FR2491492A1

FR2491492A1 - Fluide de transmission automatique contenant des esters d'acide ou d'anhydride hydrocarbylsuccinique avec des thio-bis-alcanols et leurs sels metalliques

Info

Publication number: FR2491492A1
Application number: FR8118692A
Authority: FR
Inventors: Antonio Gutierrez; Stanley J Brois; Jack Ryer; Harold E Deen
Original assignee: Exxon Research and Engineering Co
Current assignee: ExxonMobil Technology and Engineering Co
Priority date: 1980-10-06
Filing date: 1981-10-05
Publication date: 1982-04-09
Also published as: SE450956B; IT1153990B; GB2085918A; SE8105873L; GB2085918B; CA1174661A; FR2491492B1; IT8124330A0; DE3139862A1; US4344853A; DE3139862C2; NL8104548A

Abstract

L'INVENTION A TRAIT AUX FLUIDES DE TRANSMISSION AUTOMATIQUE. LES FLUIDES DE L'INVENTION CONTIENNENT LES MONO-ESTERS ET DIESTERS D'ACIDES OU ANHYDRIDES SUCCINIQUES A SUBSTITUANT HYDROCARBONE ALIPHATIQUE EN C A C, PAR EXEMPLE L'ANHYDRIDE OCTADECENYLSUCCINIQUE, AVEC DES THIO-BIS-ALCANOLS TELS QUE LE DITHIODIETHANOL OU LE THIODIETHANOL, COMME MODIFICATEURS DE FRICTION ET INHIBITEURS DE CORROSION. LA PRESENCE DE SELS DE ZINC OU DE NICKEL DESDITS ESTERS JOUE EGALEMENT UN ROLE ANTI-OXYDANT.

Description

249 1 492

La présente invention concerne des fluides de transmission automatique (FTA) contenant des mono- et/ou

des diesters de thio-bis-alcanols et d'acides ou d'anhy-

drides succiniques à substituants hydrocarbyle ou leurs sels métalliques, comme modificateurs de friction, inhibi-

teurs de corrosion et inhibiteurs d'oxydation.

L'art antérieur comprend une grande variété de composés utiles pour modifier la friction dans des huiles lubrifiantes et dans des FTA. On indique, par exemple, le brevet des Etats-Unis d'Amérique N 3 933 659 qui révèle des esters et amides d'acides gras comme modificateurs de friction pour fluides fonctionnels; le brevet des Etats-Unis d'Amérique N 4 176 074 qui décrit des complexes de molybdène d'anhydride polyisobuténylsuccinique et d'arkino-alcanols comme modificateurs de friction; le brevet des Etats-Unis d'Amérique N 4 105 571 qui révèle

des esters de glycérol d'acides gras dimérisés comme modi-

ficateurs de friction dans des huiles lubrifiantes.

Des diesters d'alcools mononhydroxyliques, y compris ceux qui présentent des liaisons sulfurées, qui

ont été estérifiés avec un acide alcénylsuccinique à radi-

cal alcényle en C3 à C24, sont révélés dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique N 2 561 232. Les diesters qui y sont décrits sont considérés comme étant utiles comme

fluides lubrifiants synthétiques. Les brevets des Etats-

Unis d'Amérique N 3 198 737 et N 3 278 566 font conna -

tre des esters gras de thioglycols et d'autres diols utiles comme composés intermédiaires dans la préparation d'esters

de polysulfoxyle utiles comme agents d'extrême-pression.

Le brevet des Etats-Unis d'Amérique N 2 540 570 fait connaître des esters de glycol de la colophane ou d'autres acides gras avec des thioglycols, ces composés étant utiles

comme additifs d'extrême-pression.

Les brevets des Etats-Unis d'Amérique N 3 045 042

et N 3 117 091 font connaître les esters partiels d'anhy-

dride alcénylsuccinique, par exemple octadécénylsuccinique,

avec divers alcools polyhydroxyliques, y compris le 2,2'-

thiodiéthanol, comme composés protecteurs contre la rouille, pour divers produits pétroliers, comprenant des huiles lubrifiantes minérales; le terme "rouille" est utilisé

pour désigner les dégâts causés par l'eau aux métaux.

