DE3876897T2

DE3876897T2 - Schmieroelzusammensetzung.

Info

Publication number: DE3876897T2
Application number: DE8888902226T
Authority: DE
Inventors: Tsutomu Akita; Masashi Dasai; Masaharu Sasaki
Original assignee: Idemitsu Kosan Co Ltd
Current assignee: Idemitsu Kosan Co Ltd
Priority date: 1987-03-02
Filing date: 1988-02-29
Publication date: 1993-06-03
Anticipated expiration: 2008-03-01
Also published as: KR900005103B1; EP0305538A4; KR890013164A; EP0305538A1; DE3876897D1; EP0305538B1; WO1988006616A1; JPH0696713B1

Description

Technologisches Anwendungsgebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schmierölzusammensetzung oder, genauer gesagt, betrifft sie eine Schmierölzusammensetzung, die in zufriedenstellender Weise für die Schmierung von Teilen einer Naßkupplung oder Naßbremse eingesetzt werden kann, wie bei automatischen Getrieben, Traktoren und ähnlichen.

Technologischer Hintergrund

Schmieröle, die für das Schmieren von Teilen verwendet werden, die bei einer Naßkupplung oder Naßbremse auftreten, wie bei automatischen Getrieben, Traktoren und ähnlichen, benötigen Eigenschaften, die gute Reibungscharakteristika, Oxydationsstabilität, Korrosionswiderstand und Rostverhütung einschließen, sowie ein großes Drehmoment für die Kraftübertragung. Die Reibungscharakteristik, die sich hieraus ergibt, ist ein Verhältnis des Koeffizienten der Haftreibung und des Koeffizienten der dynamischen Reibung, und es besteht die Forderung, daß dieses Verhältnis klein ist und wenig durch Temperaturveränderungen oder zeitliche Abläufe beeinflußt wird.
Aus dem Stand der Technik ist solch ein Schmieröl bekannt, das einen großen Koeffizienten der Haftreibung und ein gutes Drehmoment für die Kraftübertragung aufweist. Diese Schmieröl hat allerdings den Nachteil, daß dessen Reibungscharakteristik nicht zufriedenstellend ist, so daß ein Schaltstoß des automatischen Getriebes und ähnlichen einen starken Schock hervorruft.
Insbesondere herrscht in den letzten Jahren der Trend mehr und mehr vor, daß automatische Getriebe und ähnliche in verringerter Größe gebaut werden, zugleich mit der weiteren Verbreitung von Kompaktautos und sogenannten FF-Autos (Frontmotor-Frontantriebs-Autos). Dieser Trend bei automatischen Getrieben in Richtung auf eine kompakte Größe erhöht den nachteiligen Einfluß, daß der Schaltstoß in empfindlicher Weise durch den Fahrer gefühlt wird. Dementsprechend ist es ein technisches Problem, weiterhin die Reibungscharakteristika zu verbessern, um den Fahrkomfort durch Verringerung des Schaltstoßes zu verbessern.
Hinsichtlich eines Schmieröls wurde daher ein Vorschlag gemacht, durch Verwendung eines Reibungsmodifikationsmittels die Reibungscharakteristika zu verbessern. Allerdings ist es ein Problem, daß das Schmieröl, das ein Reibungsmodifikationsmittel enthält, nur unzureichende Reibungscharakteristika aufweist bei Variation der Reibungscharakteristika infolge Veränderung der Öltemperatur, und daß die Reibungscharakteristika sich durch eine Verschlechterung infolge Abbau des Öls (Veränderungen im Zeitablauf) bei einem Langzeitservice verschlechtern.
Zum Beispiel offenbart die GB-A-2097813 eine Schmierölzusammensetzung, umfassend 0,2 Gew.-% eines Glycerolmono-oleates, das ein Ester sein kann, hergestellt aus Dicarbonsäuren mit hohem Molekulargewicht.
Ein anderer Vorschlag wurde in der US-A-4209411 gemacht, wonach die Verwendung von Metholol-Polyesterderivaten von C12/C22-Kohlenwasserstoff-succinanhydrid der Säure als Additive für Schmieröle zu einer Verringerung der Reibung führt. Allerdings sind die erhaltenen Ergebnisse noch zu verbessern.
Es sind daher noch keine Schmieröle mit guten Reibungscharakteristika und mit geringen Veränderungen hinsichtlich der Öltemperatur und über den Zeitverlauf sowie mit einem großen Übertragungsdrehmoment bisher erhalten worden.
Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, die oben beschriebenen Probleme des Standes der Technik durch eine spezielle Kombination von in einem Basisöl enthaltenen Verbindungen zu lösen, und eine Schmierölzusammensetzung mit einem geringen Kraftstoß und einem geringen Übertragungsdrehmoment bereitzustellen, das in zufriedenstellender Weise für die Schmierung von automatischen Getrieben und ähnlichen eingesetzt werden kann.

