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Dokumentenidentifikation DE102004003574B4 18.10.2007
Titel Kontrollierte Freisetzung von Antischaumadditiven aus kompoundiertem Gummi, Gummizusammensetzung und deren Verwendung
Anmelder General Motors Corp. (n.d.Ges.d. Staates Delaware), Detroit, Mich., US
Erfinder Chapaton, Thomas J., Sterling Heights, Mich., US;
Sarkar, Reuben, Novi, Mich., US;
Jones, Marie-Christine G., Bingham Farms, Mich., US;
Calcut, Brent D., Allen Park, Mich., US
Vertreter Manitz, Finsterwald & Partner GbR, 80336 München
DE-Anmeldedatum 23.01.2004
DE-Aktenzeichen 102004003574
Offenlegungstag 09.09.2004
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 18.10.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 18.10.2007
IPC-Hauptklasse C08L 33/04(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, DE
IPC-Nebenklasse C08L 83/04(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   B01D 19/04(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   C08L 21/00(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   F16H 57/04(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   F01M 11/00(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   

Beschreibung[de]
GEBIET DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Kautschukzusammensetzungen, welche Silikonpolymere enthalten. Mehr spezifisch bezieht sich die Erfindung auf Antischaumverbindungen für funktionelle Fluide, Verfahren zum Formulieren der Fluide und Verwendungen der Fluide in Maschinen und Getrieben.

HINDERGRUND DER ERFINDUNG

Automatikgetriebefluide (ATF) sind nicht-komprimierbare Schmiermittelzusammensetzungen, welche eine Anzahl von konventionellen Additiven enthalten. Wie typischerweise verwendet, dient ein ATF als ein hydraulisches Fluid, das in dem Getriebe durch eine Reihe von Ventilen und anderen hydraulischen Kreisläufen Zahnräder aktiviert und in Eingriff bringt, sowie als ein Gleitmittel für die Hydraulikpumpe, die zur Bereitstellung des hydraulischen Druckes für den Betrieb des Getriebes benutzt wird. Maschinenöle bzw. Motorenöle sind Schmiermittelfluide, welche konventionelle Antiverschleißadditive, Antioxidansadditive und andere Additive in einer Basis von Mineralöl oder synthetischem Öl enthalten.

ATF, Maschinenöle und andere funktionelle Fluide enthalten im allgemeinen Detergensadditive und vergleichbare Additive, welche zur Bildung von Schaum neigen, falls Luft in das Fluid eingeführt wird. Zusätzlich werden in dem Fluid im Verlauf der Zeit (beispielsweise durch Oxidation oder Abbau des Basisöls bzw. Grundöls) Verunreinigungen erzeugt, einige hiervon können zu einer Schaumneigung in dem funktionellen Fluid beitragen. Übermäßiger Schaum in einem funktionellen Fluid kann in negativer Weise seine rheologische Leistungsfähigkeit, hydraulische Leistungsfähigkeit, Schmiermittelleistungsfähigkeit und Kühlleistungsfähigkeit beeinträchtigen. Mitgerissene Luft in einem Fluid eines Hydrauliksystems, wie einem ATF, ist aus dem weiteren Grund ein Problem, daß sich die Luft alternierend in der Niederdruckeinlaßseite der Pumpe expandiert und sich rasch zusammenzieht oder komprimiert wird, wenn das Fluid durch die Pumpe zu der Hochdruckauslaßseite durchtritt.

Das resultierende Zusammenfallen von Luftbläschen auf der Auslaßseite bewirkt Druckschwankungen in der hydraulischen Pumpe. Die Druckschwankungen können beträchtlichen hörbaren Lärm, manifestiert als "Pumpenweinen", bei einigen Getrieben hervorrufen. Neue Automatikgetriebe wie kontinuierlich variable Getriebe (CVT) mit ihren kompakten Sümpfen und Hochpumpdrücken haben die Möglichkeit der Verbraucherreaktion gegenüber dem Lärm erhöht. Als Folge hiervon haben eine Anzahl von OEM's Schritte unternommen, um den Luftgehalt in dem Fluid ihrer neuen Getriebe durch Isolieren oder Schalldämpfung der inneren rotierenden Komponenten zur Abtrennung dieses von dem Fluid oder durch Einführung von Belüftungsadditiven in das ATF zur Unterstützung von rascherer Freisetzung von mitgerissener Luft in dem Öl zu reduzieren oder durch andere Maßnahmen den Gehalt von mitgerissener Luft zu reduzieren. Zusätzlich wurden konventionelle Antischaummittel zur Unterstützung der Zerstreuung von Oberflächenluftbläschen verwendet.

Die Unlöslichkeit der Antischaummittel führt zu einigen Schwierigkeiten, welche von dem Rezepteur für funktionelle Fluide wie ATF und Motorenöle beachtet werden müssen. Typischerweise ist das Antischaummittel dichter als die Basisfluide und neigt dazu, während des Versandes oder der Lagerung vor dem Einfüllen in das Getriebe auszufallen. In der Praxis begrenzt dies die Menge von Antischaummittel, welche in das Fluid von dem Anlieferer eingebaut oder hierin dispergiert werden kann. Alternativ kann ein formuliertes Fluid vor der Verwendung erneut dispergiert werden, jedoch bringen die Extrastufen zusätzliche Kosten bei dem Herstellungsverfahren mit sich.

Aus der JP 2001 165 147 ist eine in einem beispielsweise mit dem Xerographie-Verfahren arbeitenden Kopiergerät einsetzbare Gummirolle zum Verbreiten von Öl offenbart, welche einen Metallschaft und einen aus additionsvernetztem Silikongummi bestehender Rollenkörper aufweist, wobei zwischen dem Schaft und dem Rollenkörper eine Zwischenschicht vorgesehen ist. In dem Rollenkörper kann ein fluoriertes Silikonöl vorgesehen sein, welches als Gleitmittel wirkt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Mittels und eines Verfahrens zum Einbringen von Antischaum-Verbindungen in funktionelle Fluide, wie Getriebefluide, welche die Nachteile des Standes der Technik vermeiden.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Verfahren zur Anlieferung einer Antischaumverbindung oder Antischaumverbindungen in ein funktionelles Fluid werden durch die Verwendung einer Gummizusammensetzung bereitgestellt. Die Gummizusammensetzung umfasst ein Elastomer und eine Antischaumverbindung, welche aus der Gummizusammensetzung, wenn diese in Kontakt mit dem funktionellen Fluid gebracht wird, auslaugt. Die Gummizusammensetzung wird in Kontakt mit dem funktionellen Fluid (beispielsweise einem Automatikgetriebfluid oder einem Maschinen- oder Motorenschmieröl) gebracht, woraufhin die Antischaumverbindung in das funktionelle Fluid auslaugt. Das Elastomer kann aus der Gruppe ausgewählt sein, die aus Naturgummi und synthetischem Gummi besteht, und umfasst erfindungsgemäß ein Hochtemperaturelastomeres, nämlich ein Acrylelastomer oder ein Ethylen-Acrylelastomer. Die Antischaumverbindung wird bevorzugt aus der Gruppe ausgewählt, die aus Silikonen, halogenierten Silikonen und perfluorierten Silikonen besteht.

