NO174429B

NO174429B - Smoeremiddel egnet for et manuelt transmisjonsfluid

Info

Publication number: NO174429B
Application number: NO883652A
Authority: NO
Inventors: Craig Daniel Tipton; James Jay Schwind
Original assignee: Lubrizol Corp
Priority date: 1986-12-22
Filing date: 1988-08-16
Publication date: 1994-01-24
Also published as: NO883652D0; FI883860A0; ES2008392A6; MX163474B; DK462788A; FI883860A; SG56893G; BR8707586A; CA1295318C; WO1988004684A1; DE3772383D1; DE294458T1; EP0294458B1; JPH01501801A; ZA879517B; IL84828A0; ATE66487T1; IL84828A; AU1088688A; US4792410A

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører et smøremiddel og spesielt manuelle transmisjonsfluider.

Transmisjonsfluider, spesielt de for manuelle synkrongir-transmisjoner, har typisk blitt basert på fluider som er beskrevet for andre formål, slik som motoroljer, dif-ferensialoljer og automatiske transmisjonsfluider. De lettere av disse oljene, f.eks. automatisk transmisjonsfluid, uttynnes for meget ved de høye temperaturer som nås ved kjø-ring på sommertid, hvilket resulterer i irriterende girstøy eller varmgangsromling. Mens de tyngre av disse oljene er akseptable under normale kjørebetingelser på sommertid, møtes ofte vanskeligheter i kaldt vær. Viskositeten til de tyngre mineraloljene øker vesentlig om vinteren p.g.a. lave temperaturer. Sjaltingsegenskapene for den manuelle transmisjonen blir da betydelig hindret p.g.a. den fortykkede oljen.

Et annet problem som gjør seg gjeldende for en synkrongir-transmisjon, er dobbeltsperring eller dobbeltstøt. Dette fenomen resulterer når den statiske friksjonskoeffisienten er for høy og koblingshylseflaten kan ikke lett komme i inngrep med konusflaten p.g.a. utilstrekkelig slipp til å gi smidig sjalting. Et ytterligere problem oppstår dersom den dynamiske friksjonskoeffisienten er for lav siden skraping observeres. Skrapingen oppstår fordi den relative hastig-heten til låseringen og konusanordningen ikke når 0 idet inngrepet foregår.

Gitt en fornyelse av manuelle transmisjoner i et forsøk på å spare drivstoff og gi kjøretøy med høy ytelsesevne ved bruk av manuelle transmisjoner, blir det absolutt nødvendig at problemene med dobbeltsperring, lavtemperatursjalting og skraping løses. Foreliggende oppfinnelse gir en løsning på dobbeltsperring, skraping og sjaltingskraft gjennom formuleringen av en manuell transmisjonsfluid som viser høye dynamiske friksjonsegenskaper samt lave statiske friksjonsegenskaper, og gjennom temperatur-viskositetsregulering. US-patent 4.031.023 beskriver bruken av viskositetsforbedrende midler for å gi en flytende karakter til en smørende sammensetning. US-patentet beskriver også syntetiske smørende olje, høytrykks (EP) -midler og dispergeringsmidler. Betegnelsen dispergeringsmidler i US-patentet innbefatter materialer som suspenderer eller dispergerer slam og som er beskrevet som olje-oppløselige, og stabilt dispergerbare i smørende sammensetninger.

US-patent 3.957.664 beskriver bruken av olefinbaserte syntetiske smøremidler. Spesielt blir indre olefiner eller blandinger av indre olefiner kombinert med di-t-butyl-p-kresol for oppnåelse av et høytemperatursmøremiddel.

US-patent 3.929.650 beskriver borat-tilsatte, overbasete alkalimetallkarbonater av alkali- eller jordalkalimetallsul-fonater. US-patent 3.480.548 beskriver overbasete bortil-satte produkter.

US-patent 3.944.495 beskriver forskjellige di-alkylditiofos-fater oppnådd fra oksylerte lange, rettkjedede alkoholer, syrer eller merkaptaner og bruken av slike materialer i smøreoljer. Patentet omtaler automatiske transmisjonsfluider og spesielt sinksalter som angis å gi antikorrosjons- og antislitasjeegenskaper til den automatiske transmisjonen.

US-patent 4.119.550 beskriver svovelbehandlede olefiner som smøremiddeladditiver. En ytterligere beskrivelse av svovelbehandlede olefiner for bruk i smøremidler finnes i US-patent 4.119.549.

Ytterligere beskrivelser av svovelbehandlede olefiner for smøremidler finnes i US-patent 4.344.854. Andre beskrivelser av svovelbehandlede produkter som er nyttige i smøremid-ler, finnes i US-patent 4.191.659.

Anvendelsen av kalsiumbenzylbenzensulfonater og polyolefiner 1 et smøremiddel er angitt i US-patent 4.172.855. US-patent 4.529.528 beskriver borat-tilsatte amin-fosfitt-reaksjonspro-dukter som er nyttige i smøremidler og drivstoffer. Forskjellige olefinpolymerer som angis å være nyttige i syntetiske oljer beskrives også.

US-patent 4.525.289 beskriver forskjellige smøremiddelformu-leringer som anvender overbaset kalsiumsulfonat og overbaset magnesiumsulfonat. Trimerer av alfa-decen er vist i kombinasjon med sulfonatsaltene samt med dispergeringsmidler, skuminhibitorer og amider.

Selv om de ovenfor angitte referanser generelt er anvendelige på smøremidler, så omtaler de ikke spesielt oppnåelse av gode dynamiske og statiske egenskaper i en manuell transmisjonsfluid. Foreliggende oppfinnelse omhandler oppnåelse av et manuelt transmisjonsfluid som har meget gode statiske og dynamiske friksjonsegenskaper.

I foreliggende sammenheng er prosentangivelser og forhold beregnet på vekt, temperaturer er i grader Celsius, og trykk er i KPa over omgivelsesbetingelser med mindre annet er angitt.

Ifølge foreliggende oppfinnelse er det tilveiebragt et smøremiddel egnet for et manuelt transmisjonsfluid, kjennetegnet ved at det innbefatter: (a) et boratdannet overbaset alkalimetall- eller jordalkalimetallsalt valgt fra gruppen bestående av sulfonater, fenater, oksylater, karboksylater og blandinger derav, som har et karbonatinnhold på minst 5 vekt-#; (b) et friksjonsmodifiserende middel valgt fra gruppen bestående av fettfosfitter, fettsyreamider, boratdannede fettepoksyder, fettaminer, glycerolestere og deres boratdannede derivater, boratdannede alkoksylerte fettaminer, forsvovlede olefiner og blandinger derav; og

(c) en olje av smørende viskositet.

Et konsentrat kan hensiktsmessig inneholde 95-50 vekt-# av en blanding av (a), (b) og (c) og 5-50 vekt-# av oljen av smørende viskositet.

Det boratdannede overbasete alkalimetall- eller jordalkali-metallsaltet som har blitt funnet spesielt nyttig som hjelp i friksjonsegenskapene i de manuelle transmisjonsfluidene. Saltet kan være et fenat, oksylat, karboksylat eller fortrinnsvis et sulfonat. Det har blitt bestemt at det foretrukne saltet er et natriumsulfonat, deretter foretrekkes et kalium-, kalsium eller magnesiumsalt.

Sulfonatsaltene er de som har en vesentlig oleofil karakter og som er dannet fra organiske materialer. Organiske sulfonater er velkjente materialer innen teknikken for smøremidler og detergenter. Sulfonatforbindelsen bør inneholde et gjennomsnitt fra 10 til 40 karbonatomer, fortrinnsvis fra 12 til 36 karbonatomer, og fortrinnsvis fra 14 til 32 karbonatomer i gjennomsnitt. Likeledes har fena-tene, oksylatene og karboksylatene en vesentlig oleofil karakter.

Ifølge oppfinnelsen kan karbonatomene enten kan ha aromatisk eller paraffinisk konfigurasjon, men det er sterkt foretrukket at alkylerte aromater benyttes. Mens naftalenbaserte materialer kan anvendes, er den foretrukne aromatiske del benzengruppen.

Den mest foretrukne forbindelse er således en monosulfonert alkylert benzen og er fortrinnsvis monoalkylert benzen. Typisk oppnås alkylbenzenfraksjoner fra destillasjonsrest-kilder og er mono- eller dialkylerte. I foreliggende oppfinnelse antas det at de monoalkylerte aromatene er overlegne i forhold til de dialkylerte aromatene med hensyn til totale egenskaper.

Det er ønsket at en blanding av monoalkylerte aromater (benzen) anvendes for oppnåelse av det monoalkylerte saltet (benzensulfonat) i foreliggende oppfinnelse. Blandingene hvori en vesentlig andel av sammensetningen inneholder poly-merer av propylen som kilde for alkylgruppene, hjelper opp-løseligheten av saltet i det manuelle transmisjonsfluidet. Bruken av monofunksjonelle (f.eks. monosulfonerte) materialer unngår tverrbinding av molekylene med mindre utfelling av saltet fra smøremiddelet.

