DE69915804T2

DE69915804T2 - Ölzusammensetzung für gangschaltung

Info

Publication number: DE69915804T2
Application number: DE69915804T
Authority: DE
Inventors: Shin Toda-shi SAEKI; Kohei Toda-shi MATSUO
Original assignee: Japan Energy Corp
Current assignee: Eneos Corp
Priority date: 1998-11-13
Filing date: 1999-11-11
Publication date: 2004-08-26
Anticipated expiration: 2019-11-12
Also published as: EP1055722A4; JP4367819B2; EP1055722B1; DE69915804D1; WO2000029523A1; EP1055722A1

Description

Stand der Technik
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ölzusammensetzung für unbegrenzt variable Geschwindigkeitsvorrichtungen und insbesondere eine Ölzusammensetzung für unbegrenzt variable Geschwindigkeitsvorrichtungen mit einem großen Reibungskoeffizienten zur Verwendung mit einem riemenradartigen CVT, die fähig ist, den großen Reibungskoeffizienten für eine lange Zeitspanne aufrecht zu erhalten, nur wenig von Verschleiß betroffen ist, die verbesserte μ-V Eigenschaften ohne Abnahme des Reibungskoeffizienten bei hohen Geschwindigkeiten zeigt und fähig ist, Kratzgeräusche zu verhindern.
Hintergrund des Standes der Technik
Kohlendioxid-Emissionen wurden in den vergangenen Jahren als ein Maß zur Verhinderung des Treibhauseffekts kontrolliert. Eine der gewünschten Gegenmaßnahmen umfasst die weitere Verbesserung des Kraftstoffverbrauchs von Fahrzeugen. Der Hauptstrom von automatischen Getrieben (AT) für Fahrzeuge ist eine Art, in welcher ein Drehmomentwandler, eine Naßkupplung und Planetengetriebe kombiniert sind. Ein Drehmomentwandler zeigt aber einen großen Energieverlust, weil die Kraft über eine automatische Getriebeflüssigkeit (ATF) übertragen wird. Obwohl ein Blockierungsmechanismus verwendet wird, um den Kraftübertragungsverlust zu verringern, ist eine merkliche Verringerung des Kraftübertragungsverlustes im wesentlichen schwer zu erreichen, solange ein Drehmomentwandler verwendet wird.
Aus diesem Grund wurde ein durchgehend variables Getriebe (CVT) unter Verwendung eines Metallriemens vorgeschlagen. Ein riemenscheibenartiges CVT besteht aus einer Antriebsriemenscheibe und einem Riemen zur Kraftübertragung, wobei der Riemen ein Glied hat und einen Stahlstreifen, der das Glied hält. Dieses variable Getriebe kann die Übertragungsverluste wesentlich verringern. Dennoch wurde das variable Getriebe im allgemeinen in Fahrzeugen mit einem kleinen Hubraum verwendet, weil der Riemen und die Riemenscheibe leicht voneinander abgleiten können, wenn sie mit großen Motoren verwendet werden. Neuere Bedingungen zur Verringerung des Kraftstoffverbrauchs haben aber eine Entwicklung dahingehend angeregt, variable Getriebe auch mit Hochleistungsmotoren zu verwenden.
Um die Motorleistung effizient zu übertragen, muß das Gleiten der Riemenscheibe und des Riemens verhindert werden. wenn der Druck für das Zusammenziehen des Riemens vergrößert wird, um das Gleiten zu verhindern, werden der Riemen und die Riemenscheibe aber leicht verschlissen. Aus diesem Grund wurde nicht nur eine Verbesserung bei den Vorrichtungen, sondern auch des Schmieröls gewünscht, um das Gleiten zu verhindern und den Verschleiß des Riemens und der Riemenscheibe zu minimieren. Insbesondere wurde die Entwicklung eines Schmieröls gewünscht, das ausreichende Schmierfähigkeit zur Verhinderung von Verschleiß zeigen kann und gleichzeitig eine Reibungskraft über einem gewissen Niveau zeigt, die ausreicht, um das Abgleiten des Riemens von der Riemenscheibe zu verhindern und um eine entsprechende Kraftübertragung bereitzustellen.
Die offengelegte japanische Patentanmeldung No. 9-25491 offenbart eine Schmierölzusammensetzung zur Verhinderung des "Kratz phänomens" von CVT, umfassend ein Grundschmieröl und ein Paket von Additiven, welches umfasst: (a) ein überalkalisiertes Detergenz, wie z. B. ein durch die Verwendung eines Alkalimetalls oder eines Erdalkalimetalls überalkalisiertes Alkylarylsulfonat, (b) ein Dialkyldithiophosphat eines Metalls, wie z. B. Zinkdiisooctyldithiophosphat, (c) ein Schwefel-enthaltendes Reibungseinstellungsmittel, wie z. B. Olefinsulfonat und Fettsäuresulfonat, (d) Fettsäureamid und (e) ein Viskositätsverbesserungsmittel, wie z. B. Polyolefin und dergleichen.
Die offengelegte japanische Patentanmeldung No. 9-78079 schlägt eine Schmierölzusammensetzung vor, die Reibungseigenschaften zeigt, in welchen der gemessene Reibungskoeffizient von Reibungskräften bei Gleitgeschwindigkeiten in dem Bereich von 0–100 cm/s bei einer normalen Belastung von 200 lbf unter Verwendung des LFW-1 Testverfahrens gemäß ASTM D2714 zusammen mit zunehmender Gleitgeschwindigkeit zunimmt, und einen Reibungskoeffizienten in dem Bereich von 0,12–0,14 bei einer Gleitgeschwindigkeit von 2.5 cm oder weniger hat. Insbesondere umfasst das Schmieröl ein mineralisches oder synthetisches Grundöl, Sulfatester, Metallsalzdetergenz, Zinkdialkyldithiophosphat, Phosphorsäureester, Imidverbindung und Polymethacrylat. Die Verwendung dieses Schmieröls garantiert großräumige Kraftübertragung, während das Phänomen des Haftenbleibens und Gleitens ("Stick-Slip Phänomen") aufgrund des Gleitens zwischen Metallen kontrolliert wird.
Die offengelegte japanische Patentanmeldung No. 9-100487 offenbart eine Schmierölzusammensetzung für unbegrenzt variable Geschwindigkeitsvorrichtungen, umfassend ein Grundschmieröl; mindestens ein Schwefel-enthaltendes Höchstdruckmittel, ausgewählt aus Fettsäuresulfaten, Thiocarbamaten und Thioterpenen; minde stens ein Phosphat-Höchstdruckmittel, ausgewählt aus Tricresylphosphat, saurem Alkylaminphosphat und saurem Alkenylaminphosphat; und einem Erdalkalimetall-enthaltendem Detergenz, wie z. B. Calciumphenolat. Die Patentanmeldung beansprucht, dass solch eine Schmierölzusammensetzung überlegene Verschleißbeständigkeit und Höchstdruckeigenschaft zeigt, einen großen Reibungskoeffizienten für eine lange Zeitspanne aufrecht erhalten kann und ein Drehmoment von großem Ausmaß übertragen kann.