Bei einer anderen Ausführungsform wird ein Verfahren zum Einbau einer Gummizusammensetzung in den Schmiermittelsumpf einer Maschine oder eines Getriebes bereitgestellt. Die Gummizusammensetzung enthält ein Elastomer und eine Antischaumverbindung, wie oben diskutiert.

Verfahren zur Behandlung eines Maschinen- oder eines Automatikgetriebes mit Antischaumverbindung, beispielsweise zum Reduzieren des Pumpenweinens in einem Automatikgetriebe, umfasst das Inkontaktbringen des funktionellen Fluids in der Maschine oder dem Getriebe mit einer Gummizusammensetzung, welche eine Antischaumverbindung enthält, die bei Kontakt mit dem Fluid auslaugt. Bevorzugt laugt eine Menge von Antischaumverbindung aus der Gummizusammensetzung aus, um 0,0005 Gew.-% (5 ppm) bis 1 Gew.-% der Antischaumverbindung an das funktionelle Fluid abzugeben.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VON BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Der Ausdruck funktionelles Fluid bezieht sich auf eine Flüssigkeitszusammensetzung, typischerweise zur Verwendung in der Industrie, in welche die Zugabe einer Antischaumverbindung erwünscht oder erforderlich ist. Wie konventionell verwendet, charakterisiert der Ausdruck das Fluid durch die Funktion, das sie erfüllt. Nicht-beschränkende Beispiele von funktionellen Fluiden schließen Getriebefluide, Maschinen- bzw. Motorenöle, hydraulische Fluide, Schmiermittelfluide, Wärmeübertragungsfluide, Bremsfluide, Kühlfluide und dergleichen ein.

Bei einer Ausführungsform liefert das Verfahren der Erfindung eine Gummizusammensetzung, die eine Antischaumverbindung enthält, welche aus der Gummizusammensetzung beim Inkontaktbringen mit einem funktionellen Fluid auslaugt. Verfahren zum Anliefern einer Antischaumverbindung in ein funktionelles Fluid werden ebenfalls bereitgestellt, umfassend das Inkontaktbringen der funktionellen Fluide mit der Gummizusammensetzung. Zusätzlich zu der Antischaumverbindung enthält die Gummizusammensetzung ebenfalls ein Elastomer, welches aus einer großen Vielzahl von Naturgummisorten oder synthetischen Gummisorten ausgewählt sein kann, wobei dieses ein Hochtemperaturelastomer, nämlich ein Acrylelastomer oder ein Ethylen-Acrylelastomer, enthält.

Bei einer anderen Ausführungsform wird ein Verfahren zum Anliefern einer Antischaumverbindung in ein Maschinen- oder ein Automatikgetriebe in dem Sumpf des Maschinen- oder Automatikgetriebes angeliefert. Das Verfahren umfasst die Installation einer Gummizusammensetzung in den Sumpf des Getriebes oder der Maschine und die Zugabe eines Fluids zu dem Sumpf zum Kontakt mit der Gummizusammensetzung. Beim Kontakt mit dem Fluid in dem Sumpf laugt die Antischaumverbindung in der Gummizusammensetzung aus der Zusammensetzung in das Fluid aus.

Ein Verfahren zum Reduzieren von unerwünschtem Geräusch oder Pumpenweinen in einem Automatikgetriebe umfasst die Stufe der Behandlung des Automatikgetriebefluids mit einer Antischaumverbindung durch Anordnen des Automatikgetriebefluids in Kontakt mit einer Gummizusammensetzung, wie oben beschrieben. Während des Kontaktes mit dem Fluid laugt die Antischaumverbindung aus der Gummizusammensetzung in das Getriebefluid aus. Die resultierende Reduzierung des Schaums führt zu einer Erniedrigung von nicht erwünschter Kavitation oder Geräusch durch Pumpenweinen.

Die Gummizusammensetzung kann in Form einer Dichtung, die in einem Automatikgetriebe verwendet wird, angeliefert werden. Dichtungen schließen, ohne Beschränkung, Dichtungen, O-Ringe und andere Abdichtungsglieder ein. Bei einer anderen Ausführungsform wird die Gummizusammensetzung in Kontakt mit dem Getriebefluid verwendet, dient jedoch nicht als eine Dichtung in dem Automatikgetriebe. Bei dieser Ausführungsform kann die Gummizusammensetzung an beliebigem Ort in dem Getriebesystem in Kontakt mit dem Getriebefluid angeordnet sein.

Ein Verfahren zur Reduzierung des Schaums in der Maschine umfaßt die Anordnung eines Schmiermittelöls in Kontakt mit der Gummizusammensetzung in dem Sumpf, woraufhin die Antischaumverbindung in das Maschinenöl auslaugt.

Bevorzugte Antischaumverbindungen schließen Silikone, halogenierte Silikone und perfluorierte Silikone ein. Wie hier verwendet, beziehen sich die Ausdrücke Silikone und Polysilikone auf Siloxanpolymere, ebenfalls bezeichnet als Polysiloxane. Die Polymere sind dadurch gekennzeichnet, daß sie alternierende Silizium- und Sauerstoffatome in dem Polymerrückgrat besitzen, wie weiter unten beschrieben. Mischungen von Antischaumverbindungen können verwendet werden, so lange die Antischaumeigenschaften eines mit den Antischaumverbindungen behandelten Fluids nicht negativ beeinträchtigt werden.

Im allgemeinen sind die Silikone Polymere, die ein Rückgrat mit sich wiederholenden Einheiten der Struktur haben:

In der Struktur sind R1 und R2 unabhängig aus der Gruppe ausgewählt, die aus Methyl, C2-18-Alkylgruppen, Phenyl, C7-C18-Arylalkylgruppen und C7-C18-Alkylarylgruppen besteht. Wie hier verwendet, bezieht sich der Ausdruck Arylalkyl auf alkylsubstituierte Phenylringe, und Alkylaryl bezieht sich auf Alkylgruppen, welche mit Phenylringen substituiert sind. Die Phenylringe selbst können weiter mit Alkylgruppen substituiert sein. Im Fall der wohlbekannten Polydimethylsilikone sind R1 und R2 beide Methyl.

Bevorzugte Ausführungsformen schließen Dimethylsiloxanpolymere, Phenylmethylsiloxanpolymere und Diphenyldimethylsiloxancopolymere ein.

Die Silikone können modifiziert sein, um der anorganischen Struktur organische Merkmale zu erteilen. So können sie wünschenswerterweise mehr oder weniger verträglich mit organischen Materialien wie Petrolölen gemacht werden. Beispielsweise kann die Methylgruppe von Polydimethylsiloxan mit längerkettigen aliphatischen oder aromatischen Einheiten ersetzt werden. Die Polymethylalkylsiloxane können als Copolymere oder Homopolymere bereitgestellt werden. Nichtbeschränkende Beispiele schließen Polymethyloctadecylsiloxan, ein Copolymeres von 70% Dimethyl- und 30% Methyloctadecylsiloxan, Polymethyltetradecylsiloxan, ein Terpolymeres aus 70% Dimethyl-, 15% Dodecyl- und 15% Tetradecylsiloxan, ein Terpolymeres aus 50% Dimethyl-, 25% Dodecyl- und 25% Tetradecylsiloxan, Polymethylhexadecylsiloxan und dergleichen ein.

Zusätzlich zu den sich wiederholenden Einheiten, die eine Struktur wie oben beschrieben besitzen, enthält das Polysilikon ebenfalls Endgruppen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind die Endgruppen Trialkylsilyl und Trialkylsiloxy.

