DE60310480T2

DE60310480T2 - Verwendung von Polyolestern zur Energieeinsparung in Kraftübertragungsfluids

Info

Publication number: DE60310480T2
Application number: DE60310480T
Authority: DE
Inventors: Raymond F. Long Valley Watts
Original assignee: Infineum International Ltd
Current assignee: Infineum International Ltd
Priority date: 2002-06-05
Filing date: 2003-05-21
Publication date: 2007-10-04
Anticipated expiration: 2023-05-22
Also published as: CA2431329A1; AU2003204554A1; CA2431329C; EP1369470B1; EP1369470A1; JP5221835B2; ATE348868T1; AU2003204554B2; DE60310480D1; JP2004010894A; US6713439B2; US20030228987A1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Diese Erfindung betrifft eine Kraftübertragungsflüssigkeitszusammensetzung, die in der Lage ist, den Energieverbrauch von Schaltgetrieben, Differentialen oder anderen Vorrichtungen zu verringern, in denen sie verwendet wird.
Während der letzten Dekade haben die Hersteller von Getriebesystemen, insbesondere Automobilhersteller, nach Methoden gesucht, den Energieverbrauch dieser Vorrichtungen und der Automobile, in denen sie verwendet werden, zu verringern. Verbesserungen bei Automobilgetrieben wie kontinuierlich variablen Getrieben und Sechsgangautomatikgetrieben haben bei der Verringerung des Energieverbrauchs von Autos große Fortschritte gebracht. In einigen Fällen wie bei Handschaltgetrieben, Achsdifferentialen und bei Untersetzungsgetrieben für feste Geschwindigkeiten können bei der Mechanik nur geringe Verbesserungen zur weiteren Energieeinsparung erreicht werden. In diesen Fällen versuchen die Hersteller durch Verbesserungen beim Schmiermittel Energie einzusparen. Die Herausforderung besteht darin, die in dem Getriebekontakt abgeführte Energie zu verringern. Diese Energie geht als Wärme verloren. Daher führt die Verringerung des Energieverlusts in dem Getriebekontakt dazu, dass sich die Volumenfluidtemperatur verringert. Falls das Schmiermittel dazu in der Lage ist, entweder durch kluge Auswahl von Schmiermittelbasismaterialien, oder von Additiven, dann kann es wahrhaft als energiesparende Kraftübertragungsflüssigkeit bezeichnet werden.
Es ist wohl bekannt, dass die Verringerung der Viskosität eines Schmiermittels den Energieverbrauch in der Vorrichtung, in der es verwendet wird, verringern kann. Diese Technik ist insbesondere bei niedrigeren Betriebstemperaturen von Bedeutung, bei denen die Schmiermittelviskositäten erhöht sind. Diese Technik funktioniert solange, wie in der Vorrichtung ausreichende hydrodynamische Filme zur Verfügung gestellt werden. Falls die Viskosität zu weit erniedrigt wird, versagen die hydrodynamischen Filme und die Reibung nimmt zu, wodurch der Energieverbrauch zunimmt. Die Verringerung des Energieverbrauchs durch Verringern der Viskosität der Flüssigkeit wird häufig als "Verbuttern der Verluste" (engl.: "churning losses") bezeichnet. Es ist jedoch gefunden worden, dass durch geeignete Auswahl der Schmiermittelbasismaterialien, der Energieverbrauch in Getriebekontakten unabhängig von der Viskosität verringert werden kann, was die Formulierung von energiesparenden Schmiermitteln mit höherer Viskosität erlaubt.