L'art antérieur n'enseigne pas l'utilisation de mono- ou de diesters d'anhydrides alcénylsucciniques avec

les thio-bis-alcanols dans des FTA ou des liquides hydrau-

liques pour réduire la friction tout en inhibant la corrosion, notamment comme inhibiteurs de corrosion du cuivre et du laiton dans des FTA et comme brasure dans des circuits de refroidissement de FTA. Le terme "corrosion" utilisé dans le présent mémoire désigne les dégâts causés

aux métaux par des matières acides.

La présente invention propose des fluides de transmission automatique contenant des mono-esters ou des diesters et leurs mélanges, formés par la réaction (a) de thio-bis-alcanols de formule:

R R'

H..{OCH- ( CH2)< sx (CH2)C CHO4 dans laquelle R et R' peuvent être, indépendamment, de l'hydrogène, un radical méthyle ou un radical éthyle, x peut avoir une valeur de 1-4, a, b, c et d peuvent chacun, indépendamment, être égaux à 1-3; avec (b) 1 à 2 moles, par mole du thio- bis-alcanol, d'un acide ou anhydride succinique substitué par un hydrocarbure aliphatique, ou

leurs mélanges, le groupe hydrocarboné aliphatique conte-

nant 12 à 50 atomes de carbone.

Le terme "mono-ester" ou "hémi-ester" utilisé dans le présent mémoire désigne le produit obtenu à partir de proportions équimolaires dudit thiobis-alcanol et d'un acide ou anhydride succinique, c'est-à-dire qu'il reste un groupe hydroxyle libre; tandis que le terme "diester" désigne les produits dans lesquels chaque groupe hydroxyle

du thio-bis-alcanol est estérifié avec un acide ou anhydri-

de succinique à substituant hydrocarbyle ou à substituant polyoléfinique. Dans les deux cas, il reste un groupement acide succinique, c'est-à-dire un groupement -C(O)OH, mais ce groupement peut être neutralisé avec des métaux ou des

amines comme décrit ci-après, pour former des sels utiles.

Les acides ou anhydrides hydrocarbylsucciniques sont connus dans la pratique et l'anhydride couramment utilisé peut être représenté par la formule:

R'-.CH-C

CH- C O

dans laquelle R" est un groupe hydrocarboné aliphatique en C12 à C50 tel qu'un groupe alkyle, alcényle, iso-alkyle, iso-alcényle ou cyclo-alkyle. Des oligomères contenant 12 à 50 atomes de carbone conviennent également comme

groupe hydrocarbyle aliphatique, comme c'est le cas d'oli-

gomères de mono-oléfines en C2 à C5 telles que l'isobutène.

Le groupe hydrocarbyle aliphatique peut être un groupe hydrocarboné non substitué, ou bien il peut contenir des substituants tels que du chlore, du brome, du soufre, du phosphore, de l'azote ou de l'oxygène qui n'affectent pas l'utilité du mono-ester ou du diester obtenu comme produit final. Un substituant apprécié est le soufre,

comme illustré par l'anhydride 2-octadécylthiosuccinique.

Ces composés peuvent être préparés par la réac-

tion d'anhydride maléique avec des oléfines, des poly-

oléfines oligomériques, ou avec leurs dérivés chlorés, par des techniques connues dans l'art antérieur. Des acides succiniques sont produits aisément par hydrolyse de l'anhydride correspondant. On apprécie particulièrement pour la préparation des mono-esters et des diesters, des anhydrides alcénylsucciniques à radical alcényle en C18 à

C22, par exemple l'anhydride octadécénylsuccinique.

Le terme "thio-bis-alcanol" utilisé dans le présent mémoire désigne des diols formant un ester qui répondent à la formule:

R R'

R - H-.-i- OCH-(CH2)i'SxH(CH2)-CHO3d- H b

dans laquelle R et R' peuvent représenter chacun, indépen-

damment, de l'hydrogène, un radical méthyle ou un radical

éthyle, x peut avoir une valeur de 1-4, a, b, c et d peu-

vent être égaux chacun, indépendamment, à 1-3. Si b ou d sont supérieurs à 1, la formule est considérée comme repre-

sentant des dérivés éthoxylés de ces alcanols.

