkeiten anzugeben, die sämtliche für den an¬ gestrebten Anwendungszweck notwendigen physikalischen Ei- genschaften aufweisen und dabei gleichzeitig bei hoher chemischer Stabilität biologisch abgebaut werden können, weitgehend untoxisch sind und auch bei unsachgemäßer Be¬ handlung nicht zu hochtoxischen Produkten, wie beispiels¬ weise Dioxinen, führen.

Es hat sich überraschenderweise gezeigt, daß eine bestimm¬ te Gruppe von halogenierten Diarlyderivaten nicht nur auf

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der einen Seite wertvolle technische Eigenschaften aufwei¬ sen, sondern andererseits auch nicht die -Gefährlichkeit und die umweltschädigenden Wirkungen der vorbekannten Ver¬ bindungen aufweisen, so daß sie sich besonders gut als oder für funktioneile Flüssigkeiten eignen.

Gegenstand der Erfindung _, ist daher die schwerentflammbare, biologisch abbaubare funktionelle Flüssigkeit gemäß Haupt- anspruch. Die Unteransprüche betreffen besonders bevor- zugte Ausführungsformen dieses Erfindungsgegenstandes.

Gegenstand der Erfindung ist demnach eine schwerentflamm¬ bare, biologisch abbaubare funktionelle Flüssigkeit, be¬ stehend aus oder enthaltend mindestens ein bromhaltiges Benzyltoluol-Derivat der allgemeinen Formel I

in der x 1 oder 2 , x' 0 oder 1, y 0, 1 oder 2, y' 0, 1 oder 2, z 0 oder 1 und z' 1 oder 2 mit der Maßgabe bedeuten, daß die Beziehungen

y + y ' = 0 , 1 oder 2 und x + x ¹ + y + y ' = 1 , 2 oder 3

erfüllt sind.

Bei den erfindungsgemäß als oder in funktioneilen Flüssig¬ keiten verwendeten bromhaltigen Benzyltoluol-Derivaten

handelt es sich also um Verbindungen, die an beiden Ker¬ nen substituiert sind, wobei mindestens ein Bromsubsti- tuent und eine Methylgruppe als Substituent vorhanden sein müssen. Die beiden- Kerne können jedoch mehrere Brom-

.. S '

- ^> atome und mehrere Methylgruppen tragen, wobei die Posifio- nen dieser Ξubstituenten nicht wesentlich sind, so daß erfin¬ dungsgemäß auch sämtliche Stellungsisomere dieser brom¬ haltigen Benzyltoluol-Derivate der obigen allgemeinen Formel I in .oder als funktionelle Flüssigkeiten verwen¬ det werden können.

Zusätzlich können in einer oder beiden Phenylgruppen Chloratome als Substituenten vorhanden sein.

15 Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß diese erfin¬ dungsgemäß verwendeten bromhaltigen Benzyltoluol-Derivate eine wesentlich günstigere Umweltverträglichkeit besitzen als die aus dem Stand der Technik bekannten halogenierten Diarylderivate, und gleichzeitig ausgezeichnete physikali-

20 sehe Eigenschaften aufweisen, die sich für funktionelle

Flüssigkeiten, wie Hydraulikflüssigkeiten oder Isolations- flüssigkeiten für elektrische Vorrichtungen besonders gut geeignet machen.

^5 Überraschenderweise hat sich weiterhin gezeigt, daß die erfindungsgemäß eingesetzten bromhaltigen Benzyltoluol- Derivate der oben angegebenen allgemeinen Formel I, die an beiden Phenylringen substituiert sind, ohne weiteres biologisch abgebaut werden können, was angesichts der ° oben angesprochenen europäischen Patentanmeldung Nr. 71 338 und der GB-PS 1 504 655 als überraschend anzusehen ist. Darüber hinaus besitzen diese erfindungsgemäß verwendeten bromhaltigen Benzyltoluol-Derivate der obigen allgemeinen Formel I den weiteren überraschenden Vorteil, daß sie bei den normalen Anwendungsbedingungen flüssig sind und ein besonders günstiges Viskositäts-Temperatur-Verhalten auf¬ weisen. Darüber hinaus besitzen sie einen hohen Flammpunkt, sind wenig toxisch und wenig korrosiv und führen auch bei