Die US-A-5,360,562 offenbart eine scherstabile Automatikgetriebeflüssigkeit, die aschefrei ist oder niedrigen Aschegehalt aufweist und die umfasst: a) ein Basisöl, das vollständig aus (1) 70 bis 99 % hydrierter Poly-α-olefin-Oligomerflüssigkeit mit einer Viskosität im Bereich von etwa 2 bis etwa 10 cSt bei 100 °C und (2) 30 bis 1 % hydrierter Polyα-olefin-Oligomerflüssigkeit mit einer Viskosität im Bereich von etwa 40 bis etwa 120 cSt bei 100 °C, b) 1 bis 15 % Antiverschleiß/Extremdruckmittel, das phosphorhaltiges, aschefreies Succinimid-Dispergiermittel oder aschefreies, phosphor- und borhaltiges Succinimid-Dispergiermittel umfasst, c) bis zu 30 % Dichtungsleistungsverbesserer, d) bis zu 1 % Antioxidanz, e) bis zu 0,5 % Korrosionsinhibitor, f) bis zu 0,01 % Schauminhibitor, g) bis zu 0,5 % Kupferkorrosionsinhibitor, h) bis zu 1 % Reibungsmodifizierungsmittel und i) bis zu 1,5 Schmiermittel. Diese Flüssigkeit weist (i) ein kinematische Viskosität von mindestens 5,5 cSt bei 100 °C und eine Brookfield-Viskosität von weniger als 20 000 cP bei –40 °C oder (ii) eine kinematische Viskosität von mindestens 6,8 cSt bei 100 °C und eine Brookfield-Viskosität von weniger als 50 000 cP bei –40 °C auf.
Ferner können nicht-oligomere Öle und Flüssigkeiten mit Schmierölviskosität in die PAO-Zusammensetzung gemischt werden, was synthetische Ester wie gemischte C₉- und C₁₁-Dialkylphthalate (z.B. ICI Emkarate 911P-Esteröl), Trimethyololpropantrioleat, Di-(isotridecyl)adipat (z.B. BASF Glissofluid A13), Pentaerythritoltetraheptanoat und dergleichen einschließt. Die offenbarten Zusammensetzungen umfassen bis zu 25 % eines Polyolesters.
Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung wird als Kraftübertragungsflüssigkeit ein beliebiges Schmiermittel definiert, das mit Getrieben, die mit der Übertragung von mechanischer Energie zu tun haben, in Kontakt steht. Gewöhnlich schließen diese Vorrichtungen Automatikgetriebe, Handschaltgetriebe, kontinuierlich variable Getriebe, automatisierte Handgetriebe, Verteilergetriebe, Achsen und Differentiale, die in mobilen Anwendungen eingesetzt werden, ein, ohne jedoch auf diese begrenzt zu sein. Sie schließen ferner stationäre Getriebe, die in industriellen Anwendungen eingesetzt werden, sowie industrielle Kraftübertragungsvorrichtungen ein.
Es ist gefunden worden, dass Kraftübertragungsflüssigkeiten, die aus Basisflüssigkeiten zusammengesetzt sind, die aus Poly-α-olefinen mit hoher Viskosität, bestimmten Polyolestern und anderen Schmiermittelbasismaterialien zusammengesetzt sind, und die die für die benötigten Anwendungen geeigneten Additivpakete enthalten, im Vergleich zu der gleichen Zusammensetzung ohne den Polyolester signifikante Energieeinsparungen ergeben können.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft die Verwendung von (c) 1 bis 49 Gew.-%, vorzugsweise 5 bis 25 Gew.-%, Polyolester von aliphatischer C₅- bis C₃₀-Monocarbonsäure und Polyol der Formel R(OH)_n, in der n mindestens 2 ist, in einer Kraftübertragungsflüssigkeitszusammensetzung zum Verringern des Energieverbrauchs in Getrieben, Differentialen und anderen Vorrichtungen, in denen sie verwendet wird, wobei die Kraftübertragungsflüssigkeitszusammensetzung:

(a) von 1 bis 49 Gew.-% Poly-α-olefin-Basismaterial, das eine kinematische Viskosität von 40 mm²/s bei 100 °C bis 500 mm²/s bei 100 °C aufweist,
(b) von 1 bis 95 Gew.-% Schmiermittelbasismaterial, das eine kinematische Viskosität von 2 mm²/s bei 100 °C bis 10 mm²/s bei 100 °C aufweist, und
(c) ein Leistungsadditivpaket ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Automobilgetriebeöladditivpaketen, Schaltgetriebeflüssigkeitsadditivpaketen und Automatikgetriebeflüssigkeitsadditivpaketen,

²

Die Stabilisierungstemperatur der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen mit dem Polyolester ist mindestens 2 °C niedriger als die der gleichen Zusammensetzung ohne den Polyolester, wenn dieser mit einer geeigneten Testmethode getestet werden.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Poly-α-olefin
Poly-α-olefine (PAO) sind Oligomere von endständig ungesättigten Alkenen. Die erfindungsgemäß verwendeten Poly-α-olefine sind durch ihre Viskositäten gekennzeichnet. Für die Zwecke dieser Erfindung werden Poly-α-olefine mit hoher Visko sität als kinematische Viskositäten, bei 100 °C, von etwa 40 bis etwa 500 mm²/s aufweisend definiert. Die Herstellung von Poly-α-olefinen mit hoher Viskosität ist im Stand der Technik wohl bekannt und wird z.B. in der US-A-4,041,098 beschrieben.