Des exemples appréciés comprennent les thio-bis-

alcanols répondant à la formule ci-dessus dans laquelle a, b, c et d sont égaux chacun à 1 ou 2 et R représente

H ou CH3. Des composés représentatifs comprennent le 2,2'-

dithiodiéthanol, le 2,2'-thiodiéthanol, le disulfure de

di-(2-hydroxypropyle) et le 3,3'-thiodipropanol.

La formation des mono-esters et des diesters

s'effectue par réaction des quantités convenables d'anhy-

dride (ou d'acide) et de thio-bis-alcanol en présence ou

en l'absence d'un diluant consistant en un solvant organi-

que inerte, et chauffage et agitation du mélange à environ -150 C jusqu'à ce que l'estérification de l'anhydride soit totale. Des quantités équimolaires de chaque corps

réactionnel donnent principalement le mono-ester (ou hémi-

ester) et la réaction de 2 moles d'acide succinique ou d'anhydride succinique à substituant hydrocarbyle par mole de thio-bis-alcanol donne le diester. De même, des produits utiles dans la présente invention comprennent des mélanges

de ces mono-esters et diesters.

En ce qui concerne les rendements, la réaction d'un rapport équimolaire de thio-bis-alcanol et d'anhydride hydrocarbylsuccinique offre un produit contenant environ % de mono-ester et environ 20 % de diester. Le diester est produit en-des rendements un peu plus forts,environ % du produit consistant en diester et environ 10 % consistant en mono-ester lorsque le rapport molaire de

l'anhydride succinique au thio-bis-alcanol est égal à 2:1.

Les diesters sont particulièrement appréciés, présentant généralement une meilleure stabilité à la chaleur et à

l'oxydation et offrant de meilleures propriétés de réduc-

tion de la friction.

Dans le cas d'un diester, il est avantageux d'uti-

liser des anhydrides succiniques ayant un substituant hydro-

249 1 492

carboné de moins de 12 atomes de carbone, pour autant que

le nombre total d'atomes de carbone des substituants hydro-

carbonés de la portion succinique des esters soit au moins

égal à 12, attendu que la solubilité dans l'huile du com-

posé final constitue la propriété importante. Ainsi, l'invention englobe l'utilisation de diesters symétriques

basés, par exemplesur 2 moles d'anhydride décénylsuccini-

que ou d'un diester asymétrique basé sur une mole d'un anhydride succinique à substituant hydrocarboné en C3 et d'un anhydride succinique à substituant hydrocarboné en C16. D'autres formes de réalisation de la présente invention sont des compositions contenant les dérivés boratés du mono-ester, de même que les sels de métaux et d'amines du mono-ester ou du diester, formés par réaction avec le groupement acide succinique libre qui est présent

dans le mono-ester ou dans le diester.

Des dérivés boratés sont basés sur une réaction

avec le groupe hydroxyle libre du mono-ester et la techni-

que de boration est connue dans l'art antérieur et est mise en oeuvre par addition d'environ 1 à 3 % en poids, sur la

base du poids du mono-ester, d'oxyde de bore, d'un halogé-

nure de bore, d'un acide du bore ou d'un ester d'acide du bore au monoester sous la forme d'une suspension dans

une huile minérale et chauffage sous agitation à une tempé-

rature d'environ 135 à 1650C, suivi d'une purge à l'azote et d'une filtration du produit. Le produit boraté contient généralement environ 0, 1 à 2,0, de préférence 0,2 à 0,8 % en poids de bore, sur la base du poids total du mono-ester

boraté.

Les sels métalliques des mono-esters et diesters sont de préférence les sels de zinc, de nickel, de cuivre et de molybdène formés par simple réaction d'un groupe acide succinique libre du mono-ester ou du diester avec un métal convenable tel que le zinc, le nickel, le cuivre ou le molybdène sous la forme d'acétate en présence de xylène et

d'acide acétique formant un azéotrope. D'autres métaux con-

venables qui peuvent former des dérivés utiles sont le calcium, le baryum et le magnésium, qui sont couramment utilisés pour la préparation d'additifs anti-usure et inhibiteurs de corrosion. Des sels d'ammonium conviennent également. Des sels d'amines peuvent généralement être à base d'un composé aminé ou polyaminé qui est réactif envers le groupement acide succinique libre. Des amines convenables comprennent des sec.hydrocarbyl-mono-amines ou polyamines primaires ou tertiaires et des hydrocarbyl-mono-amines ou -polyamines aliphatiques ayant environ 1 à 30 atomes de carbone, par exemple méthylamine, éthylamine, aniline, diéthanolamine, dipropylamine, éthylène-diamine, morpholine, phénylènediamine et naphtalène-diamine, etc.