unsachgemäßer Überhitzung nicht zu den hochgiftigen Di¬ oxinprodukten, die bei Unfällen mit polychlorierten Bi- phenylen gelegentlich aufgetreten sind. Darüber hinaus hat sich gezeigt, daß die erfindungsgemäß verwendeten bromhaltigen Benzyltoluol-Derivate auch eine ausgezeich¬ nete Dichtelementverträglichkeit aufweisen, so daß die erfindungsgemäß ausgewählte Gruppe von Verbindungen sich als überraschend vorteilhaft für das angestrebte Verwen¬ dungsgebiet herausgestellt hat.

10

Besonders bevorzugt sind schwerentflammbare, biologisch abbaubare funktionelle Flüssigkeiten, die als bromhalti¬ ges Benzyltoluol-Derivat eine Verbindung der allgemeinen Formel II

3r (Br)

20

enthalten, in der x' 0 oder 1, z 0 oder 1 und z' 1 oder 2 bedeuten.

Δ D Noch stärker bevorzugt sind die erfindungsgemäßen funktio¬ neilen Flüssigkeiten, die ein bromhaltiges Benzyltoluol- Derάvat der nachfolgenden Formeln III, IV oder V

(IV)

- 1 -

entha lten ,

Natürlich können die erfindungsgemäßen funktioneilen Flüs¬ sigkeiten die oben definierten bromhaltigen Benzyltoluol- Derivate einzeln, bevorzugt jedoch in Form von Mischungen, enthalten, zumal in Form von Mischungen der einzelnen Stellungsisomeren dieser Verbindungen.

Die erfindungsgemäß ausgewählten und in' oder als funktio- nelle Flüssigkeiten verwendeten bromhaltigen Benzyltoluol- Derivate der oben angegebenen Formeln sind teilweise be¬ kannt, beispielsweise durch die allgemeine Formel der oben bereits angesprochenen europäischen Patentanmeldung Nr. ^~ ) l 338 oder aber auch durch die generische Definition der DE-OS 23 36 289. Dabei vermittelt die erstgenannte Li¬ teraturstelle eine immens große Gruppe von Verbindungen, und spricht die erfindungsgemäß verwendeten weder expres- sis verbis noch in den Beispielen an. Die DE-OS 23 36 289 beschreibt im wesentlichen chlorierte o-Benzyltoluole, die als wertvolle Ausgangsstoffe zur Herstellung von An- thracen und Anthrachinon und deren Derivaten beschrieben werden. Von den in der GB-PS 1 504 655 beschriebenen bio¬ logisch abbaubaren bromhaltigen Benzyltoluol-Derivaten un¬ terscheiden sich die erfindungsgemäß ausgewählten und ver- wendeten Verbindungen der obigen allgemeinen Formeln da¬ durch, daß sie eben nicht asymmetrisch, sondern an beiden Phenylringen substituiert sind und dennoch überraschend vorteilhafte Eigenschaften aufweisen.

Die Herstellung der erfindungsgemäß verwendeten bromhalti¬ gen Benzyltoluol-Derivate erfolgt in an sich bekannter Weise entweder durch Halogenieren der nichthalogensubsti- tuierten entsprechenden Benzyltoluole mit elementarem Brom

oder einem Gemisch aus Brom und Chlor in Gegenwart eines bekannten Ha- logenierungskatalysators wie Eisen, FeCl-., FeBr,, A1C1.., TiCl. und dergleichen. Dabei kann die Umsetzung bei Zimmertempe¬ ratur durchgeführt werden, wobei jedoch, in Abhängigkeit von dem jeweiligen Katalysator, beispielsweise auch Tem¬ peraturen zwischen -5 und +40°C geeignet sind.