Poly-α-olefine können aus einem beliebigen endständig ungesättigten Olefin oder Mischungen von endständig ungesättigten Olefinen hergestellt werden. Die bevorzugten Poly-α-olefine werden aus 1-Octen oder 1-Decen oder Mischungen davon hergestellt. Sie können gesättigt oder ungesättigt sein. Die bevorzugten PAOs weisen kinematische Viskositäten von etwa 40 bis etwa 250 mm²/s auf, und die am meisten Bevorzugten von etwa 40 bis 100 mm²/s. Die am meisten bevorzugten PAOs sind ferner durch Hydrierung gesättigt.
Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen enthalten eine kleinere Menge an Poly-α-olefin mit hoher Viskosität. Typischerweise betragen die Mengen von 1 bis 49 Gew.-%. Die genaue Menge wird durch die gewünschte kinematische Viskosität des fertigen Schmiermittels bestimmt.
Schmiermittelbasismaterial
Zur erfindungsgemäßen Verwendung in Betracht kommende Schmieröle sind entweder natürliche Schmieröle, synthetische Schmieröle oder sind aus Mischungen von natürlichen Schmierölen und synthetischen Schmierölen abgeleitet. Geeignete Schmieröle schließen ferner Basismaterialien ein, die durch Isomerisierung von Synthesewachs und Rohparaffin erhalten werden, sowie Basismaterialien, die durch Hydrocracken (eher als durch Lösungsmittelbehandlung) der aromatischen und polaren Komponenten des Rohöls erhalten werden. Das Schmieröl weist eine kinematische Viskosität im Bereich von etwa 2 bis etwa 10 m²/s (cSt) bei 100 °C auf. Natürliche Schmieröle schließen tierische Öle, pflanzliche Öle (z.B. Rizinussöl und Lardöl), Petroleumöle, Mineralöle und aus Kohle oder Schiefer abgeleitete Öle ein. Das bevorzugte natürliche Schmieröl ist Mineralöl.
Die erfindungsgemäß brauchbaren Mineralöle schließen alle gewöhnlichen Mineralölbasismaterialien ein. Dies schließt Öle ein, die ihrer chemischen Struktur nach naphthenisch oder paraffinisch sind, sowie Öle, die mittels konventioneller Methoden unter Verwendung von Säure, Alkali und Ton oder anderen Mitteln wie Aluminiumchlorid raffiniert werden, oder sie können extrahierte Öle sein, die z.B. durch Lösungsmittelextraktion oder Behandlung mit Lösungsmitteln wie Phenol, Schwefeldioxid, Furfural, Dichlordiethylether etc. hergestellt werden. Sie können mit Wasserstoff behandelt oder raffiniert (hydrofined) sein, durch Kühlen oder katalytische Entparaffinierungsverfahren entparaffiniert sein oder Hydrocracken unterworfen worden sein. Das Mineralöl kann aus natürlichen Rohölquellen hergestellt werden oder kann aus isomerisierten Wachsmaterialien oder Rückständen von anderen Raffinierungsverfahren zusammensetzt sein.
