DE102006023686A1

DE102006023686A1 - Zusammensetzung für Getriebe

Info

Publication number: DE102006023686A1
Application number: DE102006023686A
Authority: DE
Inventors: Scott Culley
Original assignee: Afton Chemical Corp
Current assignee: Afton Chemical Corp
Priority date: 2005-05-20
Filing date: 2006-05-19
Publication date: 2006-11-23
Also published as: US20060264341A1; JP2006328366A

Abstract

Es wird eine Zusammensetzung für Getriebe zur Verfügung gestellt, die eine die Bleikorrosion reduzierende wirksame Menge an mindestens einem Bleikorrosionsinhibitor umfasst, der aus der Gruppe, bestehend aus sulfurisierten Alkylphenolen; Phosphor-Sulfur-Kohlenwasserstoffen; substituierten oder unsubstituierten Thiocarbamaten; substituierten oder unsubstituierten Thiazolen; substituierten oder unsubstituierten Triazolen; substituierten oder unsubstituierten Thiadiazolen, ausgewählt ist.

Description

Gebiet der Offenbarung
Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Fluidzusammensetzung, die mindestens einen Blei-Korrosionsinhibitor umfasst. Der mindestens eine Blei-Korrosionsinhibitor sieht mindestens eine Eigenschaft vor, die aus Korrisonsverhinderung, verbessertem Verschleiß, verbessertem Schmiervermögen und verbesserter Bleiverträglichkeit ausgewählt ist. Die hier offenbarte Getriebeölzusammensetzung umfasst Fluide, die zur Verwendung in einem Automatikgetriebe, Doppelkupplungsgetriebe, stufenlosen Getriebe und/oder Schaltgetriebe geeignet sein können.

Hintergrund der Offenbarung

Getriebe können 20 und mehr Teile umfassen, die Blei als Teil ihrer Konstruktionsmaterialien enthalten. Zum Beispiel enthalten die meisten Gleitlager in den Schaltkupplungen eines Automatikgetriebes Blei in Form einer Kupfer-Blei-Legierung. Während des Betriebs eines Getriebes wird das Schmiermittel abgebaut, und es bilden sich Oxidationsprodukte und zusätzliche Zersetzungsprodukte, die gegenüber Blei korrosiv sind.

Für Lagerschalen aus einer Kupfer-Blei-Legierung gibt es ungeachtet der Anwendung das allgemeine Einvernehmen, dass eine Kombination aus korrosivem und mechanischem Verschleiß zu einem Versagen der Einrichtung führt. Die Schaltkupplungs-Lageraufbauten können zum Beispiel bei Automatikgetrieben hohen Belastungen und Geschwindigkeiten bzw. Drehzahlen ausgesetzt sein, die zu einer Grenzschmierung führen. Wenn entweder Blei oder Kupfer zum Beispiel aus der Grundsubstanz der Lagenschale entfernt wird, kann der Aufbau unterminiert und geschwächt werden. Sobald die Legierung zu erodieren anfängt, kann ein Metall-Metall-Kontakt zwischen der Stahlunterlage und der Gegenfläche (An triebs- oder Abtriebswelle) entstehen. Dies kann zu einem fressenden Verschleiß der Stahlunterlage führen und die Gegenfläche beschädigen. Im Allgemeinen werden unlösliche Verschleißpartikel im Filter zurückgehalten. Wenn allerdings die Verschleißpartikel die Fluidströmungsrate auf einen solchen Wert reduzieren, dass das Getriebe einen Fluidmangel erleidet, können ein Getriebedruckverlust, ein Verlust der kritischen Funktionen und ein katastrophaler Störfall erfolgen. Daher kann für jedes gegebene Metall oder jede gegebene Legierung ein Verschleiß auf den kombinierten Einflüssen von Additiven, Trägermaterialien, Temperaturen und der Anwendung beruhen.

Obwohl es Ähnlichkeiten zwischen Kraftübertragungs- und Kurbelgehäusefluidanwendungen gibt, können maßgebliche Unterschiede zwischen den Bereichen bestehen. Die meisten neueren Automatikgetriebeöle (ATFs) werden nicht mit Zinkdialkyldithiophosphaten (ZDDPs) formuliert, die bekanntermaßen das Reibmaterial in Drehmomentwandlern und Schaltkupplungen zerstören. Da ATFs nicht sauren Blowby-Gasen ausgesetzt sind, werden sie im Vergleich zu Maschinenölen gewöhnlich mit niedrigeren Niveaus an überalkalisierten Detergenzien formuliert, beispielsweise von etwa 0,1 % für ATFs und etwa 1 % für Maschinenöle. Die Unterschiede zwischen Kraftübertragungs- und Motorölformulierungen und -anwendungen können im Hinblick auf ihre Bleikorrosionsmechanismen zu einigen Abweichungen führen.