Eine weitere bevorzugte Verfahrensweise zur Herstellung der erfindungsgemäß verwendeten bromhaltigen Benzyltoluol- Derivate der obigen allgemeinen Formel I besteht in der Kondensation einer Verbindung der allgemeinen Formel VI

worin x', y' und z' die oben angegebenen Bedeutungen be- sitzen, mit einer Verbindung der allgemeinen Formel VII

worin Hai Brom oder Chlor bedeutet und x, y und z die oben angegebenen Bedeutungen besitzen. Bei der Kondensa- tion arbeitet man gegebenenfalls in Gegenwart eines Frie- del-Crafts-Katalysators, wie beispielsweise FeCl^, FeBr,, A1C1 und/oder TiCl , mit einem Überschuß von Verbindun¬ gen der allgemeinen Formel VI.

Gegenüber den aus der europäischen Patentanmeldung

Nr.- 88 650 bekannten chlorsubstituierten Verbindungen zei-

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gen die erfindungsgemäß verwendeten bromhaltigen Benzyl¬ toluol-Derivate eine wesentlich verbesserte Schwerent¬ flammbarkeit bei gleichzeitig verbessertem Viskositäts- Temperaturverhalten. 5

Das aus der GB-PS 1 504 655 bekannte asymmetrisch substi¬ tuierte Dibrombenzyltoluol wird bei Zimmertemperatur fest, während das an beiden Phenylringen bromierte Isomere sich erst bei -25°C verfestigt, was für die Anwendung dieser 10 Verbindung als Hydraulikflüssigkeit bzw. Isolationsflüs¬ sigkeit besonders vorteilhaft ist.

_

Somit haben sich die erfindungsgemäß eingesetzten brom¬ haltigen Benzyltoluol-Derivate sowohl bei Hydraulikflüs-

1 . sigkeiten als auch bei Isolationsflüssigkeiten für elek¬ trische Vorrichtungen, wie beispielsweise Kondensatoren, Transformatoren und dergleichen, nicht nur aufgrund ihres günstigen Viskositäts-Temperaturverhaltens, sondern auch wegen ihrer sehr günstigen flammhemmenden Wirkung be-

20 währt. Die erfindungsgemäßen funktioneilen Flüssigkeiten können demzufolge insbesondere auch als schwerentflammba¬ re Hydraulik- bzw. schwerentflammbare Isolationsflüssig¬ keiten eingesetzt werden, die aufgrund ihrer geringen To¬ xizität, ihrer geringen Neigung zur Bildung giftiger Zer- 5 Setzungsprodukte und ihrer biologischen Abbaubarkeit eine erhebliche Bereicherung der Technik darstellen.

Wie bereits erwähnt, können anstelle der einzelnen Verbin¬ dungen in den erfindungsgemäßen funktionellen Flüssigkei- 0 ten die genannten bromhaltigen Benzyltoluol-Derivate ein¬ zeln oder auch in Form von Gemischen, namentlich in Form der Isomerengemische, enthalten sein.

Die Erfindung sei im folgenden näher anhand von Beispie- 5 len beschrieben.

Herstellungsbeispie1

Herstellung von Dibrombenzyltoluol durch Kondensation von Bromtoluol mit Brombenzylbromid

5

Zur Herstellung von Dibrombenzyltoluol wird zunächst durch Bromieren von Toluol mit elementarem Brom in Gegen¬ wart von wasserfreiem FeCl, Bromtoluol hergestellt, wel¬ ches dann an der Seitenkette bromiert wird. Man erhitzt 0 hierzu 8,3 Mol Bromtoluol in Gegenwart von 0,5 g eines Ra- dikalketteninitiators (c( ,c( ' -Azobisisobutyronitril ) , auf eine Temperatur von 80°C. Unter Bestrahlung mit einer Ul¬ traviolettlampe mit einer Leistung von 300 W tropft man 1 ,66 Mol Brom unter Kühlen zu. Der entstehende Bromwasser- 5 Stoff wird in einer Waschflasche mit gekühltem Wasser ab¬ sorbiert.