Bei einer anderen Ausführungsform umfassen die Antischaumverbindungen halogenierte Polysilikone, die durch sich wiederholende Einheiten des Rückgrates mit der Struktur gekennzeichnet sind:

In der Struktur ist wenigstens einer von R3 und R4 = -CnHyX2n+2-y, worin n von 1 bis 20 ist, y größer als oder gleich 0 und kleiner als oder gleich 2n+2 ist, und X = Cl, Br oder F ist.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform enthalten die halogenierten Polysilikone Fluor. In der obigen Struktur ist X = F. Perfluorierte Polysilikone sind solche, welche wenigstens eine Gruppe -CF3 enthalten. Der Ausdruck perfluoriert wird ebenfalls verwendet, um sich auf solche Verbindungen zu beziehen, worin y = null in der oben angegebenen Definition von R3 und R4 ist. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist wenigstens einer von R3 und R4 = -CH2-CH2-CmF2m+1, worin m von 1 bis 10 ist. Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist m = 1, und wenigstens einer von R3 und R4 ist eine Trifluorpropylgruppe -CH2-CH2-CF3. Trifluorpropylsubstituierte Polysilikone sind kommerziell erhältlich, beispielsweise unter dem Markennamen FS-1265 von Dow Corning. Die halogenierten Silikone können ebenfalls sich wiederholende Einheiten enthalten von:

wie oben beschrieben.

Die Silikone, halogenierten Silikone und perfluorierten Silikone sind auf dem Fachgebiet wohlbekannt, und sie sind beispielsweise beschrieben in Encyclopedia of Polymer Science and Engineering, Vol. 15, S. 234ff. (John Wiley & Sons, 1985), wobei die gesamte Offenbarung hiervon unter Bezugnahme hierin aufgenommen ist. Die Antischaumverbindungen können dadurch gekennzeichnet werden, daß sie sich wiederholende Einheiten, wie die oben beschriebenen, enthalten. Zusätzlich können sie als Copolymere beschrieben werden, die aus der Hydrolyse von Mischungen von Organochlorsilanen oder anderen leicht hydrolysierbaren Silanen erhalten wurden. Blockcopolymere können ebenfalls nach bekannten Verfahren hergestellt sein, beispielsweise aus der Reaktion von linearen Polydimethylsiloxanen, welche Silanolendgruppen besitzen, mit einem Disilylphenylendiol. Organische Silikonpolymere können ebenfalls durch Copolymerisieren eines Silikonpolymeren mit einem organischen Polymeren, entweder durch Copolymerisation oder durch Aufpfropfen von vorpolymerisierten Segmenten, hergestellt sein. Beispiele von organischen Polymeren, welche zur Herstellung von organischen Silikoncopolymeren verwendet werden können, schließen, ohne Beschränkung, Polyether, Polyester, Epoxyverbindungen, Phenol-Formaldehydharze und Acrylharze ein.

Erfindungsgemäß eingesetzte Silikone, einschließlich halogenierten und perfluorierten Silikonen, können als Homopolymere, wie als Polydimethylsiloxan und Homopolymere von Methyltrifluorpropylsiloxanen hergestellt sein. Zusätzlich können Polymethylalkylsiloxane durch Hydrosilierungsreaktionen hergestellt sein, wo ein gewünschtes Olefin Si-H addiert, das durch ein mit Säure ins Gleichgewicht gesetztes Polymethylwasserstoffsiloxan angeliefert wird.

Variationen in den Strukturen der Silikone, halogenierten Silikone und perfluorierten Silikone, die oben erläutert wurden, können ebenfalls in den erfindungsgemäß eingesetzten Antischaumverbindungen angepaßt werden. Falls vorhanden, sollten solche Variationen und Modifizierungen derart sein, daß sie nicht in negativer Weise die Antischaumaktivität der Antischaumverbindung in einem funktionellen Fluid beeinträchtigen. Mit dieser Maßgabe können Antischaumverbindungen, welche einen breiten Bereich von Molekulargewichten und zusätzlichen reaktiven oder nicht-reaktiven Gruppen haben, verwendet werden.

Beispielsweise hat das perfluorierte Silikon Dow Corning® FS-1265 eine Struktur, welche wiedergegeben werden kann als:

FS-1265 ist kommerziell in wenigstens zwei Molekulargewichten erhältlich. In dem ersten beträgt das Molekulargewicht von 4300-9700. In der Formel ist n von 26-62, und die Antischaumverbindung hat eine Viskosität von annähernd 1000 Centistokes. Bei einer anderen kommerziellen Ausführungsform hat FS-1265 ein Molekulargewicht von 9400 bis 37.300. Bei dieser Ausführungsform ist n in der obigen Formel von 59 bis 238, und die Antischaumverbindung hat eine Viskosität von annähernd 10.000 Centistokes.

Die Gummizusammensetzungen der Erfindung enthalten die Antischaumverbindung oder -verbindungen zusätzlich zu konventionellen Elastomeren und anderen Verbindungen. Kompoundierte Gummisorten und Verfahren zu ihrer Herstellung sind wohlbekannt. Siehe beispielsweise die allgemeine Erläuterung, die in Kapitel 2 von Rubber Technology, 3. Auflage, herausgegeben von Maurice Morton (Van Nostrand Reinhold Company, 1987) angegeben ist, wobei die Angaben hiervon unter Bezugnahme hier aufgenommen sind.

Konventionelle Gummizusammensetzungsadditive schließen Elastomere, Verarbeitungshilfsstoffe, Vulkanisationsmittel, Beschleuniger, Beschleunigeraktivatoren, Antialterungsmittel (Antiabbaumittel), Füllstoffe, Weichmacher und verschiedene Inhaltsstoffe ein. Die Basiskomponente der Gummizusammensetzungen ist elastomer. Sie kann in Form von Gummi alleine oder als Masteransätze von Kautschuk und Öl, Kautschuk und Ruß, Kautschuk-Öl-Ruß und dergleichen angeliefert werden. Kombinationen oder Mischungen von Elastomeren können verwendet werden, so daß die Gummizusammensetzung ein oder mehrere Elastomere enthält. Die Elastomeren werden ausgewählt, um die spezifischen physikalischen Endeigenschaften, welche für das Endprodukt gewünscht werden, zu erhalten.

Eine breite Vielzahl von Naturkautschuksorten und synthetischen Kautschuksorten ist zur Verwendung als Elastomer in den Gummizusammensetzungen der Erfindung erhältlich. Naturkautschuk besteht im wesentlichen aus cis-1,4-Polyisopren, und er ist aus einer Vielzahl von natürlichen Quellen erhältlich. Synthetische Kautschuke schließen synthetisches Polyisopren und eine Anzahl von anderen Kautschukmaterialien ein, welche über die Jahre entwickelt wurden. Nicht-beschränkende Beispiele von synthetischen Kautschuken schließen Acrylelastomere, Acrylnitril-Butadien-Elastomere (NBR), Butylkautschuk (IRR), Isobutylen-Isoprenelastomere, chloriertes Polyethylenelastomere (CM, CPE), chlorsulfoniertes Polyethylen (CSM), Epichlorhydrinelastomere, Ethylen-Propylencopolymere (EPM), Ethylen-Propylen-Dienterpolymere (EPDM), Ethylen/Butenelastomere, Ethylen/Octanelastomere, Ethylen/Vinylacetatcopolymere, Isobutylen-Paramethylstyrolelastomere (IMS), Polybutadienelastomere (BR), Polychloropren (CR), Polyisobutylen, Polyisopren (IR), Polynorbornen (PNR) und Styrol-Butadienkautschuk (SBR) ein. Für Hochtemperaturanwendungen, wie in Automatikgetriebefluiden, sind Acrylelastomere (ACM) und die Ethylen-Acrylelastomere besonders geeignet. Erfindungsgemäß enthält das Elastomer der Gummizusammensetzung ein Acryl- oder Ethylenacrylelastomer.