Mengden av saltet som benyttes i foreliggende oppfinnelse, er typisk fra 0,5 til 8$, fortrinnsvis fra 0,75 til 6$, og mest foretrukket fra 1 til 5 vekt-# av det totale midlet. For maksimal effektivitet bør saltet omfatte mer enn 3 vekt-# av smøremidlet.

Det er også ønsket at saltet er "overbaset". Med overbasing menes at et støkiometrisk overskudd av metallet er til stede over det som er nødvendig for å nøytralisere anionet i saltet. Overskuddet av metall fra overbasing har den effekt at det nøytraliserer syrer som kan oppbygges i smøremiddelet. En annen fordel er at det overbasete saltet øker den dynamiske friksjonskoeffisienten. Typisk vil det tilstede-værende metalloverskuddet være over det som er nødvendig for å nøytralisere anionet ved fra 10:1 til 30:1, fortrinnsvis fra 11:1 til 18:1 på en ekvivalent basis.

Alkalimetallborat-dispersjonen kan fremstilles ved følgende trinn: En egnet reaksjonsbeholder tilføres det alkalimetallkarbonat-overbasete metallsulfonatet i det oleofile reaksjonsmediet (typisk hydrokarbonmedium benyttet for å fremstille det overbasete metallsulfonatet). Borsyren tilføres deretter til reaksjonsbeholderen, og innholdet omrøres kraftig. Reaksjonen utføres i en periode på 0,5-7 timer, vanligvis 1-3 timer ved en reaksjonstemperatur på 20-200°C, fortrinnsvis 20-150°C og mer foretrukket 40-125°C. Ved slutten av reaksjonsperioden heves temperaturen til 100-250°C, fortrinnsvis 100-150°C for å strippe mediet for eventuelt res-terende alkohol og vann. Strippingen kan foretas ved at-mosfaeretrykk eller under redusert trykk på 93-1 KPa Hg. Mengden av borsyre som tilføres til reaksjonsmediet, avhenger av hvilken type alkalimetallborat som er ønsket. Dersom et tetraborat er ønsket, blir to molare deler borsyre tilført pr. molarekvivalent av overbaset alkalimetall (f.eks. 4 molardeler borsyre for hver molardel natriumkarbonat). Generelt blir 1-3 molardeler borsyre tilført til reaksjonsmediet for hver molarekvivalentdel overbaset alkalimetall.

Mengden av alkalimetallborat som kan være til stede i den oleofile smøreoljen, kan variere fra 0,1 til 65 vekt-# avhengig av om et konsentrat eller sluttelig smøremiddel er ønsket. For konsentrater varierer generelt boratinnholdet fra 20 til 50 vekt-#, og fortrinnsvis fra 35 til 45 vekt-#. For smøremidler varierer mengden av borat generelt fra 0,1 til 20 vekt-#, og fortrinnsvis fra 4 til 15 vekt-#.

Boratdispersjonene er hensiktsmessig natrium- eller kalium-metaborater som har 0-8 hydratvann (fortrinnsvis 1-5) og fremstilles fra et overbaset natrium-, kalium-, kalsium-eller bariumpetroleumsulfonat. Spesielt foretrukket er en boratdispersjon av natriummetaborat som har 0-2 hydratvann og fremstilles fra et overbaset kalsiumsulfonat.

Alkalimetalltetraboratene fremstilles fra et overbaset metallsulfonat og omdannes til et metaborat ved etterfølgende reaksjon med to molare deler av et alkalimetallhydroksyd pr. molardel av nevnte alkalimetalltetraborat. Dette er den foretrukne metoden for fremstilling av metaboratene fordi et tilførselsforhold på en molardel borsyre pr. molarekvivalentdel metallkarbonat i det overbasete sulfonatet, er tilbøyelig til å danne en blanding hovedsakelig av et metalltetraborat og overbaset metallkarbonat. Reaksjonsbetingelsene kan være de samme som beskrevet for fremstillingen av det alkali-metallkarbonat-overbasete alkali- eller jordalkalimetall-, sulfonatet.

Et foretrukket boratdannet produkt som er nyttig i foreliggende sammenheng, kan oppnås ved en fremgangsmåte for oppnåelse av et boratdannet produkt med høyt karbonatinnhold, innbef attende: (a) blanding av et overbaset sulfonat og et hvilket som helst nødvendig, inert flytende medium; (b) boratdanning av blandingen (a) med et boratdannende middel ved en temperatur mindre enn den ved hvilken vesentlig skumming oppstår; (c) heving av temperaturen til blandingen (b) til den temperatur som er over kokepunktet for vann i blandingen (b); (d) separering av vesentlig alt vannet fra reaksjonsblandingen (c) mens vesentlig alt karbonatet bibeholdes i blandingen (c); og (e) utvinning av produktet (d) som et boratdannet produkt med høyt karbonatinnhold.

En fremgangsmåte for oppnåelse av et overbaset boratdannet produkt med høyt karbonatinnhold inneholdende minst 5 vekt-# karbondioksyd oppnås ved:

(a) blanding av en overbaset komponent og et hvilket som helst nødvendig, inert flytende medium; (b) reaksjon av komponent (a) i nærvær av et boratdannende middel til et borinnhold på minst 3 vekt-# av produktet; (c) reduksjon av vanninnholdet i produktet (b) til mindre enn 3 vekt-#, og (d) utvinning av det overbasete boratdannede produkt med karbonatinnhold.

Et overbaset boratdannet produkt som har en midlere par-tikkeldiameter på mindre enn 9 pm, beskrives som følger:

A. Det overbasete materialet

De overbasete komponentene som benyttes heri, er hvilke som helst av de materialer som typisk anvendes for smøreoljer eller —fetter. Anionet i den overbasete komponenten er typisk et sulfonat, fenat, karboksylat, fosfat eller lignende materiale. Spesielt foretrukket heri er de anioniske deler som er sulfonater. Typisk vil de nyttige sulfonatene være mono- eller dihydrokarbylsubstituerte aromatiske forbindelser. Slike materialer oppnås typisk fra biproduktene ved detergentfremstilling. Produktene er hensiktsmessig mono-eller disulfonerte og den hydrokarbylsubstituerte delen av den aromatiske forbindelsen er typisk alkyler inneholdende fra 10 til 30, fortrinnsvis fra 14 til 28 karbonatomer.

Den kationiske delen av det overbasete materialet er typisk et alkalimetall eller jordalkalimetall. De vanlig benyttede alkalimetallene er litium, kalium og natrium, idet natrium foretrekkes. Jordalkalimetallkomponentene som typisk benyttes, er magnesium, kalsium og barium, idet kalsium og magnesium er de foretrukne materialene.

Overbasingen oppnås ved å benytte et jordalkalimetall- eller alkalimetallhydroksyd. Overbasingen oppnås typisk ved anvendelse av en hvilken som helst syre som kan bobles gjennom komponenten som skal overbases. Det foretrukne sure materialet for overbasing av komponentene i foreliggende oppfinnelse, er karbondioksyd siden det gir kilden for karbonat i produktet. Siden det er angitt at foreliggende oppfinnelse benytter konvensjonelt oppnådde overbasete materialer, så angis intet mer i denne forbindelse.

Det foretrukne overbasingskation er natrium, og det totale foretrukne produkt er et boratdannet natriumkarbonatoverbaset natriumsulfonat. Et annet foretrukket produkt heri er et boratdannet natriumkarbonatoverbaset kalsiumsulfonat.

Overbasingen foretas generelt slik at metallforholdet er fra 1,05:1 til 50:1, fortrinnsvis fra 2:1 til 30:1, og mest foretrukket fra 4:1 til 25:1. Metallforholdet er forholdet for metallioner på en ekvivalent basis til den anioniske delen av det overbasete materialet.

B. Det inerte flytende medium

Når det inerte flytende medium anvendes for å oppnå det boratdannede produkt, så lettes blandingen av bestanddelene. Dvs., de overbasete materialene har tendens til å være temmelig viskøse, spesielt når jordalkalimetallkomponentene benyttes. Det inerte flytende medium tjener således til å dispergere produktet og til å lette blanding av bestanddelene. Det inerte flytende medium er typisk et materiale som koker ved en temperatur som er mye over den for vann og som er nyttig i sluttproduktet for hvilket oppfinnelsen tar sikte på.