Offenbarung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft daher eine Schmierölzusammensetzung, gekennzeichnet durch ein Basisöl, das (A) von 0,05 bis 5 Gewichts-% eines Esters einer Alkenyl-substituierten Succinsäure und/oder einen Ester einer Alkyl-substituierten Succinsäure und (B) von 0,005 bis 5 Gewichts-% eines Fettsäureesters eines mehrwertigen Alkohols enthält, wobei das Basisöl 0,5 Gewichts-% oder weniger Schwefel enthält.
Die Schmierölzusammensetzung der vorliegenden Erfindung hat eine gute Reibungscharakteristik oder insbesondere ein geringes (Koeffizient der Haftreibung)/(Koeffizient der dynamischen Reibung)-Verhältnis und gibt nur einen geringen Schaltstoß. Zusätzlich ist die Veränderung bei den Reibungscharakteristika in Abhängigkeit von der Öltemperatur klein, und auch die Veränderung über die Zeit ist klein, so daß es vollständig an den Trend bei Getrieben und ähnlichen in Richtung auf kompakte Größe anpaßbar ist.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

Fig. 1 und Fig. 3 sind jeweils eine grafische Darstellung, die die Veränderung der Zeit von µ&sub0;/µ&sub1;&sub2;&sub0;&sub0; bei jeder Zeit bis zu 2000 Zyklen im Beispiel und im Vergleichsbeispiel zeigen; und Fig. 2 ist eine grafische Darstellung, die die Temperaturveränderung davon zeigt.