Eine besonders brauchbare Klasse von Mineralölen sind diejenigen Mineralöle, die scharf mit Wasserstoff behandelt oder scharfen Hydrocracken unterworfen werden. Diese Verfahren setzen die Mineralöle bei erhöhten Temperaturen in Gegenwart von Hydrierkatalysatoren sehr hohen Wasserstoffdrücken aus. Typische Verfahrensbedingungen schließen Wasserstoffdrücke von etwa 3000 Pfund pro Quadratzoll (psi) ein, bei Temperaturen im Bereich von 300 °C bis 450 °C über einem Katalysator vom Hydriertyp. Diese Verfahren entfernen Schwefel und Stickstoff aus dem Schmieröl und sättigen jegliche Alkylen- oder aromatischen Strukturen in dem Einsatzmaterial. Das Ergebnis ist ein Basisöl mit extrem guter Oxidationsbeständigkeit und einem extrem guten Viskositätsindex. Ein weiterer Vorteil dieser Verfahren ist, dass niedermolekulargewichtige Bestandteile des Einsatzmaterials wie Wachse von linearen zu verzweigten Strukturen isomerisiert werden können, wodurch fertige Basisöle mit signifikant verbesserten Tieftemperatureigenschaften bereitgestellt werden. Diese wasserstoffbehandelten Basisöle können dann entweder katalytisch oder mittels konventioneller Mittel weiter entparaffiniert werden, um auf ihnen außergewöhnliche Tieftemperaturfließfähigkeit zu verleihen. Kommerzielle Beispiele für Schmierölbasisöle, die mittels einem oder mehreren der vorstehend genannten Verfahren hergestellt werden, sind Chevron RLOP, Petro-Canada P65, Petro-Canada P100, Yukong, Ltd. Yubase 4, Imperial Oil Canada MXT, Fortum Nexbase 3060 und Shell XHVI 5.2.
Synthetische Schmieröle schließen Kohlenwasserstofföle und mit Halogen substituierte Kohlenwasserstofföle wie oligomerisierte, polymerisierte und interpolymerisierte Olefine [z.B. Polybutylene, Polypropylene, Propylen/Isobutylen-Copolymere, chlorierte Polylactene, Poly(1-hexene), Poly(1-octene), Poly(1-decene), etc. und Mischungen davon], Alkylbenzole [z.B. Dodecylbenzole, Tetradecylbenzole, Dinonylbenzole, Di(2-ethylhexyl)benzol, etc.], Polyphenyle [z.B. Biphenyle, Terphenyle, alkyliertes Polyphenyle, etc.] und alkylierte Diphenylether, alkylierte Diphenylsulfide sowie deren Derivate, Analoga und Homologe davon und dergleichen ein. Die bevorzugten Öle aus dieser Klasse von synthetischen Ölen sind Oligomere von α-Olefinen, insbesondere Oligomere von 1-Decen und anderen Poly-α-olefinen.
Das Schmiermittelbasismaterial weist kinematische Viskositäten von 2,0 mm²/S (cSt) bis 10 mm²/s (cSt) bei 100 °C auf. Die bevorzugten Mineralöle weisen kinematische Viskositäten von 2 bis 6 mm²/S (cSt) auf, und am meisten bevorzugt sind diejenigen Mineralöle, die Viskositäten von 3 bis 5 mm²/s (cSt) bei 100 °C aufweisen.
Das Schmiermittelbasismaterial ist in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung in Mengen im Bereich von etwa 1 bis 95 Gew.-%, vorzugsweise 5 bis 75 Gew.-%, vorhanden.