Die offengelegte japanische Patentanmeldung No. 9-263782 offenbart eine Schmierölzusammensetzung für unbegrenzt variable Geschwindigkeitsvorrichtungen, umfassend ein Grundschmieröl, welches wahlweise enthalten kann: einen Viskositätsindex-Verbesserer; ein aschefreies Dispersionsmittel, wie z. B. eine Sulfonatverbindung und eine Imidverbindung; ein Säureamid; eine organische Molybdänverbindung, wie z. B. Molybdändithiophosphat und Molybdändithiocarbamat; und ein Antioxidans auf Amin-Basis. Diese Zusammensetzung besitzt einen minimalen Reibungskoeffizienten von 0,1 oder mehr bei 100°C und ein Verhältnis (μs/μd) des Reibungskoeffizienten bei einer Gleitgeschwindigkeit von V (μd) und des Reibungskoeffizienten unmittelbar bevor die Gleitgeschwindigkeit Null wird (μs) von weniger als 1. Die Zusammensetzung kann desweiteren umfassen: ein Fettsäurederivat, eine Partialesterverbindung und ein Schwefel-enthaltendes Antioxidans. Die Erfinder beanspruchen, dass die Zusammensetzung einen großen Reibungskoeffizienten für eine lange Zeitspanne aufrecht erhalten kann und Kratzgeräusche verhindert.
Obwohl dies Stand der Technik eine Verbesserung des Reibungskoeffizienten betont, gibt es noch einen großen Wunsch nach einem Schmieröl mit einem größeren Reibungskoeffizienten zur Über tragung der Leistung eines starken Motors. Darüber hinaus wurde eine weitere Verbesserung gewünscht, da die Verschleiß-Verhinderungsfunktion und Kratzgeräusch-Verhinderungsfunktion dieser Schmierölzusammensetzungen nicht notwendigerweise ausreichend sind.
Offenbarung der Erfindung
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Ölzusammensetzung für unbegrenzt variable Geschwindigkeitsvorrichtungen bereitzustellen, die bei hohen Geschwindigkeiten einen großen Reibungskoeffizienten zeigt und eine hervorragende Verschleiß-Verhinderungsfunktion und Kratzgeräusch-Verhinderungsfunktion hat.
Die jetzigen Erfinder haben ausführliche Studien mit Schmierölen für metallriemenartige CVT durchgeführt, um die obige Aufgabe zu erfüllen. Als ein Ergebnis haben die jetzigen Erfinder entdeckt, dass die oben beschriebene Aufgabe erfüllt werden kann, indem spezifische Arten von Additiven verwendet werden, welche aus einer großen Anzahl von Additiven ausgewählt werden. Diese Entdeckung hat zur Vollendung der vorliegenden Erfindung geführt.
Insbesondere stellt die vorliegende Erfindung eine Ölzusammensetzung für unbegrenzt variable Geschwindigkeitsvorrichtungen bereit, umfassend: (a) ein Grundschmieröl, (b) ein Polymethacrylat, (c) mindestens eine Verbindung, ausgewählt aus Erdalkalimetallphenolaten und Erdalkalimetallsulfonaten, (d) eine Imidverbindung, (e) mindestens eine Verbindung, ausgewählt aus Phenylphosphaten, Alkylphenylphosphaten, Phenylthiophosphaten, Alkyl phenylthiophosphaten, (f) Zinkdithiophosphat und (g) eine Fettsäureamidverbindung.
Vorzugsweise ist das Polymethacrylat dispersionsartig und wird der Ölzusammensetzung für unbegrenzt variable Geschwindigkeitsvorrichtungen in einer Menge von 5–15 Gew.-% zugesetzt. Mindestens eine Verbindung des obigen Erdalkalimetallphenolats und des Erdalkalimetallsulfonats sind ausgewählt aus dem Calciumsalz, Magnesiumsalz und Bariumsalz. Die verwendete Menge ist 0,5–3,0 Gew.-%, basierend auf der Ölzusammensetzung für unbegrenzt variable Geschwindigkeitsvorrichtungen. Die oben erwähnte Imidverbindung ist entweder Succinimid oder borhaltiges Succinimid oder ist beides, und wird der Ölzusammensetzung für unbegrenzt variable Geschwindigkeitsvorrichtungen in einer Menge von 0,5–5,0 Gew.-% zugesetzt. Die Menge mindestens einer der oben erwähnten Verbindungen, ausgewählt aus Phenylphosphat, Alkylphenylphosphat, Phenylthiophosphat und Alkylphenylthiophosphat ist 0,1–2,0 Gew.-%, basierend auf der Ölzusammensetzung für unbegrenzt variable Geschwindigkeitsvorrichtungen. Das oben erwähnte Zinkdithiophosphat ist eine allgemein erhältliche Verbindung von Zink und Dithiophosphorsäure mit einer Alkyl- und/oder Arylgruppe und wird der Ölzusammensetzung für unbegrenzt variable Geschwindigkeitsvorrichtungen in einer Menge von 0,05–0,2 Gew.-% zugesetzt. Die Fettsäureamidverbindung wird der Ölzusammensetzung für unbegrenzt variable Geschwindigkeitsvorrichtungen in einer Menge von 0,1–3,0 Gew.-% zugesetzt.
Ausführliche Beschreibung der Erfindung und bevorzugte Ausführungsform
Die vorliegende Erfindung wird genauer beschrieben. Bekannte Mineralöle und synthetische Öle können als Grundschmieröl für die vorliegende Erfindung verwendet werden. Öle auf mineralischer Basis beinhalten z. B. aus Neutralöl hergestellte Öle, Rückstandszylinderöl und Destillat aus atmosphärischer Destillation, die aus Rohölen erhalten wurden. Das Herstellungsverfahren für solche Öle auf mineralischer Basis umfasst die Lösungsmittelextraktion dieser Rohstofföle unter Verwendung von Furfural oder dergleichen, das Entparaffinieren des resultierenden Raffinats unter Verwendung eines Lösungsmittels, wie z. B. Methylethylketon, und die Hydrierung bei Hochdruck, um Verunreinigungen zu entfernen, wie z. B. Schwefel. Diese Öle können unabhängig oder nach der Mischung von zwei oder mehreren von ihnen in einem geeigneten Verhältnis verwendet werden. Als Öle auf synthetischer Basis können Poly-α-Olefine, Polyalkoholester, Polyalkylenglykole und dergleichen angegeben werden. Mineralöle und synthetische Öle können als Grundschmieröl entweder unabhängig oder als Kombinationen verwendet werden.
Das in der vorliegenden Erfindung verwendete Grundöl enthält vorzugsweise 30 Gew.-% oder mehr, bevorzugt 50 Gew.-% oder mehr, eines Grundöls mit einem Viskositätsindex von 120 oder mehr. Durch Hydroisomerisierung von Paraffinwachsen erhaltene Öle, hochhydrierte Öle oder dergleichen, oder synthetische Öle können als solche als Grundöl verwendet werden. Wenn die Menge des Grundöls mit einem Viskositätsindex von 120 oder mehr einen Anteil von weniger als 30 Gew.-% hat, kann die Lebensdauer des Öls für unbegrenzt variable Geschwindigkeitsvorrichtungen abnehmen.
Von den Polymethacrylaten ist insbesondere ein dispersionsartiges Polymethacrylat zu bevorzugen. Solch ein Polymer kann durch Copolymerisation eines Alkylmethacrylat-Monomers mit einem polaren Monomer erhalten werden. Als polares Monomer können vorzugsweise eine oder mehrere Verbindungen, ausgewählt aus Diethylaminoethylmethacrylat, 2-Methyl-5-vinylpyrrolidon, N-Vinylpyrrolidon und Morpholinoethylmethacrylat verwendet werden. Das Molverhältnis von einem Alkylmethacrylat-Monomer und einem polaren Monomer in dem Copolymer, bei welchem der maximale Dispersionseffekt erhalten werden kann, ist vorzugsweise zwischen 80 : 20 und 95 : 5. Das Molekulargewicht des Polymers, angegeben als zahlengewichtetes mittleres Molekulargewicht, ist in Hinsicht auf die Scherstabilität und dergleichen vorzugsweise in dem Bereich von 10.000–100.000. Das Polymethacrylat wird der Ölzusammensetzung für unbegrenzt variable Geschwindigkeitsvorrichtungen in einer Menge von 5–15 Gew.-% und vorzugsweise 7–12 Gew.-% zugesetzt. Bei weniger als 5 Gew.-% kann die Kaltstartfähigkeit und der Verschleiß-Verhinderungseffekt abnehmen. Der Verschleiß-Verhinderungseffekt kann auch abnehmen, wenn die Menge an Polymethacrylat mehr als 15 Gew.-% ist.