Beste Ausführungsform der Erfindung

Das in der vorliegenden Erfindung eingesetzte Basisöl ist der Hauptbestandteil der Schmierölzusammensetzung, und es können verschiedene Arten von Mineralölen und/oder synthetischen Ölen von diesen verwendet werden, wie sie in üblichen Schmierölen eingesetzt werden.
Das Basisöl sollte vorzugsweise eine Viskosität von 1,5 bis 30 x 10&supmin;&sup6; m²s&supmin;¹ (Centistokes) bei 100º C haben, und insbesondere sind solche mit 2 bis 20 x 10&supmin;&sup6; m²s&supmin;¹ (Centistokes) bevorzugt, wenn sie als ein Öl für automatische Getriebe und ein Öl für Naßbremsen in landwirtschaftlichen Traktoren eingesetzt werden.
Um besondere Beispiele des Basisöls anzuführen, so schließen die Mineralöle folgende ein Neutralöl 60, Neutralöl 100, Neutralöl 150, Neutralöl 300 und Neutralöl 500 aus der Solventraffination oder der Hydrierungsraffination.
Andererseits gehören zu synthetischen Ölen Polyolefine, Polyglycolester, Ester von zweiwertigen Säuren, Polyolester, Phosphorsäureester, Siliconöle, Alkylbenzene und Alkyldiphenyle sowie kondensierte Ring- und/oder nichtkondensierte Ringgesättigte Kohlenwasserstoffe, und solche, die hauptsächlich aus diesen zusammengesetzt sind, als Basisöl verwendet werden.
Wenn ein Mineralöl als Basisöl bei der vorliegenden Erfindung verwendet wird, können als Folge davon verschiedene verwendet werden, vorausgesetzt, daß die kinematische Viskosität bei 100º C im Bereich von 1,5 bis 30 x 10&supmin;&sup6; m²s&supmin;¹ (Centistokes) liegt, oder vorzugsweise von 2 bis 20 x 10&supmin;&sup6; m²s&supmin;¹ (Centistokes), und solche sind zu verwenden, die 0,5 Gewichts- % oder weniger oder 0,1 Gewichts-% oder weniger oder besonders bevorzugt 100 ppm oder weniger Schwefel enthalten.
Wegen der Verringerung der Oxydationsstabilität ist eine überschüssige Menge an Schwefel oberhalb von 0,5 Gewichts-% nicht bevorzugt.
Mineralöle mit einem niedrigen Pourpoint können auch verwendet werden. Es sollte einen Pourpoint von vorzugsweise - 15º C oder weniger haben oder, bevorzugter von - 25º C oder darunter, oder besonders bevorzugt - 35º C oder darunter. Dies liegt darin begründet, daß die Reibungscharakteristika weiterhin zugleich mit der Milderung der Begrenzung relativ zum Temperaturbereich für die Verwendung verbessert werden können.
Die Vorzugsbedingungen für das Mineralöl sind, daß der Gehalt der aromatischen Kohlenwasserstoffe (% CA) 20 oder weniger beträgt, oder bevorzugter 10 oder weniger, daß der Gesamtsäurewert 0,1 mg KOH/g oder kleiner ist, vorzugsweise 0,05 mg KOH/g oder kleiner ist.
Mineralöle mit den oben beschriebenen Eigenschaften können erhalten werden durch Raffinieren eines Destillates (Siedepunkt unter Normaldruck etwa 250 bis 450º C), wie es durch Destillation eines Rohöls auf Paraffinbasis, eines Rohöls auf einer gemischten Basis oder eines Rohöls auf Naphthenbasis durch übliche Verfahren erhalten wird oder durch Tief-Entparaffinierung des so erhaltenen Öles.
Unter Destillat wird ein Öl verstanden, das entweder durch Destillation bei Normaldruck eines Rohöls oder durch Vakuumdestillation eines Rückstandsöles, das bei der Normaldruckdestillation von Rohöl anfällt, erhalten wird. Die Raffinierungsmethode ist nicht kritisch, und eine beliebige der unter (1) bis (5) unten beschriebenen kann eingesetzt werden.
(1) Das Destillat wird einer Hydrierungsbehandlung unterzogen oder alternativ dazu wird das Destillat nach der Hydrierungsbehandlung einer alkalischen Destillation oder einer Schwefelsäurewäsche (Behandlung) unterworfen.
(2) Das Destillat wird einer Solventraffinierung unterworfen oder alternativ dazu wird das Destillat nach der Solventraffinierung einer Hydrierungsbehandlung alkalischen Destillation oder Schwefelsäurewäsche (Behandlung) unterworfen.
(3) Das Destillat wird einer Hydrierungsbehandlung, gefolgt von einer zweiten Hydrierungsbehandlung unterworfen.
(4) Das Destillat wird einer Hydrierungsbehandlung, anschließend einer zweiten Hydrierungsbehandlung und weiterhin einer dritten Hydrierungsbehandlung unterworfen.
(5) Das Destillat wird einer Hydrierungsbehandlung, gefolgt von einer zweiten Hydrierungsbehandlung und weiterhin einer alkalischen Destillation oder Schwefelsäurewäsche (Behandlung) unterworfen.
Eines dieser Verfahren wird nachfolgend erläutert.
Ein Ausgangs-Rohmaterial für ein Schmieröl wird aus einem Rohöl auf Paraffinbasis oder einem Rohöl auf gemischter Basis durch übliche Methoden hergestellt und anschließend einer strengen Hydrierungsbehandlung unterzogen. Bei dieser Behandlung werden unerwünschte Komponenten, wie Aromaten, für die Schmierölfraktion entfernt oder in nützliche Komponenten umgewandelt. Nahezu alle Schwefel- und Stickstoffkomponenten werden zu gleicher Zeit entfernt.