Det inerte flytende medium er typisk et materiale valgt fra gruppen bestående av aromater, alifater, alkanoler og mineralolje og blandinger derav. De aromater som benyttes, er typisk benzen eller toluen, mens alifatene er materialer som har fra 6 til 600 karbonatomer. Alkanolene kan være mono- eller dialkanoler og er fortrinnsvis de materialene som har begrenset vannoppløselighet. Typisk er alkanoler som inneholder 10 karbonatomer eller mindre nyttige heri. Ved benyttelse som det inerte flytende medium er mineralolje som typisk definert i ASTM-standardene.

Det inerte flytende medium kan utelates når f.eks. produktet ekstruderes. I slike tilfeller erstatter mekanisk blanding behovet for et oppløsningsmiddel.

C. Karbondioksvdkomponenten

Karbondioksydinnholdet i produkt (d) er typisk større enn 5 vekt-#. Det er ønskelig at karbondioksydinnholdet i produkt (d) er mellom 5,5 og 12 vekt-#. Vektene som er gitt heri, er beregnet på vekt av det totale produkt inkludert det inerte mediet. Karbondioksydinnholdet i produktene oppnås ved surgjøring av produktet for å frigjøre alt COg i produktet. For foreliggende oppfinnelses formål er betegnelsene karbondioksyd og karbonat identiske. Det vil si, karbonatet er den kjemisk inkorporerte form for karbondioksydet og sistnevnte er den forbindelse som benyttes for å spesifisere mengden av karbonat i produktet. Forholdene som er uttrykt heri, benytter således molekylvekten (44) for karbondioksyd.

D.

Boreringsmiddelet er hensiktsmessig ortoborsyre. Også nyttig heri er borhalogenider slik som bortrifluorid, poly-merer av borsyre, boranhydrid, borestere og lignende materialer. Borinnholdet i produktene i foreliggende oppfinnelse er typisk større enn 3%, fortrinnsvis større enn 4$ og mest foretrukket større enn 5 vekt-# av produktet. Det er også ønskelig at vektprosenten av karbondioksyd i produkt (d) er minst 50 vekt-# av bor i produktet (d). Fortrinnsvis er forholdet for prosent karbondioksyd til prosent bor større enn 75%, og mest foretrukket større enn 100 vekt-# av nevnte bor.

E.

Vanninnholdet i produktet er når det er ferdig, typisk mindre enn 3 vekt-#. Ved nivåer som er mye over 2 vekt-% kan vesentlige mengder, bor gå tapt ved dannelse av borforbindel-ser som er oppløselige i vannet og som frasepareres. Dersom separeringen ikke foregår under behandlingen, så kan borinnholdet under lagring minskes ved at det blir uakseptabelt høye vannivåer i produktet. Mer foretrukket er vanninnholdet i produktet mindre enn 11 vekt-#, og mest foretrukket mindre enn 0,75 vekt-#.

F. Behandlingen

Produktene heri oppnås konvensjonelt opp til det punkt hvor borinkorporeringen foregår. Det vil si, boreringsaspektet for oppnåelse av det alkalimetall- eller jordalkalimetall-overbasete sulfonatet er nedstrøms for karboneringsanlegget. Om ønsket, kan karbonering fortsette, men dette er ikke nødvendig, og hindrer boreringen i tillegg til at produktets pris stiger.

Som definert ovenfor behandles blandingen (a) ved (b) ved en temperatur som er mindre enn den ved hvilken vesentlig skumdannelse oppstår. En slik temperatur er typisk mindre enn 110°C, mer foretrukket mindre enn 99°C, og mest foretrukket mellom 66 og 88°C. Det er også ønskelig at temperaturen heves under boreringen, men ikke heves så hurtig at det bevirker vesentlig skumdannelse. Ikke bare bevirker skumdannelsen et tap av rom oventil i reaksjonsbeholderen med en samtidig blokkering av reaksjonsporter, men produktet antas ikke å være det samme dersom det hurtig frigjøres for karbondioksyd. Dvs. at det er en utvekslingsreaksjon som foregår mellom karbondioksyddelen i det overbasete materialet og boreringsmiddelet hvorved borpolymerer inkorporeres i det overbasete materialet. Boreringen får således foregå uten vesentlig skumdannelse inntil det punkt hvor vesentlig intet mer bor opptas av det overbasete materialet.

Ved det punkt hvor nevnte bor er vesentlig kjemisk inkorpo-rert i det overbasete materialet, så blir temperaturen hevet til et punkt over kokepunktet for vann i blandingen (b). Slike temperaturer er typisk over 100°C siden vannet er tilbøyelig til å separere hurtig fra reaksjonsmassen ved denne temperaturen. Temperaturen for fjerning av vannet er hensiktsmessig mellom 120 og 180°C. Siden boreringen er vesentlig fullstendig og karbondioksydinnholdet i produktet er stabilt, unngås vesentlig skumdannelse ved det punkt hvor vannet tas fra produktet. Således vil lite karbondioksyd frigjøres mellom trinn (c) og (d). Temperaturbetingelsene blir typisk ikke senket vesentlig under trinn (c) og/eller (d), spesielt under (c).

Produktet blir typisk utvunnet som det borbehandlede produkt med høyt karbonatinnhold ved å la produktet avkjøles, fulgt av egnet forpakning. Produktet er naturligvis svakt hygro-skopisk p.g.a. det høye uorganiske innhold og derfor an-befales beskyttende forpakning. Produktet (d) kan også ut-vinnes ved å overføre det for nedstrøms bearbeidelse slik som blanding av produktet med ytterligere materialer slik som en olje av smørende viskositet eller andre ønskede komponenter for et smøremiddel eller -fett. En betydelig fordel i utførelsen av foreliggende oppfinnelse er at boreringen bevirkes uten vekselvis å heve og senke temperaturen, spesielt under segmenttilsetning av boreringsmiddelet.

Det er ønsket at den midlere partikkeldiameteren til produktene som heri oppnås, er mindre enn 9 pm, fortrinnsvis mindre enn 8 pm og mest foretrukket mindre enn 5 pm. Partikkel-størrelsesfordelingen er fortrinnsvis slik at vesentlig alle partiklene er mindre enn 9 pm, mer foretrukket mindre enn 8 pm og mest foretrukket mindre enn 5 pm. Produktene som heri oppnås, er således vesentlig forskjellige fra dem som er kjent innen teknikken ved at den fine partikkelstørrelsen som oppnås heri, gir anledning for effektiv dispersjon i en olje eller fett og gir derved effektiv beskyttelse for metalloverflåtene med hvilke produktet bringes i kontakt. Generell veiledning med hensyn til bestemmelse av partikkelstørrelsen heri finnes i Textbook of Polymer Science av Billmeyer, fjerde trykking, mars 1966, Library of Congress Catalog Card nr. 62-18350.

Den andre nødvendige komponenten er et friksjonsmodifiserende middel slik som et fettfosfitt. Fosfittene har generelt formelen (RO^PHO. Det foretrukne dialkylerte fosfitt som vist i foregående formel, er typisk til stede med en mindre mengde mono-alkylert fosfitt med formelen (R0)(E0)PH0.

I den ovenfor angitte fosfittstruktur har betegnelsen "R" blitt referert til en som alkylgruppe. Det er naturligvis mulig at nevnte alkyl er alkenyl, og således omfatter heri benyttede betegnelser "alkyl" og "alkylen" andre enn mettede alkylgrupper i nevnte fosfitt. Fosfittmaterialet som benyttes i foreliggende oppfinnelse, er således ett som har tilstrekkelig hydrokarbylgrupper til å gjøre nevnte fosfitt vesentlig oleofilt og ytterligere slik at hydrokarbylgruppene fortrinnsvis er vesentlig uforgrenet.

Det er foretrukket at nevnte fosfitt inneholder fra 8 til 24 karbonatomer i hver av fettradikalene som beskrevet som "R". Fettfosfittet inneholder fortrinnsvis fra 12 til 22 karbonatomer i hvert av fettradikalene, mest foretrukket fra 16 til 20 karbonatomer i hvert av fettradikalene. Det er meget foretrukket at fettfosfittet er dannet fra oleylgrupper, og har således 18 karbonatomer i hvert fettradikal.

Andre friksjonsmodifiserende midler som er nyttige i foreliggende oppfinnelse, er boratdannede fettepoksyder, boratdannede glycerolmonokarboksylater og boratdannede alkoksylerte fettaminer. Boratdannede fettepoksyder er kjent fra CA-patent 1.188.704. De oljeoppløselige borholdige sammensetningene beskrevet i patentet, fremstilles ved omsetning ved en temperatur fra 80 til 250°C av

(A) minst en av borsyre eller bortrioksyd med

(B) minst ett epoksyd med formelen:

hvor hver av Ri, R^, R^ og R^ er hydrogen eller et alifatisk

radikal, eller hvilke som helst to derav sammen med epoksy-karbonatomet eller atomer til hvilke de er festet, danner et cyklisk radikal, idet nevnte epoksyd inneholder minst 8 karbonatomer.