Mindestens ein Erdalkalimetall, ausgewählt aus Calcium, Magnesium und Barium wird für das Erdalkalimetallphenolat und das Erdalkalimetallsulfonat verwendet. Calcium und Magnesium sind besonders zu bevorzugen, um die Eigenschaften des Reibungskoeffizienten zu verbessern.
Die Menge mindestens einer Verbindung, ausgewählt aus dem Erdalkalimetallphenolat und dem Erdalkalimetallsulfonat ist 0,5–3,0 Gew.-% und vorzugsweise 0,7–2,0 Gew.-%, basierend auf der Ölzu sammensetzung für unbegrenzt variable Geschwindigkeitsvorrichtungen. Bei weniger als 0,5 Gew.-% kann die Bereitstellung eines großen Reibungskoeffizienten und der Detergenzwirkung unzureichend sein; andererseits kann der Reibungskoeffizient bei mehr als 3,0 Gew.-% abnehmen.
Als Imidverbindung wird in der vorliegenden Erfindung vorzugsweise Succinimid und/oder Bor-enthaltend Succinimid verwendet. Diejenigen mit Alkenylgruppe können bevorzugter verwendet werden. Das Alkenylsuccinimid wird für das Dispergieren unlöslicher Stoffe oder durch die Oxidation organischer Substanzen gebildeter Schmutzablagerungen verwendet. Der zusätzliche Effekt ist das Kontrollieren einer Abnahme in dem Reibungskoeffizienten und das Verhindern einer Veränderung des Reibungskoeffizienten im Laufe der Zeit.
Die Imidverbindung wird der Ölzusammensetzung für unbegrenzt variable Geschwindigkeitsvorrichtungen in einer Menge von 0,5–5,0 Gew.-% und vorzugsweise 1,0–3,0 Gew.-% zugesetzt. Bei weniger als 0,5 Gew.-% können der Reibungskoeffizient und der Dispersionseffekt beeinträchtigt sein; andererseits kann bei mehr als 5,0 Gew.-% der Verschleiß-Verhinderungseffekt abnehmen.
Das in der vorliegenden Erfindung verwendete Phenylphosphat, Alkylphenylphosphat, Phenylthiophosphat und Alkylphenylthiophosphat sind Verbindungen mit 1–3 Kohlenwasserstoffgruppen im Molekül, wobei mindestens eine ein Benzolring ist.
Als konkrete Beispiele für die Kohlenwasserstoffgruppen können Phenylgruppen und Arylgruppen mit 7–18 Kohlenstoffatomen mit einem Benzolring, und primäre Alkylgruppen mit 3–11 Kohlenstoffa tomen, sekundäre Alkylgruppen mit 3–18 Kohlenstoffatomen und β-verzweigte Alkylgruppen mit 3–18 Kohlenstoffatomen ohne Benzolring und dergleichen angegeben werden.
Alle Kohlenwasserstoffgruppen im Molekül können die gleichen sein; eine der Kohlenwasserstoffgruppen kann sich von den anderen unterscheiden oder Kohlenwasserstoffgruppen im Molekül können unterschiedlich sein. Die Verbindungen werden bevorzugt verwendet, die im wesentlichen zwei oder mehr Kohlenwasserstoffgruppen mit einem Benzolring im Molekül haben.
Eine Mischung von zwei oder mehreren Verbindungen, die Kohlenwasserstoffgruppen mit unterschiedlichen Molekülstrukturen haben, können problemlos in einem geeigneten Verhältnis verwendet werden. Die oben erwähnten vier Verbindungen können entweder einzeln oder als Kombination von zwei oder mehr verwendet werden.
Die Menge von mindestens einer Verbindung, ausgewählt aus Phenylphosphat, Alkylphenylphosphat, Phenylthiophosphat und Alkylphenylthiophosphat kann 0,1–2,0 Gew.-% sein und bevorzugter 0,3– 2,0 Gew.-%, basierend auf der Ölzusammensetzung für unbegrenzt variable Geschwindigkeitsvorrichtungen. Wenn die Menge weniger als 0,1 Gew.-% ist, hat die Ölzusammensetzung einen niedrigen Reibungskoeffizienten und kann keine ausreichende Funktion als Öl für unbegrenzt variable Geschwindigkeitsvorrichtungen zeigen. Eine Funktionsverbesserung proportional zu der zugesetzten Menge kann nicht beobachtet werden, wenn die Menge 2,0 Gew.-% übersteigt.
Für das dem Grundöl zuzusetzende Zinkdithiophosphat kann allgemein erhältliches Zinkdithiophosphat verwendet werden. Als spezifisches Zinkdithiophosphat kann vorzugsweise mindestens eine Verbindung mit einer Kohlenwasserstoffgruppe verwendet werden, ausgewählt aus einer Gruppe, bestehend aus primären Alkylgruppen mit 3–11 Kohlenstoffatomen, sekundären Alkylgruppen mit 3–18 Kohlenstoffatomen, an der β-Position verzweigten Alkylgruppen mit 3–18 Kohlenstoffatomen, Phenylgruppen und Arylgruppen mit 7– 18 Kohlenstoffatomen. Von diesen sind unter dem Gesichtspunkt der Stabilität des Reibungskoeffizienten die Verbindungen zu bevorzugen, die eine Phenylgruppe oder Arylgruppe enthalten, wenn das Öl für unbegrenzt variable Geschwindigkeitsvorrichtungen verwendet wird. Die Verbindungen, die eine sekundäre Alkylgruppe enthalten, zeigen einen überlegenen Verschleißverhinderungseffekt, und die Verbindungen, die eine primäre Alkylgruppe oder eine an der β-Position verzweigte Alkylgruppe enthalten, zeigen hervorragende Stabilität gegenüber Hitze und Oxidation. Deshalb ist es wünschenswert, einige Arten von Zinkdithiophosphatverbindungen auszuwählen und diese Verbindungen gemäß der Verwendung geeignet zu formulieren.
Bei Verwendung als Ölzusammensetzung für unbegrenzt variable Geschwindigkeitsvorrichtungen der vorliegenden Erfindung ist eine Mischung von 10 Gewichtsanteilen Zinkdithiophosphat mit einer Phenylgruppe oder einer Arylgruppe und 1–20 Gewichtsanteilen Zinkdithiophosphat mit einer primären Alkylgruppe zu bevorzugen. Diese Kombination ist in keiner Weise beschränkt und alle leicht erhältlichen Verbindungen können problemlos verwendet werden.
Der Einschluß von Dithiophosphaten als Verunreinigungen, die eine Kohlenwasserstoffgruppe enthalten, ist unvermeidbar. Solche Verbindungen können verwendet werden wie sie sind, sofern die Löslichkeit in den Grundölen nicht beeinträchtigt ist.