Eine solche fraktionierte Destillation, um die erforderliche Viskosität zu erlangen, wird mittels der Vakuumdestillation durchgeführt. Anschließend wird eine bekannte Lösungsmittel-Entparaffinierungsbehandlung durchgeführt, um bis auf den Pourpoint, den ein übliches Öl auf Paraffinbasis hat, zu entparaffinieren, d. i. etwa -15 bis -10º C.
Nach der Entparaffinierungsbehandlung wird, falls erforderlich, eine Hydrierung durchgeführt, um den Hauptteil der aromatischen Komponenten zu gesättigten Komponenten zu hydrieren, wodurch die thermische und chemische Stabilität des Basisöls erhöht wird. Wenn das auf diese Weise erhaltene Mineralöl unzureichend ist, da der Pourpoint noch zu hoch ist, kann anschließend eine Tief-Entparaffinierungbehandlung durchgeführt werden. Bei dieser Behandlung wird eine Lösungsmittel- Entparaffinierungsmethode angewandt, die unter strengen Bedingungen durchgeführt wird, sowie eine katalytische Hydrierungs-Entwachsungsmethode, bei der ein Zeolith-Katalysator eingesetzt wird, und Paraffin (in der Hauptsache n-Paraffin), das durch die feinen Poren des Katalysators adsorbiert wird, wird selektiv unter Wasserstoffatmosphäre zersetzt, um Komponenten zu entfernen, die in Paraffinkomponenten umgewandelt werden.
Die Bedingungen für die Hydrierungsbehandlung variieren mit den Eigenschaften des eingeführten Öles. Üblicherweise beträgt die Reaktionstemperatur 200 bis 480º C und vorzugsweise 250 bis 480º C, der Wasserstoffdruck beträgt 4,9 x 10&sup5; bis 2,94 x 10&sup7; Pa (5 bis 300 kg/cm²) und vorzugsweise 2,94 x 10&sup6; bis 2,45 x 10&sup7; Pa (30 bis 250 kg/cm²), und die Menge an eingeführtem Wasserstoff (pro Kiloliter des eingeführten Destillates) beträgt 30 bis 3000 Nm³, und vorzugsweise 100 bis 2000 Nm³. Bei dieser Hydrierungsbehandlung werden Katalysatoren eingesetzt, die durch Ablagerung von Katalysatorkomponenten wie Metalle der Gruppen VI und VIII, vorzugsweise Kobalt, Nickel, Molybdän und Wolfram auf Trägern wie Aluminiumoxid, Siliciumoxid, Silicium-Aluminiumoxid, Zeolith, Aktivkohle und Bauxit nach bekannten Verfahren hergestellt werden. Es wird bevorzugt, daß der Katalysator vorzugsweise einer vorläufigen Schwefelung unterzogen wird.
Wie oben beschrieben wird nach der Hydrierungsbehandlung das Destillat verschiedenen Behandlungen unterworfen. Wenn eine zweite Hydrierungsbehandlung oder eine weitere dritte Hydrierungsbehandlung angewandt wird, kann die Behandlung unter Bedingungen durchgeführt werden, die in den Bereichen liegen, wie sie oben beschrieben sind. Die Bedingungen bei der ersten, zweiten und der dritten Stufe der Hydrierungsbehandlungen können gleich sein oder verschieden. Üblicherweise wird die zweite Hydrierungsbehandlung unter strengeren Bedingungen durchgeführt als die erste Stufe der Hydrierungsbehandlung, und die dritte Stufe der Hydrierungsbehandlung unter noch schärferen Bedingungen als die zweite Stufe der Hydrierungsbehandlungen.
Die Alkalidestillation wird als Stufe ausgeführt, worin geringe Mengen an sauren Substanzen entfernt werden, um die Stabilität des Destillates zu verbessern. Bei dieser Alkalidestillation werden Alkalis wie NaOH und KOH hinzugegeben, und eine Vakuumdestillation wird vorgenommen.
Die Schwefelsäurewäsche (Behandlung) wird im allgemeinen als Finishing-Stufe der Ölprodukte durchgeführt, wobei aromatische Kohlenwasserstoffe, insbesondere polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe, Olefine und Schwefelverbindungen entfernt werden, um die Charakteristika des Destillates zu verbessern. Bei der vorliegenden Erfindung werden 0,5 bis 5 Gewichts-% konzentrierter Schwefelsäure dem Destillat hinzugesetzt, und die Behandlung wird bei einer Temperatur im Bereich zwischen Raumtemperatur und 60º C durchgeführt, und anschließend erfolgt eine Neutralisation unter Verwendung von NaOH.
Die vorgenannten Verfahren (1) bis (5), die bei der Behandlung eines Destillates angewandt werden, umfassen Kombinationen der oben beschriebenen Verfahrensgänge. Von diesen Verfahren sind die Methoden (1), (3) und (4) besonders geeignet.
Das durch die obige Behandlung erhaltene destillierte Öl weist folgende Eigenschaften aus: kinematische Viskosität von 1,5 bis 30 x 10&supmin;&sup6; m²s&supmin;¹ (Centistokes) (100º C), Schwefelgehalt von 0,5 Gewichts-% oder weniger und Pourpoint von -15º C oder darunter. Ebenso ist der Gehalt der aromatischen Kohlenwasserstoffe (% CA) 20 % oder weniger, und der Gesamtsäurewert ist 0,1 mg KOH/g oder kleiner.
Die Verwendung einer solchen Mineralsäure kann zu einer Schmierölzusammensetzung führen, die ein kleineres (Koeffizient der Haftreibung)/(Koeffizient der dynamischen Reibung)- Verhältnis hat.
Zu bevorzugten synthetischen Ölen gehören Polyolefine und kondensierte Ring- und nichtkondensierte Ring-gesättigte Kohlenwasserstoffe.
