KR101351669B1 - 하이브리드 전기 변속기 유체 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 분산 첨가제 조성물, 분산 첨가제를 함유하는 윤활 조성물, 분산 첨가제를 함유하는 변속기, 및 다용도 윤활 유체를 제공하는 방법에 관한 것이다. 분산제는 히드로카르빌 치환된 카르복실산 또는 무수물 및 아민의 반응 생성물을 포함한다. 반응 생성물은 10,000 중량 ppm 이하의 질소 함량, 및 0:1 내지 약 0.8:1 의 붕소와 인 대 질소 ((B+P)/N) 중량비를 가진다. 분산 첨가제 조성물은 분산 첨가제 조성물 및 약 1700 pS/m 미만의 금속 청정제를 함유하는 윤활 조성물에 전기 전도성을 제공하기에 효과적이다.

Description

하이브리드 전기 변속기 유체 {HYBRID ELECTRIC TRANSMISSION FLUID}
본 명세서는 윤활 조성물, 첨가제 패키지, 및 변속기, 특히 자동차용 하이브리드 전기 변속기의 윤활 방법에 관한 것이다.
자동차용 변속기 시스템은 개선된 동력 전달 효율, 및 개선된 연료 효율을 나타내도록 적절하게 구성된다. 종래의 변속 메커니즘은 수동 변속, 다단 자동 변속, 무단 변속, 더블 클러치 변속, 또는 다른 유형의 자동차 변속일 수 있다. 이러한 변속은 통상적으로 종래의 가솔린 또는 디젤 엔진 시스템으로 사용되었다.
반면, 전기 자동차는 전기 모터가 장착되고, 하이브리드 전기 자동차는 연소 기관과 조합하여 전기 모터(들)을 가질 수 있다. 이러한 자동차에 있어서, 전기 모터로부터 분리된 변속기 유체 및 변속기를 구동하는데 사용되는 전기 모터 오일을 함유하는 변속기가 제공된다.
하이브리드 전기 변속기에 있어서, 변속기 유체는 전기 모터의 부분과 접촉할 수 있고, 또는 유사한 유체가 변속기 모두를 위해 그리고 모터를 냉각하고 윤활하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 모터용 윤활 및 냉각 유체는 전기 모터를 효율적으로 냉각시키고 전기 모터의 단락을 방지하기 위해 전기 부품을 절연하기 위해 스테이터에서의 전기 와인딩과 접촉될 수 있다. 따라서, 이러한 유체는 바람직하게는 전기 모터가 단락 없이 적절하게 작동할 수 있도록 비교적 낮은 전기 전도성을 가진다.
전기 전도성의 증가에 기여하는 윤활 첨가제는 금속 함유 청정제이다. 이러한 청정제는 유체가 적절한 방청 성능을 제공할 수 있게 하는 양으로 존재할 것이 요구된다. 따라서, 유체에 대해 적절한 전기 전도성을 달성하기 위한 더 낮은 양의 청정제 및 적절한 방청 성능을 제공하기 위해 필요한 더 많은 양의 청정제를 제공하는 것 사이의 긴장이 있다.
보다 에너지 효율적인 자동차에 대한 현재 동향과 관련하여, 기계적 부품을 윤활하고 전기 자동차 및/또는 하이브리드 전기 자동차의 전자기 부품에 윤활을 제공하고 이를 냉각하기 위해 사용될 수 있는 다목적 또는 이중-목적의 윤활 유체를 제공하는 것이 바람직하다. 따라서, 변속기, 예컨대 수동 변속기, 자동 변속기, 무단 변속기, 또는 더블 클러치 변속기에 대한 윤활 요건에 따른 전기 모터 오일 요건, 예컨대 더 낮은 전기 전도성, 냉각 능력 (높은 열 용량, 높은 열 전도성), 및 낮은 노악 휘발성을 충족시키는 유체를 제공하는 것이 바람직하다.
상기 관점에 있어서, 본 명세서의 구현예는 분산 첨가제 조성물, 상기 분산 첨가제를 함유하는 윤활 조성물, 상기 분산 첨가제를 함유하는 변속기, 및 다용도 윤활 유체의 제공 방법을 제공한다. 분산제는 히드로카르빌 치환된 카르복실산 또는 무수물 및 아민의 반응 생성물을 포함한다. 반응 생성물은 10,000 중량 ppm 이하의 질소 함량, 및 0:1 대 약 0.8:1 의 붕소와 인 대 질소 ((B+P)/N) 중량비를 가진다. 분산 첨가제 조성물은 분산 첨가제 조성물 및 약 1700 pS/m 미만의 금속 청정제를 함유하는 윤활 조성물에 전기 전도성을 제공하는데 효과적이다.
본 명세서의 다른 구현예는 전기 모터 및 윤활 유체를 포함하는 변속기를 제공한다. 윤활 유체는 상기 전기 모터와 접촉되고; (1) 윤활 점도의 오일; 및 (2) 히드로카르빌 치환된 카르복실산 또는 무수물 및 아민의 반응 생성물을 포함하는 분산 첨가제 조성물을 포함한다. 반응 생성물은 10,000 중량 ppm 이하의 질소 함량, 및 0:1 대 약 0.8:1 의 붕소와 인 대 질소 ((B+P)/N) 중량비를 가진다. 분산 첨가제 조성물은 분산 첨가제 조성물 및 약 1700 pS/m 미만의 금속 청정제를 함유하는 윤활 유체에 전기 전도성을 제공하는데 효과적이다.
본 명세서의 또다른 구현예는 하이브리드 자동차용 윤활 조성물을 제공한다. 윤활 조성물은 (1) 윤활 점도의 기유; (2) 히드로카르빌 치환된 카르복실산 또는 무수물 및 아민으로부터 유도된 분산 첨가제; 및 (3) 금속-함유 청정제를 포함한다. 분산 첨가제는 10000 중량 ppm 이하의 함량, 및 0:1 대 약 0.8:1 의 붕소와 인 대 질소 ((B+P)/N) 중량비를 가진다. 분산 첨가제와 금속-함유 청정제는 약 1700 pS/m 미만의 전기 전도성을 윤활 조성물에 제공하는데 효과적이다.