Som det vil forstås er de boratdannede fettepoksydene kjennetegnet ved fremgangsmåten for deres fremstilling som innebærer omsetning av to materialer. Reagens A kan være bortrioksyd eller en hvilken som helst av de forskjellige former av borsyre, inkludert metaborsyre (HBO2), ortoborsyre (H3BO3) og tetraborsyre (H2B4O7). Borsyre og spesielt ortoborsyre er foretrukket.

Reagens B er minst ett epoksyd som har den ovenfor angitte formel og inneholder minst 8 karbonatomer. I formelen er hver av R-betydningene oftest hydrogen eller et alifatisk radikal hvor minst ett er et alifatisk radikal inneholdende minst 6 karbonatomer. Betegnelsen "alifatisk radikal" innbefatter alifatiske hydrokarbonradikaler (f.eks. heksyl, heptyl, oktyl, decyl, dodecyl, tetradecyl, stearyl, heksenyl, oleyl), fortrinnsvis frie for acetylenisk umetning; substituerte alifatiske hydrokarbonradikaler inkludert substituenter slik som hydroksy, nitro, karbalkoksy, alkoksy og alkyltio (spesielt de som inneholder et lavere alkylradikal; dvs. et som inneholder 7 karbonatomer eller mindre); og heteroatomholdige radikaler hvori heteroatomene f.eks. kan være oksygen, nitrogen eller svovel. De alifatiske radikalene er fortrinnsvis alkylradikaler og mer foretrukket de som inneholder fra 10 til 20 karbonatomer. Blandinger av epoksyder kan benyttes, f.eks. kommersielt tilgjengelige C14-C16 eller C^-C^g epoksyder o.l., hvor R<*> er en blanding av alkylradikaler som har to karbonatomer mindre enn epoksydet. Mest ønsket er R<1> et rettkjedet alkylradikal og spesielt tetradecylradikalet. ;Ytterligere nyttige epoksyder er de hvori hvilke som helst to av R-radikalene danner et cyklisk radikal, som kan være alicyklisk eller heterocyklisk. Eksempler er n-butylcyklo-pentenoksyd, n-heksylcykloheksenoksyd, metylencyklookten-oksyd og 2-metylen-3-n-heksyltetrahydrofuranoksyd. ;De boratdannede fettepoksydene kan fremstilles ved bare å blande de to reagensene og oppvarme dem ved en temperatur fra 80 til 250°C, fortrinnsvis fra 100 til 200°C, i en tidsper-iode som er tilstrekkelig til at reaksjonen kan finne sted. Om ønsket, kan reaksjonen bevirkes i nærvær av et vesentlig inert, normalt flytende, organisk fortynningsmiddel slik som toluen, xylen, klorbenzen, dimetylformamid eller lignende, men bruken av slike fortynningsmidler er vanligvis unødven-dig. Under reaksjonen utvikles vann, og kan fjernes ved destillasjon. ;Molarforholdet for reagens A til reagens B er vanligvis mellom 1:0,25 og 1:4. Forhold mellom 1:1 og 1:3 er foretrukket, idet 1:2 er et særlig foretrukket forhold. ;Det er ofte fordelaktig å benytte en katalytisk mengde av en alkalisk reagens for å lette reaksjonen. Egnede alkaliske reagenser innbefatter uorganiske baser og basiske salter slik som natriumhydroksyd, kaliumhydroksyd og natriumkarbonat; metallalkoksyder slik natriummetoksyd, kalium-t-butoksyd og kalsiumetoksyd; heterocykliske aminer slik som piperidin, morfolin og pyridin; og alifatiske aminer slik som n-butylamin, di-n-heksylamin og tri-n-butylamin. De foretrukne alkaliske reagensene er de alifatiske og heterocykliske aminene og spesielt tertiære aminer. Når den foretrukne metoden som innebærer "tankresten" anvendes, så tilsettes den alkaliske reagensen typisk til blandingen av "tankresten" med reagens A. ;Molekylstrukturene til sammensetningene i foreliggende oppfinnelse er ikke med sikkerhet kjent. Ved deres fremstilling utvikles vann i nær-støkiometriske mengder for omdannelse av borsyre til bortrioksyd når reagens A er borsyre, og gel-permeasjonskromatografi av sammensetningen fremstilt fra borsyre og en C^ alfaolefin-oksydblanding i et 1:2 molarforhold indikerer tilstedeværelsen i vesentlige mengder av tre bestanddeler som har omtrentlige molekylvekter på 400, 600 og 1200. ;De boratdannede aminene er generelt kjent fra publiserte EP-patenter 152677 og 157969. ;De boratdannede amin-friksjonsmodifiserende midler blir hensiktsmessig fremstilt ved omsetning av en borforbindelse valgt fra gruppen bestående av borsyre, bortrioksyd og bor-syreestere med formelen B(0R)3 hvor R er et hydrokarbonbasert radikal inneholdende fra 1 til 8 karbonatomer og fortrinnsvis fra 1 til 4 karbonatomer, med et amin valgt fra gruppen bestående av hydroksyholdige tertiære aminer tilsvarende formlene hvor Z er et imidazolenradikal, R<*> i hver formel er et laverealkylenbasert radikal inneholdende fra 1 til 8 karbonatomer, R<2> er et radikal valgt fra gruppen bestående av hydrokarbonbaserte radikaler inneholdende fra 1 til 100 karbonatomer og alkoksyradikaler med strukturen H(0R<4>)v~ hvor R<4> er et laverealkylenbasert radikal inneholdende fra 1 til 8 karbonatomer, R<3> og R^ (som rager ut fra det etyle-niske karbon i 2-stillingen i imidazolen (Z) radikalet) er hver hydrokarbonbaserte radikaler inneholdende fra 1 til 100 karbonatomer, x og y er hver et helt tall varierende fra minst 1 til 50, og summen av x + y er høyst 75.

I en utførelse er aminene som er nyttige for fremstilling av organo-borat-additivforbindelsene, de tertiære aminer som tilsvarer (A) ovenfor hvor R<2> er et alkoksyradikal med strukturen H(0R)<4>y~ hvor R<4> er et laverealkylenradikal inneholdende fra 1 til 8 karbonatomer, og R<3> er et alifatisk basert hydrokarbonradikal inneholdende fra 8 til 25 karbonatomer, og fortrinnsvis fra 10 til 20 karbonatomer, og x og y hver er et helt tall varierende fra minst 1 til 25, og hvor summen av x + y er høyst 50, og de tertiære aminer som inneholder imidazolinstrukturen ovenfor, hvor R<1> er et laverealkylenbasert radikal inneholdende fra 1 til 8 karbonatomer, R<5> er et alifatisk basert hydrokarbonradikal, fortrinnsvis alkyl- eller alkenylbasert radikal, inneholdende fra 8 til 25 karbonatomer, og fortrinnsvis fra 10 til 20 karbonatomer.

Foretrukne tertiære aminer som er nyttige ved fremstillingen av de multifunksjonelle, organo-borat-additivforbindelsene, er de tertiære aminer som tilsvarer formel (A) ovenfor hvor R<2> er et alkoksyradikal med strukturen H(0R<4>)y~, hvor R<1> og R<4> individuelt er etylen- eller propylenradikaler, R<3> er et alkyl- eller alkenylbasert hydrokarbonradikal inneholdende fra 10 til 20 karbonatomer, x og y er hver et helt tall varierende fra minst 1 til 9 og fortrinnsvis fra minst 1 til 5, og summen av x + y er høyst 10, og fortrinnsvis høyst 5, dvs. summen av x + y varierer fra 2 til 10 og fortrinnsvis fra 2 til 5, respektivt. Aminer, per se, slik som oleylami-ner er nyttige som friksjonsmodifiserende midler heri.

Som heri benyttet betegner angivelsen "hydrokarbonbasert radikal" et radikal som har et karbonatom direkte festet til resten av molekylet, og som har dominerende hydrokarbon-karakter i foreliggende oppfinnelses sammenheng. Slike radikaler innbefatter følgende: (1) hydrokarbonradikaler; dvs. alifatiske (f.eks. alkyl eller alkenyl), alicykliske (f.eks. cykloalkyl eller cyklo-alkenyl), aromatiske, alifatisk- og alicyklisk-substituerte aromatiske, aromatisk-substituerte alifatiske og alicykliske radikaler, o.l., samt cykliske radikaler hvor ringen er full-ført gjennom en annen del av molekylet (dvs. hvilke som helst to angitte hydrokarbonradikaler, f.eks. R<2> og R<3>, kan sammen danne et alicyklisk radikal, og et slikt radikal kan inneholde heteroatomer slik som nitrogen, oksygen og svovel). Slike radikaler er kjent for fagmannen; representative eksempler på slike radikaler som representert ved R<2>, R<3> og R<5> i de ovenfor angitte formler innbefatter metyl, etyl, butyl, heksyl, oktyl, decyl, dodecyl, tetradecyl, oktadecyl, eicocyl, cykloheksyl, fenyl og naftyl, o.l., inkludert alle isomere former av slike radikaler, og når R<2> og R<3> sammen danner et alicyklisk radikal, så innbefatter eksempler på slike radikaler morfolinyl, piperidyl, piperazinyl, fenotia-zinyl, pyrrolyl, pyrrolidyl, tiazolidinyl, o.l. (2) Substituerte hydrokarbonradikaler; dvs. radikaler inneholdende ikke-hydrokarbonsubstituenter som i foreliggende sammenheng ikke endrer den dominerende hydrokarbonkarakteren til radikalet. Fagfolk på området vil kjenne til egnede substituenter; representative eksempler er hydroksy (H0-); alkoksy (R0-); karbalkoksy (R02C-); acyl [(RC(0)-]; acyloksy (RC02-); karboksamid (H2NC(0)-); acylimidazyl [RC(NR)-]; ni tro (-NOg); og alkyltio (RS-) og halogenatomer (f.eks. F, Cl, Br og I).