Les produits se sont révélés utiles comme modifi-

cateurs de friction et comme inhibiteurs de corrosion dans des fluides de transmission automatique et dans des fluides fonctionnels similaires basés sur des huiles minérales telles que des huiles hydrauliques. On les utilise en quantités normales, d'environ 0,05 à 2 % en poids, de préférence de

0,1 à 0,5 % sur la base du poids total de la composition.

Les compositions de FTA contiennent plusieurs additifs classiques assumant leurs fonctionscorrespondantes normales et elles sont incorporées de la manière habituelle à l'huile minérale de base dans les plages de quantités suivantes:

Composants Plage de concen-

tration (% en -____ _ volume) Agent améliorant l'indice de viscosité 1 15 Inhibiteur de corrosion 0,01 - 1 Inhibiteur d'oxydation 0,01 - 1 Dispersant 0,5 - 10 Agent abaissant le point d'écoulement 0,01 - 1 Désémulsionnant 0,001 - 0,1 Agents anti-mousse 0,001 - 0,1 Agents antiusure 0,001 - 1 Agent de gonflement des joints 0,1 - 5 Modificateurs de friction 0,01 - 1 Huile minérale de base le reste Des exemples d'huiles de base pour fluides de transmission automatique comprennent une grande variété d'huiles minérales hydrocarbonées légères, par exemple des huiles naphténiques, des huiles paraffiniques et leurs mélanges, ayant une plage de viscosité Saybolt à 380C

d'environ 35 à 45 secondes universelles.

La présente invention concerne également des

sels métalliques dérivés d'un acide ou anhydride succini-

que à substituant hydrocarboné, utiles comme additifs contre l'oxydation, la friction et la corrosion pour des

fluides de transmission automatique et des fluides fonc-

tionnels similaires.

L'invention concerne plus particulièrement des

compositions de fluides de transmission automatique con-

tenant les sels de nickel ou de zinc de mono- et de di-

ester de-thio-bis-alcanols et d'acides ou d'anhydrides alcénylsucciniques qui sont particulièrement efficaces dans ces fluides de transmission automatique pour offrir

des compositions stables à l'oxydation.

Les sels de zinc ou de nickel des mono-esters et des diesters sont des sels formés par simple réaction d'un groupe acide succinique libre du mono-ester ou du diester avec le métal, par exemple par l'utilisation d'acétate de zinc ou de nickel en présence de xylène et d'acide acétique formant un azéotrope. On a constaté que ces sels devaient être utilisés en proportion de 0,5 mole de zinc ou de nickel par mole de mono-ester ou de diester

pour former un antioxydant convenable.

Les compositions de l'invention comprennent des

fluides de transmission automatique et des fluides fonc-

tionnels similaires à base d'huiles minérales, par exemple des fluides hydrauliques, contenant les sels métalliques mentionnés ci-dessus.On les utilise en quantités normales d'environ 0,01 à 1 % en poids sur la base du poids total de la composition. Les compositions FTA utilisées dans les exemples ci-dessous ont été formulées conformément aux composants et aux concentrations indiqués ci-dessus et constituent le Fluide de Base; le Fluide de Base additionné ou non de sels de zinc et de nickel contient également un anti-oxydant

aminé classique.

PREPARATION 1

Préparation d'un ester de 6-hydroxy-3,4-dithiahexyle d'acide 2octadécénylsuccinique (OSA-DBE) On mélange 0,2 mole (70 g) d'anhydride 2octa-

décénylsuccinique et 0,2 mole (30,8 g) de 2,2-dithio-

diéthanol et on chauffe le mélange graduellement à 140 C.

On agite à cette température jusqu'à ce qu'une analyse infrarouge révèle l'absence d'une absorption carbonylique de l'anhydride. L'analyse élémentaire indique 12,2 % de soufre; la théorie indique pour un monoester 12,7 % de soufre.