본 명세서의 또다른 구현예는 하이브리드 자동차를 윤활시키기 위한 다용도 윤활 유체의 제공 방법을 제공한다. 상기 방법은 약 1700 pS/m 미만의 전기 전도성을 가진 윤활 조성물을 제공하기 위해서 윤활 점도의 오일과 분산 첨가제 및 금속-함유 청정제를 혼합하는 것을 포함한다. 분산 첨가제는 10,000 중량 ppm 이하의 질소 함량, 및 0:1 대 약 0.8:1 의 붕소와 인 대 질소 ((B+P)/N) 중량비를 가진다.
하나의 구현예에 있어서, 분산제는 숙신이미드 분산제이다.
다른 구현예에 있어서, 금속-함유 청정제는 윤활 조성물에 약 60 내지 약 600 중량 ppm 미만의 금속을 제공하기에 충분한 양으로 존재한다.
본 명세서의 부가적인 특징 및 장점은 하기 상세설명의 일부에서 개시될 것이고/이거나 본 명세서의 실시에 의해 알 수 있을 것이다. 본 명세서의 특징 및 장점은 첨부된 청구항에서 특별하게 강조된 요소 및 조합에 의해 추가로 실현되고 달성될 수 있다.
상기 일반 설명 및 하기 상세한 설명 모두는 예로서 단지 예시적인 것이며, 청구되는 바와 같은 본 명세서를 제한하지 않는다.
본원에서 사용되는 바와 같은, 용어 "히드로카르빌 치환기" 또는 "히드로카르빌기" 는 이의 일반적인 의미로 사용되고, 이는 당업자에게 익히 공지된 것이다. 특별하게는, 이는 잔여 분자에 직접 결합되는 탄소 원자를 갖고 현저한 탄화수소 특성을 갖는 기를 지칭한다. 히드로카르빌기의 예는 하기를 포함한다:
(1) 탄화수소 치환기, 즉, 지방족 (예를 들어, 알킬 또는 알케닐), 지환식 (예를 들어, 시클로알킬, 시클로알케닐) 치환기, 및 방향족-, 지방족-, 및 지환식-치환된 방향족 치환기, 및 시클릭 치환기, 이에서 고리가 분자의 다른 부분을 통해 완성됨 (예를 들어, 2 개의 치환기가 서로 지환식 라디칼을 형성함);
(2) 치환된 탄화수소 치환기, 즉, 본 발명의 문맥에서 현저한 탄화수소 치환기 (예를 들어, 할로 (특히 클로로 및 플루오로), 히드록시, 알콕시, 메르캅토, 알킬메르캅토, 니트로, 니트로소, 및 술폭시) 를 변화시키지 않는 비-탄화수소기를 함유하는 치환기;
(3) 헤테로 치환기, 즉, 본 발명의 문맥에서 현저한 탄화수소 특징을 갖는 한편 고리 또는 사슬에서의 탄소를 제외하고 함유하거나 그렇지 않으면 탄소 원자로 구성되는 치환기. 헤테로원자는 황, 산소, 질소를 포함하고, 피리딜, 푸릴, 티에닐, 및 이미다졸릴과 같은 치환기를 포함한다. 일반적으로, 2 개 이하, 예를 들어 1 개 이하의 비-탄화수소 치환기가 히드로카르빌기에서의 모든 탄소 원자에 존재하고, 전형적으로 히드로카르빌기에는 비-탄화수소 치환기가 없을 것이다.
본원에서 사용되는 바와 같은, 용어 "중량%" 는, 명확하게 다르게 언급하지 않는 한, 열거된 성분이 열거된 성분을 함유하는 조성물의 총 중량에 대해 나타내는 퍼센트를 의미한다.
본원에서 사용되는 용어 "유용성" 또는 "분산성" 은 화합물 또는 첨가제가 모든 비율로 오일 중에 가용성이고, 용해되고, 혼화되고, 또는 현탁될 수 있는 것을 반드시 나타내는 것은 아니다. 그러나, 이는 예를 들어 오일이 이용되는 환경에서 이의 의도된 효과를 발휘할 수 있기에 충분한 양으로 이들이 오일 중에 가용성이거나 안정적으로 분산될 수 있는 것을 의미한다. 또한, 다른 첨가제의 추가적인 혼입은 또한 원하는 경우 더 높은 수준의 특정 첨가제의 혼입을 허용할 수 있다.
윤활 점도의 오일
본 명세서에 따른 윤활 조성물을 제형화하는데 사용하기에 적합한 기유는 임의의 적합한 합성 또는 천연 오일 또는 이의 혼합물로부터 선택될 수 있다. 천연 오일은 동물성 오일 및 식물성 오일 (예를 들어, 피마자유, 라드 오일) 및 미네랄 윤활 오일, 예컨대 액체 석유 오일 및 파라핀, 나프텐 또는 혼합된 파라핀-나프텐 유형의 용매 처리된 또는 산-처리된 미네랄 윤활 오일을 포함할 수 있다. 석탄 또는 셰일로부터 유도된 오일이 또한 적합하다. 기유는 전형적으로 100 ℃ 에서 약 2 내지 약 15 cSt 또는, 추가의 예로서 약 2 내지 약 10 cSt 의 점도를 가질 수 있다. 또한, 기체-액체간 공정으로부터 유도된 오일이 또한 적합하다.