Unter den verschiedenen gesättigten Kohlenwasserstoffen sind solche gesättigten Kohlenwasserstoffe bevorzugt, die eine Cyclohexylgruppe und/oder Dekalylgruppe haben und 10 bis 20 Kohlenstoffatome aufweisen. Die gesättigten Kohlenwasserstoffe, die eine Cyclohexylgruppe und/oder eine Dekalylgruppe haben, werden nachfolgend beispielhaft genannt; es sind insbesondere 2-Methyl-2,4-dicyclohexylpentan, Cyclohexylmethyldekalin, 1-(Methyldekalyl)-1-cyclohexylethan, 2,4-Dicyclohexylpentan und Isododecylcyclohexan.
Das Basisöl kann nach Notwendigkeit vermischt werden mit einem Viskositätindexverbesserer und mit einem Korrosionsinhibitor.
In der vorliegenden Erfindung werden ein Ester von Alkenyl-substituierter Succinsäure und/oder ein Ester von Alkylsubstituierter Succinsäure als Komponente (A) verwendet. Der Ester der Alkenyl-substituierten Succinsäure oder Ester der Alkyl-substituierten Succinsäure kann insbesondere dann effektiv sein, wenn er durch die allgemeine Formel [I] repräsentiert wird, die unten angegeben ist.
In der oben genannten Formel [I] ist R¹ eine Alkenylgruppe oder eine Alkylgruppe mit 6 bis 30 Kohlenstoffatomen oder vorzugsweise 12 bis 24 Kohlenstoffatomen.
Weiterhin sind R² und R³ in der oben angegebenen Formel [I] jeweils Wasserstoff, eine Alkylgruppe mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, eine Hydroxyalkylgruppe mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen oder eine Gruppe der allgemeinen Formel
-R&sup4; - (OR&sup4;)n-Sx - R&sup5;
(wobei in der Formel R&sup4; eine Alkylengruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen ist, R&sup5; ist eine Alkylgruppe mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen oder eine Hydroxy-substituierte Gruppe davon, n ist eine ganze Zahl von 0 bis 6 und x ist 1 oder 2).
R² und R³ können gleich oder voneinander verschieden sein, mit Ausnahme des Falles, wo R² und R³ beide Wasserstoff sind.
Zu besonderen Beispielen des Esters der Alkenyl-substituierten Succinsäure und des Esters der Alkyl-substituierten Succinsäure gehören Monomethylester der Octadecenylsuccinsäure, Dimethylester der Octadecenylsuccinsäure, Monoethylester der Octadecenylsuccinsäure, Diethylester der Octadecenylsuccinsäure, Monooctylester der Octadecenylsuccinsäure, Dioctylester der Octadecenylsuccinsäure, Monononylester der Octadecenylsuccinsäure, Dinonylester der Octadecenylsuccinsäure, Monolaurylester der Octadecenylsuccinsäure, Dilaurylester der Octadecenylsuccinsäure, Monolaurylester der Dodecylsuccinsäure, Dilaurylester der Dodecylsuccinsäure, Monomethylester der Hexadecylsuccinsäure, Dimethylester der Hexadecylsuccinsäure, Monoethylester der Hexadecylsuccinsäure, Diethylester der Hexadecylsuccinsäure, Monomethylester der Octadecylsuccinsäure, Dimethylester der Octadecylsuccinsäure, Monoethylester der Octadecylsuccinsäure, Diethylester der Octadecylsuccinsäure, Monooctylester der Octadecylsuccinsäure, Dioctylester der Octadecylsuccinsäure, Monolaurylester der Octadecylsuccinsäure, Dilaurylester der Octadecylsuccinsäure, ein Reaktionsprodukt einer Alkenylsuccinsäure eines Propylenoligomeren mit 18 Kohlenstoffatomen im Durchschnitt und einem Propylenglycol, ein Reaktionsprodukt einer Polybutenylsuccinsäure eines Polybutens mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 400 und einem Propylenglycol, Octylmercaptanethylenoxidester der Octadecenylsuccinsäure, Octylmercaptanpropylenoxidester der Octadecenylsuccinsäure, Nonylmercaptanethylenoxidester der Octadecenylsuccinsäure, Nonylmercaptanpropylenoxidester der Octadecenylsuccinsäure, Laurylmercaptanethylenoxidester der Octadecenylsuccinsäure, Laurylmercaptanpropylenoxidester der Octadecenylsuccinsäure, 5-Hydroxy-3-thiapentylester der Octadecenylsuccinsäure und 6-Hydroxy-3,4-dithiahexylester der Octadecenylsuccinsäure.
In der vorliegenden Erfindung wird entweder einer der Ester der Alkenyl-substituierten Succinsäure und der Ester der Alkyl-substituierten Succinsäure oder ein Gemisch davon als Komponente (A) hinzugegeben, während die Menge der Zugabe von den Eigenschaften der gewünschten Schmierölzusammensetzung abhängt, und nicht definitiv ausgewählt werden kann. Sie beträgt von 0,05 bis 5,0 Gewichts-% oder vorzugsweise von 0,1 bis 3,0 Gewichts-%. Es kann keine ausreichende Wirkung mit einer Menge der Zugabe von weniger als 0,05 Gewichts-% erhalten werden, während ein unerwünschter Abfall als Begleiterscheinung bei der Oxydationsstabilität hervorgerufen wird bei einer Zugabe oberhalb 5,0 Gewichts-%.
Als nächstes wird ein Fettsäureester eines mehrwertigen Alkohols als Komponente (B) in der vorliegenden Erfindung eingesetzt. Zu dem hier eingeschlossenen mehrwertigen Alkohol gehört Glycerin, Trimethylolpropan, Pentaerithritol und Sorbitol, wobei Glycerin besonders bevorzugt ist. Zu den Fettsäuren gehören solche, die 8 bis 30 Kohlenstoffatome aufweisen, die entweder gesättigt oder ungesättigt sein können. Besondere Beispiele der Fettsäuren sind Pelargonsäure, Laurinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure, Behensäure, Undecylensäure, Oleinsäure, Linolsäure und Linolensäure. Beispiele für die am meisten bevorzugten Ester sind partielle Ester mehrwertiger Alkohole wir Oleinsäure-monoglycerid, Oleinsäure-diglycerid, Stearinsäure-monoglycerid und Stearinsäure-diglycerid.