Das Zinkdithiophosphat wird der Ölzusammensetzung für unbegrenzt variable Geschwindigkeitsvorrichtungen in einer Menge von 0,05– 0,2 Gew.-% als Zink zugesetzt und bevorzugt von 0,074–0,2 Gew.-%. Wenn die Menge weniger als 0,05 Gew.-% beträgt, nimmt nicht nur der Reibungskoeffizient ab, sondern auch der Verschleißverhinderungseffekt ist niedriger. Eine Funktionsverbesserung proportional zu der Menge kann nicht beobachtet werden, wenn die Menge 0,2 Gew.-% übersteigt.
Für die in der vorliegenden Erfindung als Reibungseinstellungsmittel verwendete Fettsäureamidverbindung kann jede herkömmliche Fettsäureamidverbindung verwendet werden. Es gibt keine konkreten Limitierungen für die Arten von Fettsäureamidverbindungen. Beispielsweise kann das unten beschriebene Fettsäurealkanolamid bevorzugt verwendet werden.
Als Fettsäuren in den Fettsäureamidverbindungen können Fettsäuren mit vorzugsweise 7–22 Kohlenstoffatomen verwendet werden, bevorzugter mit 8–20 Kohlenstoffatomen. Konkrete Beispiele beinhalten gesättigte Fettsäuren, wie z. B. Octansäure, Decansäure, Dodecansäure, Tetradecansäure, Hexadecansäure und Oktadecansäure, ungesättigte Fettsäuren, wie z. B. Ölsäure, Mischungen von diesen Fettsäuren und gemischte Fettsäuren von natürlich vorkommenden Fettsäuren, die aus Tieren oder Pflanzen stammen. Von diesen sind ungesättigte Fettsäuren aufgrund ihres geringen Schmelzpunktes wünschenswert, wie z. B. Ölsäure. Diethanolamin, Monoethanolamin, Monoisopropanolamin und Mischungen von diesen können als in den Fettsäurealkanolamiden verwendete Amine genannt werden.
Als konkrete Verbindungen, die aus den obigen Fettsäuren und Aminen erhalten werden, werden angegeben: Dodecansäure(Laurinsäure)-monoethanolamid, Dodecansäure-diethanolamid, Oktadecansäure-diethanolamid, Oktadecansäure-monoethanolamid, Ölsäure-diethanolamid, Ölsäure-monoethanolamid, Kokosnußöl-fettsäure-diethanolamid, Kokosnußöl-fettsäure-monoethanolamid, Tetradecansäure(Myristinsäure)-diethanolamid, Tetradecansäuremonoethanolamid, Dodecansäure-tetradecansäure-diethanolamid, Hexadecansäure(Palmitinsäure)-diethanolamid, Hexadecansäuremonoethanolamid, Dodecansäure-isopropanolamid, Isooctadecansäure-diethanolamid, Isooctadecansäure-monoethanolamid, Palmkernöl-fettsäure-diethanolamid, Palmkernöl-fettsäure-monoethanolamid und dergleichen. Von diesen sind Dodecansäure-diethanolamid, Ölsäure-diethanolamid und Kokosnuflöl-fettsäure-diethanolamid aufgrund ihres hervorragenden Effekts und leichten Erhältlichkeit besonders wünschenswert.
Die Fettsäurealkanolamide können durch ein Verfahren hergestellt werden, umfassend z. B. das Bereitstellen einer vorgeschriebenen Menge an Fettsäure, das Zugeben der doppelten Menge (Mol) an Diethanolamin, Monoethanolamin oder Monoisopropanolamin zur Fettsäure und die Durchführung einer Dehydrierungskondensationsreaktion unter Erhitzen in einem Stickstoffgasstrom. Auf die gleiche Weise, wie in dem Fall der Salze der N-Alkylpropylendiaminfettsäure, muss die verwendete Fettsäure keine Einzelverbindung sein, sondern es können Mischungen von zwei oder mehr Fettsäuren oder aus natürlich vorkommenden Stoffen stammende Fettsäuremischungen problemlos verwendet werden.
Die Fettsäureamidverbindung wird der Ölzusammensetzung für unbegrenzt variable Geschwindigkeitsvorrichtungen in einer Menge von 0,1–3,0 Gew.-% zugesetzt, und bevorzugt von 0,5–2,0 Gew.-%. Wenn die Menge weniger als 0,1 Gew.-% beträgt, ist der Kratzgeräuschverhinderungseffekt beeinträchtigt. Wenn die Menge mehr als 3,0 Gew.-% ist, nimmt der Reibungskoeffizient ab. Die Zugabe von Fettsäurealkanolamid in dem obigen Bereich kann Kratzgeräusche wirksam verhindern.
Kratzgeräusche werden hervorgerufen durch das Haftenbleiben und Gleiten zwischen den Elementen von Riemenanordnungen (Rahmen/Ring, Ring/Ring) eines riemenartigen CVT. Das Phänomen des Haftenbleibens und Gleitens ("Stick-Slip-Phänomen") tritt auf, wenn der Reibungskoeffizient mit zunehmender Gleitgeschwindigkeit abnimmt. Deshalb gilt: Je größer der Wert der folgenden Formel, desto weniger tritt das Stick-Slip Phänomen auf und desto weniger Geräusche treten auf.
(Reibungskoeffizient bei hoher Geschwindigkeit) – (Reibungskoeffizient bei niedriger Geschwindigkeit)
Die Beziehung zwischen dem Reibungskoeffizienten (μ) und der Geschwindigkeit wird allgemein als μ-V Eigenschaft bezeichnet. In einigen Fällen ist der obige Wert negativ (–). Dennoch: Je größer der Wert, desto besser die Funktion.
Die Ölzusammensetzung für unbegrenzt variable Geschwindigkeitsvorrichtungen der vorliegenden Erfindung zeigt hervorragende μ-V Eigenschaften, wie in den Beispielen gezeigt, die später erörtert werden. Es wird angenommen, dass dies hauptsächlich auf den Zusatz der Fettsäureamidverbindung zurückzuführen ist, die bewirkt, dass ein negativer Gradient der μ-V Eigenschaften sich ohne Abnahme des Reibungskoeffizienten bei hoher Geschwindigkeit zu einem positiven Gradienten der μ-V Eigenschaften verschiebt. Auch wenn die Fettsäureamidverbindung einen negativen Gradienten nicht zu einem positiven Gradienten verändern kann, kann diese Verbindung wenigstens den Grad des negativen Gradienten verringern. Deshalb werden die überlegenen μ-V Eigenschaften der vorliegenden Erfindung als Ergebnis der oben erwähnten Kombinationen aus dem Grundschmieröl und den Additiven (a) bis (g) betrachtet oder wenigstens als Ergebnis einer ausreichenden Vorführung der Fähigkeit der Fettsäureamidverbindung, die μ-V Eigenschaften durch die oben erwähnten Kombinationen zu verbessern.
Die Ölzusammensetzung für unbegrenzt variable Geschwindigkeitsvorrichtungen der vorliegenden Erfindung zeigt die folgenden Effekte, die von den oben erwähnten Kombinationen des Grundschmieröls und den Additiven bewirkt werden:

(1) Zeigt einen großen Reibungskoeffizienten bei hoher Geschwindigkeit.
(2) Zeigt insbesondere überlegene μ-V Eigenschaften.
(3) Zeigt nur eine kleine Menge an Kratzgeräusch.
(4) Zeigt nur eine kleine Menge an Verschleiß.

Da die Ölzusammensetzung für unbegrenzt variable Geschwindigkeitsvorrichtungen der vorliegenden Erfindung einen großen Reibungskoeffizienten bei hoher Geschwindigkeit und überlegene μ-V Eigenschaften zeigt, ist die Zusammensetzung zur Verwendung als Schmieröl für CVT geeignet, das die Leistung von großvolumigen Hochleistungsmotoren mit einem großen Drehmoment bei niedriger Geschwindigkeit überträgt. Die Ölzusammensetzung ist auch effektiv bei der Verwendung in vergleichsweise großen Fahrzeugen.