적합한 합성 기유는 디카르복실산, 폴리클리콜, 및 알코올의 알킬 에스테르, 폴리부텐을 포함하는 폴리-알파-올레핀, 알킬 벤젠, 인산의 유기 에스테르, 및 폴리실리콘 오일을 포함할 수 있다. 합성 오일은 탄화수소 오일, 예컨대 중합된, 혼성 중합된 올레핀 (예를 들어, 폴리부틸렌, 폴리프로필렌, 프로필렌 이소부틸렌 공중합체 등); 폴리(1-헥산), 폴리-(1-옥텐), 폴리(1-데센) 등 및 이의 혼합물; 알킬벤젠 (예를 들어, 도데실벤젠, 테트라데실벤젠, 디-노닐벤젠, 디-(2-에틸헥실)벤젠 등); 폴리페닐 (예를 들어, 비페닐, 테르페닐, 알킬화된 폴리페닐 등); 알킬화된 디페닐 에테르 및 알킬화된 디페닐 술파이드 및 이의 유도체, 유사체 및 동종체 등을 포함할 수 있다.
말단 히드록실기가 에스테르화, 에테르화 등에 의해 개질된 알킬렌 옥사이드 중합체 및 혼성중합체 및 이의 유도체가 사용될 수 있는 공지된 합성 오일의 다른 부류를 구성한다. 이러한 오일은 에틸렌 옥사이드 또는 프로필렌 옥사이드, 이러한 폴리옥시알킬렌 중합체의 알킬 및 아릴 에테르 (예를 들어, 약 1000 의 평균 분자량을 갖는 메틸-폴리이소프로필렌 글리콜 에테르, 약 500-1000 의 분자량을 갖는 폴리에틸렌 글리콜의 디페닐 에테르, 약 1000-1500 의 분자량을 갖는 폴리프로필렌 글리콜의 디에틸 에테르 등) 또는 이의 모노- 및 폴리카르복실 에스테르, 예를 들어 아세트산 에스테르, 혼합된 C3-C8 지방산 에스테르, 또는 테트라에틸렌 글리콜의 C13 옥소산 디에스테르의 중합을 통해 제조되는 오일로 예시된다.
사용될 수 있는 다른 부류의 합성 오일은 다양한 알코올 (예를 들어, 부틸 알코올, 헥실 알코올, 도데실 알코올, 2-에틸헥실 알코올, 에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜 모노에테르, 프로필렌 글리콜 등) 과의 디카르복실산 (예를 들어, 프탈산, 숙신산, 알킬 숙신산, 알케닐 숙신산, 말레산, 아젤라익산, 수베르산, 세바식산, 푸마르산, 아디프산, 리놀레익산 다이머, 말론산, 알킬 말론산, 알케닐 말론산 등) 의 에스테르를 포함한다. 이러한 에스테르의 특정 예는 디부틸 아디페이트, 디(2-에틸헥실)세바케이트, 디-n-헥실 푸마레이트, 디옥틸 세바케이트, 디이소옥틸 아젤레이트, 디이소데실 아젤레이트, 디옥틸 프탈레이트, 디데실 프탈레이트, 디에이코실 세바케이트, 리놀렌산 다이머의 2-에틸헥실 디에스테르, 1 몰의 세바식산과 2 몰의 테트라에틸렌 글리콜 및 2 몰의 2-에틸헥사노익산 등과의 반응에 의해 형성되는 복합 에스테르를 포함한다.
합성 오일로서 유용한 에스테르는 C5 내지 C12 모노카르복실산 및 폴리올 및 폴리올 에테르 예컨대 네오펜틸 글리콜, 트리메틸올 프로판, 펜타에리트리톨, 디펜타에리트리톨, 트리펜타에리트리톨 등으로부터 제조된 것을 포함한다.
따라서, 본원에서 기재된 바와 같은 엔진 윤활 조성물을 제조하는데 사용될 수 있는 사용된 기유는 미국석유협회 (API) 기유 호환성 가이드라인에 명시된 바와 같은 군 I-V 에서의 임의의 기유로부터 선택될 수 있다.
표 1
Figure 112013036980813-pat00001
기유는 소량 또는 다량의 폴리-알파-올레핀 (PAO) 을 함유할 수 있다. 전형적으로, 폴리-알파-올레핀은 약 4 내지 약 30, 또는 약 4 내지 약 20, 또는 약 6 내지 약 16 개의 탄소 원자를 갖는 단량체로부터 유도된다. 유용한 PAO 의 예는 옥텐, 데센, 이의 혼합물 등으로부터 유도된 것을 포함한다. PAO 는 100 ℃ 에서 약 2 내지 약 15, 또는 약 3 내지 약 12, 또는 약 4 내지 약 8 cSt 의 점도를 가진다. PAO 의 예는 100 ℃ 에서의 4 cSt 폴리-알파-올레핀, 100 ℃ 에서의 6 cSt 폴리-알파-올레핀, 및 이의 혼합물을 포함한다. 미네랄 오일과 상기 폴리-알파-올레핀의 혼합물이 사용될 수 있다.
기유는 피셔-트롭스크 합성된 탄화수소로부터 유도된 오일일 수 있다. 피셔-트롭스크 합성된 탄화수소는 피셔-트롭스크 촉매를 사용하여 H2 및 CO 를 함유하는 합성 기체로부터 제조된다. 이러한 탄화수소는 전형적으로 기유로서 유용하도록 추가의 공정을 필요로 한다. 예를 들어, 탄화수소는 미국특허번호 6,103,099 또는 6,180,575 에 개시된 공정을 사용하여 수소이성질화될 수 있고; 미국특허번호 4,943,672 또는 6,096,940 에 개시된 공정을 사용하여 수소화분해 및 수소이성질화되고, 미국특허번호 5,882,505 에 개시된 공정을 사용하여 탈왁스화되고; 또는 미국특허번호 6,013,171; 6,080,301; 또는 6,165,949 에 개시된 공정을 사용하여 수소이성질화 및 탈왁스화된다.