Die Menge der Zugabe der oben genannten Komponente (B) liegt bei 0,005 bis 5 Gewichts-%, oder vorzugsweise bei 0,01 bis 3 Gewichts-%. Keine ausreichende Verbesserung der Reibungscharakteristika kann mit einer Menge der Zugabe von weniger als 0,005 Gewichts-% erhalten werden. Andererseits wird die Oxydationsstabilität in unerwünschter Weise nachteilig beeinflußt durch Zugabe von mehr als 5 Gewichts-%.
Die Schmierölzusammensetzung der vorliegenden Erfindung kann im Grundsatz dadurch erhalten werden, daß die oben beschriebenen Komponenten (A) und (B) mit dem Basisöl vermischt werden, jedoch wird gegebenenfalls ein Säureamid oder ein Borderivat davon mit dem Ziel hinzugegeben, die Reibungscharakteristika zu verbessern und gleichzeitig die physikalischen Eigenschaften als Schmieröl zu verstärken. Das Säureamid ist ein Reaktionsprodukt einer Carbonsäure mit 12 bis 30 Kohlenstoffatomen und einer Aminverbindung, und besondere Beispiele davon sind die Reaktionsprodukte von Isostearinsäure oder Oleinsäure mit Diethylentriamin, Triethylentetramin, Tetramethylenpentamin und Hexaethylenpentamin. Beispiele für die Bor- enthaltenden Derivate eines Säureamids sind die Reaktionsprodukte eines Säureamids und einer Borverbindung (Borsäure, Salze der Borsäure und Ester der Borsäure). Zu besonderen Beispielen gehören jene, die man durch Reaktion von Borsäure mit dem oben genannten Säureamid erhält, z. B. das Reaktionsprodukt von Isostearinsäure und Tetraethylenpentamin. Die Menge der Zugabe liegt bei 0,01 bis 10 Gewichts-%, oder vorzugsweise bei 0,05 bis 3 Gewichts-%. Es kann kein ausreichender Verbesserungseffekt der Reibungscharakteristika und kein Reinigungs- und Dispergiereffekt erreicht werden mit einer Menge der Zugabe von weniger als 0,01 Gewichts-%, während andererseits die Zugabe von über 10 Gewichts-% deshalb unerwünscht ist, da ein Abfall des Koeffizienten der Haftreibung bei einem verringerten Übertragungsdrehmoment auftritt.
Zu der Schmierölzusammensetzung der vorliegenden Erfindung kann, falls gewünscht, ein Antioxydationsmittel, ein Reinigungsmittel-Dispergiermittel und ein Viskositätsindexverbesserer hinzugegeben werden. Als Antioxydationsmittel können solche eingesetzt werden, die üblicherweise verwendet werden wie Verbindungen auf Phenolbasis, Verbindungen auf Aminbasis und Zinkdithiophosphat. Repräsentative Beispiele sind 2,4-Di- tert-butyl-4-methylphenol; 2,6-Di-tert-butyl-4-ethylphenol; 4,4'-Methylen-bis(2,6-di-tert-butylphenol); Phenyl-α-naphthylamin, Dialkyldiphenylamin, Zink-di-2-ethylhexyldithiophosphat, Zink-diamyldithiocarbamat und Pinenpentasulfid.
Die Menge der Zugabe beträgt 0,01 bis 3 Gewichts-%, oder vorzugsweise 0,05 bis 2 Gewichts-%. Keine Wirkung kann erreicht werden mit einer Menge von weniger als 0,01 Gewichts-%, während keine merkliche Verbesserung erreicht werden kann mit einer Menge von mehr als 3 Gewichts-%.
Zu Reinigungsmittel-Dispergiermitteln, die verwendet werden können, gehören ein aschearmes Basisdispergiermittel und ein Reinigungsmittel auf Metallbasis. Zum Beispiel sind Alkenylsuccinsäureimide, Sufonate und Phenate bevorzugt. Repräsentative Beispiele derartiger bevorzugter Verbindungen sind Polybutenylsuccinsäureimid, Calciumsulfonat, Bariumsulfonat, Calciumphenat, Bariumphenat und Calciumsalicylat.
Die Menge der Zugabe liegt bei 0,1 bis 10 Gewichts-%, oder vorzugsweise bei 0,5 bis 5 Gewichts-%. Die Dispergierfähigkeit ist unzureichend bei einer Menge von weniger als 0,1 Gewichts-%, während eine Menge von mehr als 10 Gewichts-% unerwünscht ist wegen des Abfalls der Reibungscharakteristika.
Ohne darauf besonders beschränkt zu sein, können Polymethacrylate und Copolymere eines Olefins als Viskositätsindexverbesserer eingesetzt werden. Besonders bevorzugt sind die Polymethacrylate mit einem Molekulargewicht nicht über 100000, oder vorzugsweise nicht über 50000, die eine ausgezeichnete Scherstabilität haben und in der Lage sind, beliebige Viskositätsveränderungen über einen langen Zeitraum zu verhüten. Die Menge der Zugabe beträgt 0,5 bis 15 Gewichts-% oder vorzugsweise 2 bis 10 Gewichts-%. Bei den Viskositäts-Temperatur- Charakteristika kann keine Verbesserung erreicht werden mit einer Menge, die geringer als 0,5 Gewichts-% ist, während eine Menge von mehr als 15 Gewichts-% unerwünscht ist wegen der Verringerung des Verschleißwiderstandes und ähnlichem als Ergebnis der Verwendung eines niedrigviskosen Öles.
Im übrigen kann die Schmierölzusammensetzung der vorliegenden Erfindung nach Notwendigkeit mit einem Korrosionsinhibitor, einem Gummiquellmittel und einem Entschäumer vermischt werden.
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung detaillierter mit Hilfe von Beispielen erläutert.