Heteroradikaler; dvs. radikaler som mens de er hovedsakelig hydrokarbon, inneholder atomer andre enn karbon som er til stede i en kjede eller ring som ellers består av karbonatomer. Egnede heteroatomer vil være åpenbare for fagfolk og innbefatter f.eks. nitrogen, oksygen og svovel.

Generelt vil ikke mer enn 3 substituenter eller heteroatomer og fortrinnsvis ikke mer enn ett, være til stede for hver 10 karbonatomer i det hydrokarbonbaserte radikal.

Betegnelser slik som "alkylbasert radikal", "alkenylbasert radikal" og "alkylenbasert radikal" o.l. har analoge betydninger i forhold til alkyl- og arylradikaler o.l.

Representative eksempler på tertiære aminforbindelser som er nyttige ved fremstilling av foreliggende organoboratforbin-delser, innbefatter monoalkoksylerte aminer slik som dimetyl-etanolamin, dietyletanolamin, dibutyletanolamin, diisopropyl-etanolamin, di(2-etylheksyl)etanolamin, fenyletyletanolamin, dibutylisopropanolamin, dimetylisopropanolamin o.l. og poly-alkoksylerte aminer slik som metyldietanolamin, etyldietanol-amin, fenyldietanolamin, dietylenglykol-mono-N-morfolino-etyleter, N-(2-hydroksyetyl)tiazolidin, 3-morfolinopropyl-(2-hydroksyetyl)kokoamin, N-(2-hydroksyetyl)-N-talg-3-amino-metylpropionat, N-(2-hydroksyetyl)-N-talgacetamid, 2-oleyl-etyl(2-hydroksyetyl)talgamin, N-[N'-dodecenyl; N'-[2-hydroksyetylaminoetyl]tiazol, 2-metoksyetyl-(2-hydroksy-etyl )talgamin, l-[N-dodecenyl-N-2-hydroksyetylaminoetyl]-imidazol, N-[N-oktadecenyl-N'-2-hydroksyetylaminoetyl]feno-tiazin, 2-hydroksydicocamin, 2-heptadecenyl-l-(2-hydroksy-etylimidazolin, 2-dodecyl-l-(5-hydroksypentylimidazolin), 2-(3-cykloheksylpropyl)-l-(2-hydroksyetylimidazolin) o.l.

En spesielt foretrukket klasse av tertiære aminer som er nyttige ved fremstilling av organoboratforbindelsene i foreliggende oppfinnelse, er den som utgjør de kommersielle alkoksylerte fettaminene kjent gjennom varebetegnelsen "ETHOMEEN" og tilgjengelig fra Armak Company. Representative eksempler på disse ETEOMEEN-materialene er ETHOMEEN C/12 (bis[2-hydroksyetyl]kokoamin); ETHOMEEN C/12 (polyoksy-etylen[lO]kokoamin); EHOMEEN S/12 (bis[2-hydroksyetyl]soy-amin); ETHOMEEN T/12 (bis[2-hydroksyetyl]talgamin); ETHOMEEN T/15 (polyoksyetylen-[5]-talgamin); ETHOMEEN 0/12 (bis[2-hydroksyetyl]oleylamin; ETHOMEEN 18/12 (bis[2-hydoksyetyl]-oktadecylamin; ETHOMEEN 18/25 (polyoksyetylen[15]-oktaecyl-amin, o.l. Av de forskjellige ETHOMEEN-forbindelsene som er nyttige for fremstilling av organoborat-additivforbindelsene, er ETHOMEEN T/12 mest foretrukket.

Om ønsket, kan de tertiære aminreaktantene representert ved formlene (A) og (B) ovenfor omsettes først med elementært svovel for å forsvovle enhver karbon-til-karbon-dobbelt-bindingsumetning som kan være til stede i de hydrokarbonbaserte radikalene R<2>, R<3> og R<5> når disse radikalene f.eks. er alkenylradikaler (f.eks. fettolje- eller fettsyreradika-ler). Generelt vil forsvovlingsreaksjonen utføres ved temperaturer varierende fra 100 til 250°C og fortrinnsvis fra 150 til 200°C. Molarforholdet for svovel til amin kan variere fra 0,5:1,0 til 3,0:1,0 og fortrinnsvis 1,0:1,0. Skjønt ingen katalysator generelt er nødvendig for å fremme forsvovling av eventuell karbon-til-karbon-dobbeltbindings-umetning som kan være til stede i en eventuell tertiær aminreaktant som er nyttig for fremstilling av organo-boratf orbindelsene , kan det anvendes katalysatorer dersom dette er ønsket. Hvis slike katalysatorer benyttes, er slike katalysatorer fortrinnsvis tertiære hydrokarbonsubstituerte aminer, mest foretrukket trialkylaminer. Representative eksempler på slike er tributylamin, dimetyloktylamin, trietylamin, o.l.

De friksjonsmodifiserende midlene av organoborat-additiv kan fremstilles ved tilsetning av borreaktanten, fortrinnsvis borsyre, til minst en av de ovenfor definerte tertiære aminreaktantene, i en egnet reaksjonsbeholder, og oppvarming av den resulterende reaksjonsblanding ved en temperatur varierende fra 50 til 300°C under kontinuerlig omrøring. Reaksjonen fortsettes inntil biproduktvann stopper å utvikles fra reaksjonsblandingen, hvilket indikerer fullføring av reaksjonen. Fjerning av biproduktvannet lettes ved enten å blåse en inertgass, slik som nitrogen, over reaksjonsblandin-gens overflate, eller ved å utføre reaksjonen ved reduserte trykk. Fortrinnsvis vil reaksjonen mellom borreaktanten og det tertiære aminet utføres ved temperaturer varierende fra 100 til 250°C og mest foretrukket mellom 150 og 230°C under blåsing med nitrogen.

Selv om aminene normalt vil være væskeformige ved rom-temperatur, vil det i de tilfeller hvor aminreaktanten er et fast stoff eller halvfast stoff, være nødvendig å oppvarme aminet til over dets smeltepunkt for å flytendegjøre det før tilsetningen av den borholdige reaktanten dertil. Fagfolk på området kan lett bestemme smeltepunktet til aminet enten fra generell litteratur eller gjennom en enkelt smeltepunkt-analyse.

Generelt vil aminreaktanten alene tjene som oppløsningsmiddel for reaksjonsblandingen av den borholdige reaktanten og aminreaktanten. Om ønsket, kan imidlertid et inert, normalt flytende organisk oppløsningsmiddel benyttes, slik som mineralolje, nafta, benzen, toluen eller xylen som reaksjonsmedia. Når organoborat-additivforbindelsen skal tilsettes direkte til en smøreolje, er det generelt foretrukket å utføre reaksjonen kun ved å benytte aminreaktanten som det eneste opp-løsningsmiddel .

De boratdannede fettsyreesterne av glycerol fremstilles ved boratdannelse av en fettsyreester av glycerol med borsyre med fjerning av reaksjonsvannet. Fortrinnsvis er det tilstrekkelig bor til stede slik at hvert bor vil reagere med 1,5-2,5 hydroksygruppe som er til stede i reaksjonsblandingen.

Reaksjonen kan utføres ved en temperatur i området 60-135°C, i fravær eller nærvær av et hvilket som helst egnet organisk oppløsningsmiddel slik som metanol, benzen, xylener, toluen, nøytral olje, o.l.