Zusätzlich zu den oben erwähnten Additiven können Antioxidantien, Rostverhinderer, Fließpunktverbesserer, Metalldeaktivatoren und dergleichen, die gewöhnlich mit Schmierölen verwendet werden, der Ölzusammensetzung für unbegrenzt variable Geschwindigkeitsvorrichtungen der vorliegenden Erfindung zugesetzt werden, sofern der Effekt der vorliegenden Erfindung nicht beeinträchtigt ist.
Als Antioxidantien können ein Phosphor-enthaltendes Antioxidans, ein Antioxidans auf Phenol-Basis und ein Antioxidans auf Amin-Basis entweder einzeln oder als Kombination von zwei oder mehr verwendet werden. Das Antioxidans wird der Ölzusammensetzung für unbegrenzt variable Geschwindigkeitsvorrichtungen in einer Menge von 0,1–3,0 Gew.-% zugesetzt. Bei weniger als 0,1 Gew.-% kann das Antioxidationsvermögen unzureichend sein. Bei mehr als 3 Gew.-% kann eine zu große Menge an oxidierenden Zerfallsprodukten hergestellt werden, was zur Bildung von Schmutzablagerungen und einer Abnahme des Reibungskoeffizienten führt.
Als Beispiele für Phosphor-enthaltende Antioxidantien werden angegeben: Bis(2,4-di-t-butylphenyl)-pentaerythritol-diphosphit, Phenyldiisodecyl-phosphit, Diphenyldiisooctyl-phosphit, Diphenyldiisodecyl-phosphit, Triphenyl-phosphit, Trisnonylphenylphosphit, Tris-dinonylphenyl-phosphit, Tris-(2,4-di-t-butylphenyl)-phosphit, Distearylpentaerythritol-diphosphit, Bis(nonylphenyl)-pentaerythritol-diphosphit, 4,4'-Isopropylidendiphenolalkyl-phosphit, 4,4'-Butyliden-bis (3-methyl-6-t-butylphenyl ditridecyl-phosphit), 1,1,3-Tris(2-methyl-4-di-tridecylphosphit-5-t-butylphenyl)butan, Tetrakis(2,4-di-t-butylphenyl)-4,4'-bisphenylen-diphosphit, 3,4,5,6-Dibenzo-1,2-oxaphosphan-2-oxid, Trilauryltri-thiophosphit, Tris(isodecyl)-phosphit, Tris(tridecyl)-phosphit, Phenyldi(tridecyl)-phosphit, Diphenyltridecylphosphit, Phenylbisphenol-A-pentaerythritol-diphosphit, 3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl-diethyl-phosphat und dergleichen. Diese Verbindungen können entweder einzeln oder als Kombination von zwei oder mehr verwendet werden.
Von diesen ist in Hinsicht auf die Hydrolysestabilität Arylphosphit mit einer Arylgruppe, die mindestens eine, bevorzugt zwei Alkylgruppen trägt, zu bevorzugen. Insbesondere Tris-(2,4-di-t-butylphenyl)-phosphit, Trisnonylphenyl-phosphit und Tris (mono- & di-gemischtes-nonylphenyl)-phosphit können geeignet verwendet werden. Die Einbeziehung von Verbindungen, welche 1–2 Kohlenwasserstoffgruppen enthalten, ist unvermeidbar, wenn Reagenzien technischer Reinheit verwendet werden. Solche Verbindungen können verwendet werden wie sie sind, sofern die Löslichkeit im Grundöl nicht beeinträchtigt wird.
Die folgenden Verbindungen können als in der vorliegenden Erfindung verwendete Antioxidantien auf Phenol-Basis angegeben werden: 2,6-Di-t-butylphenol, 2-t-Butyl-4-methoxyphenol, 2,4-Dimethyl-6-t-butylphenol, 2,4-Diethyl-6-t-butylphenol, 2,6-Di-t-butyl-p-cresol, 2,6-Di-t-butyl-4-ethylphenol, 2,6-Di-t-butyl-4-hydroxymethylphenol, 2,6-Di-t-butyl-4-(N,N-dimethylaminomethyl)-phenol, n-Octadecyl-β-(4'-hydroxy-3',5-di-t-butylphenyl)propionat, 2,4-(n-Octylthio)-6-(4-hydroxy-3',5'-di-t-butylanilino)-1,3,5-triazin, styrolisiertes Phenol, styrolisiertes Cresol, Tochophenol, 2-t-Butyl-6-(3'-t-butyl-5'-methyl-2'-hy droxybenzyl)-4-methylphenyl-acrylat, 2,2'-Methylenbis(4-methyl-6-t-butylphenol), 2,2'-Methylenbis(4-ethyl-6-t-butylphenol), 2,2'-Methylenbis(4-methyl-6-cyclohexylphenol), 2,2'-Dihydroxy-3,3'-di(α-methylcyclohexyl)-5,5'-dimethyldiphenylmethan, 2,2'-Ethylidenbis(2,4-di-t-butylphenol), 2,2'-Butylidenbis(4-methyl-6-t-butylphenol), 4,4'-Methylenbis(2,6-di-t-butylphenol), 4,4'-Butylidenbis(3-methyl-6-t-butylphenol), 1,6-Hexandiol-bis[3-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)propionat], Triethylenglykolbis-3-(t-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl)propionat, N,N'-Bis-[3-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxypeenyl)propionyl]hydrazin, N,N'-Hexamethylenbis-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxy)hydrocinnamid, 2,2'-Thiobis(4-methyl-6-t-butylphenol), 4,4'-Thio-bis(3-methyl-6-t-butylphenol), 2,2-Thiodiethylen-bis-[3(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)propionat], Bis[2-t-butyl-4-methyl-6-(3-t-butyl-5-methyl-2-hydroxybenzyl)phenyl]terephthalat, 1,1,3-Tris(2-methyl-4-hydroxy-5-t-butylphenyl)butan, 1,3,5-Trimethyl-2,4,6-tris(3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl) benzen, Tris(3,5-di-t-4-hydroxybenzyl)-isocyanurat, 1,3,5-Tris(4-t-butyl-3-hydroxy-2,6-dimethylbenzyl)-isocyanurat, Tetrakis[methylen-3-(3',5'-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)propionat]methan, Calcium(3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzylmonoethylphosphonat), Propylgallat, Octylgallat, Laurylgallat, 2,4,6-Tri-t-butylphenol, 2,5-Di-t-butylhydrochinon, 2,5-Di-t-amylhydroquinon, 1,1,3-Tris-(2-methyl-4-hydroxy-5-t-butylphenylbutan, 1,3,5-Trimethyl-2,4,6-tris-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl)benzol, 3,9-Bis[2-{3-(3-t-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl)propionyloxy}-1,1-dimethyl-ethyl]-2,8,10-tetraoxaspiro[5,5]undecan und dergleichen. Diese Verbindungen können entweder einzeln oder als Kombination von zwei oder mehr verwendet werden.
Von diesen Verbindungen sind in Hinsicht auf die leichte Erhältlichkeit und dem überlegenem Effekt in Verwendung mit Schmieröl 2,6-Di-t-butyl-p-cresol, 2,2'-Methylen-bis(4-methyl-6-t-butylphenol), 2,2'-Methylen-bis(4-ethyl-6-t-butyl-4-ethylphenol), 4,4'-Methylen-bis(2,6-di-t-butylphenol) und dergleichen bevorzugt.