ZUSAMMENFASSUNG DER OFFENBARUNG

Gemäß verschiedener Ausführungen werden eine Getriebeölzusammensetzung, die eine die Bleikorrosion reduzierende wirksame Menge an mindestens einem Bleikorrosionsinhibitor umfasst, der aus der Gruppe bestehend aus sulfurisierten Alkylphenolen; Phosphor-Sulfur-Kohlenwasserstoffen; substituierten oder unsubstituierten Thiocarbamaten; substituierten oder unsubstituierten Thiazolen; substituierten oder unsubstituierten Triazolen; substituierten oder unsubstituierten Thiadiazolen ausgewählt ist; ein Verfahren zur Verhinderung der Bleikorrosion von Maschinen, umfassend das Bereitstellen einer Fluidzusammensetzung für eine Maschine, die mindestens einen Bleikorrosionsinhibitor umfasst, der aus der Gruppe bestehend aus sulfurisierten Alkylphenolen; Phosphor-Schwefel- Kohlenwasserstoffen; substituierten oder unsubstituierten Thiocarbamaten; substituierten oder unsubstituierten Thiazolen; substituierten oder unsubstituierten Triazolen; substituierten oder unsubstituierten Thiadiazolen ausgewählt ist; und eine Zusammensetzung zur Verfügung gestellt, die mindestens einen Bleikorrosionsinhibitor umfasst, wobei die Zusammensetzung die Standards für einen Aluminiumbecher-Oxidationstest erfüllt, mit dem der prozentuale Gewichtsverlust einer Bleiprobe gemessen wird.

Zusätzliche Aufgaben und Vorteile der Offenbarung werden teilweise in der nachfolgenden Beschreibung ausgeführt und können in der Praxis aus der Offenbarung entnommen werden. Die Aufgaben und Vorteile der Offenbarung werden mittels der Elemente und Kombinationen realisiert und erreicht, die in den beigefügten Ansprüchen besonders aufgezeigt werden.

Es ist davon auszugehen, dass sowohl die vorstehende allgemeine Beschreibung als auch die nachstehende ausführliche Beschreibung beispielhaft und nur beispielhaft sind und die beanspruchte Offenbarung nicht einschränken.

BESCHREIBUNG DER OFFENBARUNG

Gemäß der vorliegenden Offenbarung wird eine Getriebeölzusammensetzung zur Verfügung gestellt, die eine die Bleikorrosion reduzierende wirksame Menge an mindestens einem Bleikorrosionsinhibitorumfasst.

Der offenbarte Bleikorrosionsinhibitor kann in der Zusammensetzung in jeder gewünschten oder wirksamen Menge vorhanden sein, solange er die Bleikorrosion reduziert. In einer Ausführungsform kann der Bleikorrosionsinhibitor in der Zusammensetzung in einer Menge vorhanden sein, die im Bereich von etwa 0,01 % bis etwa 5 Gew.-%, zum Beispiel von etwa 0,05 Gew.-% bis etwa 3 Gew.% und als weiteres Beispiel von etwa 0,2 Gew.-% bis etwa 1 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung liegt.

Der Bleikorrosionsinhibitor zur Verwendung in der offenbarten Zusammensetzung kann aus sulfurisierten Alkylphenolen; Phosphor-Sulfur- Kohlenwasserstoffen; substituierten oder unsubstituierten Thiocarbamaten; substituierten oder unsubstituierten Thiazolen; substituierten oder unsubstituierten Triazolen; substituierten oder unsubstituierten Thiadiazolen; und Kombinationen und Gemischen davon ausgewählt werden. In einer Ausführungsform können die Phosphor-Sulfur-Kohlenwasserstoffe aus dem Reaktionsprodukt eines Phosphorsulfids mit Terpentin oder Methyloblat („methyl oblate") ausgewählt werden.

Die substituierten oder unsubstituierten Thiocarbamate, die zur Verwendung als Bleikorrosionsinhibitor geeignet sind, umfassen Metallthiocarbamate, wie beispielsweise Zinkdioctyldithiocarbamat und Bariumdiheptylphenyldithiocarbamat; und aschefreie Dithiocarbamate, wie beispielsweise Reaktionsprodukte einer Dithiocarbaminsäure und einer ungesättigten Säure, Ester, Anhydrid, Amid, Ether oder Imid, sind aber nicht darauf beschränkt.

Dithiocarbamate sind seit einiger Zeit auf dem Fachgebiet bekannt. Beispiele für verschiedene strukturell unterschiedliche Dithiocarbamate sind in den folgenden Patenten offenbart: 3,407,222; 5,693,598; 4,885,365; 4,125,479; 5,902,776; 3,867,359; 5,686,397; 4,836,942; 4,758,362; 3,509,051; 2,710,872; 5,789,357; 4,927,552; 5,629,272; 3,356,702; 5,840,664; 4,957,643; 4,876,375; 5,759,965; 4,098,705. Alle Patente, Patentanmeldungen und Artikel oder Veröffentlichungen werden hier durch Bezug mit ihrer gesamten Offenbarung aufgenommen.

Beispiele für im Handel erhältliche Dithiocarbamate umfassen ein Methylenbis(dibutyldithiocarbamat); ein Molybdänoxysulfiddithiocarbamat; ein Organomolybdändithiocarbamat; ein Zinkdiamyldithiocarbamat; ein Bleidiamyldithiocarbamat; ein Antimondialkyldithiocarbamat; und ein Dithiocarbamatderivat, die alle von der R.T. Vanderbilt Company, Inc. erhalten wurden.