Acrylelastomere (ACM) sind Copolymere, basierend auf einem Rückgrat, das sich wiederholende Einheiten von Acrylmonomeren (etwa 95-99%) und ein sogenanntes reaktives Monomeres mit Vulkanisationsplätzen (etwa 1-5%) enthält. Vernetzung oder "Vulkanisation" hängt von der Reaktionsfähigkeit des Monomeren mit Aushärtplätzen ab. Acrylmonomere schließen Alkylester wie Ethylacrylat und Butylacrylat und Alkoxyester wie Methoxyethylacrylat und Ethoxyethylacrylat ein. Das Monomere mit Aushärtplätzen ist üblicherweise einem besonderen Anlieferer zuzuschreiben. Bei ACM-Harzen hat der Aushärtplatz typischerweise eine Halogen-, insbesondere Chlorfunktionalität, welche das Auftreten von Vernetzungsreaktionen ermöglicht. Acrylelastomere sind gegenüber Ölen bei erhöhten Temperaturen und gegenüber aliphatischen Kohlenstoffen resistent. Als solche sind sie als Elastomerekomponente für Gummizusammensetzungen in Kontakt mit funktionellen Fluiden auf Ölbasis, wie Automatikgetriebefluiden, bevorzugt. Acrylharze sind kommerziell erhältlich beispielsweise von Ethyl Corporation unter dem Markennamen Hitemp®.

Ethylen-Acrylelastomere sind vergleichbar zu Acrylelastomeren, mit der Ausnahme, daß das Rückgrat allgemein auf Ethylen- und Acrylestermonomeren basiert, mit einem Aushärtplatz, typischerweise basierend auf einer Carbonsäure. Bei einer Ausführungsform ist der Acrylester Methylacrylat, und das Monomere mit Aushärtplatz ist ein carbonsäure-funktionelles Monomeres. Sie erteilen dem Acrylelastomeren Eigenschaften der Beständigkeit gegenüber Ölen und hohen Temperaturen. Ethylen-Acrylelastomere oder Kautschuke sind kommerziell erhältlich, beispielsweise von DuPont unter dem Markennamen Vamac®.

Die Elastomere sind die Hauptkomponente der meisten Gummizusammensetzungen. Bei einem typischen Rezept werden die Inhaltsstoffe normalerweise in Mengen, bezogen auf eine Gesamtmenge von 100 Teilen Elastomeren, welche die Kautschukzusammensetzung ausmachen, angegeben. Die Elastomere sind als 100 angegeben, wobei die Gehalte der anderen Zusatzstoffe als Teile pro 100 Teile Kautschuk (phr) angegeben sind.

Die meisten Kautschukzusammensetzungen müssen vernetzt oder vulkanisiert werden, um geeignete Eigenschaften für ihre Endanwendung zu entwickeln. Zu diesem Zweck werden Vulkanisationsmittel in die Rezepte der Kautschukzusammensetzung eingegeben. Die Vulkanisationsmittel können als Schwefel oder als Nicht-Schwefel klassifiziert werden.

Bei einer Ausführungsform enthält das Vulkanisationsmittel elementaren Schwefel oder eine andere Schwefelverbindung. Nicht-beschränkende Beispiele von Verbindungen mit nicht-elementarem Schwefel schließen Tetramethylthiuramdisulfid, Dipentamethylenthiuramhexasulfid, Dimorpholinyldisulfid, Dibutylxanthogendisulfid und Alkylphenoldisulfid ein.

Die meisten Nicht-Schwefel-Vulkanisationsmittel gehören zu einer der drei Gruppen: 1) Metalloxide; 2) difunktionelle Verbindungen; und 3) Peroxide. Metalloxide sind besonders geeignet zum Vernetzen von carboxylierten Elastomeren oder chlorhaltigen Elastomeren wie Polychloropren und chlorsulfoniertem Polyethylen. Nicht-beschränkende Beispiele von brauchbaren Metalloxid-Vulkanisationsmitteln schließen Zinkoxid, Letharge (PbO), Mischungen von Letharge und Magnesiumoxid (MgO) und Kombinationen von Magnesiumoxid und Pentaerythrit ein.

Difunktionelle Verbindungen wirken als Vulkanisationsmittel durch Reaktion mit funktionellen Gruppen unter Bildung von Vernetzungen. Beispielsweise können Epoxyharze mit Nitrilkautschuken, phenolische Harze oder Chinondioxime mit Butylkautschuk und Diamine oder Dithioverbindungen mit Fluorkautschuken verwendet werden.

Organische Peroxide können zur Vernetzung von Kautschuken, die keine Doppelbindungen enthalten oder die keine anderen reaktiven Gruppen, die zur Bildung von Vernetzungen mit einer difunktionellen Verbindung fähig sind, enthalten, verwendet werden. Nicht-beschränkende Beispiele von Peroxid-Vulkanisationsmitteln schließen Dicumylperoxid, 2,5-Bis(t-butylperoxy)-2,5-dimethylhexan und Zinkerpoxid ein.

Beschleuniger können in Kautschukrezepten verwendet werden, um die Geschwindigkeit der Vulkanisation zu beschleunigen oder die Temperatur, bei welcher Vulkanisation erfolgt, zu reduzieren. Nicht-beschränkende Beispiele von Beschleunigern, aufgelistet von langsam bis schnell, schließen ein: Anilin, Diphenylguanidin, Hexamethylentetramin, Mercaptobenzothiazol, Benzothiazyldisulfid, Thiurame, Dithiocarbamate und Xanthate. Beschleunigeraktivatoren können zur Aktivierung des Beschleunigers verwendet werden, so daß dieser wirksamer arbeitet. Üblicherweise verwendete Beschleunigeraktivatoren schließen, ohne Beschränkung, ein: eine anorganische Verbindung wie Zinkoxid, Kalk, Letharge, Mennige, Bleiweiß, Magnesiumoxid, Alkalicarbonate und -hydroxide. Organische Säuren können in Kombination mit den Metalloxiden verwendet werden. Nicht-beschränkende Beispiele für organische Säure schließen Stearin-, Öl-, Laurin-, Palmitin- und Myristinsäuren wie auch hydrierte Palm-, Castor-, Fisch- und Leinsaatöle ein.

Alterungsbeständigkeitsmittel oder Antiabbaumittel schützen den Gummi vor Abbau, basierend auf Wechselwirkung mit ultraviolettem Licht oder Umgebungsoxidationsmittel. Alterungsbeständigkeitsmittel schließen Antioxidantien und Antiozonmittel ein. Eine große Vielzahl von chemischen Verbindungen ist erhältlich, um die Gummizusammensetzungen vor Abbau zu schützen. Drei hauptsächliche chemische Familien schließen ein: sekundäre Amine, Phenolverbindungen und Phosphite.