미정제, 정제, 및 재정제된 오일, 상기 개시된 천연 또는 합성 (또한 이의 2 개 이상의 임의의 것의 혼합물) 의 유형의 것이 기유에서 사용될 수 있다. 미정제 오일은 추가 정제 처리 없이 천연 또는 합성 소스로부터 직접 수득되는 것이다. 예를 들어, 레토르트 작업으로부터 직접 수득되는 셰일 오일, 1차 증류로부터 직접 수득되는 석유 오일 또는 에스테르화 공정으로부터 직접 수득되고 추가 정제 없이 사용되는 에스테르 오일이 미정제된 오일이다. 정제된 오일은 하나 이상의 특성을 개선하기 위해 하나 이상의 정제 단계에서 추가 처리된 것을 제외하고 미정제 오일과 유사하다. 용매 추출, 2차 증류, 산 또는 염기 추출, 여과, 퍼컬레이션 등과 같은 많은 이러한 정제 기술은 당업자에게 공지된 것이다. 재정제된 오일은 이미 상용되는 정제된 오일에 적용되는 정제된 오일을 수득하기 위해 사용되는 것과 유사한 공정에 의해 수득된다. 이러한 재정제된 오일은 또한 재생되거나 재처리된 오일로서 공지되어 있고, 종종 소요된 첨가제, 오염물, 및 오일 분해 생성물의 제거와 관련되는 기술에 의해 추가적으로 처리된다.
기유는 하이브리드 자동차를 위한 범용 유체 조성물을 제공하기 위해 본원에서의 구현예에 개시된 바와 같은 첨가제 조성물과 조합될 수 있다. 따라서, 기유는 유체 조성물의 총 중량에 기초하여 약 50 중량% 내지 약 95 중량%의 범위의 양으로 상기 기재된 유체 조성물에 존재할 수 있다.
분산 첨가제
개시된 구현예의 일 양태에 있어서, 분산 첨가제는 히드로카르빌-디카르복실산 또는 무수물 및 폴리아민의 반응 생성물이다. 히드로카르빌-디카르복실산 또는 이의 무수물의 히드로카르빌 부분은 부텐 중합체, 예를 들어 이소부틸렌의 중합체로부터 유도될 수 있다. 본원에서 사용하기에 적합한 폴리이소부텐은 폴리이소부틸렌 또는 더 높은 반응성 폴리이소부틸렌 (약 60 % 이상, 예컨대 약 70 % 내지 약 90 % 이상의 말단 비닐리덴 함량을 가짐) 으로부터 형성된 것을 포함한다. 적합한 폴리이소부텐은 BF3 촉매를 사용하여 제조된 것을 포함할 수 있다. 폴리알케닐 치환기의 수평균 분자량은 넓은 범위에 걸쳐, 예를 들어 상기 기재된 바와 같이 겔투과 크로마토그래피 (GPC) 에 의해 결정되는 약 100 내지 약 5000, 예컨대 약 500 내지 약 5000 에서 변화될 수 있다.
디카르복실산 또는 이의 무수물은 말레산 무수물, 예컨대 말레산, 푸마르산, 말산, 타르타르산, 이타콘산, 이타콘산 무수물, 시트라콘산, 시트라콘산 무수물, 메사콘산, 에틸말레산 무수물, 디메틸말레산 무수물, 에틸말레산, 디메틸말레산, 헥실말레산 등 (해당하는 산 할라이드 및 저급 지방족 에스테르를 포함함) 이외 카르복실 반응물로부터 선택될 수 있다. 히드로카르빌-디카르복실산 또는 무수물을 제조하는데 사용되는 반응 혼합물에서의 말레산 무수물 대 히드로카르빌 부분의 몰비는 매우 폭넓게 변화될 수 있다. 따라서, 몰비는 약 5:l 내지 약 1:5, 예를 들어 약 3:1 내지 약 1:3 으로 변화될 수 있다. 무수물 대 히드로카르빌 부분의 특히 적합한 몰비는 약 1:1 내지 약 1.6:1 미만이다.
임의의 수많은 폴리아민은 분산 첨가제를 제조하는데 사용될 수 있다. 비-제한적인 예시적인 폴리아민은 아미노구아니딘 비카르보네이트 (AGBC), 디에틸렌 트리아민 (DETA), 트리에틸렌 테트라민 (TETA), 테트라에틸렌 펜타아민 (TEPA), 펜타에틸렌 헥사아민 (PEHA) 및 무거운 폴리아민을 포함할 수 있다. 무거운 폴리아민은 소량의 저급 폴리아민 올리고머, 예컨대 TEPA 및 PEHA, 그러나 주로 7 이상의 질소 원자, 분자당 2 개 이상의 1차 아민 및 종래의 폴리아민 혼합물보다 연장된 분지를 갖는 1차 올리고머를 갖는 폴리알킬렌폴리아민의 혼합물을 포함할 수 있다. 히드로카르빌-치환된 숙신이미드 분산제를 제조하기 위해 사용될 수 있는 추가적인 비-제한적인 폴리아민은 미국특허번호 6,548,458 에 개시되어 있고, 이의 명세서는 전체로서 본원에 참조로 포함된다. 본 명세서의 구현예에 있어서, 폴리아민은 테트라에틸렌 펜타민 (TEPA) 으로부터 선택될 수 있다.
구현예에 있어서, 분산 첨가제는 화학식 (I) 의 화합물일 수 있다:
Figure 112013060741073-pat00009
[식 중, n 은 0 또는 1 내지 5 의 정수이고, R2 는 상기에서 정의된 바와 같은 히드로카르빌 치환기임]. 구현예에 있어서, n 은 3 이고, R2 는 약 60 % 이상, 예컨대 약 70 % 내지 약 90 % 이상의 말단 비닐리덴 함량을 갖는 폴리이소부틸렌으로부터 유도되는 폴리이소부테닐 치환기이다. 화학식 (I) 의 화합물은 히드로카르빌-치환된 숙신산 무수물, 예컨대 폴리이소부테닐 숙신산 무수물 (PIBSA), 및 폴리아민, 예를 들어 테트라에틸렌 펜타민 (TEPA) 의 반응 생성물일 수 있다.