Beispiele 1 und 2 und Vergleichsbeispiele 1 und 2

Als ein Basisöl wurde ein Mineralöl I mit einer kinematischen Viskosität von 5 x 10&supmin;&sup6; m²s&supmin;¹ (Centistokes) bei 100º C und 200 ppm Schwefel enthaltend mit 4,0 Gewichts-% eines Polymethacrylates (Molekulargewicht 42000), 4 Gewichts-% Polybutenylsuccinsäureimid (Molekulargewicht der Polybutenylgruppe 1000) und 0,5 Gewichts-% eines Säureamids vermischt, um zu einem Basisöl zu gelangen, das mit einer Verbindung in einer in Tabelle 1 angegebenen Menge vermischt wurde, um eine Schmierölzusammensetzung zu erhalten.
Die auf diese Weise erhaltene Schmierölzusammensetzung wurde nach den folgenden Methoden getestet.

Reibungstest SAE Nr. 2

Die Reibungscharakteristika wurden unter den unten beschriebenen experimentellen Bedingungen eingeschätzt unter Verwendung eines SAE Nr. 2-Testgerätes, hergestellt von Greening Co. (USA).

[Versuchsbedingungen]

Scheiben: In Japan hergestellte Scheiben auf Papierbasis für das automatische Getriebe (2 Blatt)
Platten: In Japan hergestellte Stahlplatten für das automatische Getriebe (4 Platten)
Umdrehung des Motors: 3000 U/min
Schubdruck auf den Kolben: 3 kg/cm²
Öltemperatur: 50º C, 80º C, 100º C und 120º C
Der Koeffizient der dynamischen Reibung bei der Umdrehung von 1200 U/min µ&sub1;&sub2;&sub0;&sub0; und der Koeffizient der Haftreibung im Augenblick des Erreichens der Ruhestellung µ&sub0; wurden unter den oben beschriebenen experimentellen Bedingungen bestimmt, und es wurde µ&sub0;/µ&sub1;&sub2;&sub0;&sub0; berechnet. Die Veränderung in der Zeit und die Veränderung durch Temperatur bei diesem µ&sub0;/µ&sub1;&sub2;&sub0;&sub0; wurde entsprechend bestimmt, um die Reibungscharakteristika einzuschätzen.
So wurde die Veränderung in der Zeit von µ&sub0;/µ&sub1;&sub2;&sub0;&sub0; bestimmt bei bis zu 2000 Zyklen bei einer öltemperatur von 100º C. Fig. 1 erläutert die Veränderung in der Zeit von µ&sub0;/µ&sub1;&sub2;&sub0;&sub0; bei den entsprechenden Momenten bis zu 2000 Zyklen (100, 200, 300, 400, 500, 1000, 1500 und 2000 Zyklen). Weiterhin sind die Werte von µ&sub0;/µ&sub1;&sub2;&sub0;&sub0; bei 200 Zyklen und bei 2000 Zyklen in Tabelle 1 als Ergebnis des Beständigkeitstest aufgeführt.
Als nächstes wurde die Öltemperatur schrittweise bei 50, 80, 100 und 120º C nach einer Unterbrechung von bis zu 200 Zyklen bei einer Öltemperatur von 100º C variiert, und der µ&sub0;/µ&sub1;&sub2;&sub0;&sub0; wurde bei jeder Temperatur bestimmt. Die Ergebnisse sind aus Fig. 2 zu entnehmen. Weiterhin sind die Werte von µ&sub0;/µ&sub1;&sub2;&sub0;&sub0; bei 50º C und 120º C aus Tabelle 1 zu entnehmen als Ergebnisse des Temperaturabhängigkeitstests.

Vergleichsbeispiel 3

Ein kommerzielles Produkt wurde der Einschätzung der Reibungscharakteristika in gleicher Weise wie in Beispiel 1 unterzogen. Die Ergebnisse sind aus Tabelle 1, Fig. 1 und Fig. 2 zu entnehmen.