Fettsyreestere av glycerol kan fremstilles ved en rekke forskjellige metoder som er velkjent innen teknikken. Mange av disse esterne, slik som glycerolmonooleat og glyceroltalg-syreester, fremstilles i kommersiell målestokk. Esterne som er nyttige, er oljeoppløselige og fremstilles fortrinnsvis fra ^8~^22 fettsyre eller blandinger derav slik som finnes i naturlige produkter. Fettsyren kan være mettet eller umettet. Visse forbindelser som finnes i syrer fra naturlige kilder, kan innbefatte likansyre som inneholder en keto-gruppe. Mest foretrukne Cg-C22 fettsyrer er de med formelen RCOOH hvor R er alkyl eller alkenyl. Fettsyremonoesteren av glycerol er foretrukket, men blandinger av mono- og diestere kan benyttes. Fortrinnsvis inneholder enhver blanding av mono- og diester minst 40$ av monoesteren. Mest foretrukket inneholder blandinger av mono- og diestere av glycerol 40-60 vekt-# av monoesteren. For eksempel inneholder kommersielt glycerol monooleat en blanding av 45-55 vekt-# monoester og 55-45 diester.

Foretrukne fettsyrer er oljesyre, stearinsyre, isostearin-syre, palmitinsyre, myristinsyre, palmitolsyre, linolsyre, laurinsyre, linolensyre, og eleostearinsyre og syrene fra de naturlige produktene talg, palmeolje, olivenolje, peanøtt-olje, maisolje, klovolje o.l. En spesielt foretrukket syre er oljesyre. De boratdannede fettsyreesterne blir hensiktsmessig stabilisert mot hydrolyse ved omsetning av esterne med et alkyl- eller alkenyl-mono- eller -bis-succinimid. Ytterligere bestanddeler som kan inkluderes i det manuelle transmisjonsfluidet ifølge oppfinnelsen, er fettsyreamider som er nyttige som ytterligere friksjonsmodifiserende midler, spesielt for redusering av den statiske friksjons-koeff isienten.

En forsvovlet olefin innbefattes i foreliggende oppfinnelse som et friksjonsmodifiserende middel som også virker som et høytrykksmiddel. Eøytrykksmidler er materialer som bibehol-der sin karakter og hindrer metall-til-metall-skade, f.eks. kontakt, når gir kommer i inngrep og kobles. Forsvovlingen av olefiner er generelt kjent som det fremgår fra tidligere nevnte US-patent 4.191.659.

De forsvovlede olefinene som er nyttige i foreliggende oppfinnelse, er de materialer som er dannet fra olefiner som har blitt omsatt med svovel. Således er et olefin definert som en forbindelse som har en dobbeltbinding som forbinder to alifatiske karbonatomer. I videste forstand kan olefinet defineres ved formelen E<1>R<2>C=CR3R4, hvor hver av R<1>, R2, R3 og R<4> er hydrogen eller et organisk radikal. Generelt kan R-gruppene i ovennevnte formel som ikke er hydrogen, tilfreds-stilles av slike gruppe som -C(R<5>)3, -C00R<5>, -CON(R<5>)2,--COON(R<5>)4, -COOM, -CN, -C(R)=C(R5 )2, -C(R<5>)=Y, -Y, -YR<5 >eller —Ar.

Hver R<5> er uavhengig hydrogen, alkyl, alkenyl, aryl, substituert alkyl, substituert alkyl eller substituert aryl, forutsatt at hvilke som helst to R<5->grupper kan være alkylen eller substituert alkylen hvorved en ring på opptil 12 karbonatomer dannes;

M er en ekvivalent av et metallkation (fortrinnsvis gruppe I eller II, f.eks. natrium, kalium, magnesium, barium, kalsium);

X er halogen (f.eks. klor, brom eller iod);

Y er oksygen eller toverdig svovel; og

Ar er aryl eller substituert arylradikal med opptil 12 karbonatomer.

Hvilke som helst to av R<1>, R<2>, R<3> og R<4> kan også sammen danne en alkylen- eller substituert alkylengruppe, dvs. den olefiniske forbindelsen kan være alicyklisk.

Beskaffenheten av substituentene i de substituerte delen som er beskrevet ovenfor, er normalt ikke et kritisk aspekt ved oppfinnelsen, og en hvilken som helst slik substituent er nyttig så lenge den er eller kan gjøres forenlig med de smørende omgivelser og ikke forstyrrer under de aktuelle" reaksjonsbetingelsene. Substituerte forbindelser som er så ustabile at de på skadelig måte dekomponerer under de benyttede reaksjonsbetingelsene, er således ikke aktuelle. Visse substituenter slik som keto eller aldehyd, kan imidlertid på ønsket måte gjennomgå forsvovling. Valget av egnede substituenter kan foretas av en fagmann, eller kan fastslås gjennom rutineforsøk. Typiske av slike substituenter innbefatter hvilke som helst av de ovenfor angitte grupper, samt hydroksy, amidin, amino, sulfonyl, sulfinyl, sulfonat, nitro, fosfat, fosfitt, alkalimetallmerkapto, o.l.

Den olefiniske forbindelsen er vanligvis en hvori hver R-verdi som ikke er hydrogen, er uavhengig alkyl, alkenyl eller aryl, eller (mindre ofte) et tilsvarende substituert radikal. Monoolefiniske og diolefiniske forbindelser, spesielt først-nevnte, er foretrukket og spesielt terminal monoolefiniske hydrokarboner; dvs. de forbindelser hvori R<3> og R<4> er hydrogen, og R<1> og r<2-> er alkyl eller aryl, spesielt alkyl (dvs. olefinet er alifatisk). Olefiniske forbindelser som har fra 3 til 30, og spesielt fra 3 til 18 (mest ofte mindre enn 9) karbonatomer er særlig ønsket.

Isobuten, propylen og deres oligomerer slik som dimerer, trimerer og tetramerer, og blandinger derav, er særlig foretrukne olefiniske forbindelser. Av disse forbindelsene re isobutylen og diisobutylen spesielt ønskede p.g.a. deres tilgjengelighet og sammensetningene med spesielt høyt svovelinnhold som kan fremstilles derfra.

Forsvovlingen av slike forbindelser utføres som kjent innen teknikken, og det skulle derfor ikke være nødvendig med noen ytterligere omtale av den forsvovlede olefinkomponenten i denne sammenheng.

Forskjellige forsvovlede olefiner som er nyttige i foreliggende oppfinnelse, er vist i tabell I nedenfor.

<1> Olefinisk forbindelse(r)tSiHgS

<2> 1:1 molarforhold

<3> 0,9:0,1 molarforhold

<4> Antallsmidlere molekylvekt på ca. 1000 bestemt ved damptrykksosmometri

<5> Intet separeringstrinn

^ Cis- og trans-isomerer

Mengden av friksjonsmodifiserende middel som benyttes i foreliggende transmisjonsfluider, er typisk fra 0,1 til 5%, fortrinnsvis fra 0,25 til 4$, og mest foretrukket fra 0,5 til 3,5 vekt-# av det totale smøremidlet.

Den foretrukne smøremiddelbasis for bruk heri er mineralolje. Betegnelsen mineralolje er benyttet i dens konvensjonelle definisjon. De syntetiske smøreoljene som er nyttige i foreliggende sammenheng, innbefatter hydrokarbonoljer og halogensubstituerte hydrokarbonoljer slik som polymeriserte og interpolymeriserte olefiner (f.eks. polybutylener, polypro-pylener, propylen-isobutylen-kopolymerer, klorerte polybutylener, etc); poly( 1-heksener ), poly( 1-oktener ), poly(l-decener), etc., og blandinger derav; alkylbenzener (f.eks. dodecylbenzener, tetradecylbenzener, dinonylbenzener, di-(2-etylheksyl )benzener, etc); polyfenyler (f. eks. bifenyler, terfenyler, alkylerte polyfenyler, etc); alkylerte difenyl-etere og alkylerte difenylsulfider og derivater, analoger og homologer derav, o.l.

Alkylenoksydpolymerer og interpolymerer og derivater derav hvor de terminale hydroksylgruppene har blitt modifisert ved forestring, foretring, osv., utgjør en annen klasse av kjente syntetiske smøreoljer som kan benyttes. Disse er eksemplifisert ved oljene som fremstilles ved polymerisasjon av etylenoksyd eller propylenoksyd, idet alkyl- og aryleterne av disse polyoksyalkylenpolymerene (f.eks. metylpolyiso-propylenglykoleter har en gjennomsnittlig molekylvekt på 1.000, difenyleter av polyetylenglykol har en molekylvekt på 500-1.000, dietyleter av polypropylenglykol har en molekylvekt på 1.000-1.500, osv.) eller mono- og polykarboksyl-syreestere derav, f.eks. eddiksyreesterne, blandede C3-C3 fettsyreestere eller (^3 oksosyrediesteren av tetraetylenglykol.