Weichmacher werden als physikalische Weichmacher zum Modifizieren der physikalischen Eigenschaften des Gummis verwendet. Eine wichtige Klasse von Weichmachern sind die Esterweichmacher. Nicht-beschränkende Beispiele schließen Dicaprylphthalat, Butylcuminat, Dibutylphthalat, Butyllactat, Methylricinoleat, Butyloleat, Dibutylsebacat, Dioctylphthalat, Methyloleat und Tricresylphosphat ein. Andere Weichmacher oder Plastifikatoren schließen Fettsäuren, pflanzliche Öle, Petroleumprodukte, Fichtenteerprodukte und Harze ein.

Zusätzlich zu den oben genannten Klassen von Additiven schließen verschiedene Inhaltsstoffe ein: Abriebmittel, Blähmittel, farbgebende Mittel, Flammhemmstoffe, Homogenisierungsmittel, interne Gleitmittel, Geruchsstoffe und Verzögerer ein. Diese können in die Kautschukzusammensetzung eingegeben werden, um spezifische physikalische oder chemische Eigenschaften zu liefern.

Die meisten Kautschukzusammensetzungen schließen ebenfalls Füllstoffe ein, welche die Zusammensetzungen färben, verstärken, strecken und/oder preiswerter machen. Die zwei Hauptklassen von verwendeten Füllstoffen sind Ruß und Nicht-Rußfüllstoffe. Nicht-Rußfüllstoffe schließen, ohne Beschränkung, ein: halbverstärkende Materialien wie Tone, Streckfüllstoffe wie Calciumcarbonat, Wiederverstärkungsfüllstoffe wie ausgefällte Kieselerde und pigmentierende Füllstoffe wie Titandioxid.

Die häufigsten Verfahren zum Einbau und zum Kompoundieren von Inhaltsstoffen in Kautschukzusammensetzungen beinhalten die Verwendung von entweder einem Walzwerk oder einem Innenmischer wie einem Banbury-Mischer. Walzwerke und Mischer für das Kompoundieren von Kautschuk sind kommerziell erhältlich. Typische Laboransätze und Mischprogramme wurden von einer Anzahl von Industriegruppen, wie dem Komitee D11 für Kautschukmaterialien und kautschukähnliche Materialien der American Society for Testing and Materials (ASTM), entwickelt.

Die Gummizusammensetzungen der Erfindung können verwendet werden, um eine Antischaumverbindung für ein funktionelles Fluid zu liefern, indem die Gummizusammensetzung, welche die Antischaumverbindung enthält, in Kontakt mit dem Fluid gebracht wird. Beim Kontakt mit dem funktionellen Fluid laugt die Gummizusammensetzung die Antischaumverbindung aus, so daß eine bestimmte Menge der Antischaumverbindung der Gummizusammenssetzung in das Fluid angeliefert wird. Die Rate des Auslaugens und die Menge von ausgelaugter Antischaumverbindung hängt von einer Anzahl von Faktoren, einschließlich der Verträglichkeit zwischen dem Elastomeren und der Antischaumverbindung, der Natur des funktionellen Fluids und der Anwendungstemperatur, ab. Ausreichende Mengen der Gummizusammensetzungen der Erfindung sollten in Kontakt mit dem funktionellen Fluid angeordnet werden, um eine effektive Antischaummenge der Antischaumverbindung zu liefern. Im Fall von Automatikgetriebefluiden oder Maschinenölen wird es bevorzugt, eine Menge von Antischaumverbindung derart anzuliefern, daß das Gesamtfluid in Gewicht 0,0005% bis etwa 1% der Antischaumverbindung enthält. In Abhängigkeit von der Wirksamkeit und der Auslaugrate kann es erwünscht sein, Gummizusammensetzungen in Kontakt mit dem Fluid zu bringen, welche etwas Mehrfachantischaumverbindung oder einen Überschuß von Antischaumverbindung im Vergleich zu demjenigen enthalten, um den wirksamen Antischaumpegel zu ergeben.

Bei einer Ausführungsform können die Gummizusammensetzungen der Erfindung als Substitute für Gummizusammensetzungen, welche bereits in dem mit der Antischaumverbindung zu behandelnden System vorliegen, verwendet werden. Beispielsweise können im Fall von Automatikgetrieben die Gummizusammensetzungen der Erfindung die Dichtungen, Abdichtungen, O-Ringe oder andere Gummizusammensetzungen, welche in dem Getriebe verwendet werden, ersetzen. Ein Vorteil dieser Arbeitsweise wäre, daß die Gummizusammensetzungen der Erfindung ohne erneute Auslegung des Getriebes oder seiner Packung verwendet werden könnten.

Bei einer anderen Ausführungsform werden die Gummizusammensetzungen der Erfindung als Streifen oder in anderen physikalischen Formen verwendet, welche montiert oder in anderer Weise irgendwo in dem Fluidsumpf fixiert werden, so daß sie in Kontakt mit dem Fluid während der Anwendung bleiben. So können sie in Klammern oder anderen Nischen, die in dem zu behandelnden System vorgesehen sind, montiert werden. In einem Automatikgetriebe können Klammern oder andere Montiervorrichtungen in dem Fluidsumpf, der durch das Gehäuse des Getriebes bereitgestellt wird, vorgesehen sein. In einem Motor kann eine Gummizusammensetzung gemäß der Erfindung ebenfalls in dem Kurbelgehäuse, der Ölpfanne oder an einem anderen Ort, wo sie in Kontakt mit dem Schmiermittelfluid kommen kann, montiert oder installiert werden. Konventionelle Packungsbetrachtungen gelten hierfür. Der Raum für den Streifen oder die andere Form, welche eine beliebige Form annehmen kann, die zum Passen innerhalb der Packungsumgebung erforderlich ist, kann in einfacher Weise geplant werden. Im Vergleich zu der Ausführungsform, bei welcher die Gummizusammensetzung zum Ersatz einer existierenden Gummizusammensetzung in dem System verwendet wird, beinhaltet die vorliegende Ausführungsform im allgemeinen einige Anstrengungen und erneute Auslegung, um die Gummizusammensetzung in dem Sumpf anzuordnen.

Die Erfindung kann ebenfalls durch Inkontaktbringen der Gummizusammensetzung mit dem funktionellen Fluid für eine ausreichende Zeitspanne, um eine wirksame Menge der Antischaumverbindung in das funktionelle Fluid auszulaugen, erfolgen. Die Gummizusammensetzung kann dann aus dem Kontakt mit dem funktionellen Fluid genommen werden. Bei einer bevor zugten Ausführungsform wird die Gummizusammensetzung in Kontakt mit dem funktionellen Fluid während der Verwendung gelassen.