Nicht einschränkende Beispiele für die substituierten oder unsubstituierten Thiazole; Triazole und Thiadiazole zur Verwendung in der offenbarten Zusammensetzung umfassen Benzotriazol, Tolyltriazol, Octyltriazol, Decyltriazol, Dodecyltriazol, 2-Mercapto-benzothiazol, 2,5-Dimercapto-1,3,4-thiadiazol, 2-Mercapto-5-hydrocarbylthio-1,3,4-thiadiazole, 2-Mercapto-5-hydrocarbyldithio-1,3,4-thiadia zole, 2,4-Bis(hydrocarbylthio)-1,3,4-thiadiazole und 2,5-Bis(hydrocarbyldithio)-1,3,4-thiadiazole. Der Hydrocarbylsubstituent kann aus Alkylgruppen mit etwa 1 bis etwa 30 Kohlenstoffatomen, zum Beispiel Heptyl-, Octyl-, Nonyl-, Decyl-, Undecyl-, Dodecyl- und Cetylgruppen, und Isomeren davon ausgewählt werden.

In einer Ausführungsform können 1,3,4-Thiadiazole, zum Beispiel die 2-Hydrocarbyldithio-5-mercapto-1,3,4-dithiadiazole und die 2,5-Bis(hydrocarbyldithio)-1,3,4-thiadiazole verwendet werden, von denen eine Reihe im Handel erhältlich sind. In einer Ausführungsform kann 2-Mercaptobenzothiazol, das von Vanderbilt erhältlich ist, verwendet werden.

Die 1,3,4-Thiadiazolverbindungen oder Gemische davon, die zur Verwendung in der vorliegenden Offenbarung in Erwägung gezogen werden, sind ohne weiteres im Handel erhältlich oder können aus Hydrazin und Kohlenstoffdisulfid auf bekannte Weise synthetisiert werden. Es kann auf die US-Patente Nr. 2,765,289; 2,749,311; 2,760,933; 2,850,453; 2,910,439; 3,663,561; 3,862,798; und 3,840,549 bezüglich ausführlicher Verfahren im Hinblick auf die Herstellung der 1,3,4-Thiadiazolverbindungen Bezug genommen werden, die zur Verwendung in Schmiermittelzusammensetzungen der vorliegenden Offenbarung in Erwägung gezogen werden.

Die offenbarte Zusammensetzung kann weiter ein Detergens, wie beispielsweise mindestens ein überalkalisiertes Erdalkalimetallphenat, umfassen. Das Detergens kann in der Zusammensetzung in jeder gewünschten oder wirksamen Menge, wie beispielsweise von etwa 0,01 Gew.-% bis etwa 5 Gew.-%, zum Beispiel von etwa 0,04 Gew.-% bis etwa 3 Gew.-% und als weiteres Beispiel von etwa 0,2 Gew.-% bis etwa 1 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung vorhanden sein.

Überalkalisierte Erdalkalimetallphenate können durch die Menge an Gesamtbasizität, die in dem Produkt enthalten ist, definiert werden. Es ist populär geworden, ein Detergens durch seine TBN (Gesamtbasenzahl) zu kennzeichnen, d.h. synthetisches Sulfonat mit 300 TBN. Die Basenzahl wird anhand der äquivalenten Menge an im Material enthaltenen Kaliumhydroxid definiert. Ein Calcium sulfonat mit 300 TBN enthält eine Base, die 300 Milligramm Kaliumhydroxid pro Gramm oder einfacher 300 mg KOH/g entspricht. Zwei Faktoren begrenzen den Grad an Überalkalisierung: die Öllöslichkeit und die Filtrierfähigkeit.

Das überalkalisierte Erdalkalimetallphenat, das in der vorliegenden Offenbarung von Nutzen ist, sollte eine TBN von etwa 25 bis etwa 350, zum Beispiel von etwa 100 bis etwa 250 und als weiteres Beispiel von etwa 150 bis etwa 250 haben. Ein Detergens mit einer hohen TBN kann im Bereich von etwa 150 bis etwa 450, zum Beispiel von etwa 200 bis etwa 400 und als weiteres Beispiel von etwa 250 bis etwa 350 liegen. Ein Detergens mit einer niedrigen TBN kann im Bereich von etwa 25 bis etwa 150, zum Beispiel von etwa 50 bis etwa 100 und als weiteres Beispiel von etwa 75 bis etwa 85 liegen. Stellvertreter für die im Handel verfügbaren Phenate mit hoher TBN, die in der vorliegenden Offenbarung von Nutzen sein können, sind: OLOA^TM 216S (5,25 % Calcium; 3,4 % Schwefel, 145 TBN); OLOA^TM 219C (9,60 % Calcium, 3,4 % Schwefel, 263 TBN); OLOA^TM 246S (2,35 % Calcium, 2,77 % Schwefel, 17 TBN); OLOA^TM 247Z (12,75 % Calcium, 1,95 % Schwefel, 320 TBN); OLOA^TM 218A (5,25 % Calcium, 2,4 % Schwefel, 147 TBN) OLOA^TM 219 (9,25 % Calcium, 3,3 % Schwefel, 250 TBN); und OLO-A^TM 247E (12,5 % Calcium, 2,4 % Schwefel, 320 TBN). Alle diese Calciumphenate sind von Chevron Chemical Company, Oronite Additives Division, Richmond, Kalifornien erhältlich. Andere repräsentative, im Handel erhältliche Calciumphenate umfassen LUBRIZOL^TM 6499 (9,2 % Calcium 3,25 % Schwefel, 250 TBN); LUBRIZOL^TM 6500 (7,2 % Calcium, 2,6 % Schwefel, 200 TBN); und LUBRIZOL^TM 6501 (6,8 % Calcium, 2,3 % Schwefel, 190 TBN). Alle diese Phenate sind von Lubrizol Corporation of Wickliffe, Ohio erhältlich. Die TBN kann mittels ASTM D 2896 bestimmt werden.