PREPARATION 2

Préparation du diester de l'anhydride 2-octadécényl-

succinique et du 2,2'-dithio-bis-éthanol

g (0,43 mole) d'anhydride 2-octadécényl-

succinique sont chauffés à 140 C sous agitation et sous atmosphère d'azote. On ajoute ensuite goutte à goutte 33 g (0,215 mole) de 2,2'dithio-bis-éthanol en une période de 10 minutes. On agite le mélange à cette température jusqu'à

ce que l'analyse infrarouge révèle l'absence d'une absorp-

tion carbonylique de l'anhydride. L'analyse élémentaire indique 8,1 % de soufre; la théorie pour un bis-hémi-ester

indique 7,5 % de soufre.

PREPARATION 3

Préparati6n du mono-ester de l'anhydride 2-octadécényl-

succinique avec le 2,2'-thio-bis-éthanol

On mélange 0,4 mole (140 g) d'anhydride 2-octa-

décénylsuccinique et 0,4 mole (48,8 g) de 2,2'-thio-bis-

éthanol et on chauffe le mélange graduellement à 150 C.

On l'agite à cette température pendant environ une demi-

heure. L'analyse infrarouge révèle l'absence d'une bande

d'absorption carbonylique de l'anhydride. L'analyse élé-

mentaire indique 66,17 % de C, 10,33 % de H et 6,79 % de S; la théorie pour le mono-ester nécessite 66,05 % de C, ,23 %O de H et 6,78 % de S.

PREPARATION 4

Préparation d'un diester d'anhydride 2-octadécényl-

succinique avec le 2,2'-thio-bis-éthanol

636 g (1,81 mole) d'anhydride 2-octadécényl-

succinique sont chauffés à 150 C et 111 g (0,91 mole) de 2,2'-thio-biséthanol sont ajoutés goutte à goutte en une période d'une demi-heure. Le mélange est agité à cette température pendant encore une demi-heure ou jusqu'à ce

que l'analyse infrarouge révèle l'absence de bande car-

bonylique de l'anhydride.

PREPARATION 5

Préparation du diester d'anhydride 2-octadécylthio-

succinique avec le 2,2'-dithiodiéthanol

57 g (0,15 mole) d'anhydride 2-octadécényl-

thiosuccinique (préparé par addition de 1-octadécyl-

mercaptan à de l'anhydride maléique ou par l'addition d'acide mercaptosuccinique à du 1-octadécène) sont dissous dans 50 ml de tétrahydrofuranne et la solution est mélangée avec 11,6 g (0,075 mole) de 2,2'-dithiodiéthanol. La solution dans le THF est graduellement chauffée et le THF est chassé par distillation. Le résidu est chauffé

à 140 C et maintenu à cette température pendant une demi-

heure. L'analyse infrarouge révèle l'absence d'une bande

d'absorption carbonylique de l'anhydride.

PREPARATION 6

Préparation d'un dérivé boraté du mono-ester d'anhydride 2octadécénylsuccinique et de 2,2'-dithiodiéthanol On mélange 0,1 mole (101, 2 g) de l'hémi-ester (mono-ester) de l'anhydride 2-octadécénylsuccinique et du 2,2-dithiodiéthanol avec 0,1 mole (6,1 g) d'acide borique dans 10ÈO ml de xylène. On chauffe le mélange réactionnel à 140 C pendant 4 heures jusqu'à ce que le

dégagement d'eau ait cessé. Le xylène est chassé par dis-

tillation et on obtient un résidu huileux. Le spectre infrarouge du résidu montre qu'il s'agit de l'ester boraté désiré.

PREPARATION 7

Préparation de sels de zinc,de cuivre et de nickel du

diester d'anhydride octadécénylsuccinique et du 2,2'-di-

thio-bis-éthanol (a) On mélange 0,1 mole (85,4 g) du diester de la Préparation 2 avec 0,05 mole (10,98 g) d'acétate de zinc dihydraté dans 100 ml de xylène. On chauffe le mélange à 140 C pendant 2 heures. On chasse le xylène et on chauffe le résidu à 1500C sous atmosphère d'azote pendant encore

1 heure. Le résidu se solidifie lorsqu'on le laisse refroi-

dir à la température ambiante. Le spectre infrarouge de la matière solide présente les bandes d'absorption du

carbonyle caractéristiques du carboxylate de zinc désiré.