Polyester
Die erfindungsgemäß verwendeten Polyolester sind diejenigen, die aus Polyhydroxyspezies wie Trimethylolpropan, Neopentylglykol, Pentaerythrit und langkettigen Carbonsäuren hergestellt werden. Erfindungsgemäß brauchbare Ester schließen diejenigen ein, die aus C₅- bis C₃₀-Monocarbonsäuren und Polyolen und Polyolethern wie Neopentylglykol, Trimethylolpropan, Pentaerythrit, Dipentaerythrit, Tripentaerythrit und dergleichen hergestellt sind.
Geeignete Polyole weisen die Formel R(OH)_n auf, in der R eine beliebige aliphatische oder cycloaliphatische Kohlenwasserstoffgruppe (vorzugsweise Alkyl) ist und n ist mindestens 2 bis etwa 5, vorzugsweise 3 bis 5. Die Kohlenwasserstoffgruppe kann von etwa 2 bis etwa 20 oder mehr Kohlenstoffatome enthalten und die Kohlenwasserstoffgruppe kann ferner Substituenten wie Chlor, Stickstoff- und/oder Sauerstoffatome enthalten. Die Polyhydroxyverbindungen können im Allgemeinen eine oder mehrere Oxyalkylengruppen enthalten und somit schließen die Polyhydroxyverbindungen Verbindungen wie Polyetherpolyole ein. Die Zahl der Kohlenstoffatome (d.h. Kohlenstoffzahl, wobei der Begriff Kohlenstoffzahl wie in diesem Patent verwendet sich auf die Gesamtzahl der Kohlenstoffatome in entweder der Säure oder in dem Alkohol bezieht, wie es jeweils der Fall ist) und die Zahl der Hydroxygruppen (d.h. Hydroxylzahl), die in der Polyhydroxyverbindung enthalten ist, die zur Bildung der Carbonsäureester verwendet wird, kann über einen breiten Bereich variieren.
Die folgenden Alkohole sind als Polyole besonders brauchbar: Neopentylglykol, Trimethylolethan, Trimethylolpropan, Trimethylolbutan, Monopentaerythrit, Pentaerythrit von technischer Qualität und Dipentaerythrit. Die am meisten bevorzugten Alkohole sind Pentaerythrit von technischer Qualität (z.B. etwa 88 % Mono-, 10 % Di- und 1 bis 2 % Tripentaerythrit), Monopentaerythrit, Dipentaerythrit und Trimethylolpropan.
Geeignete aliphatische Monocarbonsäuren zur Herstellung der erfindungsgemäß verwendeten Polyolester schließen sowohl gesättigte als auch ungesättigte Säuren ein, die etwa 5 bis 30 Kohlenstoffatome aufweisen, wie Stearinsäure, Isostearinsäure, Ölsäure, Linolsäure, Laurylsäure, Tallölfettsäure, Hexansäure, Heptansäure, Decansäure, Caprinsäure, Valeriansäure und dergleichen.
Ein bevorzugter Polyolester ist Trimethylolpropanisostearat, der als "Priolube 3999" mit einer kinematischen Viskosität von 13, 19 mm²/s bei 100 °C und 91, 66 mm²/s bei 40 °C vertrieben wird.
Die Polyolester sind in einer Menge von 1 bis 49 Gew.-%, vorzugsweise 5 bis 50 Gew.-% und insbesondere 5 bis 25 Gew.-% anwesend.
Leistungsadditivpaket
Das Leistungsadditivpaket wird durch die gewünschte Endanwendung bestimmt. Im Allgemeinen enthalten Leistungspakete für Kraftübertragungsflüssigkeiten Antioxidanzien, Antiverschleißmittel, Reibungsmodifizierer, aschefreie Dispergiermittel, Extremdruckmittel, Korrosionsinhibitoren, Viskositätsmodifizierer und Antischaummittel, wobei jedes in üblichen Mengen vorliegt, so dass sie die normalerweise mit ihnen verbundenen Funktionen bereitstellen, wie 1 bis 25 Gew.-%. Die genauen Mengen und die Anwesenheit oder Abwesenheit der individuellen Komponenten werden durch die beabsichtigte Anwendung bestimmt. Bevorzugt sind die Zusammensetzungen frei von polymerem Viskositätsmodifizierer.
