DE102020002249B4 - Schmierölzusammensetzung und deren Verwendung - Google Patents

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Abstract

Schmierölzusammensetzung, umfassend:ein Grundschmieröl, das mindestens ein mineralisches Grundöl, mindestens ein synthetisches Grundöl oder ein beliebiges Gemisch davon umfasst und eine kinematische Viskosität bei 40°C von 5,0 bis 15,0 mm2/s und eine kinematische Viskosität bei 100°C von 1,7 bis 3,5 mm2/s aufweist;(A) einen Poly(meth)acrylat-Viskositätsindexverbesserer mit einem gewichtsmittleren Molekulargewicht von nicht mehr als 50 000, in einer Menge von 2 bis 10 Massen-% auf der Basis der Gesamtmasse der Zusammensetzung;(B) eine Phosphitesterverbindung, wiedergegeben durch die folgende allgemeine Formel (1), in einer Menge von 0,01 bis 0,06 Massen-% in Bezug auf Phosphor auf der Basis der Gesamtmasse der Zusammensetzung;(C) eine Thiadiazolverbindung in einer Menge von 0,01 bis 0,2 Massen-% auf der Basis der Gesamtmasse der Zusammensetzung; und(D) ein Calciumsalicylat-Detergens in einer Menge von 0,005 bis 0,03 Massen-% in Bezug auf Calcium auf der Basis der Gesamtmasse der Zusammensetzung,wobei die Schmierölzusammensetzung eine kinematische Viskosität bei 40°C von 4,0 bis 20,0 mm2/s und eine kinematische Viskosität bei 100°C von 1,8 bis 5,2 mm2/s aufweist; unddie Schmierölzusammensetzung ein Verhältnis [S]/[P] von 2,2 bis 4,0 aufweist, wobei das [S] einen Schwefelgehalt (Einheit: Massen-%) in der Schmierölzusammensetzung darstellt und das [P] einen Phosphorgehalt (Einheit: Massen%) in der Schmierölzusammensetzung darstellt:wobei in der allgemeinen Formel (1) R1und R2jeweils unabhängig eine Gruppe mit 5 bis 20 Kohlenstoffatomen sind, die durch die folgende allgemeine Formel (2) wiedergegeben wird; undwobei in der allgemeinen Formel (2) R3eine geradkettige C2-17-Kohlenwasserstoffgruppe ist und R4eine geradkettige C2-17-Kohlenwasserstoffgruppe ist.

Description

  • GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schmierölzusammensetzung und insbesondere eine Schmierölzusammensetzung, die zur Schmierung von Elektromotoren geeignet ist, sowie deren Verwendung.
  • HINTERGRUND
  • In den letzten Jahren sind Elektrofahrzeuge, die einen Elektromotor als Antriebsquelle zum Fahren verwenden, und Hybridfahrzeuge, die einen Elektromotor und einen Verbrennungsmotor zusammen als Antriebsquelle zum Fahren verwenden, im Hinblick auf Energieeffizienz und Umweltverträglichkeit auf Interesse gestoßen. Während Elektromotoren bei ihrem Betrieb Wärme erzeugen, enthalten Elektromotoren ein wärmeempfindliches Bauteil wie eine Spule und einen Magneten. Diejenigen Fahrzeuge, die mit einem Elektromotor als Antriebsquelle betrieben werden, verfügen daher über Mittel zur Kühlung des Elektromotors. Bekannte Mittel zum Kühlen des Elektromotors sind Luftkühlung, Wasserkühlung und Ölkühlung. Die Ölkühlung besteht darin, Öl im Elektromotor zirkulieren zu lassen, um ein wärmeerzeugendes Teil des Elektromotors (zum Beispiel eine Spule, einen Kern und einen Magneten) direkt mit einem Kühlmittel (Öl) in Kontakt zu bringen, wodurch eine hohe Kühlwirkung erzielt werden kann. Im Elektromotor unter Verwendung von Ölkühlung wird Öl (Schmieröl) im Elektromotor zirkuliert, um den Elektromotor gleichzeitig zu kühlen und zu schmieren. Von einem Schmieröl (Elektromotorenöl) des Elektromotors wird eine elektrische Isolierung verlangt.
  • Fahrzeuge, die einen Elektromotor als Antriebsquelle zum Fahren verwenden, verfügen in der Regel über ein Getriebe mit einem Zahnradgetriebe. Zur Schmierung des Zahnradgetriebes werden verschiedene Additive in ein Schmieröl eingearbeitet, da vom Schmieröl eine Anti-Fresseigenschaft und eine Anti-Ermüdungsleistung verlangt wird.
  • ZITATENLISTE
  • Patentliteratur
    • [Patentliteratur 1] WO 2018/190431 A1
    • [Patentliteratur 2] WO 2016/136873 A1
    • [Patentliteratur 3] JP 2018-070700 A
    • [Patentliteratur 4] JP 2018-053017 A
    • [Patentliteratur 5] WO 2004/069967 A1
    • [Patentliteratur 6] WO 2013/136582 A1
    • [Patentliteratur 7] JP 2006-117851 A
    • [Patentliteratur 8] WO 2010/032781 A1 .
  • Weiterer Stand der Technik findet sich in DE 112015002841 T5 .
  • KURZDARSTELLUNG
  • Technisches Problem
  • Ein für die Schmierung von Elektromotoren verwendetes Schmieröl unterscheidet sich in der Regel von dem für die Schmierung von Getrieben verwendeten Schmieröl. Wenn Elektromotoren und Getriebe (Zahnradgetriebe) mit dem gleichen Schmieröl geschmiert werden können, können Schmierölzirkulationssysteme vereinfacht werden. Kürzlich wurde auch ein elektrisches Antriebsmodul vorgeschlagen, in das ein Elektromotor und ein Getriebe (Zahnradgetriebe) als ein Gerät (Bündelung) integriert sind. Für die Schmierung eines solchen elektrischen Antriebsmoduls ist es im Hinblick auf Größenverminderung und Gewichtsreduzierung wünschenswert, einen Elektromotor und ein Getriebe (Zahnradgetriebe) unter Verwendung desselben Schmieröls zu schmieren.
  • Nachteilig ist, dass konventionelle Getriebeöle eine unzureichende elektrische Isolierung aufweisen, wenn sie sich durch ihre Verwendung oxidativ verschlechtern, selbst wenn die elektrische Isolierung frischer Öle davon für einen Einsatz zur Schmierung von Elektromotoren verbessert wird. Die Anti-Fresseigenschaft und die Anti-Ermüdungsleistung herkömmlicher Elektromotorenöle reichen für einen Einsatz zur Schmierung von Getrieben (Zahnradgetriebe) nicht aus.
  • Von Elektromotorenölen wird nicht nur elektrische Isolierung, sondern auch die Korrosionsschutzwirkung von Kupfer, das als Material für Elektromotoren verwendet wird, verlangt.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer Schmierölzusammensetzung, die eine elektrische Isolierung der oxidativ verschlechterten Zusammensetzung, eine Anti-Fresseigenschaft, eine Korrosionsschutzwirkung von Kupfer und eine Anti-Ermüdungsleistung in ausgewogener Weise aufweist.
  • Lösung des Problems
  • Ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Schmierölzusammensetzung, umfassend: ein Grundschmieröl, umfassend mindestens ein mineralisches Grundöl, mindestens ein synthetisches Grundöl oder ein beliebiges Gemisch davon, und das eine kinematische Viskosität bei 40°C von 5,0 bis 15,0 mm2/s aufweist und das eine kinematische Viskosität bei 100°C von 1.7 bis 3,5 mm2/s aufweist; (A) einen Poly(meth)acrylat-Viskositätsindexverbesserer mit einem gewichtsmittleren Molekulargewicht von nicht mehr als 50 000, in einer Menge von 2 bis 10 Massen-%, auf der Basis der Gesamtmasse der Zusammensetzung; (B) eine Phosphitesterverbindung, die durch die folgende allgemeine Formel (1) wiedergegeben wird, in einer Menge von 0,01 bis 0,06 Massen-% in Bezug auf Phosphor auf der Basis der Gesamtmasse der Zusammensetzung; (C) eine Thiadiazolverbindung in einer Menge von 0,01 bis 0,2 Massen-% auf der Basis der Gesamtmasse der Zusammensetzung; und (D) ein Calciumsalicylat-Detergens in einer Menge von 0,005 bis 0,03 Massen-% in Bezug auf Calcium auf der Basis der Gesamtmasse der Zusammensetzung, wobei die Schmierölzusammensetzung eine kinematische Viskosität bei 40°C von 4,0 bis 20,0 mm2/s aufweist und eine kinematische Viskosität bei 100°C von 1,8 bis 5,2 mm2/s aufweist; und die Schmierölzusammensetzung ein Verhältnis [S]/[P] von 2,2 bis 4,0 aufweist, wobei das [S] einen Schwefelgehalt (Einheit: Massen-%) in der Schmierölzusammensetzung darstellt und das [P] einen Phosphorgehalt (Einheit: Massen-%) in der Schmierölzusammensetzung darstellt:
    Figure DE102020002249B4_0003
    wobei in der allgemeinen Formel (1) R1 und R2 jeweils unabhängig eine Gruppe mit 5 bis 20 Kohlenstoffatomen sind, die durch die folgende allgemeine Formel (2) wiedergegeben wird; und
    Figure DE102020002249B4_0004
    wobei in der allgemeinen Formel (2) R3 eine geradkettige C2-17-Kohlenwasserstoffgruppe ist und R4 eine geradkettige C2-17-Kohlenwasserstoffgruppe ist.
  • In der vorliegenden Beschreibung bedeutet „phosphorige Säure“ H3PO3, die eine Oxosäure des Phosphors mit einer Oxidationszahl von +III ist. Während die durch die allgemeine Formel (1) dargestellte Phosphitesterverbindung normalerweise Tautomerie aufweist, fallen alle Tautomere der durch die allgemeine Formel (1) dargestellten Verbindung in der vorliegenden Beschreibung unter die Komponente (B).
  • Ein zweiter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung der Schmierölzusammensetzung zum Schmieren eines Elektromotors eines Kraftfahrzeugs oder des Elektromotors und eines Getriebes eines den Elektromotor umfassenden Kraftfahrzeugs.
  • Vorteilhafte Wirkungen
  • Der erste Aspekt der vorliegenden Erfindung kann eine Schmierölzusammensetzung liefern, die eine elektrische Isolierung der oxidativ verschlechterten Zusammensetzung, eine Anti-Fresseigenschaft, eine Korrosionsschutzwirkung von Kupfer und eine Anti-Ermüdungsleistung aufweist.
  • Die Schmierölzusammensetzung gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann vorzugsweise in dem Schmierverfahren gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
  • BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Die vorliegende Erfindung wird nachstehend beschrieben. In der vorliegenden Beschreibung bedeutet der Ausdruck „A bis B“ bezüglich der Zahlenwerte A und B „nicht weniger als A und nicht mehr als B“, sofern nicht anders angegeben. Wenn in einem solchen Ausdruck eine Einheit nur zum Zahlenwert B hinzugefügt wird, gilt die Einheit auch für den Zahlenwert A. Außerdem bedeutet das Wort „oder“ eine logische Summe, sofern nicht anders angegeben. In der vorliegenden Beschreibung bedeutet der Ausdruck „E1 und/oder E2“ in Bezug auf die Elemente E1 und E2 „E1 oder E2 oder eine Kombination davon“ und der Ausdruck „ E1, ..., EN-1 und/oder EN“ in Bezug auf die Elemente E1, ..., EN (N ist eine ganze Zahl von 3 oder mehr) „E1, ..., EN-1 oder EN oder eine Kombination davon“.
  • In der vorliegenden Beschreibung wird der Gehalt jedes Elements von Calcium, Magnesium, Zink, Phosphor, Schwefel, Bor, Barium und Molybdän in einem Öl durch optische Emissionsspektrometrie mit induktiv gekoppeltem Plasma (Intensitätsverhältnisverfahren) gemäß JPI-5S-38-2003 gemessen; und der Gehalt an Stickstoffelementen in einem Öl wird durch ein Chemilumineszenzverfahren gemäß JIS K2609 gemessen.
  • <Grundschmieröl>
  • Mindestens ein mineralisches Grundöl, mindestens ein synthetisches Grundöl oder ein gemischtes Grundöl davon kann als ein Grundschmieröl in einer Schmierölzusammensetzung der vorliegenden Erfindung (nachstehend als „Schmierölzusammensetzung“ oder einfach „Zusammensetzung“ bezeichnet) verwendet werden. In einer Ausführungsform kann ein Grundöl der Gruppe II der API-Basisbestandskategorien (kann nachstehend als „Grundöl der API-Gruppe II“ oder einfach „Grundöl der Gruppe II“ bezeichnet werden), ein Grundöl der Gruppe III der API-Basisbestandskategorien (kann nachstehend als „Grundöl der API-Gruppe III“ oder einfach „Grundöl der Gruppe III“ bezeichnet werden), ein Grundöl der Gruppe IV der API-Basisbestandskategorien (kann nachstehend als „Grundöl der API-Gruppe IV“ oder einfach „Grundöl der Gruppe IV“ bezeichnet werden) oder ein Grundöl der Gruppe V der API-Basislagerkategorien (kann nachstehend als „Grundöl der API-Gruppe V“ oder einfach „Grundöl der Gruppe V“ bezeichnet werden) oder ein gemischtes Grundöl davon bevorzugt verwendet werden, und ein Grundöl der Gruppe II, ein Grundöl der Gruppe III oder ein Grundöl der Gruppe IV oder ein gemischtes Grundöl davon bevorzugt verwendet werden. Grundöle der API-Gruppe II sind mineralische Grundöle, die nicht mehr als 0,03 Massen-% Schwefel und nicht weniger als 90 Massen-% gesättigte Fettsäuren enthalten und einen Viskositätsindex von nicht weniger als 80 und weniger als 120 aufweisen. Grundöle der API-Gruppe III sind mineralische Grundöle, die nicht mehr als 0,03 Massen-% Schwefel und nicht weniger als 90 Massen-% gesättigte Fettsäuren enthalten und einen Viskositätsindex von nicht weniger als 120 aufweisen. Grundöle der API-Gruppe IV sind Poly-α-Olefin-Grundöle. Grundöle der API-Gruppe V sind Grundöle, die nicht zu den vorgenannten Grundölen der Gruppen I bis IV gehören, und vorzugsweise Ester-Grundöle.