Als Antioxidantien auf Amin-Basis können p,p'-Dioctyldiphenylamin, N-Phenyl-N'-isopropyl-p-phenylendiamin, Poly-2,2,4-trimethyl-1,2-dihydrochinolin, 6-Ethoxy-2,2,4-trimethyl-1,2-dihydrochinolin, Thiodiphenylamin, 4-Amino-p-diphenylamin und dergleichen angegeben werden. Diese Verbindungen können entweder einzeln oder als Kombination von zwei oder mehr verwendet werden.
Beispiele für den Metalldeaktivator: Benzotriazol, Tolyltriazol, Benzotriazolderivate mit einer Kohlenwasserstoffgruppe mit 2–10 Kohlenstoffatomen, Benzimidazol, Imidazolderivate mit einer Kohlenwasserstoffgruppe mit 2–10 Kohlenstoffatomen, Thiazolderivate mit einer Kohlenwasserstoffgruppe mit 2–20 Kohlenstoffatomen, 2-Mercaptobenzothiazol und dergleichen. Diese Verbindungen können entweder einzeln oder als Kombination von zwei oder mehr verwendet werden.
Beispiele
Die vorliegende Erfindung wird genauer erklärt, indem ein Schmieröl für eine riemenartige CVT als Beispiel genommen wird. Alle als Vergleichsbeispiele angegebenen Schmieröle hatten eine hervorragende Funktion. Deshalb ist der Unterschied zwischen den Schmierölen der Beispiele und den Schmierölen der Vergleichsbeispiele klein. Dennoch wurde bewiesen, dass die Eigenschaften des CVT-Öls der vorliegenden Erfindung noch ausgezeichneter als die der CVT-Öle der Vergleichsbeispiele sind. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die folgenden Beispiele beschränkt.
(Testmethoden)
Der Reibungskoeffizient, die Stabilität des Reibungskoeffizienten und die Schmierfähigkeit der Ölzusammensetzungen für unbegrenzt variable Geschwindigkeitsvorrichtungen wurden untersucht unter Verwendung des in ASTM D2714 beschriebenen LFW-1 Tests. Der Reibungskoeffizient und die Größe der Abriebkerben wurden 30 Minuten nach dem Start des Tests unter den Bedingungen einer Beladung von 200 lb, einer Umdrehung von 140 rpm und einer Öltemperatur von 110°C gemessen. Ein Standardmaterial wurde als Teststück verwendet.
Für Ölproben, die einen ausreichend großen Reibungskoeffizienten bei 140 rpm zeigen, wurde der Reibungskoeffizient und die Größe der Abriebskerben auch bei 30 rpm gemessen. Der Reibungskoeffizient bei 30 rpm wurde 30 Minuten, nachdem die Umdrehung von 30 rpm erreicht wurde, gemessen.
Um die Ölzusammensetzung für unbegrenzt variable Geschwindigkeitsvorrichtungen der vorliegenden Erfindung zu bewerten, wurden die folgenden Grundschmieröle (a) und Additive (b) bis (h) zur Herstellung der Ölzusammensetzungen in den Beispielen und Vergleichsbeispielen verwendet:
(Grundschmieröle)
(a1) Grundschmieröl 1
40 Gew.-% eines durch Hydroisomerisierung von Paraffinwachs hergestellten Grundöls wurden mit 20 Gew.-% eines Lösemittel-entparaffinierten Grundöls und 40 Gew.-% eines Neutralöls vermischt. Das durch Hydroisomerisierung von Paraffin hergestellte Grundöl hatte eine kinematische Viskosität von 20 mm²/s bei 40°C und 4,5 mm²/s bei 100°C, einen Flammpunkt von 224°C, einen Schwefelgehalt von 10 ppm, eine aromatische Komponente von 0 gemäß NDM Ringanalyse und einen Viskositätsindex von 142. Das Lösemittel-entparaffinierte Grundöl hat eine kinematische Viskosität von 96 mm²/s bei 40°C und 11 mm²/s bei 100°C, einen Flammpunkt von 266°C, einen Schwefelgehalt von 0,15 ppm, eine aromatische Komponente von 6,5% gemäß NDM Ringanalayse und einen Viskositätsindex von 97. Das Neutralöl hatte eine kinematische Viskosität von 12 mm²/s bei 40°C und 2,9 mm²/s bei 100°C, einen Flammpunkt von 190°C, einen Schwefelgehalt von 0,08 ppm, eine aromatische Komponente von 13% gemäß NDM Ringanalyse und einen Viskositätsindex von 80.
(a2) Grundschmieröl 2
35 Gew.-% des obigen durch Hydroisomerisierung von Paraffinwachs hergestellten Grundöls wurden mit 25 Gew.-% des Lösemittel-entparaffinierten Grundöls und 40 Gew.-% des Neutralöls vermischt.
(a3) Grundschmieröl 3
70 Gew.-% des obigen durch Hydroisomerisierung von Paraffinwachs hergestellten Grundöls wurden mit 30 Gew.-% des Neutralöls vermischt.
(a4) Grundschmieröl 4
65 Gew.-% des obigen durch Hydroisomerisierung von Paraffinwachs hergestellten Grundöls wurden mit 5 Gew.-% des Lösemittel-entparaffinierten Grundöls und 30 Gew.-% des Neutralöls vermischt.
(Additive)

(b) Dispersionsartiges Polymethacrylat Stickstoff-enthaltendes dispersionsartiges Polymethacrylat (durchschnittliches Molekulargewicht: etwa 53000)
(c1) Calciumphenolat: Basenzahl 240 mg KOH/g
(c2) Calciumsulfonat: Basenzahl 300 mg KOH/g
(c3) Calciumphenolat: Basenzahl 320 mg KOH/g
(d1) Bor-enthaltend Succinimid
(d2) Succinimid
(e1) Triphenylphosphat
(e2) Triphenylthiophosphat Die folgenden Additive wurden zum Vergleich bereitgestellt_:
(e3) Diisopropyldithiophosphatpropionat
(e4) Aminsalz von saurem Dithiophosphat
(e5) Tributylphosphat
(f1) Zinkdithiophosphat (ZnDTP) Zinkdiaryldithiophosphat technischer Reinheit mit einer Arylgruppe mit 12 Kohlenstoffatomen
(f2) Zinkdithiophosphat (ZnDTP) Zinkdialkyldithiophosphat mit einer primären Alkylgruppe mit 8 Kohlenstoffatomen
(g1) Kokusnußölfettsäurediethanolamid Die folgenden Reibungseinstellungsmittel zur Einstellung der Reibung wurden zum Vergleich bereitgestellt:
(g2) Sorbitantrioleat
(g3) Oleylamin
(h1) Antioxidans auf Amin-Basis (p,p-Dioctyldiphenylamin)
(h2) Antioxidans auf Phenol-Basis (gehindertes Phenol)

(Beispiel 1)
Die Additive wurden dem Grundöl (a1) zugesetzt, um eine Konzentration von 7,0 Gew.-% an Polymethacrylat (b), 0,5 Gew.-% an Calciumphenolat (c1), 0,8 Gew.-% an Calciumsulfonat (c2), 2,0 Gew.-% an Bor-enthaltend Succinimid (d1), 0,021 Gew.-% (als Zink) an Zinkdiaryldithiophosphat (f1), 0,047 Gew.-% (als Zink) an Zinkdialkyldithiophosphat (f2), 0,3 Gew.-% an Antioxidans auf Amin-Basis (h1) und 0,2 Gew.-% an Antioxidans auf Phenol-Basis (h2) zu ergeben. Desweiteren wurde der Mischung Triphenylphosphat (e1) zugesetzt, so dass sich eine Konzentration von 0,5 Gew.-% ergibt, gefolgt von der Zugabe von Kokusnußölfettsäurediethanolamid (g1) als ein Fettsäureamid in einer Endkonzentration von 1,0 Gew.-%, wodurch eine Ölszusammensetzung für unbegrenzt variable Geschwindigkeitsvorrichtungen erhalten wird. Die Konzentrationen basieren auf dem Gesamtgewicht der Ölzusammensetzung. Die Ergebnisse des LFW-1 Tests sind in Tabelle 1 gezeigt. Die Ölzusammensetzung trug nicht nur zu einem großen Reibungskoeffizienten bei, sondern auch zu verringertem Verschleiß, sogar 30 Minuten nach dem Start des Tests. Obwohl der Gradient der Rotation gegenüber dem Reibungskoeffizienten negativ war, war der Wert klein, wie durch die Differenz (–0,007) des Reibungskoeffizienten μ₁₄₀ bei 140 rpm und dem Reibungskoeffizienten μ₃₀ bei 30 rpm angezeigt.