Wirksame Entschäumungsfähigkeit der erfindungsgemäß eingesetzten Atischaumverbindungen hängt teilweise von ihrer Unlöslichkeit in dem Prozeßmedium, in welchem sie wirkt, ab. Der Antischaumzusatz wird als eine zweite Flüssigkeitsphase dispergiert. Die zweite Phase hat die Neigung zum sich voneinander Trennen, um bei Grenzflächen Flüssigkeit/Luft einschließlich Bläschen, als Folge ihrer beschränkten Löslichkeit zu verbleiben. Obwohl die unlösliche Natur der Antischaumverbindungen zu ihrer Antischaumleistungsfähigkeit führt, bringt die Unlöslichkeit Beschränkungen der maximalen Konzentration, welche in eine stabile Dispersion mit geeigneter Lebensdauer für kommerzielle Anwendung eingemischt werden kann, mit sich. Die Antischaumverbindungen können in Automatikgetriebefluid mittels Mischverfahren mit hoher Scherung eingemischt werden, um eine begrenzte Konzentration von Antischaummittel einzumischen. Ebenfalls ist es möglich, Ergänzungszusätze oder "Behandlungen von oben" der Antischaumverbindungen direkt bei dem Automatikgetriebe durchzuführen. Bei einem bevorzugten Verfahren wird eine Antischaumverbindung in ein funktionelles Fluid, wie ein Automatikgetriebefluid, durch Auslaugen in das Fluid beim Kontakt des Fluides mit einer die Antischaumverbindung enthaltenden Gummizusammensetzung angeliefert. Wenn jedoch Antischaumverbindung zugesetzt wird, wird die Verwendung einer Antischaumverbindung mit einer Viskosität in dem Bereich von 1-150.000 Centistokes bevorzugt, um ein leichtes Vermischen und eine leichte Dispersion in dem funktionellen Fluid zu ermöglichen.

Behandlungspegel der Antischaumverbindung der Erfindung sollten so niedrig wie praktisch möglich sein, um übermäßige Kosten zu vermeiden, sie sollten jedoch in ausreichenden Mengen erfolgen, um den Schaum in einem funktionellen Fluid und/oder die Kavitation oder das Geräusch des Pumpenweinens, das mit dem Schaum in beispielsweise einem Automatikgetriebe verbunden ist, zu reduzieren. Im allgemeinen sollte die Antischaumverbindung in einer solchen Menge angeliefert werden, daß sie in einem funktionellen Fluid bei einem Pegel von etwa 5 ppm (0,0005) bis etwa 1%, in Gewicht, vorhanden ist. Mehr bevorzugt beträgt der obere Pegel der Antischaumverbindung etwa 0,5%, und mehr bevorzugt enthält das Fluid bis zu 0,3 Gew.-% der Antischaumverbindung. Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird die Antischaumverbindung an ein Automatikgetriebefluid mit einem Wert von 0,0005 Gew.-% bis 0,269 Gew.-% angeliefert. Zur Illustration: in einem kontinuierlich variierbarem Getriebe, das einen Sumpf mit einem Volumen von 8 Litern hat, ergeben beispielsweise 3 g der angelieferten Antischaumverbindung einen Behandlungspegel von etwa 0,05 der Antischaumverbindung unter der Annahme, daß das ATF eine Dichte von ~0,8 hat.

Der Behandlungspegel der Antischaumverbindung in funktionellen Fluiden wird durch die Anwesenheit von anderen Leistungsadditiven in dem Fluid beeinflußt, insbesondere wenn die anderen Additive die Menge von in dem Fluid mitgerissener Luft beeinflussen. Beispiele solcher Additive schließen ein: Fließpunkt-Erniedrigungsmittel, Verbesserungsmittel für den Viskositätsindex, Antioxidantien, Korrosionsinhibitoren, Mittel für extremen Druck, Antiabriebmittel und andere Antischaummittel.

Eine Vielzahl von funktionellen Fluiden kann bei der praktischen Durchführung der Erfindungen verwendet werden. Für illustrative Zwecke und keinesfalls zur Beschränkung wird die Erfindung im folgenden zur Verwendung in ATF weiter beschrieben. Gemischte Automatikgetriebefluide, welche die Antischaumzusammensetzungen der Erfindung enthalten, müssen im allgemeinen einen Entzündungspunkt größer als etwa 170°C zeigen, Oxidation widerstehen, Verflüchtigung unterdrücken und Abbau widerstehen. Weiterhin muß das gemischte ATF Nicht-Schäumungseigenschaften bei hohen Temperaturen und Drücken und niedere Viskosität bei niedrigen Temperaturen zeigen.

Zusätzlich zu dem Basis-Schmieröl und den Antischaumverbindungen enthält formulierte ATF eine Anzahl von anderen konventionellen Additiven wie:

  • Bor enthaltende Dispergiermittel oder Nicht-Bordisper giermittel;
  • Antioxidationsverbindungen;
  • Dichtungsquellzusammensetzungen;
  • Reibungsmodifikationsmittel;
  • Mittel für extremen Druck und Antiabrieb;
  • Viskositätsmodifizierungsmittel;
  • Erniedrigungsmittel für den Fließpunkt; und
  • Detergentien.

Das Automatikgetriebefluid sollte die Spezifikationen der Fahrzeughersteller erfüllen oder übersteigen. Ein Beispiel eines geeigneten ATF ist GM DEX-CVT®, wobei dies ein Fluid für kontinuierlich variables Getriebe ist, das sowohl die Spezifikationen GM 10028N und GM 9986220 erfüllt.

Die bei der Bildung der erfindungsgemäß eingesetzten Automatikgetriebefluide Automatikgetriebefluide verwendeten Grundöle können ein beliebiges geeignetes natürliches oder synthetisches Öl, das die erforderlichen Viskositätseigenschaften besitzt, sein. Daher kann das Grundöl vollständig aus natürlichem Öl wie Mineralöl von geeigneter Viskosität bestehen, oder es kann vollständig aus einem synthetischen Öl wie einem Poly-alpha-olefin von geeigneter Viskosität bestehen. In gleicher Weise kann das Grundöl eine Mischung von natürlichen und synthetischen Grundölen sein, vorausgesetzt, daß die Mischung die erforderlichen Eigenschaften zur Verwendung bei der Bildung eines Automatikgetriebefluides besitzt. Üblicherweise sollte das Grundöl eine kinematische Viskosität in dem Bereich von 2 bis 50 Centistokes, bevorzugt 3 bis 8 Centistokes (cSt), bei 100°C haben. Bevorzugte Grundöle sind Ausgangsprodukte der Gruppe III. Eine bevorzugte Viskosität für Grundöl ist beispielsweise 3,8 cSt für das Verhältnis von VHVI 2 und VHVI 4, welches verwendet wird. Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die Einzelviskositäten der Grundausgangsöle 2,8 cSt bzw. 4,3 cSt.

Das ATF enthält bevorzugt Detergens und Dispergiermittel. Sie wirken teilweise zum Solubilisieren der Fluidkomponenten und zum Suspendieren von unlöslichen Materialien, die sich im Verlauf der Zeit während des Betriebes aufbauen. Bei einer Ausführungsform enthält das Detergens/Dispergiermittel eine erste Komponente (wie ein mit N-aliphatischem-Alkyl-substituiertes Diethanolamin) und eine zweite Komponente, welche entweder einen öllöslichen Phosphor, der aschefreie Dispergiermittel enthält, und/oder wenigstens ein öllösliches, borhaltiges, aschefreies Dispergiermittel umfaßt. Die aschefreien Dispergiermittel sind in solchen Mengen vorhanden, daß das Verhältnis von Bor in dem aschefreien Dispergiermittel in dem Bereich von etwa 0,05 bis etwa 0,2 Gew.-Teile Bor pro Gew.-Teil der ersten Komponente beträgt, oder daß das Verhältnis von Phosphor in dem aschefreien Dispergiermittel etwa 0,1 bis 0,4 Teile pro Gew.-Teil der ersten Komponente beträgt.