  • Das mineralische Grundöl kann zum Beispiel ein paraffinisches oder naphthenisches mineralisches Grundöl sein, das durch Anwendung eines oder mindestens zweier Raffinationsmittel in geeigneter Kombination, wie Lösungsmittelentasphaltierung, Lösungsmittelextraktion, Hydrocracken, Lösungsmittelentparaffinierung, katalytische Entparaffinierung, Hydroraffinierung, Schwefelsäurewäsche und Weißtonbehandlung, auf Schmierölfraktionen gewonnen wird, die durch Destillation von Rohöl unter atmosphärischem Druck und unter vermindertem Druck gewonnen werden. Grundöle der API-Gruppe II und Grundöle der Gruppe III werden in der Regel durch Hydrocracken hergestellt. Ein wachsisomerisiertes Grundöl, ein Grundöl, das durch ein Verfahren der Isomerisierung von GTL-Wachs (Gas zu Flüssigwachs) oder dergleichen hergestellt wird, kann ebenfalls verwendet werden.
  • Beispiele für Grundöl der API-Gruppe IV sind Ethylen-Propylen-Copolymere, Polybuten, 1-Octen-Oligomere und 1-Decen-Oligomere sowie hydrierte Produkte davon.
  • Beispiele für Grundöl der API-Gruppe V sind Monoester (wie Butylstearat, Octyllaurat und 2-Ethylhexyloleat); Diester (wie Ditridecylglutarat, Bis(2-ethylhexyl)adipat, Diisodecyladipat, Ditridecyladipat und Bis(2-ethylhexyl)sebacat); Polyester (wie Trimellitatester); und Polyolester (wie Trimethylolpropancaprylat, Trimethylolpropanpelargonat, Pentaerythrit-2-ethylhexanoat und Pentaerythritpelargonat).
  • Das Grundschmieröl kann aus einem Grundöl bestehen und kann ein gemischtes Grundöl sein, das mindestens zwei Grundöle umfasst. Bei dem gemischten Grundöl, das mindestens zwei Grundöle umfasst, können die API-Basisbestandskategorien dieser Grundöle die gleichen sein und können sich voneinander unterscheiden. Der Gehalt des Grundöls der API-Gruppe V beträgt vorzugsweise 0 bis 20 Massen-%, bevorzugter 0 bis 15 Massen-%, weiter bevorzugt 0 bis 10 Massen-% und besonders bevorzugt im Wesentlichen 0 Massen-%, auf der Basis der Gesamtmasse des Grundschmieröls. Der Gehalt eines Ester-Grundöls bei der vorstehend beschriebenen Obergrenze oder darunter kann eine verbesserte Oxidationsstabilität der Schmierölzusammensetzung bieten.
  • Die kinematische Viskosität des Grundschmieröls (gesamtes Grundöl) bei 100°C beträgt 1,7 bis 3,5 mm2/s und vorzugsweise 2,2 bis 3,0 mm2/s. Die kinematische Viskosität des Grundschmieröls bei 100°C bei der vorstehend beschriebenen Obergrenze oder darunter kann zu einer verbesserten Kraftstoffeffizienz führen. Die kinematische Viskosität des Grundschmieröls bei 100°C bei der vorstehend beschriebenen Untergrenze oder darüber kann zu einer verbesserten elektrischen Isolierung eines Frischöls sowie zu einer verbesserten Anti-Fresseigenschaft und Anti-Ermüdungsleistung führen. In der vorliegenden Beschreibung bedeutet „kinematische Viskosität bei 100°C“ die in ASTM D-445 beschriebene kinematische Viskosität bei 100°C.
  • Die kinematische Viskosität des Grundschmieröls (gesamtes Grundöl) bei 40°C beträgt 5,0 bis 15,0 mm2/s und vorzugsweise 7,0 bis 12,0 mm2/s. Die kinematische Viskosität des Grundschmieröls bei 40°C bei der vorstehend beschriebenen Obergrenze oder darunter kann zu einer verbesserten Kraftstoffeffizienz führen. Die kinematische Viskosität des Grundschmieröls bei 40°C bei der vorstehend beschriebenen Untergrenze oder darüber kann zu einer verbesserten elektrischen Isolierung eines Frischöls sowie zu einer verbesserten Anti-Fresseigenschaft und Anti-Ermüdungsleistung führen. In der vorliegenden Beschreibung bedeutet „kinematische Viskosität bei 40°C“ die in ASTM D-445 beschriebene kinematische Viskosität bei 40°C.
  • Der Viskositätsindex des Grundschmieröls (gesamtes Grundöl) beträgt vorzugsweise nicht weniger als 100 und bevorzugter nicht weniger als 105; und in einer Ausführungsform kann er nicht weniger als 110, nicht weniger als 120 und nicht weniger als 125 betragen. Der Viskositätsindex des Grundschmieröls bei der vorstehend beschriebenen Untergrenze oder darüber kann zu verbesserten Viskositäts-Temperatur-Eigenschaften, thermischer und Oxidationsstabilität und Verschleißschutzleistungen der Schmierölzusammensetzung sowie zu einem verringerten Reibungskoeffizienten führen. In der vorliegenden Beschreibung bedeutet ein Viskositätsindex einen gemäß JIS K 2283-1993 gemessenen Viskositätsindex.
  • Der Schwefelgehalt im Grundschmieröl (gesamtes Grundöl) beträgt im Hinblick auf die Oxidationsstabilität vorzugsweise nicht mehr als 0,03 Massen-% (300 Massen-ppm), bevorzugter nicht mehr als 50 Massen-ppm und besonders bevorzugt nicht mehr als 10 Massen-ppm und darf nicht mehr als 1 Massen-ppm betragen.
  • Der Gehalt des Grundschmieröls (gesamtes Grundöl) in der Schmierölzusammensetzung beträgt vorzugsweise 50 bis 95 Massen-% und bevorzugter 70 bis 95 Massen-%, auf der Basis der Gesamtmasse der Zusammensetzung.
  • <(A) Poly(meth)acrylat-Viskositätsindexverbesserer>
  • Die Schmierölzusammensetzung der vorliegenden Erfindung umfasst (A) einen Poly(meth)acrylat-Viskositätsindexverbesserer mit einem gewichtsmittleren Molekulargewicht von nicht mehr als 50 000 (kann nachstehend als „Komponente (A)“ bezeichnet werden). Als Komponente (A) kann eine Poly(meth)acrylatverbindung einzeln verwendet werden und mindestens zwei Poly(meth)acrylatverbindungen können in Kombination verwendet werden. In der vorliegenden Beschreibung bedeutet „(Meth)acrylat“ „Acrylat und/oder Methacrylat“.
  • Als Komponente (A) kann jeder Poly(meth)acrylat-Viskositätsindexverbesserer, der in Schmierölen verwendet wird und ein gewichtsmittleres Molekulargewicht von nicht mehr als 50 000 aufweist, ohne besondere Einschränkungen verwendet werden. Als Komponente (A) kann ein nicht-dispergierendes Poly(meth)acrylat oder ein dispergierendes Poly(meth)acrylat verwendet werden und es kann eine Kombination davon verwendet werden. Unter ihnen wird vorzugsweise ein nicht-dispergierender Poly(meth)acrylat-Viskositätsindexverbesserer verwendet. In der vorliegenden Beschreibung bedeutet „dispergierendes Poly(meth)acrylat“ eine Poly(meth)acrylatverbindung mit einer funktionellen Gruppe, die ein Stickstoffatom enthält, und „nicht-dispergierendes Poly(meth)acrylat“ bedeutet eine Poly(meth)acrylatverbindung ohne eine funktionelle Gruppe, die ein Stickstoffatom enthält. Die Verwendung eines nicht-dispergierenden Poly(meth)acrylat-Viskositätsindexverbesserers als Komponente (A) kann zu einer weiter verbesserten Anti-Fresseigenschaft führen.
  • Das gewichtsmittlere Molekulargewicht der Komponente (A) beträgt nicht mehr als 50 000, vorzugsweise 10 000 bis 50 000 und bevorzugter 20 000 bis 50 000. Das gewichtsmittlere Molekulargewicht der Komponente (A) an der vorstehend beschriebenen Obergrenze oder darunter kann zu einer verbesserten Anti-Fresseigenschaft führen. Das gewichtsmittlere Molekulargewicht der Komponente (A) an der vorstehend beschriebenen Untergrenze oder darüber kann zu einer verbesserten elektrischen Isolierung eines Frischöls und zu einer weiter verbesserten Anti-Ermüdungsleistung führen. In der vorliegenden Beschreibung bedeutet „gewichtsmittleres Molekulargewicht“ ein mittels Gelpermeationschromatographie (GPC) gemessenes gewichtsmittleres Molekulargewicht in Bezug auf Standard-Polystyrol.
  • Der Gehalt der Komponente (A) in der Schmierölzusammensetzung beträgt 2 bis 10 Massen-%, vorzugsweise 3 bis 10 Massen-% und bevorzugter 5 bis 10 Massen-%, auf der Basis der Gesamtmasse der Zusammensetzung. Der Gehalt der Komponente (A) an der vorstehend beschriebenen Untergrenze oder darüber kann zu einer verbesserten Anti-Fresseigenschaft und einer verbesserten elektrischen Isolierung der oxidativ verschlechterten Zusammensetzung führen. Der Gehalt der Komponente (A) an der vorstehend beschriebenen Obergrenze oder darunter kann zu einer verbesserten Kraftstoffeffizienz führen.
  • <(B) Phosphitesterverbindung>
  • Die Schmierölzusammensetzung der vorliegenden Erfindung umfasst eine Phosphitesterverbindung (kann nachstehend als „Komponente (B)“ bezeichnet werden), die durch die allgemeine Formel (1) wiedergegeben wird. Als Komponente (B) kann eine Phosphitesterverbindung einzeln verwendet werden und mindestens zwei Phosphitesterverbindungen können in Kombination verwendet werden.
    Figure DE102020002249B4_0005
    wobei in der allgemeinen Formel (1) R1 und R2 jeweils unabhängig eine Gruppe mit 5 bis 20 Kohlenstoffen sind, die durch die folgende allgemeine Formel (2) wiedergegeben wird.
  • In der vorliegenden Beschreibung bedeutet „phosphorige Säure“ H3PO3, die eine Oxosäure des Phosphors mit einer Oxidationszahl von +III ist. Während die durch die allgemeine Formel (1) dargestellte Phosphitesterverbindung normalerweise Tautomerie aufweist, fallen alle Tautomere der durch die allgemeine Formel (1) dargestellten Verbindung unter die Komponente (B) in der vorliegenden Beschreibung.
    Figure DE102020002249B4_0006
    wobei in der allgemeinen Formel (2) R3 eine geradkettige C2-17-Kohlenwasserstoffgruppe, vorzugsweise eine Ethylengruppe oder eine Propylengruppe und in einer Ausführungsform eine Ethylengruppe ist; R4 eine geradkettige C2-17-Kohlenwasserstoffgruppe, vorzugsweise eine geradkettige C2-16-Kohlenwasserstoffgruppe und bevorzugter eine geradkettige C2-10-Kohlenwasserstoffgruppe ist.
  • Die Verwendung der Phosphitesterverbindung mit der vorstehenden Struktur als Komponente (B) kann zu einer verbesserten Anti-Fresseigenschaft und Anti-Ermüdungsleistung führen.
  • Bevorzugte Beispiele für R1 und R2 sind die 3-Thiapentylgruppe, 3-Thiahexylgruppe, 3-Thiaheptylgruppe, 3-Thiaoctylgruppe, 3-Thianonylgruppe, 3-Thiadecylgruppe, 3-Thiundecylgruppe und 4-Thiahexylgruppe.
  • Der Gehalt der Komponente (B) in der Schmierölzusammensetzung beträgt 0,01 bis 0,06 Massen-%, vorzugsweise 0,02 bis 0,05 Massen-% und bevorzugter 0,02 bis 0,04 Massen-%, in Bezug auf Phosphor auf der Basis der Gesamtmasse der Schmierölzusammensetzung. Der Gehalt der Komponente (B) an der vorstehend beschriebenen Obergrenze oder darunter kann zu einer verbesserten elektrischen Isolierung eines Frischöls, einer verbesserten elektrischen Isolierung der oxidativ verschlechterten Zusammensetzung und einer verbesserten Anti-Fresseigenschaft führen. Der Gehalt der Komponente (B) an der vorstehend beschriebenen Untergrenze oder darunter kann zu einer verbesserten Anti-Fresseigenschaft und Anti-Ermüdungsleistung führen.
  • <(C) Thiadiazolverbindung>
  • Die Schmierölzusammensetzung der vorliegenden Erfindung umfasst weiter (C) eine Thiadiazolverbindung (kann nachstehend als „Komponente (C)“ bezeichnet werden). Als Komponente (C) kann eine Thiadiazolverbindung einzeln verwendet werden und mindestens zwei Thiadiazolverbindungen können in Kombination verwendet werden.