En annen egnet klasse av syntetiske smøreoljer som kan benyttes, omfatter esterne av dikarboksylsyrer (f.eks. ftal-syre, ravsyre, alkylravsyrer, alkenylravsyrer, maleinsyre, azelainsyre, suberinsyre, sebacinsyre, fumarsyre, adipinsyre, linolsyredimer, malonsyre, alkylmalonsyrer, alkenylmalon-syre, osv.) med en rekke forskjellige alkoholer (f.eks. butylalkohol, heksylalkohol, dodecylalkohol, 2-etylheksyl-alkohol, etylenglykol, dietylenglykolmonoeter, propylen-glykol, osv.). Spesifikke eksempler på disse esterne innbefatter dibutyladipat, di(2-etylheksyl)sebacat, di-n-heksylfumarat, dioktylsebacat, diisooktylacelat, diisooktylacelat, diisodecylacelat, dioktylftalat, didecylftalat, dieicocylsebacat, 2-etylheksyldiesteren av linolsyredimer, den komplekse esteren dannet ved omsetning av 1 mol sebacinsyre med 2 mol tetraetylenglykol og 2 mol 2-etylheksansyre o.l.

Estere som er nyttige som syntetiske oljer innbefatter også dem fremstilt fra C5-C12 monokarboksylsyrer og polyoler og polyetere, slik som neopentylglykol, trimetylolpropan, penta-erytritol, dipentaerytritol, tripentaerytritol, osv.

Silikonbaserte oljer slik som polyalkyl-, polyaryl-, poly-alkoksy- eller polyaryloksy-siloksanoljer og silikatoljer omfatter en annen nyttig klasse av syntetiske smøremidler (f.eks. tetraetylsilikat, tetraisopropylsilikat, tetra-(2-etylheksyl)silikat, tetra-(4-metylheksyl)silikat, tetra-(p-tert-butylfenyl)silikat, heksyl-(4-metyl-2-pentoksy)-disiloksan, poly(metyl)siloksaner, poly(metylfenyl)-siloksaner, osv. Andre syntetiske smøreoljer innbefatter flytende estere av fosforholdige syrer (f.eks. trikresyl-fosfat, trioktylfosfat, dietylester av dekanfosfonsyre, osv.), polymere tetrahydrofuraner, o.l.

Polyolefinoligomerer blir typisk dannet ved polymerisajsons-reaksjonen av alfa-olefiner. Ikke-alfa-olefiner kan oligo-meriseres til dannelse av en syntetisk olje som omfattes av oppfinnelsen, men reaktiviteten og tilgjengeligheten av alfa-olefinene til lav pris bestemmer deres valg som kilde for oligomeren.

De polyolefinoligomere syntetiske smøreoljene som er av interesse i foreliggende oppfinnelse, innbefatter hydrokarbonoljer og halogensubstituerte hydrokarbonoljer slik som de som oppnås som de polymeriserte og interpolymeriserte olefinene, f.eks. innbefatter oligomerer polybutylene, poly-propylenene, propylen-isobutylen-kopolymerene, klorerte polybutylener, poly(1-heksener), poly(1-oktener), poly(l-decener), lignende materialer og blandinger derav.

Typisk oppnås oligomeren fra en monomer inneholdende fra 6 til 18 karbonatomer, fortrinnsvis fra 8 karbonatomer til 12 karbonatomer. Mest foretrukket er monomeren som benyttes for å danne oligomeren decen og fortrinnsvis 1-decen. Nomenklaturen alfa-olefin er et trivialnavn og IUPAC-nomenklaturen for en 1-en-forbindelse kan anses å ha samme betydning i foreliggende oppfinnelse.

Mens det ikke er vesentlig at oligomeren dannes fra et alfa-olefin, er dette ønskelig. Grunnen for dannelse av oligomeren fra et alfa-olefin er at forgrening på naturlig måte vil oppstå ved de punkter hvor olefinmonomerene sammenføyes, og eventuell ytterligere forgrening med hovedkjeden til olefinet kan gi for høy viskositet hos sluttoljen. Det er også ønskelig at polymeren som dannes fra alfa-olefinet, er hydro-genert. Hydrogeneringen utføres ifølge kjente metoder. Ved hydrogenering blir angrepet av polymer-friradikalet på ally-iske karboner som er tilbake etter polymerisasjon, minimali-sert .

Molekylvekten til oligomeren er typisk gjennomsnitt fra 250 til 1400, hensiktsmessig fra 280 til 1200, fortrinnsvis fra 300 til 1100, og mest foretrukket fra 340 til 520. Valget av molekylvekt for oligomeren er stort sett avhengig av om et viskositetsforbedrende middel er innbefattet i formuleringen. Det vil si, polyolefinoligorner en kan nødvendiggjøre enten en fortyknings- eller fortynningseffekt for å sikre at de riktige smørende egenskaper opprettholdes under ekstremt varme og kalde betingelser.

Et ytterligere ønsket syntetisk smøremiddel er en alkylert aromatisk forbindelse. De alkylerte aromatiske forbindelsene er særlig nyttige med henblikk på forbedring av lav-temperatur-flytegenskapene. De alkylerte aromatene kan refereres til, ovenfor, under omtalen av jordalkalimetall-saltet. De alkylerte aromatene er de samme basismaterialene som benyttes for fremstilling av det aromatiske sulfonatet.

Den alkylerte aromatiske forbindelsen kan oppnås i blanding med sulfonatet p.g.a. ufullstendig sulfonering av det alkylerte aromatiske materialet. Det alkylerte aromatiske materialet kan naturligvis oppnås direkte. Den aromatiske kjer-nen til den alkylerte aromatiske forbindelsen er fortrinnsvis benzen. Et særlig nyttig syntetisk smøremiddel er en blanding av alfa-olefinoligomeren og den alkylerte aromatiske forbindelsen. Typisk vil en blanding av oligomeren til den alkylerte aromatiske forbindelsen være ved et vektforhold fra 8:1 til 1:8.

Mengden av oljen av smørende viskositet som benyttes i foreliggende oppfinnelse, er typisk fra 4 til 98%, med mellom-liggende områder fra 7 til 96, og fra 5 til 95 vekt-# av smøremidlet. Produktene heri oppnås hensiktsmessig ved fra 95 til 50 vekt-# av sammensetningen og oljen av smørende viskositet oppnås ved 5-50 vekt-# av smøremidlet. Produktene fortynnes deretter av kjøperen til de endelige spesifikasjo-ner .

Flere ytterligere komponenter blir på ønsket måte tilsatt til foreliggende manuelle transmisjonsfluider. Viskositetsforbedrende materialer som referert til tidligere, kan innbefattes i foreliggende smøremiddel. Viskositetsindeksforbedrende midler innbefatter typisk polymeriserte og ko-polymeriserte alkylmetakrylater og blandede estere av styren-maleinsyreanhydrid-interpolymerer omsatt med nitrogen-holdige forbindelser.

Polyisobutylenforbindelser blir også typisk benyttet som viskositetsindeksforbedrende midler. Mengden av viskositetsforbedrende middel som typisk kan tilsettes til den fullstendig formulerte manuelle transmisjonsfluidsammensetningen, er fra 1 til 5056, fortrinnsvis fra 10 til 25 vekt-#.

Et vanntoleranse-fikseringsmiddel blir ønskelig innbefattet heri ved et nivå fra 0,1 til 5 deler pr. 100 deler av oljen. Et egnet fikseringsmiddel er reaksjonsproduktet som oppnås ved omsetning av reaktant (A) med reaktant (B), hvor (A) er valgt fra gruppen bestående av:

og anhydridet av (A) hvor R er hydrokarbyl inneholdende et tilstrekkelig antall karbonatomer til å gi en oljeoppløselighet av reaksjonsproduktet; og (B) er valgt fra gruppen av forbindelser representert ved:

hvor R<1> er hydrogen eller en alkylendel inneholdende 1-4 karbonatomer, og R<2> og R<3> hver er en alkylendel inneholdende 1-4 karbonatomer.

Sinksalter tilsettes også til manuelle transmisjonsmøremid-ler. Sinksalter anvendes ordinært som antislitasjemidler slik som sinkditiofosfater. Sinksaltene tilsettes ved nivåer målt på grunnlag av vekten av sinkmetallet ved fra 0,02 til 0,2$, fortrinnsvis fra 0,04 til 0,15 vekt-#.

Ytterligere nyttige komponenter heri innbefatter sperre-svellemidler slik som sulfoner og sulfolaner. Egnede sperre-svellemidler er beskrevet i US-patent 4.029.587. En ytterligere nyttig komponent i foreliggende oppfinnelse er et skumundertrykkelsesmiddel slik som en silikonolje. En hvilken som helst annen typisk bestanddel kan innbefattes heri, slik som hellepunktnedsettende midler, fargestoffer, luktstoffer, o.l.