Verwendbare Detergenzien umfassen öllösliche neutrale und überalkalisierte Sulfonate, Phenate, sulfurisierte Phenate, Thiophosphonate, Salicylate und Naphthenate und andere öllösliche Carboxylate eines Metalls, zum Beispiel die Alkali- oder Erdalkalimetalle, z.B. Barium, Natrium, Kalium, Lithium, Calcium und Magnesium. In einer Ausführungsform können überalkalisierte Calciumsulfonate mit einer TBN von etwa 20 bis etwa 450, überalkalisierte Calciumphenate und sulfurisierte Phenate mit einer TBN von etwa 50 bis etwa 450, und überalkalisier te Magnesium- oder Calciumsalicylate mit einer TBN von etwa 20 bis etwa 450 verwendet werden. Es können Kombinationen von Detergenzien verwendet werden.

Die Fluidzusammensetzung umfasst Fluidzusammensetzungen, wie beispielsweise die zur Verwendung als Automatikgetriebeöl (ATF), Stufenlosgetriebeöl, Schaltgetriebeöl geeigneten, und ein Fluid, das in Doppelkupplungsgetrieben verwendet wird, ist aber nicht darauf beschränkt. Der mindestens eine Bleikorrosionsinhibitor kann auch in anderen Fluidzusammensetzungen, wie beispielsweise Getriebeölen und Kraftstoffen, verwendet werden.

Ohne Beschränkungen auf eine bestimmte Theorie wird davon ausgegangen, dass eine Zusammensetzung, die mindestens einen Bleikorrosionsinhibitor umfasst, die Standards für einen Oxidationstest, der die Änderung der Gesamtsäurezahl misst, erfüllen kann. Ein Beispiel für einen Oxidationstest ist der MER-CON^® Aluminum Beaker Oxidation Test (ABOT), FMC BJ 10-4, Revision 1, 2003. Mittels dieses Tests kann eine Zusammensetzung, die den mindestens einen Bleikorrosionsinhibitor umfasst, eine Änderung der Gesamtsäurezahl von kleiner gleich 4 bei 250 Stunden aufweisen. Der MERCON V^® Aluminum Becker Oxidation Test (ABOT) erfordert es, dass eine Zusammensetzung eine Änderung der Gesamtsäurezahl von weniger als 3,5 bei 300 Stunden hat. Als weiteres Beispiel erfordert es der G.M. DEXRON^® III, H Revision, ATF GMN10055 Oxidationstest, Oktober 2003, dass eine Zusammensetzung eine Änderung der Gesamtsäurezahl von unter 3,25 hat, und der Zyklustest („cycling test") erfordert es, dass eine Zusammensetzung eine Änderung der Gesamtsäurezahl von unter 2,0 aufweist.

Eine Zusammensetzung, die den mindestens einen Bleikorrosionsinhibitor umfasst, kann auch einen Bleiprobentest durchlaufen. Zum Beispiel kann die Bleiprobe am Ende der Oxidationstests auf der Grundlage ihrer Erscheinung und ihres Gewichts beurteilt werden. Das Gewicht der Bleiprobe kann durch Wiegen der Bleiprobe vor und nach dem Test beurteilt werden. Für eine genaue Messung am Ende des Tests sollte die Bleiprobe vor ihrem Wiegen abgerieben werden, um alle korrosiven Ablagerungen zu entfernen. Eine Bleiprobe, die einer Zusammensetzung der vorliegenden Offenbarung ausgesetzt ist, kann eine Gewichts änderung aufweisen, die vor und nach dem Abreiben kleiner gleich 3 % und zum Beispiel kleiner gleich 2 % ist. In einer Ausführungsform kann die Bleikonzentration im Fluid gemessen werden.

Der mindestens eine Bleikorrosionsinhibitor kann auch mindestens einem Additiv in geeigneten Verhältnissen zugesetzt werden, wodurch ein multifunktionelles Kraftstoff-Additiv-Paket zur Verfügung gestellt wird. Beispiele für mindestens ein verwendbares Additiv umfassen Dispersionsmittel, Detergenzien, Antioxidationsmittel, Trägerfluide, Metalldeaktivatoren, Farbstoffe, Marker, Korrosionsinhibitoren, Biozide, antistatische Additive, den Reibungswiderstand erniedrigende Verarbeitungshilfsstoffe („drag-reducing agents"), Demulgatoren, Dehazer, Vereisungsschutz-Additive („anti-icing additives"), Antiklopfmittel, Ventilsitzstabilisator-Additive („anti-valve-seat recession additives"), Lubricity-Additive, Verbrennungsverbesserer („combustion improvers"), Kältefließfähigkeitsverbesserer („cold flow improvers"), Reibungsminderer („friction modifiers"), Verschleißschutzzusätze („antiwear-agents"), Schaumverhinderungsmittel („antifoam agents"), Viskositätsindexverbesserer („viscosity index improvers"), Rostschutzmittel („antirust additives"), Dichtungsanschwellmittel („seal swell agents"), Metalldeaktivatoren und Luftverdrängungsadditive („air expulsion additives").