  • Beispiele für die Komponente (C) sind 1,3,4-Thiadiazol der folgenden allgemeinen Formel (3), 1,2,4-Thiadiazolverbindung der folgenden allgemeinen Formel (4) und 1,2,3-Thiadiazolverbindung der folgenden allgemeinen Formel (5).
    Figure DE102020002249B4_0007
    Figure DE102020002249B4_0008
    Figure DE102020002249B4_0009
    (in den allgemeinen Formeln (3) bis (5) können R5 und R6 gleich oder verschieden sein und stellen jeweils unabhängig ein Wasserstoffatom oder eine C1-20-Kohlenwasserstoffgruppe dar; und a und b können gleich oder verschieden sein und stellen jeweils unabhängig ganze Zahlen von 0 bis 8 dar).
  • Unter den vorstehenden Thiadiazolverbindungen kann eine Thiadiazolverbindung, die durch eine der vorstehenden allgemeinen Formeln (3) bis (5) wiedergegeben wird und eine Hydrocarbyldithiogruppe aufweist, besonders bevorzugt verwendet werden.
  • Der Gehalt der Komponente (C) in der Schmierölzusammensetzung beträgt 0,01 bis 0,2 Massen-% auf der Basis der Gesamtmasse der Schmierölzusammensetzung. Der Gehalt der Komponente (C) an der vorstehend beschriebenen Untergrenze oder darüber kann zu einer verbesserten Korrosionsschutzwirkung von Kupfer führen. Der Gehalt der Komponente (C) an der vorstehend beschriebenen Obergrenze oder darunter kann zu einer verbesserten elektrischen Isolierung eines Frischöls und zu einer verbesserten elektrischen Isolierung der oxidativ verschlechterten Zusammensetzung führen.
  • <(D) Calciumsalicylat-Detergens>
  • Die Schmierölzusammensetzung der vorliegenden Erfindung umfasst (D) ein Calciumsalicylat-Detergens (kann nachstehend einfach als „Komponente (D)“ bezeichnet werden). Als Komponente (D) kann ein Calciumsalicylat oder ein basisches Salz oder überbasisches Salz davon verwendet werden. Als Komponente (D) kann ein Calciumsalicylat-Detergens einzeln verwendet werden und mindestens zwei Calciumsalicylat-Detergenzien können in Kombination verwendet werden. Beispiele für das Calciumsalicylat sind eine Verbindung, die durch die folgende allgemeine Formel (6) wiedergegeben wird.
    Figure DE102020002249B4_0010
  • In der allgemeinen Formel (6) stellt R7 jeweils unabhängig eine C14-30-Alkyl- oder Alkenylgruppe dar und c stellt 1 oder 2 dar und ist vorzugsweise 1. Die Komponente (D) kann ein Gemisch aus einer Verbindung mit c = 1 und einer Verbindung mit c = 2 sein. Wenn c = 2 ist, kann R7 eine beliebige Kombination verschiedener Gruppen sein.
  • Eine bevorzugte Ausführungsform des Calciumsalicylat-Detergens kann ein Calciumsalicylat der vorstehenden allgemeinen Formel (6) mit c = 1 oder ein basisches Salz oder überbasisches Salz davon sein.
  • Ein Verfahren zur Herstellung des Calciumsalicylats ist nicht besonders eingeschränkt und ein bekanntes Verfahren zur Herstellung von Monoalkylsalicylaten oder dergleichen kann verwendet werden. Zum Beispiel kann das Calciumsalicylat gewonnen werden durch: Reagieren lassen einer Metallbase wie Calciumoxid und -hydroxid mit einer Monoalkylsalicylsäure, die durch Alkylierung eines Phenols als Ausgangsmaterial mit einem Olefin erhalten wird, und anschließende Carboxylierung des resultierenden Produkts mit Kohlensäuregas oder dergleichen, oder mit einer Monoalkylsalicylsäure, die durch Alkylierung einer Salicylsäure als Ausgangsmaterial mit einem Äquivalent des Olefins oder dergleichen erhalten wird; Umwandeln der vorstehenden Monoalkylsalicylsäure oder dergleichen in ein Alkalimetallsalz, wie ein Natriumsalz und ein Kaliumsalz, und anschließendes Durchführen der Transmetallierung mit einem Calciumsalz oder dergleichen.
  • Das Verfahren zur Gewinnung des überbasischen Calciumsalicylats ist nicht besonders eingeschränkt. Beispielsweise wird ein Calciumsalicylat mit einer Calciumbase wie Calciumhydroxid in Gegenwart von Kohlensäuregas zur Reaktion gebracht, wodurch das überbasische Calciumsalicylat gewonnen werden kann.
  • Die Basenzahl der Komponente (D) ist nicht besonders begrenzt, sondern beträgt vorzugsweise 50 bis 350 mg KOH/g, bevorzugter 100 bis 350 mg KOH/g und besonders bevorzugt 150 bis 350 mg KOH/g. Die Basenzahl der Komponente (D) an der vorstehend beschriebenen Untergrenze oder darüber kann zu einer weiter verbesserten elektrischen Isolierung der oxidativ verschlechterten Zusammensetzung führen. In der vorliegenden Beschreibung bedeutet eine Basenzahl eine mit dem Perchlorsäureverfahren gemessene Basenzahl, die der JIS K2501 entspricht. Im Allgemeinen werden metallische Detergenzien durch Reaktion in einem Verdünnungsmittel wie einem Lösungsmittel und einem Grundschmieröl erhalten. Daher sind metallische Detergenzien in einem Verdünnungsmittel wie einem Grundschmieröl verdünnt auf dem Markt. In der vorliegenden Beschreibung bedeutet die Basenzahl eines metallischen Detergens eine Basenzahl, da ein Verdünnungsmittel enthalten ist.
  • Der Gehalt der Komponente (D) in der Schmierölzusammensetzung beträgt 0,005 bis 0,03 Massen-% und vorzugsweise 0,005 bis 0,02 Massen-%, in Bezug auf Calcium auf der Basis der Gesamtmasse der Schmierölzusammensetzung. Der Gehalt der Komponente (D) an der vorstehend beschriebenen Obergrenze oder weniger kann zu einer verbesserten elektrischen Isolierung eines Frischöls und zu einer verbesserten elektrischen Isolierung der oxidativ verschlechterten Zusammensetzung führen. Der Gehalt der Komponente (D) an der vorstehend beschriebenen Untergrenze oder darüber kann zu einer verbesserten Anti-Ermüdungsleistung führen.
  • Die Schmierölzusammensetzung darf nur das Calciumsalicylat-Detergens enthalten und kann weiter mindestens ein anderes metallisches Detergens als das Calciumsalicylat-Detergens (wie ein Calciumsulfonat-Detergens und ein Calciumphenat-Detergens) als metallisches Detergens enthalten. Der Gesamtgehalt des metallischen Detergens in der Schmierölzusammensetzung beträgt vorzugsweise 0,005 bis 0,03 Massen-%, in Bezug auf das Metall. Der Gesamtgehalt des metallischen Detergens in der Schmierölzusammensetzung bei der vorstehend beschriebenen Obergrenze oder darunter kann zu einer verbesserten elektrischen Isolierung eines Frischöls und zu einer weiter verbesserten elektrischen Isolierung der oxidativ verschlechterten Zusammensetzung führen. Der Anteil der Salicylate an der Gesamtseifengruppe des metallischen Detergens, d.h. der Massenanteil der Gesamtseifengruppe des Salicylat-Detergens, bezogen auf organische Säure, an der Masse der Gesamtseifengruppe des metallischen Detergens, in Bezug auf organische Säure, beträgt vorzugsweise 65 bis 100 Massen-% und bevorzugter 90 bis 100 Massen-%. Ein Beitrag der Salicylate zum Gesamtgehalt des metallischen Detergens an der vorstehend beschriebenen Untergrenze oder darüber kann zu einer weiteren Verbesserung der Anti-Ermüdungsleistung führen. In der vorliegenden Beschreibung bedeutet eine Seifengruppe des metallischen Detergens eine konjugierte Base einer organischen Säure, die den Seifengehalt des metallischen Detergens ausmacht (Beispiele hierfür im Salicylat-Detergens sind Alkylsalicylat-Anionen, Beispiele hierfür im Sulfonat-Detergens sind Alkylbenzolsulfonat-Anionen und Beispiele hierfür im Phenat-Detergens sind Alkylphenat-Anionen). Im Allgemeinen wird auf dem Gebiet der Schmieröle eine organische saure Metallbase, die in einem Grundöl eine Mizelle bilden kann (wie Alkali- oder Erdalkalimetallalkylsalicylate, Alkali- oder Erdalkalimetallalkylbenzolsulfonate und Alkali- oder Erdalkalimetallalkylphenate), oder ein Gemisch aus einer solchen organischen sauren Metallbase und einem basischen Metallsalz (wie Hydroxide, Carbonate und Borate eines Alkali- oder Erdalkalimetalls, das eine solche organische saure Metallbase bildet) als metallisches Detergens verwendet. Eine solche organische Säure hat normalerweise mindestens eine polare Gruppe mit Broensted-Acidität (wie eine Carboxygruppe, eine Sulfogruppe und eine phenolische Hydroxygruppe), so dass sie ein Salz mit einer Metallbase bilden kann, und mindestens eine lipophile Gruppe wie lineare oder verzweigtkettige Alkylgruppen (Beispiele hierfür sind lineare oder verzweigtkettige Alkylgruppen mit 6 oder mehr Kohlenstoffatomen) in ihrem Molekül.
  • <(E) Benzotriazol/Tolyltriazol-Metalldesaktivator>
  • In einer bevorzugten Ausführungsform kann die Schmierölzusammensetzung weiter einen Tolyltriazol-Metalldesaktivator und/oder einen Benzotriazol-Metalldesaktivator (kann nachstehend als „Komponente (E)“ bezeichnet werden) umfassen. Als Komponente (E) kann jeder in Schmierölen verwendete Tolyltriazol-Metalldesaktivator und/oder Benzotriazol-Metalldesaktivator ohne besondere Einschränkung verwendet werden. Als Komponente (E) kann eine Verbindung einzeln verwendet werden und mindestens zwei Verbindungen können in Kombination verwendet werden.
  • Die Schmierölzusammensetzung umfasst nicht notwendigerweise die Komponente (E). Wenn die Schmierölzusammensetzung die Komponente (E) umfasst, beträgt deren Gehalt vorzugsweise 0,001 bis 0,1 Massen-%, bevorzugter 0,001 bis 0,075 Massen-% und besonders bevorzugt 0,001 bis 0,05 Massen-%. Der Gehalt der Komponente (E) an der vorstehend beschriebenen Untergrenze oder darüber kann zu einer weiter verbesserten Korrosionsschutzwirkung von Kupfer führen. Der Gehalt der Komponente (E) an der vorstehend beschriebenen Obergrenze oder weniger kann zu einer verbesserten elektrischen Isolierung eines Frischöls und zu einer verbesserten Verschleißschutzleistung sowie zu einer weiter verbesserten Anti-Fresseigenschaft und einer weiter verbesserten elektrischen Isolierung der oxidativ verschlechterten Zusammensetzung führen.
  • <(F) Aschefreies Succinimid-Dispergiermittel >
  • In einer bevorzugten Ausführungsform kann die Schmierölzusammensetzung weiter (F) ein aschefreies Succinimid-Dispergiermittel (kann nachstehend als „Komponente (F)“ bezeichnet werden) enthalten. Die Komponente (F) kann ein boriertes aschefreies Succinimid-Dispergiermittel enthalten, kann ein nicht boriertes aschefreies Succinimid-Dispergiermittel enthalten und kann die Kombination davon umfassen. Im Hinblick auf die Oxidationsstabilität enthält die Komponente (F) vorzugsweise ein boriertes aschefreies Succinimid-Dispergiermittel.
  • Als Komponente (F) kann zum Beispiel Succinimid mit mindestens einer Alkyl- oder Alkenylgruppe in ihrem Molekül oder ein Derivat davon verwendet werden. Beispiele für Succinimid mit mindestens einer Alkyl- oder Alkenylgruppe in seinem Molekül enthalten eine Verbindung, die durch die folgende allgemeine Formel (7) oder (8) wiedergegeben wird.
    Figure DE102020002249B4_0011
    Figure DE102020002249B4_0012
  • In der allgemeinen Formel (7) stellt R8 eine C40-400-Alkyl- oder Alkenylgruppe dar, und d ist eine ganze Zahl von 1 bis 5, vorzugsweise 2 bis 4. Die Kohlenstoffzahl von R8 beträgt vorzugsweise 60 bis 350.
  • In der allgemeinen Formel (8) stellen R9 und R10 jeweils unabhängig eine C40-400-Alkyl- oder Alkenylgruppe dar und können eine beliebige Kombination verschiedener Gruppen sein; und e ist eine ganze Zahl von 0 bis 4, vorzugsweise 1 bis 4 und bevorzugter 1 bis 3. Die Kohlenstoffzahlen von R9 bis R10 sind vorzugsweise 60 bis 350.
  • Die Kohlenstoffzahlen von R8 bis R10 in den allgemeinen Formeln (7) und (8) an den vorstehend beschriebenen Untergrenzen oder darüber ermöglichen es, eine gute Löslichkeit im Grundschmieröl zu erhalten. Im Gegensatz dazu können die Kohlenstoffzahlen von R8 bis R10 an den vorstehend beschriebenen Obergrenzen oder darunter zu einer verbesserten Fließfähigkeit der Schmierölzusammensetzung bei niedrigen Temperaturen führen.