L'analyse élémentaire indique 3,72 % de zinc.

(b) On répète le mode opératoire de la Préparation 7 (a),à la différence qu'on utilise 0,05 mole (10,0 g) d'acétate cuivrique dans 100 ml de xylène. Le résidu se solidifie de la même façon lorsqu'il est refroidi à la température ambiante et les bandes d'absorption du spectre infrarouge correspondent au carboxylate de cuivre que l'on s'attend à obtenir. L'analyse élémentaire indique 3,59 %

de cuivre.

(c) On répète le mode opératoire du paragraphe (a) ci-dessus,à la différence qu'on utilise 0,05 mole (10,0 g) d'acétate de nickel dans 100 ml de xylène. Le

résidu se solidifie de la même façon lors du refroidisse-

ment à la température ambiante et le spectre infrarouge

présente des bandes d'absorption correspondant au carboxy-

late de nickel que l'on s'attend à obtenir. L'analyse élé-

mentaire indique 3,59 % de nickel.

EXEMPLE 1

(a) Un fluide de transmission automatique con-

tenant comme additifs classiques un dispersant, un anti-

oxydant et un agent de gonflement des joints, qui a été additionné de 0,3 % en poids du composé OSA-DBE de la

Préparation 1, a été évalué conformément à l'essai d'oxy-

dation Turbo Hydramatic (THM 350) Chevrolet, de la firme General Motors Corp., de Détroit, Michigan, publié par ladite 1 1 firme (Spécification G, 6137-M, seconde édition, Juillet 1978, page 9 de l'annexe). Les résultats et les valeurs de référence de l'essai sont indiqués ci-dessous. L'essai doit avoir une durée de 300 heures à 162,80C. (Cet essai évalue un fluide dans une transmission spécialement modi-

fiée, dans les conditions précisées).

Essai THM 350

Fluide de la Préparation 1 -

Résultats Valeur de référe3 IAT (indice d'acide total) ASTM D-664, accroissement 5,09 Absorbance carbonylique infrarouge, 0,442 ice (pour être admis à l'essai) accroissement de 7 ou moins accroissement de 0,8 ou moins Pièces de transmission - propres propres

Corrosion du refroidisseur -

admis à l'essai admis à l'essai

(b) La même formulation a été soumise à l'évalua-

tion des propriétés de réduction de la friction au moyen de la machine de friction SAE No 2, et elle s'est révélée efficace. Cet essai nécessite un fonctionnement satisfaisant

pendant 100 heures sans usure particulière du disque d'em-

brayage ni formation d'écailles sur le disque revêtu de

composition. Après les 24 premières heures de fonctionne-

ment, le couple dynamique doit rester entre 115 et 175 N.m (newtonsmètres) et le couple statique ne doit pas dépasser le couple dynamique de plus de 14 N.m. Le temps d'embrayage

doit rester entre 0,45 et 0,75 seconde.

(c) La même formulation a été soumise à une éva-

luation des propriétés d'inhibition de la corrosion par l'essai Falex de corrosion de broches; les résultats sont

reproduits ci-dessous. L'appareil d'essai d'usure de labo-

ratoire Falex utilise deux blocs en "V" serrés contre un axe en rotation. L'essai est décrit dans "Lubricant Testing",

E.G. Ellis, Scientific Publications, Ltd., 1953, pages 150-

154. Charge = 795 kg jusqu'à la rupture

Usure des broches - 10 mg (charge de 227 kg pen-

dant 30 minutes)

Usure des blocs = 0,1 mg.

(d) On a conduit des essais de-corrosion consis-

tant à immerger des échantillons de cuivre et de laiton de 7,6 x 1,3 x 0, 4 cm pesés au dixième de milligramme dans 40 cm3 du FTA de l'exemple 1 et maintenus à 148,90C pendant 65 heures. Ensuite, les échantillons sont lavés dans l'hexane, frottés pour éliminer tous dépôts détachés, et pesés à nouveau. On a trouvé une perte de cuivre de

mg et une perte de laiton de 0 mg.