Bei Auswahl mindestens eines Additivs ist es wichtig sicherzustellen, dass das ausgewählte Additiv in der fertigen Zusammensetzung löslich oder stabil dispergierbar ist/sind, mit den anderen Komponenten der Zusammensetzung kompatibel sind und nicht wesentlich die Leistungsmerkmale der Zusammensetzung, wie beispielsweise Reibung, Rostverhinderung, Korrosionsverhinderung, verbesserter Verschleiß und verbesserte Bleiverträglichkeit, die je nach Anwendung benötigt werden oder gewünscht sind, in der fertigen Gesamtzusammensetzung stören.

Aus Gründen der Zweckmäßigkeit kann das mindestens eine Additiv als Konzentrat für eine Verdünnung vorgesehen sein. Ein solches Konzentrat bildet einen Teil der vorliegenden Offenbarung und umfasst typischerweise etwa 99 bis etwa 1 Gew.-% Additiv und etwa 1 bis etwa 99 Gew.-% Lösungsmittel oder Verdünnungsmittel für das Additiv, wobei das Lösungsmittel oder Verdünnungsmittel mischbar ist und/oder oder im Kraftstoff, in dem das Konzentrat verwendet werden kann, gelöst werden kann. Natürlich kann das Lösungsmittel oder Verdünnungsmittel der schwefelarme Kraftstoff selbst sein. Aber Beispiele für andere Lösungsmittel oder Verdünnungsmittel umfassen White Spirit, Kerosin, Alkohole (z.B. 2-Ethylhexanol, Isopropanol und Isodecanol), aromatische Lösungsmittel mit hohem Siedepunkt (z.B. Toluol und Xylol) und Cetanverbesserer (z.B. 2-Ethylhexylnitrat). Natürlich können diese allein oder als Gemische verwendet werden.

Im Allgemeinen kann das mindestens eine Additiv in kleineren Mengen verwendet werden, die ausreichen, um die Leistungsmerkmale und Eigenschaften des Grundfluids zu verbessern. Die Mengen variieren daher gemäß solchen Faktoren, wie den Viskositätsmerkmalen des verwendeten Grundfluids, den in dem fertigen Fluid gewünschten Viskositätsmerkmalen, den Beanspruchungsverhältnissen, für die das fertige Fluid dienen soll, und den Leistungsmerkmalen, die im fertigen Fluid gewünscht sind.

Es wird davon ausgegangen, dass die einzelnen verwendeten Komponenten getrennt in das Grundfluid gemischt werden können oder darin, wenn gewünscht, in verschiedenen Unterkombinationen gemischt werden können. Gewöhnlich ist die spezielle Abfolge von solchen Mischschritten nicht kritisch. Darüber hinaus können solche Komponenten in Form von separaten Lösungen in einem Verdünnungsmittel gemischt werden. Gemäß verschiedener Ausführungsformen können aber die zusätzlichen Komponenten in Form eines Konzentrats gemischt werden, da dies die Mischvorgänge vereinfacht, die Wahrscheinlichkeit von Mischfehlern verringert und die Kompatibilitäts- und Löslichkeitseigenschaften, die das Gesamtkonzentrat bietet, ausnutzt.

Gemäß verschiedener Ausführungsformen kann die Getriebeölzusammensetzung im Getriebe eines Fahrzeugs, wie beispielsweise in einem Drehmomentwandler, verwendet werden.

Darüber hinaus kann der mindestens eine Bleikorrosionsinhibitor in einer Schmiermittelzusammensetzung verwendet werden. Die Schmiermittelzusam mensetzung kann dazu verwendet werden, um jede Maschine, einschließlich jede Maschine mit Bleiteilen, wie beispielsweise mindestens eine Lagerschale im Getriebe eines Fahrzeugmotors und allen Getrieben in einem Fahrzeug, zu schmieren.