  • Die Alkyl- oder Alkenylgruppen (R6 bis R10) in den allgemeinen Formeln (7) und (8) können linear oder verzweigt sein. Bevorzugte Beispiele hierfür sind verzweigte Alkylgruppen und verzweigte Alkenylgruppen, die sich von Oligomeren von Olefinen wie Propen, 1-Buten und Isobuten oder von Co-Oligomeren von Ethylen und Propylen ableiten. Unter ihnen ist eine verzweigte Alkyl- oder Alkenylgruppe, die sich von Oligomeren von Isobuten ableitet, die üblicherweise als Polyisobutylen bezeichnet werden, oder eine Polybutenylgruppe besonders bevorzugt.
  • Bevorzugte zahlenmittlere Molekulargewichte der Alkyl- oder Alkenylgruppen (R8 bis R10) in den allgemeinen Formeln (7) und (8) sind 800 bis 3500 und vorzugsweise 1000 bis 3500.
  • Succinimid, das mindestens eine Alkyl- oder Alkenylgruppe in seinem Molekül aufweist, enthält sogenanntes Monotyp-Succinimid, das durch die allgemeine Formel (7) wiedergegeben wird, wobei die Addition von Bernsteinsäureanhydrid nur an einem Ende einer Polyaminkette stattgefunden hat, und sogenanntes Bistyp-Succinimid, das durch die allgemeine Formel (8) wiedergegeben wird, wobei die Addition von Bernsteinsäureanhydriden an beiden Enden einer Polyaminkette stattgefunden hat. Die Schmierölzusammensetzung kann entweder Monotyp- oder Bistyp-Succinimid umfassen und kann beide als Gemisch enthalten. Der Gehalt an Bistyp-Succinimid oder Derivaten davon in der Komponente (F) beträgt vorzugsweise nicht weniger als 50 Massen-% und bevorzugter nicht weniger als 70 Massen-%, auf der Basis der Gesamtmasse der Komponente (F) (100 Massen-%).
  • Das Verfahren zur Herstellung von Succinimid mit mindestens einer Alkyl- oder Alkenylgruppe in seinem Molekül ist nicht speziell begrenzt. Ein solches Succinimid kann zum Beispiel als Kondensationsreaktionsprodukt erhalten werden durch: Reaktion von Alkyl- oder Alkenylbernsteinsäure mit einer C40-400-Alkyl- oder Alkenylgruppe oder einem Anhydrid davon mit einem Polyamin. Als Komponente (F) kann ein solches Kondensationsprodukt so verwendet werden, wie es ist, und kann in ein Derivat umgewandelt werden, dessen Verwendung später beschrieben wird. Ein Kondensationsprodukt aus Alkyl- oder Alkenylbernsteinsäure oder einem Anhydrid davon und einem Polyamin kann ein Bistyp-Succinimid sein, bei dem beide Enden einer Polyaminkette imidiert sind (siehe allgemeine Formel (8)), kann ein Monotyp-Succinimid sein, bei dem nur ein Ende einer Polyaminkette imidiert ist (siehe allgemeine Formel (7)), und kann ein Gemisch davon sein. Hier kann ein Alkenylbernsteinsäureanhydrid mit einer C40-400-Alkenylgruppe zum Beispiel durch Reaktion eines C40-400-Olefins mit Maleinsäureanhydrid bei 100 bis 200°C erhalten werden. Dieses Alkenylbernsteinsäureanhydrid kann weiter einer Hydrierungsreaktion unterzogen werden, die es ermöglicht, ein Alkylbernsteinsäureanhydrid mit einer C40-400-Alkylgruppe zu erhalten. Beispiele für ein Polyamin sind Diethylentriamin, Triethylentetramin, Tetraethylenpentamin und Pentaethylenhexamin sowie beliebige Gemische davon. Vorzugsweise kann ein Polyamin-Rohmaterial verwendet werden, das mindestens einen aus ihnen ausgewählt enthält. Das Polyamin-Rohmaterial kann weiter oder gegebenenfalls Ethylendiamin umfassen. Im Hinblick auf die Verbesserung der Leistung des Kondensationsprodukts oder Derivats davon als Dispergiermittel beträgt der Gehalt an Ethylendiamin im Polyamin-Rohmaterial vorzugsweise 0 bis 10 Massen-% und bevorzugter 0 bis 5 Massen-%, auf der Basis der Gesamtmasse eines Polyamins. Succinimid, erhalten als Kondensationsreaktionsprodukt von Alkyl- oder Alkenylbernsteinsäure mit einer C40-400-Alkyl- oder Alkenylgruppe oder deren Anhydriden und einem Gemisch von mindestens zwei Polyaminen, ist ein Gemisch von Verbindungen der allgemeinen Formeln (7) oder (8), die sich in den Werten d oder e unterscheiden.
  • Als Succinimid-Derivat kann vorzugsweise eine Bor-modifizierte Verbindung (boriertes Succinimid) verwendet werden, in der ein Teil oder die Gesamtheit der restlichen Aminogruppen und/oder Iminogruppen neutralisiert oder amidiert ist/sind, indem Borsäure mit dem vorstehend beschriebenen Succinimid vorzugsweise zur Reaktion gebracht wird.
  • Das gewichtsmittlere Molekulargewicht der Komponente (F) beträgt 1000 bis 20000, bevorzugter 2000 bis 20000, weiter bevorzugt 3000 bis 15000 und besonders bevorzugt 4000 bis 9000. Das gewichtsmittlere Molekulargewicht der Komponente (F) an der vorstehend beschriebenen Untergrenze oder darüber kann zu einer verbesserten elektrischen Isolierung eines Frischöls und zu einer weiter verbesserten elektrischen Isolierung der oxidativ verschlechterten Zusammensetzung führen. Das gewichtsmittlere Molekulargewicht der Komponente (F) an der vorstehend beschriebenen Obergrenze oder darunter kann zu einer weiter verbesserten elektrischen Isolierung der oxidativ verschlechterten Zusammensetzung führen.
  • Die Schmierölzusammensetzung umfasst nicht notwendigerweise die Komponente (F). Wenn die Schmierölzusammensetzung die Komponente (F) umfasst, beträgt deren Gehalt vorzugsweise nicht mehr als 0,1 Massen-%, bevorzugter 0,01 bis 0,08 Massen-% und weiter bevorzugt 0,03 bis 0,08 Massen-%, in Bezug auf Stickstoff, auf der Basis der Gesamtmasse der Schmierölzusammensetzung. Der Gehalt der Komponente (F) an der vorstehend beschriebenen Untergrenze oder darüber kann zu einer verbesserten elektrischen Isolierung eines Frischöls führen. Der Gehalt der Komponente (F) an der vorstehend beschriebenen Obergrenze oder darunter kann zu einer verbesserten elektrischen Isolierung eines Frischöls und zu einer weiter verbesserten elektrischen Isolierung der oxidativ verschlechterten Zusammensetzung führen.
  • <(G) Antioxidationsmittel >
  • In einer bevorzugten Ausführungsform kann die Schmierölzusammensetzung weiter (G) ein Antioxidationsmittel (kann nachstehend als „Komponente (G)“ bezeichnet werden) umfassen. Als Komponente (G) kann eine Verbindung einzeln verwendet werden und mindestens zwei Verbindungen können in Kombination verwendet werden. Als Komponente (G) kann jedes bekannte Antioxidationsmittel, wie ein Amin-Antioxidationsmittel und ein phenolisches Antioxidationsmittel, ohne besondere Einschränkung verwendet werden.
  • Beispiele für ein Amin-Antioxidationsmittel sind aromatische Amin-Antioxidationsmittel und gehinderte Amin-Antioxidationsmittel. Beispiele für aromatische Amin-Antioxidationsmittel sind primäre aromatische Aminverbindungen wie alkyliertes α-Naphthylamin; und sekundäre aromatische Aminverbindungen wie alkyliertes Diphenylamin, Phenyl-α-naphthylamin, alkyliertes Phenyl-α-naphthylamin und Phenyl-β-naphthylamin. Als aromatisches Amin-Antioxidationsmittel kann vorzugsweise alkyliertes Diphenylamin oder alkyliertes Phenyl-α-naphthylamin oder eine Kombination davon verwendet werden.
  • Beispiele für gehinderte Amin-Antioxidationsmittel sind 2,2,6,6-Tetraalkylpiperidin-Derivate. Als 2,2,6,6-Tetraalkylpiperidin-Derivat ist ein 2,2,6,6-Tetraalkylpiperidin-Derivat mit einem Substituenten in 4-Position bevorzugt. Zwei 2,2,6,6-Tetraalkylpiperidin-Gerüste können über einen Substituenten in ihren jeweiligen 4-Positionen miteinander verbunden sein. Es darf kein Substituent in N-Position des 2,2,6,6-Tetraalkylpiperidin-Gerüsts vorhanden sein, und eine C1-4-Alkylgruppe kann in N-Position substituiert sein. Das 2,2,6,6-Tetraalkylpiperidin-Gerüst ist vorzugsweise das 2,2,6,6-Tetramethylpiperidin-Gerüst.
  • Zu den Substituenten in 4-Position des 2,2,6,6-Tetraalkylpiperidin-Gerüsts gehören die Acyloxygruppe (R11COO-), die Alkoxygruppe (R11O-), die Alkylaminogruppe (R11NH-) und die Acylaminogruppe (R11CONH-). R11 ist vorzugsweise eine C1-30-, bevorzugter eine C1-24- und weiter bevorzugt eine C1-20-Kohlenwasserstoffgruppe. Beispiele für die Kohlenwasserstoffgruppe sind eine Alkylgruppe, eine Alkenylgruppe, eine Cycloalkylgruppe, eine Alkylcycloalkylgruppe, eine Arylgruppe, eine Alkylarylgruppe und eine Arylalkylgruppe.
  • Beispiele für Substituenten, wenn zwei 2,2,6,6-Tetraalkylpiperidin-Gerüste über einen Substituenten in ihren jeweiligen 4-Positionen miteinander verbunden sind, sind die Hydrocarbylenbis(carbonyloxy)-Gruppe (-OOC-R12-COO-), die Hydrocarbylendiaminogruppe (-HN-R12-NH-) und die Hydrocarbylenbis(carbonylamino)-Gruppe (-HNCO-R12-CONH-). R12 ist vorzugsweise eine C1-30-Hydrocarbylengruppe, die bevorzugter eine Alkylengruppe ist.
  • Eine Acyloxygruppe ist als Substituent in 4-Position des Gerüsts von 2,2,6,6-Tetraalkylpiperidin bevorzugt. Ein Beispiel für Verbindungen mit einer Acyloxygruppe in 4-Position des 2,2,6,6-Tetraalkylpiperidin-Gerüsts ist ein Ester von 2,2,6,6-Tetramethyl-4-piperidinol und einer Carbonsäure. Beispiele für eine solche Carbonsäure sind lineare oder verzweigtkettige aliphatische C8-20-Carbonsäuren.
  • Beispiele für phenolische Antioxidationsmittel sind 4,4'-Methylenbis(2,6-ditert-butylphenol); 4,4'-Bis(2,6-di-tert-butylphenol); 4,4'-Bis(2-methyl-6-tert-butylphenol); 2,2'-Methylenbis(4-ethyl-6-tert-butylphenol); 2,2'-Methylenbis(4-methyl-6-tert-butylphenol); 4,4'-Butylidenbis(3-methyl-6-tert-butylphenol); 4,4'-Isopropylidenbis(2,6-di-tert-butylphenol); 2,2'-Methylenbis(4-methyl-6-nonylphenol); 2,2'-Isobutylidenbis(4,6-dimethylphenol); 2,2'-Methylenbis(4-methyl-6-cyclohexylphenol); 2,6-Di-tert-butyl-4-methylphenol; 2,6-Di-tert-butyl-4-ethylphenol; 2,4-Dimethyl-6-tert-butylphenol; 2,6-Di-tert-butyl-4-(N,N'dimethylaminomethyl)phenol; 4,4'-Thiobis(2-methyl-6-tert-butylphenol); 4,4'-Thiobis(3-methyl-6-tert-butylphenol); 2,2'-Thiobis(4-methyl-6-tert-butylphenol); Bis(3-methyl-4-hydroxy-5-tert-butylbenzyl)sulfid; Bis(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl)sulfid; 3-(3,5-Di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propionsäureester und 3-Methyl-5-tert-butyl-4-hydroxyphenolfettsäureester. Beispiele für 3-(3,5-Di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propionsäureester sind Octyl-3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propionat; Decyl-3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propionat; Dodecyl-3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propionat; Tetradecyl-3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propionat; Hexadecyl-3-(3,5-di-tert.-butyl-4-hydroxyphenyl)propionat; Octadecyl-3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propionat; Pentaerythrittetrakis[3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propionat] und 2,2'-Thiodiethylen-bis[3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propionat].
  • Die Schmierölzusammensetzung umfasst nicht notwendigerweise die Komponente (G). Wenn die Schmierölzusammensetzung ein Amin-Antioxidationsmittel als Komponente (G) umfasst, beträgt dessen Gehalt vorzugsweise 0,005 Massen-% bis 0,15 Massen-% und bevorzugter 0,005 Massen-% bis 0,12 Massen-%, in Bezug auf Stickstoff auf der Basis der Gesamtmasse der Schmierölzusammensetzung. Der Gehalt des Amin-Antioxidationsmittels bei der vorstehend beschriebenen Obergrenze oder darunter kann zu einer verbesserten elektrischen Isolierung eines Frischöls und zu einer weiter verbesserten elektrischen Isolierung der oxidativ verschlechterten Zusammensetzung führen.