Das abgekühlte Gemisch wird dann zur Kondensationsreaktion in eine Suspension von 6 g FeCl, in 1,66 Mol Bromtoluol _Q bei einer Temperatur von 30°C eingetropft. Der entstehen¬ de gasförmige Bromwasserstoff wird in gleicher Weise, wie oben beschrieben, mit gekühltem Wasser in einer Waschfla¬ sche absorbiert. Bei dieser Kondensationsreaktion wird durch den angewandten großen Bromtoluolüberschuß die Bil- 5 düng von Nebenprodukten (bromiertes Dibenzyltoluol) unter¬ drückt. Nach Beendigung der Zugabe wird 30 Minuten auf 50°C erwärmt, worauf das abgekühlte Reaktionsgemisch mit 1 Liter Wasser, dann mit 1 Liter 10 %-iger Natriumhy¬ droxidlösung und anschließend erneut mit 1 Liter Wasser gewaschen wird. Man trocknet die organische Phase und destilliert den Bromtoluolüberschuß ab.

Die verbleibende Flüssigkeit wird bei 0,4 mbar rektifi¬ ziert, wobei man 395 g einer zwischen 155 und 166°C bei 0,4 mbar siedenden Hauptfraktion erhält, die massenspek- trometrisch als Dibrombenzyltoluol identifiziert wird. Dabei wurde auf eine Isomerenuntersuchung verzichtet.

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In der nachfolgenden Tabelle ist das Elektronenstrommas- senspektrum des erhaltenen Dibrombenzyltoluols wiederge¬ geben.

TABELLE Elektroπeπstoßmassenspektrum von Dibrombenzyltoluol

Relative In¬ Total- loπen- Inten¬ m/ Relative In¬ Total- lonen- Inten¬ ^m x X tensität ( _) strom ( o) sität tensität Co) strom ( i) sität

36.00 1,06 0,09 128 138,00 0,78 0.07 94

37,00 3.65 0,32 440 139,00 3,69 0.32 145

38,00 1,30 0,11 157 140,00 0,93 0,08 112

39,00 12,18 1,10 1506 141,00 0,70 0,06 84

50,00 9.33 0,82 1126 143,00 0,69 0,06 83

51,00 12.23 1,08 1476 150.00 2,01 0,18 243

52,00 2,62 0,23 316 151,00 4,81 0,42 580

53,00 1.75 0,15 211 152,00 8.41 0,74 1015

61.00 1,96 0.17 236 153,00 2,21 0,20 270

62,00 5.91 0,52 713 163,00 1,19 0,37 505

63.00 17,97 1.58 2168 164,00- 5,02 0,44 606

611,00 4.98 0,14 601 165,00 100.00 8,79 12064

65,00 2.93 0,26 354 166,00 14,41 1.27 1738

69,00 0.87 0,08 105 167,00 1.22 0,11 147

71,00 1.95 0,44 S97 169,00 8,54 0.75 1030

75,00 10,79 0.95 1302 170,00 1.43 0,13 172

76,00 35,01 3.08 4224 171,00 7,82 0,69 943

77,00 11,97 1,32 1806 175,00 0.62 0,05 75

78,00 5,16 0,48 659 176,00 6,46 0.57 779

79,00 1,13 0,10 136 177.00 5,88 0,52 709

81,00 2,69 0,24 324 178,00 32,56 2,86 3928

82.00 7,07 0,62 853 179,00 46,55 4.09 5616

83,00 0,68 0,06 82 180,00 76,13 6,69 9184

85,00 0,73 0,06 88 181,00 11,89 1,05 1434

86,00 1.97 0,17 238 182,00 15.63 1,37 1886

87,00 3,76 0,33 451 183,00 5.10 0,45 615

88,00 16,00 1,41 1930 184,00 14,79 1,30 1784

89,00 89.79 7,89 10832 185,00 4,90 0,43 591

90,00 38.59 3,39 1656 243,00 1.42 0,12 171

91,00 2.12 0,19 256 211,00 0,69 0,06 83

98,00 1,11 0,12 170 245,00 1.45 0.13 175

99,00 1,16 0,10 110 246,00 0.67 0,06 81

101,00 2.02 0,18 214 258.00 0.81 0.07 98

102,00 4,19 0,39 542 259,00 80.61 7,09 9728

103,00 9,75 0.86 1176 260.00 13,41 1.18 1622

104,00 5,86 0.52 707 261,00 78,78 6,93 9504

110,00 0,63 0.06 76 262,00 12,63 1.11 1524 iπ.oo 0,64 0.06 77 263,00 0,99 0,09 119