Beispiel 1 – Korrosionstest für Schmiermittel
Die zu testende Komponente wurde auf das nächste Milligramm gewogen und in ein 25 mal 150 mm Reagenzglas gegeben. Üblicherweise wurden die Komponenten derart getestet, dass ihre Konzentration in einem fertigen Schmiermittel 0,04 bis 0,5 Gew.-% betrug. 20,0 g eines typischen Automatikgetriebeöls wurde in das Reagenzglas gegeben. Eine Bleiprobe mit 0,81 cm Dicke mal 2,5 cm zum Quadrat wurde zu einem Halbkreis gebogen und in das Glas gegeben. Das Glas wurde bei 150°C in ein Ölbad gegeben. Das Glas wurde leicht manuell 2-mal alle 24 Stunden etwa 90 h lang geschüttelt. Nach dem Beenden des Tests wurde die Bleiprobe aus dem Fluid entfernt, mit Heptan gewaschen und an der Luft getrocknet. Das Aussehen der Probe und das Ende des Testfluids wurden erfasst. Die Probe wurde mit THF gewaschen und sauber abgerieben. Das Gewicht der Probe nach der Reinigung wurde erfasst und das Ende des Testfluids wurde durch Atomemissionsspektroskopie mittels induktiv gekoppeltem Plasma (ICP) auf Vorhandensein von Blei analysiert. Beide Tests messen den Bleikorrosionsgrad.
Die Bleikonzentration im Fluid wurde in mehreren Zusammensetzungen getestet, die mindestens einen des mindestens einen Bleikorrosionsinhibitors und ein Detergens mit hoher TBN umfassen. Die Statistiken wurden berechnet und sind nachfolgend gezeigt. Die negativen Koeffizientenschätzungen bedeuten, dass die Additive die gemessene Bleikorrosion durch die Bleimenge im Fluid am Ende des Tests reduzierten.
Tabelle 1
Bei diesem System war die Korrosion der Bleiproben stark. Der Bleigewichtsverlust betrug 0,65 % und die Bleikonzentration im Fluid war 3300 ppm. Das bedeutendste Modell (95 % R²) zeigte lineare Wirkungen vom mindestens einen Bleikorrosionsinhibitor (99,9 %) und dem Detergens mit hoher TBN (99,9 %). Das Modell, das die negative Wechselwirkung zwischen dem mindestens einen Bleikorrosionsinhibitor und dem Detergens zeigte, war bei einer statistischen Sicherheit von 94 % signifikant. Der Koeffizient für den mindestens einen Bleikorrosionsinhibitor und das Detergens mit hoher TBN waren fast identisch, was zeigt, dass beide Additive bei der Verringerung des Bleiverlusts auf diesem Niveau äquivalent waren. Der Koeffizient für den negativen Interaktionsbegriff betrug etwa 20 % des Ausmaßes der Hauptwirkungen.
Der prozentuale Gewichtsverlust der Bleiprobe wurde in Zusammensetzungen gemessen, die mindestens einen des mindestens einen Bleikorrosionsinhibitors und ein Detergens mit niedriger TBN umfassen.
Tabelle 2
Die Daten in der Tabelle 2 zeigen, dass der Korrosionsinhibitor (statistische Sicherheit 99,9 %) äußerst wirksam bei der Verringerung der Bleikorrosion basierend auf dem Gewichtsverlust war, während ein Detergens mit niedriger TBN (96 %) nicht ganz so effektiv war. Das Modell ergab einen R² von 92 %.
Weiter wurde der prozentuale Gewichtsverlust der Bleiprobe in Zusammensetzungen gemessen, die mindestens einen des mindestens einen Bleikorrosionsinhibitors, ein Detergens mit niedriger TBN und ein Detergens mit hoher TBN umfassen.
Tabelle 3
Die Ergebnisse haben gezeigt, dass wieder einmal der mindestens eine Bleikorrosionsinhibitor statistisch signifikant war (statistische Sicherheit 99,9 %) und die größte Wirkung auf eine Verringerung der Bleikorrosion zeigte. Ein Detergens mit niedriger TBN und ein Detergens mit hoher TBN haben auch die günstigen statistisch signifikanten linearen Wirkungen gezeigt (statistische Sicherheit 99,9 %). Die Größe der Wirkungen für die Detergenzien war praktisch äquivalent und betrug etwa die Hälfte von der für den mindestens einen Bleikorrionsinhibitor. Es gab eine statistisch signifikante negative Wechselwirkung zwischen dem Detergens mit hoher TBN und dem mindestens einen Bleikorrosionsinhibitor (99,9 %). Die Größe der Wirkung lag in der Größenordnung der Detergenzien selbst. Weil der mindestens eine Bleikorrosionsinhibitor sauer ist, konnte die Wechselwirkung auf der Grundlage einer einfachen Säure-Basen-Reaktion zwischen dem mindestens einen Bleikorrosionsinhibitor und dem Detergens im Hauptfluid erklärt werden. Weil das Detergens mit niedriger TBN weniger basisch als das Detergens mit hoher TBN ist, wird keine Wechselwirkung beobachtet. Allerdings hat eine genauere Untersuchung der Daten gezeigt, dass das Detergens mit hoher TBN, wenn die mindestens eine Bleikorrosionsinhibitorkonzentration niedrig war (und die Bleikonzentration hoch war) tatsächlich vorteilhaft war.
Bei einigen Anwendungen kann diese Wechselwirkung nur geringe praktische Konsequenzen haben. Bei einem System, das bei hohen Niveaus an mindestens einem Bleikorrosionsinhibitor nicht korrosiv ist, darf die schädliche Wirkung der Wechselwirkung nicht messbar sein. Bei einem System, das bei niedrigen Niveaus an mindestens einem Bleikorrosionsinhibitor stark korrosiv ist, bringt der Vorteil des Detergens mit hoher TBN kaum einen Unterschied.
Beispiel 2 – MERCON Aluminum Beaker Oxdiation Test (ABOT), FMC BJ 10-4, Revision 1, – 2003
Der Test verwendete einen Aluminiumbecher und Deckel, der mit einer Antriebswelle aus rostfreiem Stahl ausgestattet war. Die Welle trieb eine Zahnradpumpe an, die das Testfluid zirkulieren ließ und Luft bei 5,0 ml/min pumpte. Bleistreifen wurden im zu testenden Fluid suspendiert. Der Bleistreifen wurde vor Testbeginn gewogen. Das Fluid wurde für etwa 100 Stunden auf 150°C erwärmt. Nach 100 Stunden wurde der Bleistreifen entfernt, gewaschen und Fluid und Partikel wurden abgewischt. Das Gewicht nach dem Abwischen wurde erfasst und die Ergebnisse abhängig vom prozentualen Gewichtsverlust bezüglich des neuen Streifens angezeigt. Nach dem Entfernen des Bleistreifens wurde der Test fortgesetzt. Das Ende der Testmessungen im Hinblick auf das Fluid bildeten IR; TAN und kinematische Viskosität. Die Akzeptanzgrenzen beruhten auf der Änderung zwischen den neuen und bereits verwendeten Messungen. Die Grenze für den 100-Stunden-Bleiverlust liegt bei maximal 3 %.
Drei Durchläufe wurden mit Zusammensetzungen durchgeführt, die mindestens einen Bleikorrosionsinhibitor und ein Detergens mit hoher TBN umfassen.
Tabelle 4