En spesiell nyttevirkning for produktene ifølge oppfinnelsen er at de er meget effektive siden de har en høy dynamisk og lav statisk friksjonskoeffisient. Bruken av bor i den friksjonsmodifiserende komponent resulterer i nedsettelse av den statiske f riksjonskoeffisienten og i at bor avgis ved en mer effektiv hastighet til metalloverflåtene. Nevnte bor i det friksjonsmodifiserende middel reduserer imidlertid den dynamiske friksjonskoeffisienten, hvilket ikke er ønskelig. Anvendelsen av det bordannede overbasete saltet resulterer i at den dynamiske friksjonskoeffisienten blir vesentlig øket. Således er anbringelsen av bor i begge komponentene (A) og

(B) meget ønskelig. Foreliggende produkter har også relativt lav viskositet ved temperaturer på —25°C og gir derfor lett

sjalting.

Foreliggende produkter er primært beregnet for manuelle transmisjonsfluider, skjønt de kan anvendes, der det er hensiktsmessig, for hydrauliske fluider og andre funksjonelle fluider.

Følgende eksempler illustrerer foreliggende oppfinnelse.

Eksempel I

En manuelt transmisjonsfluid fremstilles ved kombinasjon av følgende bestanddeler.

56,5 deler mineralolje,

20 deler av en polyisobutylen med en gjennomsnittlig molekylvekt (Mw) på ca. 1700, 15 deler av en alkylert benzen hvor den gjennom-snittlige alkylkjeden er omkring 12 karbonatomer, 1 del av en forestret maleinsyreanhydrid-styren-kopolymer som et hellepunktnedsettende middel,

100 ppm skuminhibitor som er et polydimetylsiloksan,

2,38 deler sinkditiofosfat,

0,75 deler dioleylfosfitt,

1 del forsvovlet olefin basert på en blanding av 35

deler C^^_ig alfa-olefin, 63$ soyaolje og 25é oljesyre hvor blandingen har et svovelinnhold på 10 vekt-#,

0,25 deler fettsyreamid (oleyl),

0,3 deler sperresvellemiddel

3,75 deler boratdannet natriumkarbonatoverbaset natriumalkylbenzensulfonat hvor alkylgruppen inneholder 24 karbonatomer i gjennomsnitt,

0,31 deler av reaksjonsproduktet av et polyiso-butenylravsyreanhydrid med et etoksylert amin.

Dette produktet har en høy dynamisk friksjonskoeffisient og en lav statisk friksjonskoeffisient. Kaldværsviskositet er slik at sjalting lett oppnås.

Eksempel II

Et manuelt transmisjonsfluid fremstilles ved kombinasjon av følgende bestanddeler: 56,5 deler av et poly-alfa-olefin basert på 1-decen-monomer, 20 deler av en polyisobutylen med en gjennomsnittlig molekylvekt (Mw) på ca. 1700, 15 deler av en alkylert benzen hvor den gjennom-snittlige alkylkjeden er ca. 12 karbonatomer, 1 del av en forestret maleinsyreanhydrid-styren-kopolymer som et hellepunktnedsettende middel,

100 ppm skuminhibitor som er et polydimetylsiloksan,

2,38 deler sinkditiofosfat,

0,5 deler boratdannet fett (C^) epoksyd,

1 del forsvovlet olefin som i eksempel I,

0,25 deler fettamid,

3,0 deler kalsiumalkylbenzensulfonat (overbaset) hvor alkyldelen inneholder ca. 24 karbonatomer i gjennomsnitt,

1,0 deler av det boratdannede natriumkarbonat-overbasete natriumsulfonatet i eksempel I.

Eksempel III

Et manuelt transmisjonsfluid fremstilles ved kombinasjonen av følgende bestanddeler:

56,5 deler mineralolje,

20 deler av en polyisobutylen som har en gjennomsnittlig molekylvekt (Mw) på ca. 1700, 15 deler av en alkylert benzen hvor den gjennom-snittlige alkylkjeden er ca. 12 karbonatomer, 1 del av en forestret maleinsyreanhydrid-styren-kopolymer som et hellepunktnedsettende middel.

100 ppm skuminhibitor som er polydimetylsiloksan,

1 del sinkditiofosfat,

1 del forsvovlet olefin basert på eksempel I,

0,25 deler fettamid,

3,5 deler kalsiumsvovelkoblet alkyl (C12) fenat overbaset til et totaltbasetall på 200,

1,0 del boratdannet natriumkarbonat-overbaset natriumalkylbenzensulfonat fra eksempel I,

1,0 del glycerolmonooleat (boratdannet).

Eksempel IV

Et manuelt transmisjonsfluid fremstilles ved kombinasjon av følgende bestanddeler: 56,5 deler av et poly-alfa-olefin basert på 1-decen-monomer, 20 deler av en polyisobutylen som har en gjennomsnittlig molekylvekt (Mw) på ca. 1700, 15 deler av en alkylert benzen hvor den gjennom-snittlige alkylkjeden er ca. 12 karbonatomer, 1 del av en forestret maleinsyreanhydrid-styren-kopolymer som et hellepunktnedsettende middel,

100 ppm skuminhibitor som er et polydimetylsiloksan,

1,0 del sinkditiofosfat,

0,75 deler dioleylfosfitt,

1 del forsvovlet olefin basert på eksempel I,

0,25 deler fettamid,

3,5 deler magnesiumalkylbenzensulfonat (overbaset) hvor alkyldelen inneholder ca. 24 karbonatomer i gjennomsnitt,

1,0 del av det boratdannede nattriumkarbonatover-basete natriumsulfonat i eksempel I.

Dette produktet har en høy dynamisk friksjonskoeffisient og en lav statisk friksjonskoeffisient. Kaldværsviskositet er slik at salting lett oppnås.

Eksempel V

Et manuelt transmisjonsfluid fremstilles ved kombinasjon av følgende bestanddeler:

56,5 deler mineralolje,

20 deler av et polymetakrylat som har en gjennomsnittlig molekylvekt (Mw) på ca. 50.000, 15 deler av en alkylert benzen hvor den gjennomsnitt-lige alkylkjeden er ca. 12 karbonatomer, 1 del av en forestret maleinsyreanhydrid-styren-kopolymer som et hellepunktnedsettende middel, 10 ppm skuminhibitor som er et polydimetylsiloksan,

2,38 deler sinkditiofosfat,

0,75 deler dioleylfosfitt,

1 del forsvovlet diolefin basert på en blanding av 35

deler C^^.^g alfa-olefin, 63$ soyaolje og 2$ oljesyre hvor blandingen har et svovelinnhold på 10 vekt-#,

0,25 deler fettamid,

0,3 deler sperresvellemiddel,

3,75 deler boratdannet natriumkarbonatoverbaset natriumalkylbenzensulfonat hvor alkyldelen inneholder 24 karbonatomer i gjennomsnitt,

Produktet har en høy dynamisk friksjonskoeffisient og en lav statisk friksjonskoeffisient. Kaldværsviskositet er slik at sjalting lett oppnås.

Claims

1. Smøremiddel egnet for et manuelt transmisjonsfluid, karakterisert ved at det innbefatter: (a) et boratdannet overbaset alkalimetall- eller jordalkalimetallsalt valgt fra gruppen bestående av sulfonater, fenater, oksylater, karboksylater og blandinger derav, som har et karbonatinnhold på minst 5 vekt-#; (b) et friksjonsmodifiserende middel valgt fra gruppen bestående av fettfosfitter, fettsyreamider, boratdannede fettepoksyder, fettaminer, glycerolestere og deres boratdannede derivater, boratdannede alkoksylerte fettaminer, forsvovlede olefiner og blandinger derav; og (c) en olje av smørende viskositet.

2. Smøremiddel ifølge krav 1, karakterisert ved at det friksjonsmodif iserende middel er et fett-fosf itt .

3. Smøremiddel ifølge krav 1, karakterisert ved at (a) er et alkalimetallsalt.

4. Smøremiddel ifølge krav 3, karakterisert ved at alkalimetallsaltet er overbaset med et alkali-metallkarbonat.

5. Smøremiddel ifølge krav 1, karakterisert ved at den inneholder et sinksalt.

6. Smøremiddel ifølge krav 1, karakterisert ved at (c) er mineralolje.

7. Smøremiddel ifølge krav 1, karakterisert ved at (a) nevnte (a) er et natriumsulfonatsalt til stede i en mengde fra 0,5 til 8 vekt-#; ("b) det friksjonsmodifiserende middel er ett fettfosfitt til stede i en mengde fra 0,1 til 5 vekt-#; (c) smøremiddelet er en polyolefinoligomer til stede i en mengde fra 4 til 98 vekt-#.

8. Smøremiddel ifølge krav 1, 2 og 7, karakterisert ved at det friksjonsmodifiserende middelet er et forsvovlet olefin.

9. Smøremiddel ifølge krav 2, karakterisert ved at alkylradikalene i nevnte fettfosfitt er vesentlig frie for forgrening.

10. Smøremiddel ifølge krav 1, karakterisert ved at både (a) og (b) inneholder en kilde for bor.