Automobilgetriebeöl – Ein Typ von Automobilgetriebeöladditivpaketen enthält einen oder mehrere aus Kohlenwasserstoff oder Ester mit hohem Schwefelgehalt, Phosphit oder Phosphat, Korrosionsinhibitoren, Dispergiermittel und Antischaummittel. Beispiele für kommerziell erhältliche Getriebeöladditivpakete sind: Anglamol 99, Anglamol 6043, Anglamol 6085 der Lubrizol Corporation; Hitec 320, Hitec 323, Hitec 350 und Hitec 385 der Ethyl Corporation; Mobilad G-251 und Mobilad G-2001 erhältlich von ExxonMobil Chemical Company.
Ein zweiter Typ von Automobilgetriebeöladditivpaketen besteht aus kolloidal dispergierten Kaliumtriboratteilchen. Diese Technologie wird in den US-A-3,853,772, US-A-3 921 639, US-A-3,912,643 und US-A-4,089,790 beschrieben. Ein Beispiel für ein kommerziell erhältliches Getriebeölpaket, das auf dieser Technologie basiert, ist OLOA 9151X der Oronit-Sparte von ChevronTexaco Chemical Company.
Automobilgetriebeöladditivpakete liegen normalerweise in einer Menge von etwa 1 bis etwa 15 Gew.-% bezogen auf das fertige Schmiermittel vor.
Schaltgetriebeflüssigkeit – Schaltgetriebeflüssigkeiten können direkt aus spezialisierten Additivpaketen oder aus Automobilgetriebeölpaketen mit verminderten Einsatzkonzentrationen formuliert werden. Additivpakete für Schaltgetriebeflüssigkeiten enthalten ein oder mehrere Antiverschleißmittel, aschefreie Dispergiermittel, Korrosionsinhibitoren, Reibungsmodifizierer, Antischaummittel und manchmal Viskositätsmodifizierer. Ein Beispiel für ein kommerziell erhältliches Additiv paket für Schaltgetriebeflüssigkeiten ist Infinium T4804 von Infineum, das Antischaummittel, Antioxidanz, Rostschutzmittel, Magnesiumsulfonatdetergens, Dichtungsquellmittel, Aminphosphatantiverschleißadditiv, boriertes Polyisobutenylsuccinimid als Dispergiermittel und Reibungsmodifizierer enthält, wobei jedes in üblichen Mengen vorhanden ist, so dass sie ihre normalerweise mit ihnen verbundene Funktion bereitstellen.
Additive für Schaltgetriebeflüssigkeiten machen im Allgemeinen etwa 1 Gew.-% bis etwa 10 Gew.-% des fertigen Schmiermittels aus.
Automatikgetriebeflüssigkeiten – Additivpakete für Automa- tikgetriebeflüssigkeiten bestehen normalerweise aus aschefreien Dispergiermitteln, Antiverschleißmitteln, Antioxidanzien, Korrosionsinhibitoren, Reibungsmodifizierern, Dichtungsquellmitteln, Antischaummitteln und manchmal Viskositätsmodifizierern. Beispiele für kommerziell erhältliche Additive für Automatikgetriebeflüssigkeiten sind: Lubrizol 6950, Lubrizol 7900, Lubrizol 9614 der Lubrizol Corporation, Hitec 403, Hitec 420, Hitec 427 der Ethyl Corporation und Infenium T4520, Infenium T4540 von Infenium.
Additive für Automatikgetriebeflüssigkeiten machen normalerweise von etwa 1 bis etwa 20 Gew.-% des fertigen Schmiermittels aus.