Die Daten zeigen, dass innerhalb jeder Testreihe die Bleikorrosion durch Zugabe des mindestens einen Bleikorrosionsinhibitors und der Kombination des mindestens einen Bleikorrosionsinhibitors und des Detergens mit hoher TBN verbessert wurde. Die Kombination der beiden Additive reduzierte die Bleikorrosion bezüglich der Bezugslinie um 24 % bzw. 15 %. Es gab Verringerungen der Bleikorrosion von 85 % und 95 % aufgrund des mindestens einen Bleikorrosionsinhibitors, wenn er zu 0,15 % vorhanden war. Wenn der mindestens eine Bleikorrosionsinhibitor zu 0,5 % vorhanden war, erfolgte eine sehr minimale Bleikorrosion. Die erste Datenreihe zeigt, dass das Detergens mit hoher TBN die Bleikorrosion um 29 % bezüglich der Bezugslinie reduzierte. Allerdings zeigt die zweite Datenreihe einen Anstieg der Bleikonzentration um 127 %. Unter den Bedingungen des ABOT kann das Detergens mit hoher TBN mit den Carbonsäuren in Wechselwirkung treten, die gebildet werden und zu einem Anstieg der Bleikonzentration bezüglich der Bezugslinie führen.

Für die Zwecke der Beschreibung und beigefügten Ansprüche sind, wenn nicht anders angegeben, alle Zahlen, die Mengen, prozentuale Anteile oder Verhältnisse ausdrücken, und andere Zahlenwerte, die in der Beschreibung und den Ansprüchen verwendet werden, so zu verstehen, dass sie in allen Fällen durch den Begriff „etwa" modifiziert werden. Demgemäß sind die numerischen Parameter, die in der folgenden Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen angegeben werden, wenn nicht anders angegeben, Näherungen, die je nach den gewünschten Eigenschaften, die durch die vorliegende Offenbarung erhalten werden sollen, variiert werden können. Zumindest, nicht aber als Versuch, die Anwendung der Äquivalenzdoktrin auf den Umfang der Ansprüche zu beschränken, sollte jeder numerische Parameter im Hinblick auf die Zahl der angegebenen wichtigen Werte und durch Anwendung der üblichen Rundungstechniken interpretiert werden.

Es ist zu beachten, dass die Singularformen „ein", „eine", „einer" usw. und „der/die/das", wie in dieser Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen verwendet, die Pluralbegriffe umfassen, wenn sie nicht ausdrücklich und eindeutig auf einen Begriff beschränkt sind. Daher umfasst zum Beispiel der Bezug auf „ein Antioxidationsmittel" zwei oder mehr unterschiedliche Antioxidationsmittel. Wie hier verwendet, sollen der Begriff „umfassen" und seine grammatikalischen Varianten nicht einschränkend sein, so dass eine Wiedergabe von Elementen in einer Liste nicht die anderen gleichen Elemente, die ersetzt oder den gelisteten Elementen hinzugefügt werden können, ausschließen sollen.

Obwohl bestimmte Ausführungsformen beschrieben wurden, können Alternativen, Modifikationen, Variationen, Verbesserungen und wesentliche Äquivalente, die gegenwärtig nicht vorherzusehen sind oder vorhergesehen werden können, den Anmeldern oder anderen Fachleuten in den Sinn kommen. Demgemäß sollen die beigefügten Ansprüche, wie sie eingereicht sind und geändert werden können, alle diese Alternativen, Modifikationen, Variationen, Verbesserungen und wesentlichen Äquivalente mit umfassen.