  • Wenn die Schmierölzusammensetzung ein phenolisches Antioxidationsmittel als Komponente (G) umfasst, beträgt dessen Gehalt vorzugsweise 0,1 Massen-% bis 1,5 Massen-% und bevorzugter 0,1 Massen-% bis 1,0 Massen-%, auf der Basis der Gesamtmasse der Schmierölzusammensetzung. Der Gehalt des phenolischen Antioxidationsmittels bei der vorstehend beschriebenen Obergrenze oder darunter kann zu einer verbesserten elektrischen Isolierung eines Frischöls und zu einer weiter verbesserten elektrischen Isolierung der oxidativ verschlechterten Zusammensetzung führen.
  • <Sonstige Additive>
  • In einer Ausführungsform kann die Schmierölzusammensetzung weiter mindestens ein Additiv enthalten, das ausgewählt ist aus Stockpunkterniedrigern, die nicht die Komponente (A) sind, Verschleißschutzmitteln oder Hochdruckmitteln, die nicht die Komponente (B) sind, Reibungsmodifizierungsmitteln, Korrosionsinhibitoren, die nicht die Komponenten (C) und (E) sind, Metalldesaktivatoren, die nicht die Komponenten (C) und (E) sind, Rostschutzmitteln, Dismulgatoren, Antischaummitteln und Färbemitteln.
  • Als ein Stockpunkterniedriger, der nicht die Komponente (A) ist, kann jeder bekannte Stockpunkterniedriger, wie ein Polymer, das nicht unter die Komponente (A) fällt, ohne besondere Einschränkung verwendet werden. Die Schmierölzusammensetzung enthält nicht notwendigerweise den Stockpunkterniedriger. Wenn die Schmierölzusammensetzung den Stockpunkterniedriger umfasst, beträgt dessen Gehalt vorzugsweise nicht mehr als 1 Massen-% und bevorzugter nicht mehr als 0,5 Massen-%, auf der Basis der Gesamtmasse der Zusammensetzung. Deren Gehalt an der vorstehend beschriebenen Obergrenze oder darunter kann zu einer verbesserten elektrischen Isolierung eines Frischöls und zu einer weiter verbesserten elektrischen Isolierung der oxidativ verschlechterten Zusammensetzung führen. Die Untergrenze ihres Gehalts ist nicht besonders eingeschränkt, kann aber in einer Ausführungsform nicht weniger als 0,1 Massen-% betragen.
  • Beispiele für andere Verschleißschutzmittel oder Hochdruckmittel als die Komponente (B) sind Schwefel enthaltende Verbindungen wie Disulfide, geschwefelte Olefine, geschwefelte Öle und Dithiocarbamate sowie andere Phosphor enthaltende Verschleißschutzmittel als die Komponente (B). Beispiele für andere Phosphor enthaltende Verschleißschutzmittel als die Komponente (B) beinhalten Phosphorsäure, Thiophosphorsäure, Dithiophosphorsäure, Trithiophosphorsäure und Voll- oder Teilester davon; phosphorige Säure, thiophosphorige Säure, dithiophosphorige Säure, trithiophosphorige Säure, Monoester davon, Diester davon (ausgenommen Diester, die durch die allgemeine Formel (1) dargestellt werden) und Triester davon. Die Schmierölzusammensetzung umfasst nicht notwendigerweise ein anderes Verschleißschutzmittel als die Komponente (B). Wenn die Schmierölzusammensetzung ein von der Komponente (B) verschiedenes Verschleißschutzmittel umfasst, beträgt dessen Gehalt vorzugsweise nicht mehr als 10 Massen-% und bevorzugter nicht mehr als 5 Massen-%, auf der Basis der Gesamtmasse der Zusammensetzung. Deren Gehalt an der vorstehend beschriebenen Obergrenze oder darunter kann zu einer verbesserten elektrischen Isolierung eines Frischöls und zu einer weiter verbesserten elektrischen Isolierung der oxidativ verschlechterten Zusammensetzung führen. Die Untergrenze ihres Gehalts ist nicht besonders eingeschränkt, kann aber in einer Ausführungsform nicht weniger als 1 Massen-% betragen.
  • Die Schmierölzusammensetzung kann gegebenenfalls ein anderes Phosphor enthaltendes Verschleißschutzmittel als die Komponente (B) enthalten. Der Gesamtphosphorgehalt in der Schmierölzusammensetzung beträgt vorzugsweise nicht mehr als 0,06 Massen-%. Der Gesamtphosphorgehalt in der Schmierölzusammensetzung bei der vorstehend beschriebenen Obergrenze oder darunter kann zu einer verbesserten elektrischen Isolierung eines Frischöls und zu einer weiter verbesserten elektrischen Isolierung der oxidativ verschlechterten Zusammensetzung führen. In einer Ausführungsform beträgt der Gehalt eines Phosphor enthaltenden Verschleißschutzmittels, das nicht die Komponente (B) in der Schmierölzusammensetzung ist, vorzugsweise nicht mehr als 0,05 Massen-%, bevorzugter nicht mehr als 0,03 Massen-% und weiter bevorzugt nicht mehr als 0,02 Massen-%, in Bezug auf Phosphor auf der Basis der Gesamtmasse der Zusammensetzung. Der Gehalt eines anderen Phosphor enthaltenden Verschleißschutzmittels als die Komponente (B) an der vorstehend beschriebenen Obergrenze oder darunter kann zu einer verbesserten elektrischen Isolierung eines Frischöls und zu einer weiter verbesserten elektrischen Isolierung der oxidativ verschlechterten Zusammensetzung führen.
  • Als Reibungsmodifizierungsmittel kann zum Beispiel mindestens ein Reibungsmodifizierungsmittel verwendet werden, das aus organischen Molybdänverbindungen und aschefreien Reibungsmodifizierungsmittelen ausgewählt ist. Die Schmierölzusammensetzung umfasst nicht notwendigerweise ein Reibungsmodifizierungsmittel. Wenn die Schmierölzusammensetzung ein Reibungsmodifizierungsmittel umfasst, beträgt dessen Gehalt vorzugsweise nicht mehr als 2 Massen-% und bevorzugter nicht mehr als 1 Massen-%, auf der Basis der Gesamtmasse der Zusammensetzung. Dessen Gehalt an der vorstehend beschriebenen Obergrenze oder darunter kann zu einer verbesserten elektrischen Isolierung eines Frischöls und zu einer weiter verbesserten elektrischen Isolierung der oxidativ verschlechterten Zusammensetzung führen. Die Untergrenze ihres Gehalts ist nicht besonders eingeschränkt, kann aber in einer Ausführungsform nicht weniger als 0,01 Massen-% betragen.
  • Beispiele für organische Molybdänverbindungen sind Schwefel enthaltende organische Molybdänverbindungen und organische Molybdänverbindungen, die keinen Schwefel als Bestandteilselement enthalten. Beispiele für Schwefel enthaltende organische Molybdänverbindungen sind Schwefel enthaltende organische Verbindungen wie Molybdändithiocarbamatverbindungen; Molybdändithiophosphatverbindungen; Komplexe von Molybdänverbindungen (Beispiele hierfür sind: Molybdänoxide wie Molybdändioxid und Molybdäntrioxid; Molybdänsäuren wie Orthomolybdänsäure, Paramolybdänsäure und geschwefelte (Poly)molybdänsäure; Molybdänsäuresalze wie Metallsalze und Ammoniumsalze dieser Molybdänsäuren; Molybdänsulfide wie Molybdändisulfid, Molybdäntrisulfid, Molybdänpentasulfid und Molybdänpolysulfid; Thiomolybdänsäure; Metallsalze und Aminsalze der Thiomolybdänsäure; und Molybdänhalogenide wie Molybdänchlorid) und Schwefel enthaltende organische Verbindungen (Beispiele davon sind: Alkyl(thio)xanthat, Thiadiazol, Mercaptothiadiazol, Thiocarbonat, Tetrahydrocarbylthiuramdisulfid, Bis(di(thio)hydrocarbyldithiophosphonat)disulfid, organisches (Poly)sulfid und geschwefelte Ester) oder andere organische Verbindungen; und Schwefel enthaltende organische Molybdänverbindungen, wie Komplexe von Schwefel enthaltenden Molybdänverbindungen, wie die vorstehend beschriebenen Molybdänsulfide und geschwefelten Molybdänsäuren, und Alkenylsuccinimid. Die organische Molybdänverbindung kann eine einkernige Molybdänverbindung und eine mehrkernige Molybdänverbindung sein, wie eine zweikernige Molybdänverbindung und eine dreikernige Molybdänverbindung. Beispiele für organische Molybdänverbindungen, die keinen Schwefel als Bestandteilselement enthalten, sind Molybdän-Amin-Komplexe, Molybdän-Succinimid-Komplexe, Molybdänsalze von organischen Säuren und Molybdänsalze von Alkoholen.
  • Die Schmierölzusammensetzung kann gegebenenfalls ein anderes Metall enthaltendes Additiv als das metallische Detergens enthalten (wie organische Molybdänverbindungen und Zinkdialkyldithiophosphat). Der Gesamtgehalt an Metallelementen in der Schmierölzusammensetzung beträgt vorzugsweise nicht mehr als 0,03 Massen-% in Bezug auf Metall, auf der Basis der Gesamtmasse der Zusammensetzung. Der Gesamtgehalt an Metallelementen in der Schmierölzusammensetzung bei der vorstehend beschriebenen Obergrenze oder darunter kann zu einer weiter verbesserten elektrischen Isolierung eines Frischöls und der oxidativ verschlechterten Zusammensetzung führen. In einer Ausführungsform beträgt der Gesamtgehalt eines anderen Metall enthaltenden Additivs als das metallische Detergens in der Schmierölzusammensetzung vorzugsweise nicht mehr als 0,010 Massen%, bevorzugter nicht mehr als 0,0075 Massen-% und weiter bevorzugt nicht mehr als 0,0050 Massen-%, in Bezug auf Metall auf der Basis der Gesamtmasse der Zusammensetzung. Der Gesamtgehalt eines anderen Metall enthaltenden Additivs als das metallische Detergens bei der vorstehend beschriebenen Obergrenze oder darunter kann zu einer weiter verbesserten elektrischen Isolierung eines Frischöls und der oxidativ verschlechterten Zusammensetzung führen.
  • Als aschefreies Reibungsmodifizierungsmittel kann jedes bekannte Reibungsmodifizierungsmittel auf Ölbasis ohne jede Einschränkung verwendet werden. Beispiele für das aschefreie Reibungsmodifizierungsmittel beinhalten C6-50-Verbindungen, die in ihren Molekülen mindestens ein Heteroatom enthalten, das aus einem Sauerstoffatom, einem Stickstoffatom und einem Schwefelatom ausgewählt ist. Genauer gesagt kann vorzugsweise ein aschefreies Reibungsmodifizierungsmittel wie aliphatische Aminverbindungen, aliphatische Imidverbindungen, Fettsäureester, Fettsäureamide, Fettsäurehydrazide, Fettsäuremetallsalze, aliphatische Alkohole, aliphatische Ether und aliphatische Harnstoffverbindungen verwendet werden, die in ihren Molekülen jeweils mindestens eine C6-30, vorzugsweise lineare oder verzweigte C6-30-Alkyl- oder Alkenylgruppe, aufweisen.
  • Als Korrosionsinhibitor, der keine der Komponenten (C) und (E) ist, kann zum Beispiel jeder bekannte Korrosionsinhibitor, wie zum Beispiel Imidazolverbindungen, ohne besondere Einschränkung verwendet werden. Die Schmierölzusammensetzung umfasst außer den Komponenten (C) und (E) nicht unbedingt einen weiteren Korrosionsinhibitor. Wenn die Schmierölzusammensetzung einen anderen Korrosionsinhibitor als die Komponenten (C) und (E) umfasst, beträgt dessen Gehalt vorzugsweise nicht mehr als 1 Massen-% und bevorzugter nicht mehr als 0,5 Massen-%. Deren Gehalt bei der vorstehend beschriebenen Obergrenze oder darunter kann zu einer verbesserten elektrischen Isolierung eines Frischöls und zu einer weiter verbesserten elektrischen Isolierung der oxidativ verschlechterten Zusammensetzung führen. Die Untergrenze ihres Gehalts ist nicht besonders eingeschränkt, kann aber in einer Ausführungsform nicht weniger als 0,01 Massen-% betragen.
  • Als Metalldesaktivator, der nicht die Komponenten (C) und (E) ist, kann zum Beispiel jeder bekannte Metalldesaktivator wie Imidazolin, Pyrimidinderivate, Mercaptobenzothiazol, 2-(Alkyldithio)benzimidazol und β-(o-Carboxybenzylthio)propionitril ohne besondere Einschränkung verwendet werden. Die Schmierölzusammensetzung umfasst außer den Komponenten (C) und (E) nicht notwendigerweise einen Metalldesaktivator. Wenn die Schmierölzusammensetzung einen anderen Metalldesaktivator als die Komponenten (C) und (E) umfasst, beträgt dessen Gehalt vorzugsweise nicht mehr als 1 Massen-% und bevorzugter nicht mehr als 0,5 Massen-%. Dessen Gehalt bei der vorstehend beschriebenen Obergrenze oder darunter kann zu einer verbesserten elektrischen Isolierung eines Frischöls und zu einer weiter verbesserten elektrischen Isolierung der oxidativ verschlechterten Zusammensetzung führen. Die Untergrenze ihres Gehalts ist nicht besonders eingeschränkt, kann aber in einer Ausführungsform nicht weniger als 0,01 Massen-% betragen.