EXEMPLE 2 (comparatif) (a) On a évalué les propriétés de réduction de la friction du produit OSA-DBE de la Préparation 1 dans une huile lubrifiante, dans l'essai bille-sur-cylindre

qui est décrit par Waddey et collaborateurs dans la Publi-

cation N0 780 589 de la Society of Automotive Engineers, de Warrendale, PA, intitulée "Improved Fuel Economy Via

Engine Oils".

Dans cet essai, une bille d'acier (de 1,3 cm de diamètre) frotte à la vitesse de 0,26 tr/min sur un cylindre d'acier de 4,6 cm de diamètre. La bille et le cylindre sont en acier allié moyen SAE 52 100, à la différence que l'acier de la bille est trempé. Le cylindre est mouillé par 30 ml d'huile d'essai dans un bain chauffé à 104'C. La durée de l'essai est de 60 minutes (16 tr). La charge appliquée est de 4 kg et on utilise une masse de 2 kg avec un rapport

des bras de levier de 2:1.

On prépare une composition d'huile lubrifiante formulée, conformément aux normes ASTM intitulées High Reference Oil, contenant des quantités classiques d'un

additif anti-usure, d'un détergent pour métaux rendu sur-

basique et d'un dispersant soluble dans l'huile, l'huile de base étant une huile paraffinique minérale ayant une viscosité à 37,80C de 0,31.10-4 m2/s au minimum. Cette formulation selon la norme ASTM High Reference Oil est appelée formulation A. La formulation B est le même mélange

avec 1,0 % en poids du composé OSA-DBE de la Préparation 1.

Les résultats d'une évaluation comparative sont indiqués ci-dessous et montrent les valeurs importantes des traces

d'usure obtenues dans l'essai intitulé bille-sur-cylindre.

Les résultats montrent que le coefficient de friction a été réduit sans aucun accroissement de l'empreinte de traces

d'usure du cylindre.

Résultats concernant les traces d'usure Formulation A Formulation B Coefficient de friction 0,35 0,1 Usure 0,096 mm 0,076 mm (b) Les Préparations 2 et 4 ont ensuite été évaluées dans la version lente de l'essai à quatre billes,

qui est une mesure des propriétés modificatrices de fric-

tion d'additifs dans une huile lubrifiante, dans des con-

ditions plus sévères que dans l'essai bille-sur-cylindre.

On a obtenu les résultats suivants: Coefficient de friction Huile de référence 0,23 Préparation 2 0,21 Préparation 4 0,24 Modificateur classique de friction 0,09

Tous les essais ont été conduits à une concentra-

tion en additifs de 0,1 % en poids dans l'huile de réfé-

rence ci-dessus.

EXEMPLE 3

(a) Le diester d'anhydride 2-octadécénylsuccini-

que (OSA) avec le 2,2'-thio-bis-éthanol (Préparation 4) a été évalué dans l'essai de friction Allison C3; cet essai donne une mesure de la réduction de friction que l'on peut obtenir dans un FTA. On a obtenu les résultats suivants: Condition Propriété d'admission cycles cycles Blocage en secondes 0,85 max. 0,82 0,85 Couple dynamique en joules 101,7 min. 141, 0 111,2 Réduction du couple de 1500 à 5500 cycles 40,7 max. 29,8 -40 Par conséquent, le produit de la Préparation 4

est admis à l'essai de modification de friction pour FTA.

(b) L'inhibition d'oxydation de la Préparation 4 a été évaluée dans l'essai cyclique de transmission "Turbo-Hydramatic"; les résultats concernant l'indice d'acide sont les suivants Indice d'acide Préparation 4 1,7 Anti-oxydant classique (acide alcénylsuccinique à groupe alcényle en C18) 11,4 Maximum admissible 6,0 Ainsi, la Préparation 4 a été admise à l'essai d'inhibition d'oxydation pour l'évaluation des additifs

pour FTA.

EXEMPLE 4 (comparatif) La Préparation 4 a été soumise à une évaluation

concernant la modification de friction dans une huile lubri-

fiante, par l'essai bille-sur-cylindre décrit ci-dessus; les résultats obtenus ont été les suivants Coefficient de friction Usure Huile de base 0,29 50 Préparation 4 à 0,3 % en poids 0,225 52 Limite d'admission à

0,3 % en poids 0,15 max. 23 max.