Repräsentative Additivmengen in Automatikgetriebeflüssigkeiten sind wie folgt zusammengefasst:
Es gibt verschiedene Methoden, die dazu geeignet sind, die Fähigkeit von Schmiermitteln zur relativen Energieeinsparung bei Kraftübertragungsanwendungen zu bestimmen. Obwohl keine Methode allgemein akzeptiert ist, ist von beiden gezeigt worden, dass sie mit Flottentests (Feldversuchen) gut korrelieren. Die Voraussetzung beider Methoden ist die Verminderung der Wärmeerzeugung bei einem mechanischen Kontakt mit hoher Belastung. Die gemachte Annahme ist, dass je niedriger die Betriebstemperatur der Vorrichtung im stationären Zustand ist, um so weniger Energie in Wärme umgewandelt wird. Folglich steht mehr Energie zur Übertragung zur Verfügung.
ARKL (engl.: Axial Thrust Ball Bearing (Axialschubkugellager)) Test. Dieser Test ist von Volkswagen entwickelt worden und die Methode ist als PV 1454 der Volkswagen AG erhältlich. Bei diesem Test wird ein Axiallager vom Kugeltyp (bei 4000 UpM) für 120 Minuten unter hoher Last (5000 N) in dem Testschmiermittel (40 ml) betrieben. Das Testlager und das Testschmiermittel sind in einem isolierten Gehäuse untergebracht, das mit Thermoelementen ausgestattet ist. Am Ende der 120 Minuten-Laufzeit wird die Temperatur des stationären Zustands durch die folgende Gleichung bestimmt: Tstationärer Zustand = (30 °C – TUmgebung) + TTestöl
FZG Temperatur des stationären Zustands – Diese Methode verwendet eine FZG-Getriebetestvorrichtung wie in der ASTM-Methode D-5182 beschrieben. Zur Durchführung des Stabilisierungstests bei der Temperatur des stationären Zustands ist die Vorrichtung mit einem Thermoelement ausgerüstet, um die Volumentemperatur des Öls zu überwachen, mit "C"-Profilgetrieben ausgerüstet und mit 1250 ml Testschmiermittel gefüllt. Nach einer kurzen Anlaufzeit (15 Minuten) bei Belastungsstufe 4, wird die Maschine auf Belastungsstufe 8 belastet und 6 Stunden bei 1450 UpM betrieben. Die Schmiermitteltemperatur wird während der Laufdauer überwacht und die stabilisierte Temperatur am Ende des Tests angegeben. Dieser Wert wird am häufigsten mit dem eines Referenzschmiermittels verglichen.
Die folgenden Beispiele sind zum Zwecke der spezifischen Veranschaulichung der beanspruchten Erfindung angegeben. Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass die Erfindung nicht auf die in den Beispielen angegebenen spezifischen Details begrenzt ist. Alle Teile und Prozentsätze sind auf das Gewicht bezogen, falls nicht anders angegeben.
BEISPIELE
Für die Zwecke der Veranschaulichung der erfindungsgemäßen Vorteile wurden zwei Automobilgetriebeöle hergestellt. Flüssigkeit 1 enthielt einen Polyolester, der für die beanspruchte Erfindung repräsentativ ist, und Flüssigkeit 2, die einen gewöhnlichen, nicht erfindungsgemäßen Diester von Azelainsäure enthielt. In anderer Hinsicht waren die Flüssigkeiten identisch. Die Zusammensetzungen der beiden Flüssigkeiten sowie ihre kinematischen Viskositäten sind in Tabelle 1 unten gezeigt. Das Verhältnis von PAO-100 (ein hydriertes Polydecen-1) zu PAO-6 (ein hydriertes Polydecen-1) wurde variiert, um die kinematischen Viskositäten der beiden Flüssigkeiten sehr ähnlich einzustellen. Tabelle 1 Testflüssigkeitszusammensetzungen*

* In Masseprozent angegeben
¹ Erhältlich von ExxonMobil Chemical Co., Houston, TX, USA, eine Additivpaket für Getriebeöl.
² Erhältlich als Synton 100 der Crompton Corp., Middlebury, CT, USA, kV = 100 mm²/s bei 100 °C.