113,00 1.27 0,11 153 323,00 1.53 0.40 517

1111,00 1,93 0,17 233 324,00 0,72 0,06 87

115,00 4.38 0,39 529 325,00 8.59 0,76 1036

116,00 1.26 0,11 152 326.00 1,21 0,11 146

117,00 0,70 0.06 85 327,00 4.20 0,37 507

122,00 0,75 0,07 90 337.00 0.95 0.08 115

126,00 2,09 0,18 252 338,00 34,95 3.07 4216

127.00 2,38 0,21 287 339,00 7.39 0,65 891

128.00 3,71 0,33 4SI 340,00 68,43 6,02 8256

129,00 3,61 0.32 435 341,00 11,47 1,01 1384

130.00 2,16 0,19 261 342.00 33,92 2,98 4092

137,00 0,61 0,05 74 343,00 5,23 0,46 631

Ersatzbϊatt

Die übrigen erfindungsgemäß eingesetzten bromhaltigen Ben¬ zyltoluol-Derivate erhält man in analoger Weise zu der oben beschriebenen Verfahrensweise unter Anwendung an sich bekannter Methoden oder auch durch direktes Bromieren oder Bromieren und Chlorieren von Benzyltoluol, wobei in diesem Fall allerdings Reaktionsgemische anfallen, die in geeigne¬ ter Weise, beispielsweise gaschromatographisch, in die er¬ findungsgemäß eingesetzten bromhaltigen Benzyltoluol-Deri¬ vate der oben angegebenen allgemeinen Formeln aufgetrennt werden müssen.

Die erfindungsgemäßen schwerentflammbaren, biologisch ab¬ baubaren funktioneilen Flüssigkeiten können neben dem bromhaltigen Benzyltoluol-Derivat auch zusätzliche, für die funktionellen Flüssigkeiten übliche Bestandteile und

Zusätze enthalten, beispielsweise Korrosionsschutzmittel,

» wie Erdalkalisulfonate, Stabilisatoren, wie Aminderivate oder phenolische Produkte, verschleißmindernde Zusätze, beispielsweise Zinkdialkyldithiophosphate, Säureakzepto¬ ren, beispielsweise Epoxidverbindungen, Tetraphenylzinn usw., sowie Entschäumer, wie Seife, Silicone, Glykole, Phosphatester, und Viskositätsindexverbesserer, wie Poly- methacrylate, Polyisobutylen. Weiterhin können die erfindungs- gemäß verwendeten bromhaltigen Benzyltoluol-Derivate mit vielen geeig¬ neten Produkten, wie beispielsweise Mineralöl, Glykolen, etc. modifiziert werden.

Die folgenden Beispiele dienen der weiteren Verdeutli- chung der erfindungsgemäßen schwerentflammbaren, biolo¬ gisch abbaubaren f nktioneilen Flüssigkeiten.

B e i s p i e l 1

Untersuchung der Eigenschaften des erfindungsgemäß be¬ vorzug als bromhaltiges Benzyltoluol-Derivat eingesetz-

Ersatzbfatt

ten Dibrombenzyltoluols

a) Biologische Abbaubarkeit

Die Untersuchung der biologischen Abbaubarkeit erfolgt mit Hilfe eines anerkannten Meßverfahrens zur Bestimmung der biologischen Abbaubarkeit von anionischen und nicht- ionischen synthetischen Tensiden, nämlich dem OECD-Screen- ing-Test (Bundesgesetzblatt 1 (1977), Seite 245) (modifi- ziert) für nichtionische Tenside.

Als ImpfSuspension verwendet man aerobe, polyvalente Mi¬ kroorganismen aus dem Ablauf einer biologischen Kläran¬ lage.