Claims

Getriebeölzusammensetzung, umfassend eine die Bleikorrosion reduzierende wirksame Menge an mindestens einem Bleikorrosionsinhibitor, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus sulfurisierten Alkylphenolen; Phosphor-Sulfur-Kohlenwasserstoffen; substituierten oder unsubstituierten Thiocarbamaten; substituierten oder unsubstituierten Thiazolen; substituierten oder unsubstituierten Triazolen; substituierten oder unsubstituierten Thiadiazolen.
Getriebeölzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei der mindestens eine Bleikorrosionsinhibitor in der Zusammensetzung in einer Menge vorhanden ist, die im Bereich von etwa 0,01 Gew.-% bis etwa 5 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung liegt.
Getriebeölzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei der mindestens eine Bleikorrosionsinhibitor in der Zusammensetzung in einer Menge vorhanden ist, die im Bereich von etwa 0,05 Gew.-% bis etwa 3 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung liegt.
Getriebeölzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei der mindestens eine Bleikorrosionsinhibitior in der Zusammensetzung in einer Menge vorhanden ist, die im Bereich von etwa 0,2 Gew.-% bis etwa 1 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung liegt.
Getriebeölzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die Zusammensetzung aus der Gruppe bestehend aus Automatikgetriebeölen, Ölen für stufenlose Getriebe, Schaltgetriebeölen und Fluiden bzw. Ölen für Doppelkupplungsgetriebe ausgewählt ist.
Getriebeölzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei der mindestens eine Bleikorrosionsinhibitor aus der Gruppe bestehend aus Dimercapto-1,3,4-thiadiazolen, 2-Mercaptobenzothiazolen und Dithiocarbamaten ausgewählt ist.
Getriebeölzusammensetzung nach Anspruch 1, weiter umfassend mindestens ein überalkalisiertes Erdalkalimetallphenat.
Getriebeölzusammensetzung nach Anspruch 7, wobei das mindestens eine überalkalisierte Erdalkalimetallphenat in der Zusammensetzung in einer Menge vorhanden ist, die im Bereich von etwa 0,01 Gew.-% bis etwa 5 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung liegt.
Getriebeölzusammensetzung nach Anspruch 7, wobei das mindestens eine überalkalisierte Erdalkalimetallphenat in der Zusammensetzung in einer Menge vorhanden ist, die im Bereich von etwa 0,04 Gew.-% bis etwa 3 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung liegt.
Getriebeölzusammensetzung nach Anspruch 7, wobei die Zusammensetzung einen Aluminiumbecher-Oxidationstest mit einem prozentualen Gewichtsverlust einer Bleiprobe von kleiner gleich 3 % besteht.
Getriebeölzusammensetzung nach Anspruch 7, wobei das mindestens eine überalkalisierte Erdalkalimetallphenat Calciumphenat ist.
Getriebeölzusammensetzung nach Anspruch 7, wobei das mindestens eine überalkalisierte Erdalkalimetallphenat eine Gesamtbasenzahl im Bereich von etwa 150 bis etwa 450 aufweist.
Getriebeölzusammensetzung nach Anspruch 7, wobei das mindestens eine überalkalisierte Erdalkalimetallphenat eine Gesamtbasenzahl im Bereich von etwa 25 bis etwa 150 aufweist.
Getriebeölzusammensetzung nach Anspruch 1, weiter umfassend mindestens ein Additiv, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Dispersionsmitteln, Detergenzien, Antioxidationsmitteln, Trägerfluiden, Metalldeaktivatoren, Farbstoffen, Markern, Korrosionsinhibitoren, Bioziden, antistatischen Additiven, den Reibungswiderstand erniedrigenden Verarbeitungshilfsstoffen, Demulgatoren, Dehazern, Vereisungsschutz-Additiven, Antiklopfmitteln, Ventilsitzstabilisator- Additiven, Lubricity-Additiven, Verbrennungsverbesserern, Kältefließfähigkeitsverbesserern, Reibungsminderern, Verschleißschutzzusätzen, Schaumverhinderungsmitteln, Viskositätsindexverbesserern, Rostschutzmitteln, Dichtungsanschwellmitteln, Metalldeaktivatoren und Luftverdrängungsadditiven.
Fahrzeug umfassend ein Getriebe, wobei das Getriebe die Getriebeölzusammensetzung nach Anspruch 1 aufweist.
Fahrzeug nach Anspruch 15, weiter umfassend mindestens ein Bleiteil.
Verfahren zur Verhinderung der Bleikorrosion von Maschinen, umfassend das Ausstatten der Maschinen mit einer Fluidzusammensetzung, umfassend mindestens einen Bleikorrosionsinhibitor, der aus der Gruppe bestehend aus sulfurisierten Alkylphenolen; Phosphor-Sulfur-Kohlenwasserstoffen; substituierten oder unsubstituierten Thiocarbamaten; substituierten oder unsubstituierten Thiazolen; substituierten oder unsubstituierten Triazolen; substituierten oder unsubstituierten Thiadiazolen ausgewählt ist.
Verfahren nach Anspruch 17, wobei die Fluidzusammensetzung für einen Motor vorgesehen ist.
Verfahren nach Anspruch 17, wobei die Fluidzusammensetzung in einem Getriebe vorgesehen ist.
Zusammensetzung, umfassend mindestens einen Bleikorrosionsinhibitor, wobei die Zusammensetzung die Standards für einen Aluminiumbecher-Oxidationstest erfüllt, der den prozentualen Gewichtsverlust einer Bleiprobe misst.
Zusammensetzung nach Anspruch 20, wobei der prozentuale Gewichtsverlust der Bleiprobe kleiner gleich 3 % ist.
Zusammensetzung nach Anspruch 20, wobei der prozentuale Gewichtsverlust einer Bleiprobe kleiner gleich 2 % ist.
Fahrzeug umfassend die Zusammensetzung nach Anspruch 20.
Automatisches Getriebe, umfassend die Zusammensetzung nach Anspruch 20.