상기 화학식 (I) 의 화합물은 화합물에서 약 4:3 내지 약 1:10 의 범위의 (A) 폴리이소부테닐-치환된 숙신산 무수물 대 (B) 몰리아민의 몰비를 가질 수 있다. 특히 유용한 분산제는 GPC 에 의해 결정되는 약 500 내지 5000 범위의 수평균 분자량 (Mn) 을 갖는 폴리이소부테닐-치환된 숙신산 무수물의 폴리이소부테닐기 및 (B) 화학식 H2N(CH2)m-[NH(CH2)m]n-NH2 (식 중, m 은 2 내지 4 범위이고, n 은 1 내지 2 범위임) 을 갖는 폴리아민을 함유한다.
본원에서 기재된 분산 첨가제는 붕소화되고/되거나 인산화될 수 있다. 따라서, 하나의 구현예에 있어서, 분산 첨가제는 10,000 중량 ppm 이하, 예를 들어 약 0.5 내지 약 0.8 중량% 의 질소 함량 및 0:1 내지 약 0.8:1 의 붕소와 인 대 질소 ((B+P)/N) 중량비를 가진다. 하기 기재된 청정 첨가제와 조합하여, 분산 첨가제 조성물은 윤활 조성물에 약 1700 pS/m 미만의 전기 전도성을 제공하는데 효과적이다. 유체 조성물에서의 분산제의 양은 윤활 조성물의 총중량에 기초하는 질소와 관련하여 약 300 내지 약 100 중량 ppm, 예를 들어 약 400 내지 약 900 중량 ppm 범위일 수 있다.
금속 청정제
상기 기재된 분산제 반응 생성물과 함께 사용될 수 있는 금속 청정제는 일반적으로 긴 소수성 테일과 함께 극성 헤드를 가지고, 극성 헤드는 산성 유기 화합물의 금속염을 포함한다. 염은 실질적으로 화학양론적 양의 금속을 함유할 수 있고, 이러한 경우 이는 대개 일반 또는 중성염으로서 기재되고 전형적으로 약 0 내지 약 150 미만의 전염기가 또는 TBN (ASTM D2896 에 의해 측정됨) 를 가진다. 대량의 비금속이 과량의 금속 화합물 예컨대 산화물 또는 수산화물을 산성 기체 예컨대 이산화탄소와 반응시킴으로써 포함될 수 있다. 수득된 과염기화된 청정제는 무기 비금속 (예를 들어, 수화된 카르보네이트) 의 중심을 둘러싸는 중성화된 청정제의 미셀을 포함한다. 이러한 과염기화된 청정제는 약 150 이상, 예컨대 약 150 내지 약 450 이상의 TBN 을 가질 수 있다.
본 구현예에서 사용하기에 적합할 수 있는 청정제는 유용성 과염기화된, 저염기, 및 중성 술포네이트, 페네이트, 황화 페네이트, 및 금속, 특히 알칼리 또는 알칼리 토금속, 예를 들어, 나트륨, 칼륨, 리튬, 칼슘, 및 마그네슘의 살리실레이트를 포함한다. 하나 이상의 금속, 예를 들어 칼슘 및 마그네슘 모두가 존재할 수 있다. 칼슘 및/또는 마그네슘과 나트륨의 혼합물이 또한 적합할 수 있다. 적합한 금속 청정제는 150 내지 450 TBN 의 TBN 을 가지는 과염기화된 칼슘 또는 마그네슘 술포네이트, 150 내지 300 TBN 의 TBN 을 가지는 과염기화된 칼슘 또는 마그네슘 페네이트 또는 황화 페네이트, 및 130 내지 350 의 TBN 을 가지는 과염기화된 칼슘 또는 마그네슘 살리실레이트일 수 있다. 이러한 염의 혼합물이 또한 사용될 수 있다.
금속-함유 청정제는 윤활 유체의 방청 성능을 개선하기에 충분한 양으로 윤활 조성물에 존재할 수 있다. 예를 들어, 윤활 유체 조성물에서의 청정제의 양은 약 0.5 중량% 내지 약 5 중량% 범위일 수 있다. 또다른 예로서, 금속-함유 청정제는 약 1.0 중량% 내지 약 3.0 중량% 의 양으로 존재할 수 있다. 금속-함유 청정제는 윤활 조성물의 총 중량에 기초하여 윤활 조성물에 약 10 내지 약 5000 ppm 알칼리 및/또는 알칼리 토금속을 제공하기에 충분한 양으로 윤활 조성물에 존재할 수 있다. 또다른 예로서, 금속-함유 청정제는 약 40 내지 약 900 ppm 알칼리 및/또는 알칼리 토금속을 제공하기에 충분한 양으로 윤활 조성물에 존재할 수 있다. 윤활 유체 조성물에서의 청정제의 특히 적합한 양은 약 60 내지 약 600 ppm 의 알칼리 및/또는 알칼리 토금속을 윤활 유체 조성물에 제공할 수 있다.
다른 임의의 성분
본원에 기재된 윤활 유체는 또한 상기 기재된 성분에 부가하여 자동 변속 유체 제형에서 사용되는 유형의 종래의 첨가제를 포함할 수 있다. 이러한 첨가제는 마찰 조절제, 항산화제, 극압 첨가제, 부식 억제제, 내마모 첨가제, 방청 첨가제, 금속 불활성화제, 소포제, 유동점 강하제, 공기 유입 첨가제, 밀봉 팽윤제 등을 포함한다.
마찰 조절제
마찰 조절제는 상기 기재된 윤활 유체에서 낮은 미끄럼 속도에서의 표면 (예를 들어, 토크 컨버터 클러치 또는 쉬프팅 클러치의 부재) 간의 마찰을 감소시키기 위해 사용된다. 결과는 부드러운 클러치 결합을 초래하고 "스틱-슬립" 거동 (예를 들어, 흔들림, 노이즈 및 강한 쉬프트) 을 최소화하는 양의 경사값을 갖는 마찰-대-속도 (u-v) 곡선이다.