(Beispiel 2)
Eine Ölzusammensetzung für unbegrenzt variable Geschwindigkeitsvorrichtungen wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, außer, dass das Calciumphenolat (c1) und Calciumsulfonat (c2) aus Beispiel 1 ersetzt werden durch 1,0 Gew.-% Calciumphenolat (c3). Die Ergebnisse des LFW-1 Tests sind in Tabelle 1 gezeigt. Die Ölzusammensetzung trug zu einem großen Reibungskoeffizienten bei, sogar 30 Minuten nach dem Start des Tests. Zusätzlich war der Gradient der Rotation gegenüber dem Reibungskoeffizienten positiv, wie durch die Differenz (+0,016) des Reibungskoeffizienten μ₁₄₀ bei 140 rpm und dem Reibungskoeffizienten μ₃₀ bei 30 rpm angezeigt.
(Beispiel 3)
Eine Ölzusammensetzung für unbegrenzt variable Geschwindigkeitsvorrichtungen wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, außer, dass das Triphenylphosphat (e1) aus Beispiel 1 ersetzt wird durch 0,5 Gew.-% Triphenylthiophosphat (e2) und die Menge an Kokusnußölfettsäurediethanolamid (g1) zu 0,5 Gew.-% geändert wird. Die Ergebnisse des LFW-1 Tests sind in Tabelle 1 gezeigt. Die Ölzusammensetzung trug nicht nur zu einem großen Reibungskoeffizienten, sondern auch zu verringertem Verschleiß bei, sogar 30 Minuten nach dem Start des Tests. Obwohl der Gradient der Rotation gegenüber dem Reibungskoeffizienten negativ war, war der Wert klein, wie durch die Differenz (–0,009) des Reibungskoeffizienten μ₁₄₀ bei 140 rpm und dem Reibungskoeffizienten μ₃₀ bei 30 rpm angezeigt.
(Vergleichsbeispiel 1)
Die Additive wurden dem Grundöl (a1) zugesetzt, um eine Konzentration von 7,0 Gew.-% an Polymethacrylat (b), 0,5 Gew.-% an Calciumphenolat (c1), 0,8 Gew.-% an Calciumsulfonat (c2), 2,0 Gew.-% an borhaltigem Succinimid (d1), 0,5 Gew.-% an Triphenylthiophosphat (e2), 0,021 Gew.-% (als Zink) an Zinkdiaryldithiophosphat (f1), 0,047 Gew.-% (als Zink) an Zinkdialkyldithiophosphat (f2), 0,3 Gew.-% an Antioxidans auf Amin-Basis (h1) und 0,2 Gew.-% an Antioxidans auf Phenol-Basis (h2) zu ergeben. Die Konzentrationen basieren auf dem Gesamtgewicht der Ölzusammensetzung. Die Ergebnisse des LFW-1 Tests sind in Tabelle 1 gezeigt. Die Ölzusammensetzung trug zu einem großen Reibungskoeffizienten 30 Minuten nach dem Start des Tests bei. Der Gradient der Rotation gegenüber dem Reibungskoeffizienten zeigte einen großen negativen Wert, wie durch die Differenz (–0,012) des Reibungskoeffizienten μ₁₄₀ bei 140 rpm und dem Reibungskoeffizienten μ₃₀ bei 30 rpm angezeigt.
(Vergleichsbeispiel 2)
Die Additive wurden dem Grundöl (a2) zugesetzt, um eine Konzentration von 7,0 Gew.-% an Polymethacrylat (b), 0,5 Gew.-% an Calciumphenolat (c1), 0,8 Gew.-% an Calciumsulfonat (c2), 2,0 Gew.-% an boorhaltigem Succinimid (d1), 1,0 Gew.-% Succinimid (d2), 0,0735 Gew.-% (als Zink) an Zinkdiaryldithiophosphat (f1), 0,5 Gew.-% an Antioxidans auf Amin-Basis (h1) und 0,5 Gew.-% an Dithiophosphat (e3) zu ergeben. Die Konzentrationen basieren auf dem Gesamtgewicht der Ölzusammensetzung. Die Ergebnisse des LFW-1 Tests sind in Tabelle 1 gezeigt. Die Ölzusammensetzung trug zu einem großen Reibungskoeffizienten und einer kleinen Menge an Verschleiß 30 Minuten nach dem Start des Tests bei. Dennoch zeigte der Gradient der Rotation gegenüber dem Reibungskoeffizienten einen großen negativen Anstieg, wie durch die Differenz (– 0,020) des Reibungskoeffizienten μ₁₄₀ bei 140 rpm und dem Rei bungskoeffizienten μ₃₀ bei 30 rpm angezeigt.
(Vergleichsbeispiel 3)
Eine Ölzusammensetzung für unbegrenzte variable Geschwindigkeitsvorrichtungen wurde auf die gleiche Weise wie in Vergleichsbeispiel 2 hergestellt, außer, dass das Oleylamin (g3) in einer Endkonzentration von 0,1 Gew.-% zugesetzt wird. Die Ergebnisse des LFW-1 Tests sind in Tabelle 1 gezeigt. Der Reibungskoeffizient 30 Minuten nach dem Start des Tests war niedrig.
(Vergleichsbeispiel 4)
Die Additive wurden dem Grundöl (a3) zugesetzt, um eine Konzentration von 9,0 Gew.-% an Polymethacrylat (b), 0,5 Gew.-% an Calciumphenolat (c1), 0,8 Gew.-% an Calciumsulfonat (c2), 2,0 Gew.-% an Bor-enthaltend Succinimid (d1), 0,3 Gew.-% an Antioxidans auf Amin-Basis (h1) und 0,2 Gew.-% an Antioxidans auf Phenol-Basis (h2) zu ergeben. Zu der Mischung wurde des weiteren Kokusnußölfettsäurediethanolamid (g1) zu einer Konzentration von 1,0 Gew.-% zugesetzt, wodurch eine Ölzusammensetzung für unbegrenzt variable Geschwindigkeitsvorrichtungen erhalten wird. Die Konzentrationen basieren auf dem Gesamtgewicht der Ölzusammensetzung. Die Ergebnisse des LFW-1 Tests sind in Tabelle 1 gezeigt. Der Reibungskoeffizient 30 Minuten nach dem Start des Tests war niedrig.