  • Als Rostschutzmittel kann zum Beispiel jedes bekannte Rostschutzmittel wie Petroleumsulfonat, Alkylbenzolsulfonat, Dinonylnaphthalinsulfonat, Alkenylsuccinatester und Polyolester ohne besondere Einschränkung verwendet werden. Die Schmierölzusammensetzung enthält nicht notwendigerweise ein Rostschutzmittel. Wenn die Schmierölzusammensetzung ein Rostschutzmittel umfasst, beträgt dessen Gehalt vorzugsweise nicht mehr als 1 Massen-% und bevorzugter nicht mehr als 0,5 Massen-%. Dessen Gehalt bei der vorstehend beschriebenen Obergrenze oder darunter kann zu einer verbesserten elektrischen Isolierung eines Frischöls und zu einer weiter verbesserten elektrischen Isolierung der oxidativ verschlechterten Zusammensetzung führen. Die Untergrenze ihres Gehalts ist nicht besonders eingeschränkt, kann aber in einer Ausführungsform nicht weniger als 0,01 Massen-% betragen.
  • Als Dismulgator kann zum Beispiel jeder bekannte Dismulgator wie nichtionische Tenside auf Polyoxyalkylenglykolbasis wie Polyoxyethylenalkylether, Polyoxyethylenalkylphenylether und Polyoxyethylenalkylnaphthylether ohne besondere Einschränkung verwendet werden. Die Schmierölzusammensetzung umfasst nicht notwendigerweise einen Dismulgator. Wenn die Schmierölzusammensetzung einen Dismulgator umfasst, beträgt dessen Gehalt vorzugsweise nicht mehr als 5 Massen-% und bevorzugter nicht mehr als 3 Massen-%. Dessen Gehalt bei der vorstehend beschriebenen Obergrenze oder darunter kann zu einer verbesserten elektrischen Isolierung eines Frischöls und zu einer weiter verbesserten elektrischen Isolierung der oxidativ verschlechterten Zusammensetzung führen. Die Untergrenze ihres Gehalts ist nicht besonders eingeschränkt, kann aber in einer Ausführungsform nicht weniger als 1 Massen-% betragen.
  • Als Antischaummittel kann jedes bekannte Antischaummittel wie Silikone, Fluorsilikone und Fluoralkylether verwendet werden. Die Schmierölzusammensetzung umfasst nicht notwendigerweise ein Antischaummittel. Wenn die Schmierölzusammensetzung ein Antischaummittel umfasst, beträgt dessen Gehalt vorzugsweise nicht mehr als 0,5 Massen-% und bevorzugter nicht mehr als 0,1 Massen-%. Dessen Gehalt bei der vorstehend beschriebenen Obergrenze oder darunter kann zu einer verbesserten elektrischen Isolierung eines Frischöls und zu einer weiter verbesserten elektrischen Isolierung der oxidativ verschlechterten Zusammensetzung führen. Die Untergrenze ihres Gehalts ist nicht besonders eingeschränkt, kann aber in einer Ausführungsform nicht weniger als 0,0001 Massen-% betragen.
  • Als Färbemittel kann zum Beispiel jedes bekannte Färbemittel, wie Azoverbindungen, verwendet werden.
  • <Schmierölzusammensetzung>
  • Die kinematische Viskosität der Schmierölzusammensetzung bei 100°C beträgt 1,8 bis 5,2 mm2/s und kann in einer Ausführungsform 2,8 bis 5,2 mm2/s betragen. Die kinematische Viskosität der Zusammensetzung bei 100°C bei der vorstehend beschriebenen Obergrenze oder darunter kann zu einer verbesserten Kraftstoffeffizienz führen. Die kinematische Viskosität der Zusammensetzung bei 100°C bei der vorstehend beschriebenen Untergrenze oder darüber kann zu einer verbesserten Anti-Fresseigenschaft, Verschleißschutzleistung, Anti-Ermüdungsleistung und elektrischen Isolierung eines Frischöls und der oxidativ verschlechterten Zusammensetzung führen.
  • Die kinematische Viskosität der Schmierölzusammensetzung bei 40°C beträgt 4,0 bis 20,0 mm2/s und kann in einer Ausführungsform 10,2 bis 18,3 mm2/s betragen. Die kinematische Viskosität der Zusammensetzung bei 40°C bei der vorstehend beschriebenen Obergrenze oder darunter kann zu einer verbesserten Kraftstoffeffizienz führen. Die kinematische Viskosität der Zusammensetzung bei 40°C bei der vorstehend beschriebenen Untergrenze oder darüber kann zu einer verbesserten Anti-Fresseigenschaft, Verschleißschutzleistung, Anti-Ermüdungsleistung und elektrischen Isolierung eines Frischöls und der oxidativ verschlechterten Zusammensetzung führen.
  • Die Schmierölzusammensetzung hat das Verhältnis [S]/[P] von 2,2 bis 4,0, wobei [S] einen Schwefelgehalt (Einheit: Massen-%) in der Schmierölzusammensetzung darstellt und [P] einen Phosphorgehalt (Einheit: Massen-%) in der Schmierölzusammensetzung darstellt. Das Verhältnis [S]/[P] in einer Ausführungsform kann 2,25 bis 4,0 betragen. Das Verhältnis [S]/[P] bei der vorstehend beschriebenen Obergrenze oder darunter kann zu einer verbesserten Anti-Fresseigenschaft und elektrischen Isolierung eines Frischöls und der oxidativ verschlechterten Zusammensetzung führen. Das Verhältnis [S]/[P] an der vorstehend beschriebenen Untergrenze oder darüber kann zu einer verbesserten Anti-Fresseigenschaft und Korrosionsschutzwirkung von Kupfer führen.
  • In einer Ausführungsform beträgt der spezifische Volumenwiderstand eines oxidativ verschlechterten Öls der Schmierölzusammensetzung bei 80°C vorzugsweise nicht weniger als 1,0 × 109 Ω•cm. In der vorliegenden Beschreibung ist der spezifische Volumenwiderstand des oxidativ verschlechterten Öls der spezifische Volumenwiderstand eines oxidativ verschlechterten Öls, gemessen bei 80°C in Öltemperatur, entsprechend dem in JIS C2101 angeführten Volumenwiderstandstest: Dieses oxidativ verschlechterte Öl wird durch Oxidationsbehandlung eines Frischöls bei 165°C für 150 Stunden gemäß dem in JIS K2514-1 angeführten ISOT-Verfahren (Indiana Stirring Oxidation Test) erhalten.
  • In einer Ausführungsform ist der Gesamtgehalt einer Verbindung (kann nachstehend als „aktive Wasserstoffverbindung auf O/N-Basis“ bezeichnet werden) mit einer nicht-phenolischen OH-Gruppe (die Teil einer anderen funktionellen Gruppe (wie zum Beispiel Carboxygruppe und Phosphorsäuregruppe) sein kann) oder eines Salzes davon, >NH-Gruppe oder -NH2-Gruppe (kann nachstehend als „aktiven Wasserstoff enthaltende Gruppe auf O/N-Basis“ bezeichnet werden), wobei die Verbindung zu keinem Gehalt an einem Poly(meth)acrylat (wie die Komponente (A)), einer Phosphitdiesterverbindung, die keine aktiven Wasserstoff enthaltende Gruppe auf O/N-Basis in ihrem Alkoholrest aufweist (wie die Komponente (B)), einer Thiadiazolverbindung (die Komponente (C)), einem metallischen Detergens (wie ein Metallsalicylat-Detergens wie die Komponente (D)) beiträgt, ein Metallsulfonat-Detergens und ein Metallphenat-Detergens), eine Benzotriazol- oder Tolyltriazol-Verbindung (die Komponente (E)), ein Succinimid-Reibungsmodifizierungsmittel (die Komponente (F)) und ein Amin-Antioxidationsmittel oder phenolisches Antioxidationsmittel (die Komponente (G)), kann vorzugsweise 0 bis 500 Massen-ppm, in einer Ausführungsform 0 bis 300 Massen-ppm und in einer anderen Ausführungsform 0 bis 150 Massen-ppm betragen, auf der Basis der Gesamtmasse der Schmierölzusammensetzung in Bezug auf die Summe von Sauerstoff-Elementgehalt und Stickstoff-Elementgehalt. Beispiele für eine solche aktive Wasserstoffverbindung auf O/N-Basis sind Phosphorsäure (die in Form eines Salzes vorliegen kann) und deren Partialester; phosphorige Säure (die in Form eines Salzes vorliegen kann) und deren Partialester (Phosphitdiesterverbindungen, die nicht die vorstehend beschriebene aktiven Wasserstoff enthaltende Gruppe auf O/N-Basis in ihrem Alkoholrest aufweisen, fallen nicht unter eine aktive Wasserstoffverbindung auf O/N-Basis); Stickstoff enthaltende Reibungsmodifizierungsmittel auf Ölbasis mit einer N-H-Bindung (wie primäre Fettamine, sekundäre Fettamine, primäre Fettsäureamide, sekundäre Fettsäureamide, aliphatische Harnstoffe mit einer N-H-Bindung und Fettsäurehydrazide); Stickstoff enthaltende Reibungsmodifizierungsmittel auf Ölbasis mit einer Hydroxygruppe (wie Amide von Fettsäuren und primären oder sekundären Alkanolaminen und Amide von primären oder sekundären Fettaminen und aliphatischen Hydroxysäuren); Stickstoff enthaltende Reibungsmodifizierungsmittel auf Ölbasis mit einer Carboxygruppe (die in Form eines Salzes vorliegen kann) (wie N-acylierte Aminosäuren); Reibungsmodifizierungsmittel auf Ölbasis mit einer Hydroxygruppe (wie Glycerinmonooleat) und Reibungsmodifizierungsmittel auf Ölbasis mit einer Carboxygruppe (die in Form eines Salzes vorliegen kann) (wie Fettsäuren und Fettsäuremetallsalze). Wenn eine aktive Wasserstoffverbindung auf O/N-Basis sowohl ein Sauerstoffelement als auch ein Stickstoffelement enthält, müssen beide von der Verbindung abgeleiteten Mengen an Sauerstoffelement und Stickstoffelement zum Gesamtgehalt der aktiven Wasserstoffverbindung auf O/N-Basis (Gesamtmenge der Sauerstoff- und Stickstoffelemente) beitragen, unabhängig davon, ob jedes Sauerstoffatom der Verbindung an ein Wasserstoffatom gebunden ist, und unabhängig davon, ob jedes Stickstoffatom der Verbindung an ein Wasserstoffatom gebunden ist. Der Gesamtgehalt der aktiven Wasserstoffverbindung auf O/N-Basis bei der vorstehend beschriebenen Obergrenze oder darunter kann zu einer verbesserten elektrischen Isolierung eines Frischöls und zu einer weiter verbesserten elektrischen Isolierung des oxidativ verschlechterten Öls führen.
  • (Verwendung)
  • Die Schmierölzusammensetzung der vorliegenden Erfindung weist eine ausgewogene elektrische Isolierung der oxidativ verschlechterten Zusammensetzung, eine Anti-Fresseigenschaft, eine Korrosionsschutzwirkung von Kupfer und eine Anti-Ermüdungsleistung auf und kann daher vorzugsweise als Elektromotorenöl, als Getriebeöl, als übliches Schmieröl für Elektromotoren und Getriebe (Zahnradgetriebe) oder als Schmieröl für elektrische Antriebsmodule einschließlich eines Elektromotors und eines Getriebes (Zahnradgetriebe) verwendet werden. In einer Ausführungsform kann die Schmierölzusammensetzung der vorliegenden Erfindung vorzugsweise zur Schmierung von Elektromotoren in Kraftfahrzeugen einschließlich des Elektromotors oder zur Schmierung von Elektromotoren und Getrieben in Kraftfahrzeugen einschließlich des Elektromotors und des Getriebes (Zahnradgetriebe) verwendet werden.
  • Beispiele
  • Nachstehend wird die vorliegende Erfindung anhand von Beispielen und Vergleichsbeispielen weiter speziell beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf diese Beispiele beschränkt.
  • <Beispiele 1 bis 15 und Vergleichsbeispiele 1 bis 9>
  • Wie in den Tabellen 1 bis 5 dargestellt, wurden jeweils Schmierölzusammensetzungen der vorliegenden Erfindung (Beispiele 1 bis 15) und Schmierölzusammensetzungen zum Vergleich (Vergleichsbeispiele 1 bis 9) hergestellt. In den Tabellen bedeutet „Massen-%“ für die Grundölkomponenten O-1 bis O-4 Massen-% auf der Basis der Gesamtmasse der Grundöle (die Gesamtmasse der Grundöle ist als 100 Massen-% definiert) und „Massen-%“ für das gesamte Grundöl und die Additive bedeutet Massen-% auf der Basis der Gesamtmasse der Zusammensetzung (die Gesamtmasse der Zusammensetzung ist als 100 Massen-% definiert) und „Massen-ppm“ bedeutet Massen-ppm auf der Basis der Gesamtmasse der Zusammensetzung. Einzelheiten zu den Bestandteilen sind wie folgt.