Bei dieser Methode erfolgt die erste Probennahme nach 7 Ta¬ gen, die zweite Probennahme nach 14 Tagen und die dritte Probennahme nach 19 Tagen. Die gezogenen Proben wurden ent¬ sprechend der Vorschrift des oben bezeichneten Tests auf- gearbeitet und die Abbaurate gaschromatographisch bestimmt.

Hierbei hat sich folgendes Ergebnis gezeigt:

Probe nach 7 Tagen: 49,3 % abgebaut Probe nach 14 Tagen: 69,1 % abgebaut

Probe nach 19 Tagen: 82,9 % abgebaut

Überraschenderweise läßt sich das erfindungsgemäß bevor¬ zugt eingesetzte Dibrombenzyltoluol biologisch zu mehr als 80 % abbauen.

b) Brandtechnische Untersuchung

Die brandtechnische Untersuchung erfolgt nach dem "6. Lu- xemburger Bericht über Anforderungen und Prüfungen schwer¬ entflammbarer Flüssigkeiten für hydraulische Kraftüber-

Ersatzbϊatt

tragung und Steuerung" .

Hierbei hat sich gezeigt, daß Dibrombenzyltoluol ein bes¬ seres brandtechnisches Verhalten zeigt als beispielsweise Tetrachlorbenzyltoluol bzw. polychloriertes Biphenyl .

c) Untersuchung der Korrosionswirkung

Die Korrosionswirkung von Dibrombenzyltoluol wurde nach der Methode des oben angesprochenen 6. Luxemburger Be¬ richts untersucht. Hierzu wurden die Metalle Stahl, Kup¬ fer, Messing, Aluminium, Cadmium und Zink sowie die Me¬ tallpaarungen Kupfer-Zink, Stahl-Aluminium, Stahl-Cadm ^' ium und Aluminium-Zink zu zwei Drittel in die zu prüfende Flüs- sigkeit (Dibrombenzyltoluol) eingetaucht und darin während 28 Tagen bei einer Temperatur von 35°C belassen.

Bei dieser Untersuchung hat sich gezeigt, daß bei sämtli¬ chen Prüfblechen die durch Korrosion verursachte Gewichtsdifferenz kleiner als 1 mg ist (zulässige Gewichtsdifferenz 20 mg).

d) Verträglichkeit gegenüber Dichtelementen

Zur Untersuchung der Verträglichkeit gegenüber Dichtele- menten wird ein Dichtelement aus dem Dichtungswerkstoff 83 FKM 575 (Viton) in die zu untersuchende Flüssigkeit einge¬ taucht, und zwar während 21 Tagen bei 60°C , 80°C, 100°C, 120°C und 150°C. Anschließend wird die Volumenänderung des Dicht¬ elements und die Änderung seiner Shore-Härte bestimmt.

Bei dieser Untersuchung zeigt das erfindungsgemäß bevor¬ zugt verwendete bromhaltige Benzyltoluol-Derivat, nämlich Dibrombenzyltoluol, als solches und auch in fertig formu¬ lierten Hydraulikflüssigkeiten ein besonders gutes Verhal- ten, indem sich die Volumenänderung des Dichtungsmate¬ rials zwischen < 1 und 2 % bewegt und die Änderung der

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Shore-Härte bei -3 Grad liegt. Zulässig ist bei dieser Unter- suchungsmethode eine Volumenänderung bis 20 % und eine Änderu der Shore-Härte von -10 Grad.