마찰 조절제는 지방족 아민 또는 에톡시화된 지방족 아민, 에테르 아민, 알콕시화된 에테르 아민, 지방족 지방산 아미드, 아실화된 아민, 지방족 카르복실산, 지방족 카르복실 에스테르, 폴리올 에스테르, 지방족 카르복실 에스테르-아미드, 이미다졸린, 3차 아민, 지방족 포스포네이트, 지방족 포스페이트, 지방족 티오포스페이트, 지방족 티오포스페이트 등과 같은 화합물을 포함하고, 이에서 지방족기는 통상적으로 화합물이 안정적인 유용성이 되도록 하나 이상의 탄소 원자를 함유한다. 추가의 실시예로서, 지방족기는 약 8 개 이상의 탄소 원자를 함유할 수 있다. 또한 하나 이상의 지방족 숙신산 또는 무수물과 암모니아 1차 아민과의 반응에 의해 형성되는 지방족 치환된 숙신이미드가 적합하다.
마찰 조절제의 하나의 군은 N-지방족 히드로카르빌-치환된 디에탄올 아민을 포함하고, 이에서 N-지방족 히드로카르빌-치환기는 아세틸렌 불포화가 없고 약 14 내지 약 20 개의 탄소 원자 범위를 갖는 하나 이상의 직쇄 지방족 히드로카르빌기이다.
적합한 마찰 조절제 시스템의 예는 하나 이상의 N-지방족 히드로카르빌-치환된 디에탄올 아민 및 하나 이상의 N-지방족 히드로카르빌-치환된 트리메틸렌 디아민의 조합으로 구성되고, 이에서 N-지방족 히드로카르빌-치환기는 아세틸렌 불포화가 없고 약 14 내지 약 20 개의 탄소 원자 범위를 갖는 하나 이상의 직쇄 지방족 히드로카르빌기이다. 이러한 마찰 조절제와 관련된 추가의 상세설명은 미국특허번호 5,372,735 및 5,441,656 에 설명되어 있다.
다른 마찰 조절제 시스템은 (i) 하나 이상의 디(히드록시알킬) 지방족 3차 아민 (이에서 히드록시알킬기가 동일하거나 상이하고, 각각 2 내지 약 4 개의 탄소 원자를 함유하고, 지방족기는 약 10 내지 약 25 개의 탄소 원자를 함유하는 비환식 히드로카르빌기임), 및 (ii) 하나 이상의 히드록시알킬 지방족 이미다졸린 (이에서 히드록시알킬기는 2 내지 약 4 개의 탄소 원자를 함유하고, 지방족기는 약 10 내지 약 25 개의 탄소 원자를 함유하는 비환식 히드로카르빌기임) 의 조합에 기초한다. 이러한 마찰 조절제와 관련된 추가의 상세설명에 대해 미국특허번호 5,344,579 를 참조할 수 있다.
일반적으로 말하면, 본원에서 기재된 윤활 조성물은 약 1.25 중량% 이하, 추가예로서 약 0.05 내지 약 1 중량% 의 하나 이상의 마찰 조절제를 함유할 수 있다.
항산화제
일부 구현예에 있어서, 항산화제 화합물은 본원에서 기재된 윤활 조성물에 포함될 수 있다. 항산화제는 특히 페놀 항산화제, 방향족 아민 항산화제, 황화 페놀 항산화제, 및 유기 포스파이트를 포함한다. 페놀 항산화제의 예는 2,6-디-tert-부틸페놀, 3차 부틸화된 페놀의 액체 혼합물, 2,6-디-tert-부틸-4-메틸페놀, 4,4'-메틸렌비스(2,6-디-tert-부틸페놀), 2,2'-메틸렌비스(4-메틸6-tert-부틸페놀), 혼합된 메틸렌-가교된 폴리알킬 페놀, 및 4,4'-티오비스(2-메틸-6-tert-부틸페놀). N,N'-디-sec-부틸-페닐렌디아민, 4-이소프로필아미노디페닐아민, 페닐-.알파.-나프틸 아민, 페닐-.알파.-나프틸 아민, 및 고리-알킬화된 디페닐아민을 포함한다. 예는 입체 장애 3차 부틸화된 페놀, 비스페놀 및 신남산 유도체 및 이의 조합을 포함한다.
방향족 아민 항산화제는 이에 제한되지 않지만 하기 화학식을 갖는 디아릴아민을 포함한다:
Figure 112013036980813-pat00003
[식 중, R' 및 R" 는 서로 독립적으로 6 내지 30 개의 탄소 원자를 갖는 치환되거나 비치환된 아릴기를 나타냄]. 아릴기를 위한 치환기의 예는 지방족 탄화수소기 예컨대 1 내지 30 개의 탄소 원자를 갖는 알킬, 히드록시기, 할로겐 라디칼, 카르복시산 또는 에스테르기, 또는 니트로기를 포함한다.
아릴기는 바람직하게는 특히 하나 또는 2개의 아릴기가 4 내지 30 개의 탄소 원자, 바람직하게는 4 내지 18 개의 탄소 원자, 가장 바람직하게는 4 내지 9 개의 탄소 원자를 갖는 하나 이상의 알킬로 치환되는 치환되거나 비치환된 페닐 또는 나프틸이다. 하나 또는 2개의 아릴기가 치환된, 예를 들어 모노-알킬화된 디페닐아민, 디-알킬화된 디페닐아민, 또는 모노- 및 디-알킬화된 디페닐아민의 혼합물인 것이 바람직하다.