  • (Grundschmieröl)
    • O-1: hydroraffiniertes Mineralöl (Gruppe II, kinematische Viskosität (40°C): 7,1 mm2/s, kinematische Viskosität (100°C): 2,2 mm2/s, Viskositätsindex: 109, Schwefelgehalt: weniger als 1 Massen-ppm)
    • O-2: hydroraffiniertes Mineralöl (Gruppe III, kinematische Viskosität (40°C): 19,5 mm2/s, kinematische Viskosität (100°C): 4,2 mm2/s, Viskositätsindex: 125, Schwefelgehalt: weniger als 1 Massen-ppm)
    • O-3: Poly-α-olefin-Grundöl (Gruppe IV, kinematische Viskosität (40°C): 5,0 mm2/s, kinematische Viskosität (100°C): 1,7 mm2/s)
    • O-4: Poly-α-olefin-Grundöl (Gruppe IV, kinematische Viskosität (40°C): 18,4 mm2/s, kinematische Viskosität (100°C): 4,1 mm2/s, Viskositätsindex: 124)
  • ((A) Poly(meth)acrylat-Viskositätsindexverbesserer)
    • A-1: nicht-dispergierender Poly(meth)acrylat-Viskositätsindexverbesserer, gewichtsmittleres Molekulargewicht: 20 000
    • A-2: nicht-dispergierender Poly(meth)acrylat-Viskositätsindexverbesserer, gewichtsmittleres Molekulargewicht: 50 000
  • ((B) Phosphitester-Verbindung)
    • B-1: Bis(3-thiaundecyl)-hydrogenphosphit
    • B-2*: Dibutylhydrogenphosphit
  • ((C) Thiadiazol-Verbindung)
    • C-1: Thiadiazolverbindung, wiedergegeben durch eine der allgemeinen Formeln (3) bis (5), wobei R5 und R6 beide verzweigtkettige Nonylgruppen waren und a = b = 2, S-Gehalt: 35 Massen-%
  • ((D) Metallisches Detergens)
    • D-1: Calciumsalicylat-Detergens, Basenzahl: 325 mg KOH/g, Ca-Gehalt: 13,0 Massen-%
    • D-2*: Calciumsulfonat-Detergens, Basenzahl: 300 mg KOH/g, Ca-Gehalt: 12,0 Massen-%
  • ((E) Benzotriazol/Tolyltriazol-Metalldesaktivator)
    • E-1: Tolyltriazol-Metalldesaktivator
  • ((F) Aschefreies Succinimid-Dispergiermittel)
    • F-1: boriertes aschefreies Succinimid-Dispergiermittel, N-Gehalt: 1,3 Massen%, B-Gehalt: 0,3 Massen-%,
  • ((G) Antioxidationsmittel)
    • G-1: Amin-Antioxidationsmittel, N-Gehalt: 4,0 Massen-%
    Tabelle 1 Beispiele
    1 2 3 4 5
    Grundölzusammensetzung O-1 Massen-% 85 - 85 85 85
    O-2 Massen-% 15 - 15 15 15 15
    O-3 Massen-% 50 - -
    O-4 Massen-% 50 - -
    Gesamt Massen-% 100 100 100 100 100
    Eigenschaften des gesamten Grundöls Kinematische Viskosität (40°C) mm2/s 8,7 8,9 8,7 8,7 8,7
    Kinematische Viskosität (100°C) mm2/s 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5
    Gesamtes Grundöl Massen-% 82 82 84 88 90
    (A) PMA-Viskositätsindexverbesserer A-1 Massen-% 10,0 10,0 8,0 4,0 2,0
    A-2 Massen-% - - - - -
    (B) Phosphitester B-1 Massen-% (P) 0,040 0,040 0,040 0,040 0,040
    B_2* Massen-% (P)
    (C) Thiadiazolverbindung C-1 % Massen-% 0,100 0,100 0,100 0,100 0,100
    (D) Metallisches Detergens D-1 Massen-%(Ca) 0,015 0,015 0,015 0,015 0,015
    D-2* Massen-%(Ca) - - - - -
    (E) Metalldesaktivator E-1 Massen-% 0,050 0,050 0,050 0,050 0,050
    (F) Aschefreies Dispersionsmittel F-1 Massen-%(N) 0,050 0,050 0,050 0,050 0,050
    (G) Antioxidationsmittel G-1 Massen-%(N) 0,020 0,020 0,020 0,020 0,020
    Eigenschaften der Zusammensetzung Kinematische Viskosität (40°C) mm2/s 13,2 13,8 12,3 10,8 10,2
    Kinematische Viskosität (100°C) mm2/s 3,7 3,7 3,4 3,0 2,8
    Viskositätsindex 181 170 169 143 130
    S-Gehalt (S) in Zusammensetzung Massen-% (S) 0,10 0,10 0,10 0,10 0,10
    P-Gehalt (P) in Zusammensetzung Massen-% (P) 0,04 0,04 0,04 0,04 0,04
    S/P - 2,50 2,50 2,50 2,50 2,50
    Volumenwiderstand (80°C) Frischöl 1010 Ω·cm 0,34 0,35 0,32 0,30 0,28
    Oxidativ verschlechtertes Öl 1010 Ω·cm 0,21 0,21 0,20 0,19 0,18
    SRV-Fresstest Fresslast N 1800 1800 1800 1800 1800
    Kupferstreifen-Korrosionstest Korrosionsklasse 1 1 1 1 1
    Unisteel-Test Ermüdungsfestigkeit L50 h 20 20 19 18 18
    Tabelle 2 Beispiele
    6 7 8 9 10
    Grundölzusammensetzung O-1 Massen-% 85 85 85 85 85
    O-2 Massen-% 15 15 15 15 15
    O-3 Massen-% - - -
    O-4 Massen-% - - - - -
    Gesamt Massen-% 100 100 100 100 100
    Eigenschaften des gesamten Grundöls Kinematische Viskosität (40°C) mm2/s 8,7 8,7 8,7 8,7 8,7
    Kinematische Viskosität (100°C) mm2/s 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5
    Gesamtes Grundöl Massen-% 82 84 88 90 82
    (A) PMA-Viskositätsindexver A-1 besserer Massen-% - 10,0
    A-2 Massen-% 10,0 8,0 4,0 2,0
    (B) Phosphitester B-1 Massen-% (P) 0,040 0,040 0,040 0,040 0,010
    B-2* Massen-% (P) - - -
    (C) Thiadiazolverbindung C-1 Massen-% 0,100 0,100 0,100 0,100 0,100
    (D) Metallisches Detergens D-1 Massen-% (Ca) 0,015 0,015 0,015 0,015 0,015
    D-2* Massen-% (Ca) - - -
    (E) Metalldesaktivator E-1 Massen-% 0,050 0,050 0,050 0,050 0,050
    (F) Aschefreies Dispersionsmittel F-1 Massen-% (N) 0,050 0,050 0,050 0,050 0,050
    (G) Antioxidationsmittel G-1 Massen-% (N) 0,020 0,020 0,020 0,020 0,020
    Eigenschaften der Zusammensetzung Kinematische Viskosität (40°C) mm2/s 18,3 16,0 12,4 11,0 13,2
    Kinematische Viskosität (100°C) mm2/s 5,2 4,6 3,5 3,1 3,7
    Viskositätsinex 246 228 180 148 181
    S-Gehalt (S) in Zusammensetzung Massen-% (S) 0,10 0,10 0,10 0,10 0,04
    P-Gehalt (P) in Zusammensetzung Massen-% (P) 0,04 0,04 0,04 0,04 0,01
    S/P - 2,50 2,50 2,50 2,50 4,00
    Volumenwiderstand (80°C) Frischöl 1010 Ω·cm 0,36 0,34 0,31 0,29 0,36
    Oxidativ verschlechtertes Öl 1010 Ω·cm 0,23 0,21 0,18 0,17 0,24
    SRV-Fresstest Fresslast N 1800 1800 1800 1800 1800
    Kupferstreifen-Korrosionstest Korrosionsklasse 1 1 1 1 1
    Unisteel-Test Ermüdungsfestigkeit L50 h 20 20 19 20 18

    Tabelle 3 Beispiele
    11 12 13 14 15
    Grundölzusammensetzung O-1 Massen-% 85 85 85 85 85
    0-2 Massen-% 15 15 15 15 15
    O-3 Massen-% - - - - -
    O-4 Massen-% - -
    Gesamt Massen-% 100 100 100 100 100
    Eigenschaften des gesamten Grundöls Kinematische Viskosität (40°C) mm2/s 8,7 8,7 8,7 8,7 8,7
    Kinematische Viskosität (100°C) mm2/s 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5
    Gesamtes Grundöl Massen-% 82 82 82 82 87
    (A) PMA-Viskositätsindexverbesserer A-1 Massen-% 10,0 5,0 10,0 10,0 10,0
    A-2 Massen-% - 5,0 - -
    (B) Phosphitester B-1 Massen-% (P) 0,060 0,040 0,040 0,040 0,040
    B-2* Massen-% (P) - - - -
    (C) Thiadiazolverbindung C-1 Massen-% 0,100 0,100 0,010 0,200 0,100
    (D) Metallisches Detergens D-1 Massen-% (Ca) 0,015 0,015 0,015 0,015 0,015
    D-2* Massen-% (Ca) - -
    (E) Metalldesaktivator E-1 Massen-% 0,050 0,050 0,050 0,050 -
    (F) Aschefreies Dispersionsmittel F-1 Massen-% (N) 0,050 0,050 0,050 0,050 -
    (G) Antioxidationsmittel G-1 Massen-% (N) 0,020 0,020 0,020 0,020 -
    Eigenschaften der Zusammensetzung Kinematische Viskosität (40°C) mm2/s 13,2 15,6 13,2 13,2 12,8
    Kinematische Viskosität (100°C) mm2/s 3,7 4,4 3,7 3,7 3,6
    Viskositätsindex 181 216 181 180
    S-Gehalt (S) in Zusammensetzung Massen-% (S) 0,14 0,10 0,09 0,12 0,10
    P-Gehalt (P) in Zusammensetzung Massen-% (P) 0,06 0,04 0,04 0,04 0,04
    S/P - 2,33 2,50 2,25 3,00 2,50
    Volumenwiderstand (80°C) Frischöl 1010 Ω·cm 0,23 0,34 0,35 0,31 0,34
    Oxidativ verschlechtertes Öl 1010 Ω·cm 0,12 0,22 0,21 0,18 0,18
    SRV-Fresstest Fresslast N 1800 1800 1800 1800 1800
    Kupferstreifen-Korrosionstest Korrosionsklasse 1 1 1 1 1
    Unisteel-Test Ermüdungsfestigkeit L50 h 20 20 20 20 21
    Tabelle 4 Vergleichsbeispiele
    1 2 3 4 5
    Grundölzusammensetzung O-1 Massen-% 85 85 85 85 85
    O-2 Massen-% 15 15 15 15 15
    O-3 Massen-%
    O-4 Massen-% - - -
    Gesamt Massen-% 100 100 100 100 100
    Eigenschaften des gesamten Grundöls Kinematische Viskosität (40°C) mm2/s 8,7 8,7 8,7 8,7 8,7
    Kinematische Viskosität (100°C) mm2/s 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5
    Gesamtes Grundöl Massen-% 92 82 82 82 82
    (A) PMA-Viskositätsindexverbesserer A-1 Massen-% - 10,0 10,0 10,0 10,0
    A-2 Massen-% - - - - -
    (B) Phosphitester B-1 Massen-% (P) 0,040 0,005 0,070 0,040 0,040
    B-2* Massen-% (P) - - -
    (C) Thiadiazolverbindung C-1 Massen-% 0,100 0,100 0,100 0,005 0,500
    (D) Metallisches Detergens D-1 Massen-% (Ca) 0,015 0,015 0,015 0,015 0,015
    D-2* Massen-% (Ca) - - - -
    (E) Metalldesaktivator E-1 Massen-% 0,050 0,050 0,050 0,050 0,050
    (F) Aschefreies Dispersionsmittel F-1 Massen-% (N) 0,050 0,050 0,050 0,050 0,050
    (G) Antioxidationsmittel G-1 Massen-% (N) 0,020 0,020 0,020 0,020 0,020
    Eigenschaften der Zusammensetzung Kinematische Viskosität (40°C) mm2/s 9,7 13,2 13,2 13,2 13,2
    Kinematische Viskosität (100°C) mm2/s 2,7 3,7 3,7 3,7 3,7
    Viskositätsindex 116 181 181 181
    S-Gehalt (S) in Zusammensetzung Massen-% 0,10 0,03 0,16 0,08 0,18
    P-Gehalt (P) in Zusammensetzung Massen-% (P) 0,04 0,01 0,07 0,04 0,04
    S/P - 2,50 6,00 2,29 2,00 4,50
    Volumenwiderstand (80°C) Frischöl 1010 Ω·cm 0,26 0,36 0,18 0,35 0,18
    Oxidativ verschlechtertes Öl 1010 Ω·cm 0,17 0,24 0,08 0,21 0,07
    SRV-Fresstest Fresslast N 1000 1000 1000 1800 1800
    Kupferstreifen-Korrosionstest Korrosionsklasse 1 1 1 2 1
    Unisteel-Test Ermüdungsfestigkeit L50 h 20 18 20 20 20
    Tabelle 5 Vergleichsbeispiele
    6 7 8 9
    Grundölzusammensetzung O-1 Massen-% 85 85 85 85
    O-2 Massen-% 15 15 15 15
    0-3 Massen-% - -
    O-4 Massen-% - - -
    Gesamt Massen-% 100 100 100 100
    Eigenschaften des gesamten Grundöls Kinematische Viskosität (40°C) mm2/s 8,7 8,7 8,7 8,7
    Kinematische Viskosität (100°C) mm2/s 2,5 2,5 2,5 2,5
    Gesamtes Grundöl Massen-% 82 82 82 82
    (A) PMA-Viskositätsindexverbesserer A-1 Massen-% 10,0 10,0 10,0 10,0
    A-2 Massen-% - - - -
    (B) Phosphitester B-1 Massen-% (P) 0,040 0,040 0,040 -
    B-2* Massen-% (P) 0,040
    (C) Thiadiazolverbindung C-1 Massen-% 0,100 0,100 0,100 0,100
    (D) Metallisches Detergens D-1 Massen-% (Ca) - 0,040 - 0,015
    D-2* Massen-% (Ca) - 0,015 -
    (E) Metalldesaktivator E-1 Massen-% 0,050 0,050 0,050 0,050
    (F) Aschefreies Dispersionsmittel F-1 Massen-% (N) 0,050 0,050 0,050 0,050
    (G) Antioxidationsmittel G-1 Massen-% (N) 0,020 0,020 0,020 0,020
    Eigenschaften der Zusammensetzung Kinematische Viskosität (40°C) mm2/s 13,2 13,2 13,2 13,2
    Kinematische Viskosität (100°C) mm2/s 3,7 3,7 3,7 3,7
    Viskositätsindex 181 181 181 181
    S-Gehalt (S) in Zusammensetzung Massen-% (S) 0,10 0,10 0,10 0,02
    P-Gehalt (P) in Zusammensetzung Massen-% (P) 0,04 0,04 0,04 0,04
    S/P - 2,50 2,50 2,50 0,50
    Volumenwiderstand (80°C) Frischöl 1010 Ω·cm 0,36 0,18 0,33 0,28
    Öl Oxidativ verschlechtertes 1010 Ω·cm 0,18 0,08 0,20 0,12
    SRV-Fresstest Fresslast N 1800 1800 1800 1200
    Kupferstreifen-Korrosionstest Korrosionsklasse 1 1 1 1
    Unisteel-Test Ermüdungsfestigkeit L50 h 11 19 10 18
  • (Spezifischer Volumenwiderstand)
  • Der spezifische Volumenwiderstand eines Frischöls und der spezifische Volumenwiderstand eines oxidativ verschlechterten Öls wurden für jede Schmierölzusammensetzung gemessen. Das oxidativ verschlechterte Öl wurde durch eine 150-stündige Oxidationsbehandlung des Frischöls bei 165°C Öltemperatur gemäß dem ISOT-Verfahren (Indiana Stirring Oxidation Test) gemäß JIS K2514-1 erhalten. Der spezifische Volumenwiderstand eines Frischöls und der spezifische Volumenwiderstand eines oxidativ verschlechterten Öls wurden jeweils bei 80°C Öltemperatur gemessen, entsprechend dem in JIS C2101 angeführten spezifischen Volumenwiderstandstest. Die Ergebnisse sind in den Tabellen 1 bis 5 dargestellt. Bei diesem Test bedeutet ein höherer spezifischer Volumenwiderstand eine bessere elektrische Isolierung. Der spezifische Volumenwiderstand des oxidativ verschlechterten Öls bei 80°C in diesem Test beträgt vorzugsweise nicht weniger als 0,10 x 1010 Ω•cm.