Beispiele 3 und 4 und Vergleichbeispiel 4

Die in Tabelle 1 genannten Schmierölzusammensetzungen wurden in gleicher Weise wie in den Beispielen 1 und 2 und Vergleichsbeispielen 1 ünd 2 erhalten, mit Ausnahme der Verwendung eines Mineralöls II mit den folgenden Eigenschaften als Basisöl, und es wurde eine Untersuchung vorgenommen. Fig. 3 zeigt die Veränderungen über die Zeit von µ&sub0;/µ&sub1;&sub2;&sub0;&sub0; bei den entsprechenden Momenten bis zu 2000 Zyklen. Weiterhin zeigt Tabelle 1 die Ergebnisse des Beständigkeitstests und des Temperaturabhängigkeitstests.

Eigenschaften des Mineralöls II

Kinematische Viskosität (100º C): 5,0 x 10&supmin;&sup6; m²s&supmin;¹ (Centistokes)
Schwefelgehalt (ppm): 1
Pourpoint: - 45º C
%CA: 0,1 >

Beispiele 5 bis 10 und Vergleichsbeispiel 5

Für die Schmierölzusammensetzungen in Tabelle 1 wurden Untersuchungen in gleicher Weise wie in Beispielen 1 und 2 und in den Vergleichsbeispielen 1 und 2 vorgenommen. Tabelle 1 zeigt die Ergebnisse des Beständigkeitstests und des Temperaturabhängigkeitstests. Im übrigen war das Basisöl vermischt, in gleicher Weise wie in den Beispielen 1 und 2 und in den Vergleichsbeispielen 1 und 2 (in gleicher Weise wie in den anderen Beispielen und Vergleichsbeispielen), mit 4,0 Gewichts-% eines Polymethacrylates (Molekulargewicht 42000), 4,0 Gewichts-% eines Polybutenylsuccinsäureimids (Molekulargewicht der Polybutenylgruppe 1000) und 0,5 Gewichts-% eines Säureamids. Tabelle 1 Basisöl Komponente (Gew.-%) Beständigkeitstest Temp. abhängig keitstest Zyklen Typ*1 Vergleichsbeispiel Beispiel Mineralöl synthet. Öl Handelsprodukt*1 Mineralöl I: Kinematische Viskosität bei 100º C 5 x 10&supmin;&sup6; m²s&supmin;¹ (Centistokes); Schwefelgehalt 200 ppm; Pourpoint -17,5 C; und %CA 6 Mineralöl II: Kinematische Viskosität bei 100º C 5,0 x 10&supmin;&sup6; m²s&supmin;¹ (Centistokes); Schwefelgehalt (ppm) 1 > ; Pourpoint -45º C; und %CA 0,1 > Synthetisches Öl III: α-Olefinoligomer (kinematische Viskosität bei 100º C 4 x 10&supmin;&sup6; m²s&supmin;¹ (Centistokes) Synthetisches Öl IV: 2-Methyl-2,4-dicyclohexylpentan (kinematische Viskosität bei 100º C 3,7 x 10&supmin;&sup6; m²s&supmin;¹ (Centistokes) *2 A&sub1;: Monolaurylester der Octadecenylsuccinsäure *3 A&sub2;: Octylmercaptanpropylenoxidester der Octadecenylsuccinsäure *4 A&sub3;: 5-Hydroxy-3-thiapentenylester der Octadecenylsuccinsäure *5 B&sub1;: Oleinsäuremonoglycerid *6 B&sub2;: Sorbitanmonooleat
Aus der Tabelle 1 und den Figuren 1 bis 3 ist zu entnehmen, daß die Schmierölzusammensetzung der vorliegenden Erfindung ausgezeichnete Reibungscharakteristika aufweist. Insbesondere ist aus den Ergebnissen des Temperaturabhängigkeitstests festzustellen, daß die Veränderungen der Reibungscharakteristika in Abhängigkeit von der Öltemperatur außerordentlich gering sind.

Industrielle Anwendbarkeit

Dementsprechend ist die Schmierölzusammensetzung der vorliegenden Erfindung sehr effektiv als Schmieröl für automatische Getriebe, Schmieröl für Teile, die eine Naßkupplung oder eine Naßbremse in Traktoren aufweisen.
Im übrigen ist die Zusammensetzung, die derartige Charakteristika aufweist, in Kombination ebenso wirksam als Schmieröl im Kraftstoßabsorber, Servolenkungen, hydraulischen Suspensionen und als kombiniert verwendbares Öl für eine Vielzahl dieser Objekte.

Claims

1. Schmierölzusammensetzung, dadurch gekennzeichnet, daß das Basisöl

(A) von 0,05 bis 5 Gewichts-% eines Esters einer Alkenyl-substituierten Succinsäure und/oder eines Esters einer Alkylsubstituierten Succinsäure und

(B) von 0,05 bis 5 Gewichts-% eines Fettsäureesters eines mehrwertigen Alkohols

enthält, worin das Basisöl 0,5 Gewichts-% oder weniger Schwefel enthält.