³ Erhältlich als SHF 63 der ExxonMobil Chemical Co., Houston, TX, USA, kV = 6 mm²/s bei 100 °C.
⁴ Erhältlich als Prolube 3999 der Uniquema, Gouda, Niederlande.
⁵ Erhältlich als Emery 2958 der Cognis Corp., Cincinnatti, OH, USA.

Die beiden Testschmiermittel wurden sowohl in Bezug auf die thermische Stabilisierung unter Verwendung des vorstehend beschriebenen FZG-Verfahrens bewertet. Die Ergebnisse dieser Tests sind in Tabelle 2 unten gezeigt.
Tabelle 2 Thermische Stabilisierungstemperatur
Dieses Beispiel zeigt deutlich den Vorteil, der durch die Verwendung der erfindungsgemäßen Ester im Vergleich zu anderen Typen von Estern erzielt wird.

Claims

Verwendung von (c) 1 bis 49 Gew.-%, vorzugsweise 5 bis 25 Gew.-%, Polyolester von aliphatischer C₅- bis C₃₀-Monocarbonsäure und Polyol der Formel R(OH)_n, in der n mindestens 2 ist, in einer Kraftübertragungsflüssigkeitszusammensetzung zum Verringern des Energieverbrauchs in Schaltgetrieben, Differentialen und anderen Vorrichtungen, in denen sie verwendet wird, wobei die Kraftübertragungsflüssigkeitszusammensetzung: (a) von 1 bis 49 Gew.-% Poly-α-olefin-Basismaterial, das eine kinematische Viskosität von 40 mm²/s bei 100 °C bis 500 mm²/s bei 100 °C aufweist, (b) von 1 bis 95 Gew.-% Schmiermittelbasismaterial, das eine kinematische Viskosität von 2 mm²/s bei 100 °C bis 10 mm²/s bei 100 °C aufweist, und (c) ein Leistungsadditivpaket ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Automobilgetriebeöladditivpaketen, Schaltgetriebeflüssigkeitsadditivpaketen und Automatikgetriebeflüssigkeitsadditivpaketen, umfasst, mit der Maßgabe, dass die Zusammensetzung eine kinematische Viskosität von mindestens 4 mm²/s bei 100 °C aufweist.
Verwendung nach Anspruch 1, wobei die Kraftübertragungsflüssigkeitszusammensetzung frei von polymerem Viskositätsmodifizierer ist.
Verwendung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei das Schmiermittelbasismaterial in der Kraftübertragungsflüssigkeitszusammensetzung ein Poly-α-olefin ist.
Verwendung nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei das Schmiermittelbasismaterial in der Kraftübertragungsflüssigkeit ein Mineralöl ist, vorzugsweise ein Mineralöl, das eine kinematische Viskosität von 2 bis 6 mm²/s bei 100 °C aufweist.
Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Additivpaket in der Kraftübertragungsflüssigkeit ein Additivpaket für Schaltgetriebeflüssigkeiten ist.
Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Additivpaket in der Kraftübertragungsflüssigkeit ein Getriebeöladditivpaket ist.
Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei R in dem Polyol der Formel R(OH)_n eine beliebige aliphatische oder cycloaliphatische Kohlenwasserstoffgruppe ist, vorzugsweise eine Alkylgruppe ist, und n ist vorzugsweise 3 bis 5, wobei die Kohlenwasserstoffgruppe vorzugsweise von 2 bis 20 Kohlenstoffatome enthält.
Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Polyol ausgewählt ist aus: Neopentylglykol, Trimethylolethan, Trimethylolpropan, Trimethylolbutan, Monopentaerythrit, Monopentaerythrit von technischer Qualität und Dipentaerythrit.
Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Monocarbonsäure ausgewählt ist aus: Stearinsäure, Isostearinsäure, Ölsäure, Linolsäure, Laurylsäure, Tallöl fettsäure, Hexansäure, Heptansäure, Decansäure, Caprinsäure und Valeriansäure.
Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Polyolester Trimethylolpropanisostearat ist.