(Vergleichsbeispiel 5)
Die Additive wurden dem Grundöl (a3) zugesetzt, um eine Konzentration von 9,0 Gew.-% an Polymethacrylat (b), 2,0 Gew.-% an Bor-enthaltend Succinimid (d1), 0,021 Gew.-% (als Zink) an Zinkdiaryldithiophosphat (f1), 0,047 Gew.-% (als Zink) an Zinkdialkyldithiophosphat (f2), 0,3 Gew.-% an Antioxidans auf Amin-Basis (h1) und 0,2 Gew.-% an Antioxidans auf Phenol-Basis (h2) zu ergeben. Zu der Mischung wurden desweiteren jeweils Triphenylthiophosphat (e2) und Kokusnußölfettsäurediethanolamid (g1) zu einer Konzentration von 0,5 Gew.-% zugesetzt, wodurch eine Ölzusammensetzung für unbegrenzt variable Geschwindigkeitsvorrichtungen erhalten wird. Die Konzentrationen basieren auf dem Gesamtgewicht der Ölzusammensetzung. Die Ergebnisse des LFW-1 Tests sind in Tabelle 1 gezeigt. Der Reibungskoeffizient 30 Minuten nach dem Start des Tests war niedrig.
(Vergleichsbeispiel 6)
Die Additive wurden dem Grundöl (a4) zugesetzt, um eine Konzentration von 7,0 Gew.-% an Polymethacrylat (b), 0,5 Gew.-% an Calciumphenolat (c1), 0,8 Gew.-% an Calciumsulfonat (c2), 2,0 Gew.-% an Bor-enthaltend Succinimid (d1), 0,024 Gew.-% (als Zink) an Zinkdiaryldithiophosphat (f1), 0,047 Gew.-% (als Zink) an Zinkdialkyldithiophosphat (f2) und 0,5 Gew.-% an Antioxidans auf Amin-Basis (h1) zu ergeben. Desweiteren wurden 0,5 Gew.-% an Triphenylphosphat (e1) und 0,5 Gew.-% an Sorbitantrioleat (g2) zugesetzt, um eine Ölzusammensetzung für unbegrenzt variable Geschwindigkeitsvorrichtungen zu erhalten. Die Konzentrationen basieren auf dem Gesamtgewicht der Ölzusammensetzung. Die Ergeb nisse des LFW-1 Tests sind in Tabelle 1 gezeigt. Der Reibungskoeffizient 30 Minuten nach dem Start des Tests war niedrig.
(Vergleichsbeispiel 7)
Die Additive wurden dem Grundöl (a1) zugesetzt, um eine Konzentration von 7,0 Gew.-% an Polymethacrylat (b), 0,5 Gew.-% an Calciumphenolat (c1), 0,8 Gew.-% an Calciumsulfonat (c2), 2,0 Gew.-% an Bor-enthaltend Succinimid (d1), 0,021 Gew.-% (als Zink) an Zinkdiaryldithiophosphat (f1), 0,047 Gew.-% (als Zink) an Zinkdialkyldithiophosphat (f2), 0,3 Gew.-% an Antioxidans auf Amin-Basis (h1) und 0,2 Gew.-% an Antioxidans auf Phenol-Basis (h2) zu ergeben. Desweiteren wurde der Mischung das Aminsalz von saurem Thiophosphat (e4) in einer Endkonzentration von 0,5 Gew.-% zugesetzt, gefolgt von der Zugabe von Kokusnußölfettsäurediethanolamid (g1) als Fettsäureamid in einer Endkonzentration von 1,0 Gew.-%, wodurch eine Ölszusammensetzung für unbegrenzt variable Geschwindigkeitsvorrichtungen erhalten wird. Die Konzentrationen basieren auf dem Gesamtgewicht der Ölzusammensetzung. Die Ergebnisse des LFW-1 Tests sind in Tabelle 1 gezeigt. Der Reibungskoeffizient 30 Minuten nach dem Start des Tests war niedrig.
(Vergleichsbeispiel 8)
Eine Ölzusammensetzung für unbegrenzt variable Geschwindigkeitsvorrichtungen wurde auf die gleiche Weise wie in Vergleichsbeispiel 7 hergestellt, außer, dass das Aminsalz von saurem Thiophosphat (e4) aus Vergleichsbeispiel 7 ersetzt wird durch 0,5 Gew.-% Tributylphosphat (e5). Die Ergebnisse des LFW-1 Tests sind in Tabelle 1 gezeigt. Der Reibungskoeffizient 30 Minuten nach dem Start des Tests war niedrig.
Tabelle 1
Industrielle Anwendbarkeit
Die Ölzusammensetzung für unbegrenzt variable Geschwindigkeitsvorrichtungen der vorliegenden Erfindung zeigt einen großen Reibungskoeffizienten, woraus während des Betriebs nur ein kleiner Leistungsübertragungsverlust und geringer Verschleiß resultiert. Darüber hinaus sind die μ-V Eigenschaften bei hoher Geschwindigkeit verbessert, ohne den Reibungskoeffizienten zu verringern, und Kratzgeräusche werden verhindert. Aus diesen Gründen kann die Ölzusammensetzung als geeignetes Schmieröl für eine riemenartige CVT verwendet werden, die Leistung in großen Fahrzeugen überträgt, und kann zur Verbreitung von niedrigem Kraftstoffverbrauch komfortabler Fahrzeuge beitragen.

Claims

Ölzusammensetzung für unbegrenzt variable Geschwindigkeitsvorrichtungen, umfassend: (a) ein Grundschmieröl, (b) ein Polymethacrylat, (c) mindestens eine Verbindung, ausgewählt aus Erdalkalimetallphenolat und Erdalkalimetallsulfonat, (d) eine Imidoverbindung, (e) mindestens eine Verbindung, ausgewählt aus Phenylphosphat, Alkylphenylphosphat, Phenylthiophosphat, Alkylphenylthiophosphat, (f) Zinkdithiophosphat und (g) einer Fettsäureamidverbindung.
Ölzusammensetzung für unbegrenzt variable Geschwindigkeitsvorrichtungen nach Anspruch 1, wobei das Polymethacrylat dispersionsartig ist und in einer Menge von 5–15 Gew.-% der Ölzusammensetzung enthalten ist.
Ölzusammensetzung für unbegrenzt variable Geschwindigkeitsvorrichtungen nach Anspruch 1 oder 2, wobei mindestens eine Verbindung des Erdalkalimetallphenolats und Erdalkalimetallsulfonats ausgewählt wird aus dem Calciumsalz, Magnesiumsalz und Bariumsalz, und in einer Menge von 0,5–3,0 Gew.-% der Ölzusammensetzung enthalten sind.
Ölzusammensetzung für unbegrenzt variable Geschwindigkeitsvorrichtungen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Imidverbindung entweder Succinimid oder Bor-enthaltend Succinimid ist oder beides ist und in einer Menge von 0,5–5,0 Gew.-% der Ölzusammensetzung enthalten ist.
Ölzusammensetzung für unbegrenzt variable Geschwindigkeitsvorrichtungen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Menge von mindestens einer Verbindung, ausgewählt aus Phenylphosphat, Alkylphenylphosphat, Phenylthiophosphat und Alkylphenylthiophosphat, 0,1–2,0 Gew.-% der Ölzusammensetzung ist.
Ölzusammensetzung für unbegrenzt variable Geschwindigkeitsvorrichtungen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Zinkdithiophosphat eine Alkylgruppe mit 3–18 Kohlenstoffatomen und/oder eine Arylgruppe mit 6–18 Kohlenstoffatomen hat und in einer Menge von 0,05–0,2 Gew.-% der Ölzusammensetzung als Zink enthalten ist.
Ölzusammensetzung für unbegrenzt variable Geschwindigkeitsvorrichtungen nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Menge der Fettsäureamidverbindung 0,1–3,0 Gew.-% der Ölzusammensetzung ist.