Bei einer Ausführungsform enthalten die Zusammensetzungen wenigstens ein öllösliches phosphor- und borhaltiges aschefreies Dispergiermittel, das in einer solchen Menge vorhanden ist, daß das Verhältnis von Phosphor zu der ersten Komponente in dem Bereich von etwa 0,15 bis etwa 0,3 Gew.-Teile Phosphor pro Gew.-Teil der ersten Komponente liegt, und derart, daß das Verhältnis von Bor in dem aschefreien Dispergiermittel in dem Bereich von etwa 0,05 bis etwa 0,15 Gew.-Teile Bor pro Gew.-Teil der ersten Komponente liegt.

Phosphor- und/oder borhaltige aschefreie Dispergiermittel können durch Phosphorylierung und/oder Boronierung eines aschefreien Dispergiermittels gebildet werden, das eine Gruppe von basischem Stickstoff und/oder wenigstens eine Hydroxylgruppe in dem Molekül aufweist, wie einem Succinimiddispergiermittel, Succinesterdispergiermittel, Succinesteramiddispergiermittel, Mannichbasen-Dispergiermittel, Hydrocarbylpolyamindispergiermittel oder polymeren Polyamindispergiermittel.

Das ATF enthält ebenfalls Antiabriebmittel in einem geeigneten Pegel zum Schutz der sich bewegenden Komponenten (z.B. der Pumpe und der Zahnräder des Getriebes) vor Abrieb. Typischerweise liegen die Antiabriebadditive bei einem Pegel von etwa 0,025 bis etwa 5 Gew.-% des ATF vor. Ein nicht-beschränkendes Beispiel eines geeigneten Antiabriebmittels ist 2,5-Dimercapto-1,3,4-thiadiazol (DMTD) oder ein Derivat hiervon. Zur Erläuterung: Derivate von DMTD schließen ein:

  • a) 2-Hydrocarbyldithio-5-mercapto-1,3,4-thiadiazol oder 2,5-Bis-(hydrocarbyldithio)-1,3,4-thiadiazol und Mischungen hiervon;
  • b) Carboxylester von DMTD;
  • c) Kondensationsprodukte von halogenierten aliphatischen Monocarbonsäuren mit DMTD;
  • d) Reaktionsprodukte von ungesättigten cyclischen Kohlenwasserstoffen und ungesättigten Ketonen mit DMTD;
  • e) Reaktionsprodukte eines Aldehyds und Diarylamins mit DMTD;
  • f) Aminsalze von DMTD;
  • g) Dithiocarbamatderivate von DMTD;
  • h) Reaktionsprodukte eines Aldehyds und eines Alkohols oder einer aromatischen Hydroxyverbindung und DMTD;
  • i) Reaktionsprodukte eines Aldehyds, eines Mercaptans und DMTD;
  • j) 2-Hydrocarbylthio-5-mercapto-1,3,4-thiadiazol; und
  • k) Produkte der Kombination eines öllöslichen Dispergiermittels mit DMTD; und Mischungen hiervon.

Die Zusammensetzungen a)-k) sind beispielsweise im US-Patent No. 4 612 129 und den dort genannten Referenzen auf Patente beschrieben, wobei die Angaben hiervon unter Bezugnahme aufgenommen sind. Thiadiazole sind kommerziell erhältlich, beispielsweise von Ethyl Corporation als HiTEC® 4313.

In Abhängigkeit von den Grundausgangsansätzen, welche ausgewählt werden, kann eine Menge von Dichtungsquellmittel erforderlich sein, um die Dichtungsverträglichkeitsanforderungen von OEM zu erfüllen. Die Verwendung von Grundölen der Gruppe II, der Gruppe III und der Gruppe IV erfordern oftmals die Zugabe eines Materials, um Dichtungen aufzuquellen. Diese Materialien können aus den allgemeinen Kategorien von öllöslichen Diestern, aromatischen Grundölen und Sulfonen ausgewählt werden. Alkyladipate sind Beispiele von geeigneten Diestern, welche verwendet werden können. Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird Alkyladipat mit einer Behandlungsrate von 3% bis 20%, mehr bevorzugt von 3% bis 10% und am meisten bevorzugt etwa 5%, verwendet.

Ein Verbesserer für den Viskositätsindex (VI) ist in den Formulierungen und bei den Verfahren der vorliegenden Erfindung nützlich, und er kann einschließen, ist jedoch nicht beschränkt auf ein oder mehrere Materialien, ausgewählt aus Polyacrylat, Polymethacrylat, Styrol/Olefincopolymerem, Styrol-Diencopolymerem, EP-copolymerem oder -terpolymeren sowie Kombinationen hiervon. Ein bevorzugter Verbesserer VI ist ein gegenüber hoher Scherung stabiles Polymethacrylatpolymeres oder -copolymeres, das beispielsweise mit etwa 15 Gew.-% in der Fluidformulierung eingesetzt wird. Verbesserer VI sind kommerziell erhältlich.

Die erfindungsgemäß eingesetzten Automatikgetriebefluide können als Schmiermittelzusammensetzungen und hydraulische Fluide bei einer Vielzahl von Kraftfahrzeuggetrieben verwendet werden. Ein Vorteil des ATF ist, daß sie Schaum oder mitgerissene Luft in einem ATF reduzieren. Dies hat den Effekt der Reduzierung oder der Beseitigung des Pumpenweinens, das durch den Zusammenfall von Luftbläschen auf der Druckseite der Pumpe hervorgerufen wird. Wegen der vorkommenden hohen Drücke ist das Problem bei Automatikgetrieben im allgemeinen und bei CVT-Getrieben insbesondere am meisten ausgeprägt. Aus diesem Grund werden das ATF als Hydraulik- und Schmierfluide in kontinuierlich variierbaren Getrieben eingesetzt. Das CVT kann als Getriebe für Kraftfahrzeuge mit Hinterradantrieb oder als Transaxle-Einheit für Kraftfahrzeuge mit Vorderradantrieb verwendet werden.

Die Erfindung wurde zuvor mit Bezug auf bevorzugte Ausführungsformen beschrieben. Eine weitere nichtbeschränkende Beschreibung wird in den folgenden Beispielen gegeben.

BEISPIELE

Die Gehalte für alle Komponenten mit Ausnahme des Fluorsilikonpolymeren sind, wie dies konventionell ist, als Teile pro 100 Teile Kautschuk/Gummi (phr) angegeben. Der Gehalt von Fluorsilikonpolymerem (Antischaumverbindung) ist in Gew.-% der gesamten Gummizusammensetzung angegeben. Die folgenden Komponenten werden verwendet:

Gummizusammensetzungen gemäß in den Beispielen 1-10 angegebenen Rezepten wurden zu Streifen formuliert. Die Streifen wurden in den Sumpf eines Automatikgetriebes eingebaut. Automatikgetriebefluid wird zu dem Sumpf zum Inkontaktkommen mit der Gummizusammensetzung zugesetzt. Im Verlauf der Zeit laugt die Antischaumverbindung, welche das Fluorsilikonpolymere umfaßt, in das Getriebefluid aus, um einen Behandlungspegel von 5 ppm bis 1 Gew.-% der Antischaumverbindung, bezogen auf das Gesamtgewicht des Getriebefluides, zu liefern.