사용될 수 있는 디아릴아민의 예는 이에 제한되지 않지만 하기를 포함한다: 디페닐아민; 다양한 알킬화된 디페닐아민; 3-히드록시디페닐아민; N-페닐-1,2-페닐렌디아민; N-페닐-1,4-페닐렌디아민; 모노부틸디페닐-아민; 디부틸디페닐아민; 모노옥틸디페닐아민; 디옥틸디페닐아민; 모노노닐디페닐아민; 디노닐디페닐아민; 모노테트라데실디페닐아민; 디테트라데실디페닐아민, 페닐-알파-나프틸아민; 모노옥틸 페닐-알파-나프틸아민; 페닐-베타-나프틸아민; 모노헵틸디페닐아민; 디헵틸-디페닐아민; p-배향된 스티렌화된 디페닐아민; 혼합된 부틸옥틸디-페닐아민; 및 혼합된 옥틸스티릴디페닐아민을 포함한다.
황 함유 황산화제는 이에 제한되지 않지만 이에 제조에 사용되는 올레핀의 유형 및 항산화제의 최종 황 함량에 의해 특정되는 황화 올레핀을 포함한다. 고분자량 올레핀, 즉, 168 내지 351 g/mole 의 평균 분자량을 갖는 올레핀이 바람직하다. 사용될 수 있는 올레핀의 예는 알파-올레핀, 이성질화된 알파-올레핀, 분지형 올레핀, 시클릭 올레핀, 및 이의 조합을 포함한다.
알파-올레핀은 이에 제한되지 않지만 임의의 C4 내지 C25 알파-올레핀을 포함한다. 알파-올레핀은 황화 반응 이전 또는 황화 반응 동안 이성질화될 수 있다. 내부 이중 결합 및/또는 분지를 함유하는 알파 올레핀의 구조적 및/또는 입체형태 이성질체가 또한 사용될 수 있다. 예를 들어, 이소부틸렌은 알파-올레핀 1-부텐의 분지형 올레핀 대응물이다.
올레핀의 황화 반응에서 사용되는 황 공급원은 하기를 포함한다: 황 원소, 일염화황, 이염화황, 황화나트륨, 폴리황화나트륨, 및 함께 첨가되거나 황화 공정의 상이한 단계에서의 것의 혼합물.
불포화된 오일은 이들의 불포화 때문에 또한 황화되거나 항산화제로서 사용될 수 있다. 사용될 수 있는 오일 또는 지방의 예는 옥수수 오일, 카놀라 오일, 면실유, 포도씨유, 올리브유, 팜유, 땅콩유, 코코넛 오일, 유채씨유, 홍화씨유, 참깨씨유, 대두유, 해바라기씨유, 우지, 및 이의 조합을 포함할 수 있다.
최종 윤활제에 전달되는 황화 올레핀 또는 황화 지방 오일의 양은 황화 올레핀 또는 지방 오일의 황 함량에 기초하고, 원하는 수준의 황이 최종 윤활제에 전달된다. 예를 들어, 20 중량% 황을 함유하는 황화 지방 오일 또는 올레핀은 최종 윤활제에 1.0 중량% 처리 수준으로 첨가되는 경우, 2000 ppm 의 황이 최종 윤활제에 전달될 것이다. 10 중량% 황을 함유하는 황화 지방 오일 또는 올레핀은 최종 윤활제에 1.0 중량% 처리 수준으로 첨가되는 경우, 1000 ppm 의 황이 최종 윤활제에 전달될 것이다. 황화 올레핀 또는 황화 지방 오일은 200 ppm 내지 2000 ppm 황을 최종 윤활제에 전달하는 것이 바람직하다. 본원에 기재된 윤활 유체 조성물에서의 항산화제의 총량은 유체 조성물의 총량에 기초하여 약 0.01 내지 약 3.0 중량% 범위일 수 있다. 또다른 예로서, 항산화제는 약 0.1 중량% 내지 약 1.0 중량% 의 양으로 존재할 수 있다.
극압 / 내마모 첨가제
내마모제는 인-함유 내마모제를 포함할 수 있고, 이는 인산의 유기 에스테르, 인산, 또는 이의 아민염을 포함할 수 있다. 예를 들어, 인-함유 내마모제는 하나 이상의 디히드로카르빌 포스파이트, 트리히드로카르빌 포스파이트, 디히드로카르빌 포스페이트, 트리히드로카르빌 포스페이트, 임의의 이의 황 유사체, 및 임의의 이의 아민염을 포함할 수 있다. 또다른 예로서, 인-함유 내마모제는 하나 이상의 디부틸 수소 포스파이트 및 황화 디부틸 수소 포스파이트의 아민염을 포함할 수 있다.
인-함유 내마모제는 분산 첨가제에 의해 제공될 수 있는 임의의 인과 조합되는 파워 윤활 유체 조성물에서 인의 백만 중량 당 약 50 내지 약 500 부를 제공하기에 충분한 양으로 존재할 수 있다. 또다른 예로서, 인-함유 내마모제는 분산 첨가제에 의해 제공될 수 있는 임의의 인과 조합되는 파워 변속기 유체에서 인의 백만 중량 당 약 150 내지 약 300 부를 제공하기에 충분한 양으로 존재할 수 있다.
윤활 유체는 약 0.01 중량% 내지 약 1.0 중량% 의 인-함유 내마모제를 포함할 수 있다. 또다른 예로서, 윤활 유체는 약 0.2 중량% 내지 약 0.3 중량% 의 인-함유 내마노제를 포함할 수 있다. 예로서, 윤활 유체는 약 0.1 중량% 내지 약 0.2 중량% 의 디부틸 수소 포스파이트 또는 0.3 중량% 내지 약 0.4 중량% 의 황화 디부틸 수소 포스페이트의 아민염을 포함할 수 있다.