  • (SRV-Test)
  • Die Anti-Fresseigenschaft jeder Schmierölzusammensetzung wurde mit einer Reibverschleißprüfmaschine vom Typ Kugel auf Scheibe bewertet (SRV-Tribologieprüfmaschine, hergestellt von Optimol, Kugel und Scheibe): 10 mm im Durchmesser, Scheibe: 24 mm im Durchmesser und 7,9 mm in der Dicke; beide entsprechen dem Material SUJ-2). Die Testbedingungen waren 40°C in der Temperatur, 50 Hz in der Frequenz und 1,0 mm in der Amplitude. Der Reibungstest wurde zuerst 5 Minuten lang bei 50 N Last und dann 5 Minuten lang bei 100 N Last durchgeführt und danach wurde ein Zyklus wiederholt, bei dem die Last um 100 N erhöht und das Auftreten eines Fressens nach 5 Minuten Reibung an der Last überprüft wurde. Das Auftreten eines Fressens wurde durch einen schnellen Anstieg des Reibungskoeffizienten auf nicht weniger als 0,3 bestimmt. Die Last zum Zeitpunkt des Auftretens des Fressens wurde als Fressbeanspruchung gemessen. Wenn selbst nach Reibung bei 1800 N in der Last während 5 Minuten kein Fressen auftrat, wurde die Fresslast als „1800 N“ definiert. Die Ergebnisse sind in den Tabellen 1 bis 5 dargestellt. Eine größere Fresslast in diesem Test bedeutet eine bessere Anti-Fresseigenschaft.
  • (Kupferstreifen-Korrosionstest)
  • Die Korrosionsschutzwirkung des Frischöls jeder Schmierölzusammensetzung wurde bewertet. Der Test wurde bei einer Öltemperatur von 100°C für 3 Stunden gemäß dem in JIS K 2513 angeführten Kupferstreifen-Korrosionstest durchgeführt. Die Ergebnisse sind in den Tabellen 1 bis 5 dargestellt. Bei diesem Test bedeutet ein niedrigerer Bewertungswert (Korrosionsklasse) einen geringeren Korrosionsgrad eines Kupferstreifens, d.h. eine bessere Korrosionsschutzwirkung von Kupfer.
  • (Unisteel-Test)
  • Für jede Schmierölzusammensetzung wurde die Walzenermüdungsfestigkeit eines Axiallagers durch einen Unisteel-Test (IP305/79, The Institute of Petroleum) unter Verwendung einer Unisteel-Walzenermüdungsprüfmaschine (Dreifach-Hochtemperatur-Walzenermüdungsprüfmaschine (TRF-1000/3-01H), hergestellt von Tokyo Koki Testing Machine Co. Ltd.) gemessen. Die Zeit, bis entweder eine Walze oder ein Teststück einen Ermüdungsschaden erlitt, wurde für ein Testlager gemessen, das durch Ersetzen eines Lagerrings in einer Seite eines Axial-Nadellagers (FNTA-2542C, hergestellt von NSK Ltd.) durch ein flaches Teststück (Material: SUJ2) unter den Bedingungen von: 7000 N Last, 2 GPa Flächendruck, 1450 U/min bei der Drehzahl und 120°C Öltemperatur hergestellt worden war. Es wurde festgestellt, dass ein Ermüdungsschaden auftrat, wenn die Schwingungsbeschleunigung eines Prüfabschnitts, der von einem in der Unisteel-Walzenermüdungsprüfmaschine installierten Schwingungsbeschleunigungsmesser gemessen wurde, 1,5 m/s2 erreichte. Der Test wurde zehnmal wiederholt und dann wurde eine Ermüdungsfestigkeit als 50%ige Lebensdauer (L50: Zeit für die kumulative Wahrscheinlichkeit, 50% zu erreichen) durch ein Weibull-Diagramm berechnet, basierend auf der Zeit, die es gedauert hatte, bis ein Ermüdungsschaden in den Tests auftrat. Die Ergebnisse sind in den Tabellen 1 bis 5 dargestellt. Eine längere 50%ige Lebensdauer, die in diesem Test gemessen wurde, bedeutet eine bessere Anti-Ermüdungsleistung.
  • (Evaluierungsergebnisse)
  • Die Schmierölzusammensetzungen der Beispiele 1 bis 15 zeigten gute Ergebnisse bei der elektrischen Isolierung der oxidativ verschlechterten Zusammensetzung, bei der Anti-Fresseigenschaft, Korrosionsschutzwirkung von Kupfer und Anti-Ermüdungsleistung.
  • Die Schmierölzusammensetzung des Vergleichsbeispiels 1, das die Komponente (A) nicht umfasste, zeigte minderwertige Ergebnisse in der Anti-Fresseigenschaft.
  • Die Schmierölzusammensetzung des Vergleichsbeispiels 2, die einen zu geringen Gehalt der Komponente (B) umfasste, zeigte schlechtere Ergebnisse bei der Anti-Fresseigenschaft.
  • Die Schmierölzusammensetzung des Vergleichsbeispiels 3, die einen zu hohen Gehalt der Komponente (B) umfasste, zeigte schlechtere Ergebnisse in der elektrischen Isolierung der oxidativ verschlechterten Zusammensetzung und der Anti-Fresseigenschaft.
  • Die Schmierölzusammensetzung des Vergleichsbeispiels 4, die einen zu geringen Gehalt der Komponente (C) umfasste, zeigte schlechtere Ergebnisse bei der Korrosionsschutzwirkung von Kupfer.
  • Die Schmierölzusammensetzung des Vergleichsbeispiels 5, die einen zu hohen Gehalt an der Komponente (C) umfasste, zeigte schlechtere Ergebnisse bei der elektrischen Isolierung der oxidativ verschlechterten Zusammensetzung.
  • Die Schmierölzusammensetzung des Vergleichsbeispiels 6, das die Komponente (D) nicht umfasste, zeigte schlechtere Ergebnisse in der Anti-Ermüdungsleistung.
  • Die Schmierölzusammensetzung des Vergleichsbeispiels 7, die einen zu hohen Gehalt an der Komponente (D) umfasste, zeigte schlechtere Ergebnisse bei der elektrischen Isolierung der oxidativ verschlechterten Zusammensetzung.
  • Die Schmierölzusammensetzung des Vergleichsbeispiels 8, die ein Calciumsulfonat-Detergens als Komponente (D) anstelle eines Calciumsalicylat-Detergens umfasste, zeigte schlechtere Ergebnisse in der Anti-Ermüdungsleistung.
  • Die Schmierölzusammensetzung des Vergleichsbeispiels 9, die eine Phosphitesterverbindung, die unter keine durch die allgemeine Formel (1) dargestellte Verbindung fiel, als Komponente (B) anstelle einer durch die allgemeine Formel (1) dargestellten Phosphitesterverbindung umfasste, zeigte schlechtere Ergebnisse in der Anti-Fresseigenschaft.

Claims (10)

  1. Schmierölzusammensetzung, umfassend: ein Grundschmieröl, das mindestens ein mineralisches Grundöl, mindestens ein synthetisches Grundöl oder ein beliebiges Gemisch davon umfasst und eine kinematische Viskosität bei 40°C von 5,0 bis 15,0 mm2/s und eine kinematische Viskosität bei 100°C von 1,7 bis 3,5 mm2/s aufweist; (A) einen Poly(meth)acrylat-Viskositätsindexverbesserer mit einem gewichtsmittleren Molekulargewicht von nicht mehr als 50 000, in einer Menge von 2 bis 10 Massen-% auf der Basis der Gesamtmasse der Zusammensetzung; (B) eine Phosphitesterverbindung, wiedergegeben durch die folgende allgemeine Formel (1), in einer Menge von 0,01 bis 0,06 Massen-% in Bezug auf Phosphor auf der Basis der Gesamtmasse der Zusammensetzung; (C) eine Thiadiazolverbindung in einer Menge von 0,01 bis 0,2 Massen-% auf der Basis der Gesamtmasse der Zusammensetzung; und (D) ein Calciumsalicylat-Detergens in einer Menge von 0,005 bis 0,03 Massen-% in Bezug auf Calcium auf der Basis der Gesamtmasse der Zusammensetzung, wobei die Schmierölzusammensetzung eine kinematische Viskosität bei 40°C von 4,0 bis 20,0 mm2/s und eine kinematische Viskosität bei 100°C von 1,8 bis 5,2 mm2/s aufweist; und die Schmierölzusammensetzung ein Verhältnis [S]/[P] von 2,2 bis 4,0 aufweist, wobei das [S] einen Schwefelgehalt (Einheit: Massen-%) in der Schmierölzusammensetzung darstellt und das [P] einen Phosphorgehalt (Einheit: Massen%) in der Schmierölzusammensetzung darstellt:
    Figure DE102020002249B4_0013
     wobei in der allgemeinen Formel (1) R1 und R2 jeweils unabhängig eine Gruppe mit 5 bis 20 Kohlenstoffatomen sind, die durch die folgende allgemeine Formel (2) wiedergegeben wird; und
    Figure DE102020002249B4_0014
     wobei in der allgemeinen Formel (2) R3 eine geradkettige C2-17-Kohlenwasserstoffgruppe ist und R4 eine geradkettige C2-17-Kohlenwasserstoffgruppe ist.
  2. Schmierölzusammensetzung nach Anspruch 1, weiter umfassend: (E) einen Tolyltriazol-Metalldesaktivator und/oder einen Benzotriazol-Metalldesaktivator in einer Menge von 0,001 bis 0,1 Massen-% auf der Basis der Gesamtmasse der Zusammensetzung.
  3. Schmierölzusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, weiter umfassend: gegebenenfalls (F) ein Succinimid als aschefreies Dispergiermittel in einer Menge von nicht mehr als 0,1 Massen-% in Bezug auf Stickstoff auf der Basis der Gesamtmasse der Zusammensetzung, wobei die Komponente (F) ein Kondensationsprodukt aus einer Alkyl- oder Alkenylbernsteinsäure oder einem Anhydrid davon und einem Polyamin und/oder einem Derivat davon ist, wobei die Alkyl- oder Alkenylbernsteinsäure eine C40-400-Alkyl- oder Alkenylgruppe aufweist.
  4. Schmierölzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Komponente (A) ein Poly(meth)acrylat mit einem gewichtsmittleren Molekulargewicht von 10 000 bis 50 000 ist.
  5. Schmierölzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Zusammensetzung 3 bis 10 Massen-% der Komponente (A) auf der Basis der Gesamtmasse der Zusammensetzung umfasst.
  6. Schmierölzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Zusammensetzung 5 bis 10 Massen-% der Komponente (A) auf der Basis der Gesamtmasse der Zusammensetzung umfasst.
  7. Schmierölzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Komponente (A) ein nicht-dispergierendes Poly(meth)acrylat ist.
  8. Schmierölzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Zusammensetzung verwendet wird, um einen Elektromotor zu schmieren oder um den Elektromotor und ein Getriebe zu schmieren, in einem Kraftfahrzeug, das den Elektromotor umfasst.
  9. Verwendung einer Schmierölzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 8 zum Schmieren eines Elektromotors eines Kraftfahrzeugs.
  10. Verwendung einer Schmierölzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 8 zum Schmieren eines Elektromotors und eines Getriebes eines Kraftfahrzeugs.
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