Die untersuchten Vergleichsprodukte auf der Grundlage von pol chloriertem Biphenyl und Tetrachlorbenzyltoluol zeigen Werte der Volumenänderung von 40% bei einer Untersuchungstemperatur von 150°C. Bei diesen herkömmlichen Produkten muß bei Anwendu als Hydraulikflüssigkeit darauf geachtet werden, daß Tempera¬ turen von 100°C nicht überschritten werden, da sonst die Dich Werkstoffe in zu starkem Maße angegriffen werden und es zu Störungen kommen kann.

e) Untersuchung der Pyrolyse

Zur Prüfung auf hochtoxische Zersetzungsprodukte wurde Dibrom benzyltoluol bei Temperaturen zwischen 150 und 700°C pyrolysi Die Aufarbeitung der Probe erfolgt nach der EPA—Methode No. 6 Bei der Analyse mit GCMΞ konnte kein hochtoxisches Dioxin bzw. Dibenzofuran (tri- und tetrabromiert) innerhalb der Nachweis¬ grenze (0,5 ppb) festgestellt werden.

f) Untersuchung des Viskositäts-Temperatur-Verhaltens

Die erfindungsgemäße Hydraulikflüssigkeit nach dem nachfolgen¬ den Beispiel 2 zeigt das folgende Viskositäts-Temperatur- Verhalten:

-20°C 8320 cSt.

0°C 430 cSt.

+20°C 83 cSt.

+50°C 21 cSt.

+100°C 6,6 cSt.

Eine auf Tetrachlorbenzyltoluol aufgebaute Hydraulikflüssig- keit besitzt folgendes Verhalten:

-20°C fest, nicht meßbar

0°C 9730 cSt. •

+20°C 320 cSt.

+50°C 25 cSt.

+100°C 4 cSt. Die folgenden Beispiele 2 bis 8 dienen der weiteren Er-

S'safeb/i äff

läuterung der Erfindung und betreffen die Rezepturen von schwerentflammbaren Hydraulikflüssigkeiten (Beispiele 2 bis 6) und Isolationsflüssigkeiten (Beispiele 7 und 8).

B e i s p i e l 2

Zusammensetzung einer schwerentflammbaren Hydraulikflüs¬ sigkeit:

93 % Dibrombenzyltoluol

6 % Viskositätsindexverbesserer (Polymethacrylat) 0,5 % Korrosionsschutzmittel (Bariumsulfonat) 0,5 % Verschleißschutzadditiv (Zinkdialkyldithiophosphat)

B e i s p i e l 3

Zusammensetzung einer schwerentflammbaren Hydraulikflüs¬ sigkeit:

75 % Dibrombenzyltoluol

23 % isopropyliertes Triphenylphosphat

1 % Korrosionsschutzmittel (Alkylsulfamidocarbonsäure)

1 % Säureakzeptor (Epoxidharz)

B e i s p i e l 4

Zusammensetzung einer schwerentflammbaren Hydraulikf lüs¬ sigkeit:

88 % Dibrombenzyltoluol

10 % Butylstearat

1 % Korrosionsschutzmittel (Fettsäurealkanolamid) 0,5 % Oxidationsstabilisator ( Aminderi vat ) 0,5 % Verschleißschutzadditiv (Zinkdialkyldithiophosphat)

Ersatzbf

B e i s p i e l 5

Zusammenestzung einer schwerentflammbaren Hydraulikflüs¬ sigkeit:

65 % Dibrombenzyltoluol

25 % monobromiertes Benzyltoluol

9 % Viskositätsindexverbesserer (Polyisobutylen)

1 % Korrosionsschutzmittel (Talgfettaminderivat)

B e i s p i e l 6

Zusammensetzung einer schwerentflämmbaren Hydraulikflüs¬ sigkeit:

50 % Dibrombenzyltoluol

45 % monobromiertes Xylylxylol

4,5 % Viskositätsindexverbesserer (Polyisobutylen)

0,5 % Korrosionsschutzmittel (Talgfettaminderivat)

B e i s p i e l 7

Zusammensetzung einer Isolationsflüssigkeit für elektri¬ sche Vorrichtungen:

99,5 % Dibrombenzyltoluol 0,3 % Korrosionsschutzmittel (Talgfettaminderivat) 0,2 % Epoxidharz

B e i s p i e l 8

Zusammensetzung einer Isolationsflüssigkeit für elektri¬ sche Vorrichtungen:

50 % Dibrombenzyltoluol

49,5 % monobromiertes Benzyltoluol

,3 _% Korrosionsschutzmittel (Talgfettaminderivat; ,2 % Epoxidharz