Il y a donc lieu de remarquer que la Préparation 4 ne satisfait pas aux conditions de l'essai en vue de son

utilisation comme agent anti-friction dans des huiles lubri-

fiantes, mais satisfait aux conditions de modification de friction de l'essai FTA, lorsque des garnitures d'embrayage

sont présentes.

EXEMPLE 5

* On ajoute 0,35 % en poids du sel de zinc de la Préparation 7a et du sel de nickel de la Préparation 7c à un fluide de transmission automatique entièrement formulé (fluide de base). Le fluide a été évalué dans l'essai TOML (essai d'oxydation multiple en laboratoire) et les résultats ont été comparés avec ceux du même fluide ne contenant pas

le sel de zinc et le sel de nickel.

Dans cet essai TOML, on chauffe 50 ml du fluide d'essai contenant 2,0 g de limaille de fer plus 5 ml de naphténate de cuivre comme catalyseur d'oxydation, à une température de 148,90C en faisant barboter 23 ml d'air

par minute dans l'échantillon. Des échantillons sont pré-

levés quotidiennement et les taches formées par les échan-

tillons sur un buvard sont examinées pour déceler la for-

mation de boue. Le nombre de jours nécessaire à l'appari- tion de boue visible constitue la mesure de l'effet anti-

oxydation. Une valeur de 10 à 11 jours est considérée com-

me "correcte". Les résultats sont reproduits ci-dessous Résulats de l'essai TOML Fluide de base 7 jours Fluide de base + sel de zinc 15/16 jours

Fluide de base + sel de nickel 11 jours.

Claims

REVENDICATIONS

1. Composition de fluide de transmission automa-

tique, caractérisée en ce qu'elle comprend une huile miné-

rale de base contenant une quantité inhibant la corrosion du cuivre et du laiton et réduisant la friction, d'un ester formé par réaction: (a) d'un thio-bis-alcanol de formule:

R R'

(CH2)--Hd-

H- JOCH- (CH2)Ja+STx (uh2) -CHO J+H b c dans laquelle R et R' peuvent être chacun, indépendamment, de l'hydrogène, un radical méthyle ou un radical éthyle, x peut avoir une valeur de 1-4 et a, b, c et d peuvent être chacun, indépendamment, un nombre de 1 à 3, avec (b) 1 à 2 moles, par mole du thio-bis-alcanol, d'un acide

ou anhydride succinique à substituant hydrocarboné alipha-

tique dont le groupe hydrocarboné aliphatique comprend 12

à 50 atomes de carbone.

2. Composition suivant la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle contient 0,05 à 2,0 % en poids

dudit ester.

3. Composition suivant l'une des revendications

1 et 2, caractérisée en ce que l'ester est formé par réac-

tion d'une mole dudit acide ou anhydride succinique hydro-

carboné par mole dudit thio-bis-alcanol.

4. Composition suivant l'une des revendications

1 et 2, caractérisée en ce que l'ester est formé par réac-

tion de 2 moles dudit acide ou anhydride succinique hydro-

carboné par mole dudit thio-bis-alcanol.

5. Composition suivant la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que l'ester est un mélange de mono-esters

et de diesters.

6. Composition suivant la revendication 1, carac-

térisée en ce que l'anhydride succinique à substituant hydro-

carboné est l'anhydride octadécénylsuccinique.

7. Composition suivant l'une quelconque des reven-

dications 1 à 6, caractérisée en ce que le thio-bis-alcanol

est le thiodiéthanol ou le dithiodiéthanol.

8. Composition suivant l'une quelconque des reven-

dications 1 à 7, caractérisée en ce que l'ester est boraté.

9. Composition suivant l'une quelconque des reven-

dications 1 à 7, caractérisée en ce que la portion acide

succinique dudit ester est neutralisée avec un sel métal-

lique.

; Composition suivant la revendication 9, carac-

térisée en ce que ledit métal est le zinc ou le nickel et

ledit sel dudit ester est présent dans le fluide de trans-

mission automatique en une quantité allant de 0,01 à 1 %

en poids sur la base du fluide total.