Anspruch[de]
Gummizusammensetzung, umfassend:

ein oder mehrere Elastomere, ausgewählt aus der Gruppe, die aus Naturgummi und synthetischem Gummi besteht, wobei das Elastomer ein Acrylelastomer oder ein Ethylen-Acrylelastomer umfasst, und

eine Antischaumverbindung, welche aus der Gummizusammensetzung, wenn sie in Kontakt mit einem funktionellen Fluid gebracht wird, auslaugt.
Gummizusammensetzung nach Anspruch 1, worin die Antischaumverbindung ein Fluorsilikonpolymer umfasst, das ein Rückgrat und eine Seitenkette hat, worin das Rückgrat sich wiederholende Gruppen -Si-O umfasst und die Seitenketten Fluoratome umfassen. Gummizusammensetzung nach Anspruch 2, worin das Fluorsilikonpolymer eine Vielzahl von sich wiederholenden Gruppen der Struktur umfasst:
worin n = von 1-10 ist, und R = C1-6-Alkyl ist.
Gummizusammensetzung nach Anspruch 3, worin n = 1 ist. Gummizusammensetzung nach Anspruch 3, worin n = 1 ist und R = Methyl ist. Gummizusammensetzung nach Anspruch 1, umfassend 0,1 Gew.-% bis 65 Gew.-% der Antischaumverbindung. Gummizusammensetzung nach Anspruch 1, umfassend 5 Gew.-% bis 30 Gew.-% der Antischaumverbindung. Gummizusammensetzung nach Anspruch 3, umfassend 5 Gew.-% bis 30 Gew.-% des Fluorsilikonpolymers. Verfahren zur Lieferung einer Antischaumverbindung in ein funktionelles Fluid, umfassend das Inkontaktbringen des funktionellen Fluids mit einer Gummizusammensetzung, worin die Gummizusammensetzung ein Elastomer umfasst, wobei das Elastomer ein Acrylelastomer oder ein Ethylen-Acrylelastomer enthält, und weiterhin eine Antischaumverbindung umfasst, welche in das funktionelle Fluid beim Kontakt der Gummizusammensetzung mit dem Fluid auslaugt. Verfahren nach Anspruch 9, worin die Antischaumverbindung ein Fluorsilikonpolymer umfasst, das ein Rückgrat und eine Seitenkette hat, worin das Rückgrat sich wiederholende Gruppen -Si-O umfasst und die Seitenketten Fluoratome umfassen. Verfahren nach Anspruch 10, worin das Fluorsilikonpolymer eine Vielzahl von sich wiederholenden Gruppen der Struktur umfasst:
worin n = von 1-10 ist und R = C1-6-Alkyl ist.
Verfahren nach Anspruch 11, worin n = 1 ist. Verfahren nach Anspruch 11, worin n = 1 ist und R = Methyl ist. Verfahren nach Anspruch 9, worin die Antischaumverbindung ein Silikonpolymer umfasst, das sich wiederholende Einheiten von:
in dem Rückgrat hat, worin R1 und R2 unabhängig Methyl, C2-18-Alkyl, Phenyl, C7-C18-Arylalkyl oder C7-18-Alkylaryl sind.
Verfahren nach Anspruch 14, worin R1 und R2 Methyl sind. Verfahren nach Anspruch 9, worin die Antischaumverbindung wenigstens eine Gruppe in ihrem Rückgrat umfasst, welche eine Struktur hat:
worin wenigstens einer von R3 und R4 -CnHyX2n+2-y umfasst, worin n von 1-20 ist, y größer als oder gleich 0 und kleiner als oder gleich 2n+2 ist, und X = Cl, Br oder F ist.
Verfahren nach Anspruch 16, worin X = F ist. Verfahren nach Anspruch 16, worin wenigstens einer von R3 und R4 = -CH2-CH2-CmF2m+1 ist, worin m von 1-10 ist. Verfahren nach Anspruch 16, worin wenigstens einer von R3 und R4 = -CH2-CH2-CF3 ist. Verfahren nach Anspruch 9, worin das funktionelle Fluid ein Automatikgetriebefluid ist. Verfahren nach Anspruch 9, worin das funktionelle Fluid ein Maschinenöl ist. Verfahren zur Anlieferung einer Antischaumverbindung in ein Automatikgetriebefluid in dem Sumpf eines Automatikgetriebes, umfassend:

Installieren einer Gummizusammensetzung in dem Getriebesumpf; und

Zugabe eines Automatikgetriebefluids zu dem Sumpf zum Kontakt mit der Gummizusammensetzung;

worin die Gummizusammensetzung umfasst:

ein oder mehrere Elastomere, ausgewählt aus der Gruppe, die aus Naturgummi und synthetischem Gummi besteht, wobei das Elastomer ein Acrylelastomer oder ein Ethylen-Acrylelastomer enthält; und

eine Antischaumverbindung, welche aus der Gummizusammensetzung auslaugt, wenn diese in Kontakt mit dem Getriebefluid gebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 22, worin die Gummizusammensetzung als eine Dichtung in dem Automatikgetriebe verwendet wird. Verfahren nach Anspruch 22, worin die Gummizusammensetzung in Kontakt mit dem Getriebefluid ist, jedoch nicht als eine Dichtung in dem Automatikgetriebe wirkt. Verfahren nach Anspruch 22, worin die Antischaumverbindung eine Verbindung umfasst, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Polysiloxanen, halogenierten Polysiloxanen und perfluorierten Polysiloxanen besteht. Verfahren nach Anspruch 22, worin das Getriebe ein kontinuierlich variables Getriebe ist. Verfahren zur Anlieferung einer Antischaumverbindung in ein Maschinenöl in dem Sumpf einer Maschine, umfassend:

Installieren einer Gummizusammensetzung in dem Maschinensumpf; und

Zugabe eines Maschinenöls zu dem Sumpf zum Kontaktieren der Gummizusammensetzung;

worin die Gummizusammensetzung umfasst:

ein oder mehrere Elastomere, ausgewählt aus der Gruppe, die aus Naturgummi und synthetischem Gummi besteht, wobei das Elastomer ein Acrylelastomer oder ein Ethylen-Acrylelastomer enthält, und

eine Antischaumverbindung, welche aus der Gummizusammensetzung auslaugt, wenn diese in Kontakt mit dem Getriebefluid gebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 27, worin die Antischaumverbindung eine Verbindung umfasst, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Polysiloxanen, halogenierten Polysiloxanen und perfluorierten Polysiloxanen besteht. Verfahren nach Anspruch 27, worin die Antischaumverbindung wenigstens eine Gruppe in ihrem Rückgrat umfasst, welche eine Struktur hat:
worin wenigstens einer von R3 und R4 -CnHyX2n+2-y umfasst, worin n von 1-20 ist, y größer als oder gleich 0 und kleiner als oder gleich 2n+2 ist, und X = Cl, Br oder F ist.
Verfahren nach Anspruch 29, worin X = F ist. Verfahren nach Anspruch 29, worin wenigstens einer von R3 und R4 -CH2-CH2-CmF2m+1 ist, worin m von 1-10 ist. Verfahren nach Anspruch 29, worin wenigstens einer von R3 und R4 = -CH2-CH2-CF3 ist. Verwendung einer Gummizusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 8 in einem Automatikgetriebe oder einer Maschine.






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