부식 억제제
일부 구현예에 있어서, 구리 부식 억제제는 본원에서 기재된 윤활 조성물에의 혼입을 위해 적합한 첨가제의 다른 부류를 구성할 수 있다. 이러한 화합물은 티아졸, 트리아졸 및 티아디아졸을 포함한다. 이러한 화합물의 예는 벤조트리아졸, 톨릴트리아졸, 옥틸트리아졸, 데실트리아졸, 도데실트리아졸, 2-메르캅토벤조티아졸, 2,5-디메르캅토-1,3,4-티아디아졸, 2-메르캅토-5-히드로카르빌티오-1,3,4-티아디아졸, 2-메르캅토-5-히드로카르빌디티오-1,3,4-티아디아졸, 2,5-비스(히드로카르빌티오)-1,3,4-티아디아졸, 및 2,5-비스(히드로카르빌디티오)-1,3,4-티아디아졸을 포함한다. 적합한 화합물은 1,3,4-티아디아졸 (다수의 이들은 상품으로서 구입할 수 있음) 및 또한 트리아졸, 예컨대 톨릴트리아졸과 1,3,5-티아디아졸 예컨대 2,5-비스(알킬디티오)-1,3,4-티아디아졸과의 조합을 포함한다. 1,3,4-티아디아졸은 일반적으로 공지된 절차에 의해 히드라진 및 이황화탄소로부터 합성된다. 예를 들어, 미국특허번호 2,765,289; 2,749,311; 2,760,933; 2,850,453; 2,910,439; 3,663,561; 3,862,798; 및 3,840,549 를 참조한다.
녹 또는 부식 억제제는 본 명세서의 구현예에서 사용하기 위한 다른 유형의 억제 첨가제이다. 이러한 물질은 모노카르복실산 및 폴리카르복실산을 포함한다. 적합한 모노카르복실산의 예는 옥탄산, 데칸산 및 도데칸산이다. 적합한 폴리카르복실산은 긴 오일 지방산, 올레산, 리놀렌산 등과 같은 이러한 산으로부터 제조되는 다이머 및 트라이머 산을 포함한다.
다른 유용한 유형의 녹 억제제는 알케닐 숙신산 및 알케닐 숙신산 무수물 부식 억제제 예컨대, 테트라프로페닐숙신산, 테트라프로페닐숙신산 무수물, 테트라데세닐숙신산, 테트라데세닐숙신산 무수물, 헥사데세닐숙신산, 헥사데세닐숙신산 무수물 등을 포함할 수 있다. 또한, 알코올 예컨대 폴리글리콜을 가진 알케닐기에서 8 내지 24 개의 탄소 원자를 갖는 알케닐 숙신산의 하프-에스테르가 유용하다. 다른 적합한 녹 또는 부식 억제제는 에테르 아민; 산 포스페이트; 아민; 폴리에톡시화된 화합물 예컨대 에톡시화된 아민, 에톡시화된 페놀, 및 에톡시화된 알코올; 이미다졸린; 아미노숙신산 또는 이의 유도체 등을 포함한다. 이러한 녹 또는 부식 억제제의 혼합물이 사용될 수 있다. 본원에 기재된 변속기 유체 제형에서의 부식 억제제의 양은 제형의 총 중량에 기초하여 약 0.01 내지 약 2.0 중량% 범위일 수 있다.
밀봉 팽윤제
본원에 기재된 윤활 조성물은 밀봉 팽윤제 예컨대 알코올, 알킬벤젠, 치환된 술포란 또는 미네랄 오일 (이는 엘라스토머 물질의 팽윤을 야기함) 을 임의로 함유할 수 있다. 알코올-유형 밀봉 팽윤제는 낮은 휘발성 선형 알킬 알코올이다. 적합한 알코올의 예는 데실 알코올, 트리데실 알코올 및 테트라데실 알코올을 포함한다. 본원에 기재된 조성물과 결합하여 사용하기 위한 밀봉 팽윤제로서 유용한 알킬벤젠의 예는 도데실벤젠, 테트라데실벤젠, 디노닐-벤젠, 디(2-에틸헥실)벤젠 등을 포함한다. 치환된 술포란의 예는 참조로서 본원에 포함된 미국특허번호 4,029,588 에 기재되어 있다. 밀봉 팽윤제로서 유용한 미네랄 오일은 통상적으로 높은 나프탈렌 또는 방향족 함량을 갖는 저점도 미네랄 오일이다. 본원에 기재된 윤활 조성물에서 사용되는 경우, 밀봉 팽윤제는 전형적으로 윤활 조성물의 총 중량에 기초하여 약 1 내지 약 30 중량%, 바람직하게는 약 2 내지 약 20 중량%, 가장 바람직하게는 약 5 내지 약 15 중량% 를 포함한다.
소포제
일부 구현예에 있어서, 거품 억제제는 본원에 기재된 윤활 조성물에 사용하기에 적합한 다른 성분을 형성할 수 있다. 거품 억제제는 실리콘, 폴리아크릴레이트 등으로부터 선택될 수 있다. 본원에 기재된 엔진 윤활 제형에서의 소포제의 양은 제형의 총 중량에 기초하여 약 0.001 중량% 내지 약 0.1 중량% 범위일 수 있다. 또다른 예로서, 소포제는 약 0.004 중량% 내지 약 0.10 중량% 의 양으로 존재할 수 있다.
본원에 기재된 조성물을 제형화하는데 사용되는 첨가제는 각각 기유로 또는 다양한 하위-조합으로 혼화될 수 있다. 그러나, 첨가제 농축물 (즉, 첨가제 추가 희석제, 예컨대 탄화수소 용매) 을 동시에 사용하는 모든 성분을 혼화하는 것이 적합하다. 첨가제 농축물의 사용은 첨가제 농축물의 형태인 경우 성분의 조합으로 제공되는 상호 호환성의 이점을 가진다. 또한, 농축물의 사용은 혼화 시간을 감소시키고, 혼화 오차의 가능성을 줄인다.
보편적으로, 적합한 윤활 유체는 하기 표에 열거된 범위로 첨가제 성분을 포함할 수 있다.
표 2
Figure 112013060741073-pat00010
실시예
하기 비-제한적인 실시예는 본 명세서의 하나 이상의 구현예의 특징 및 장점을 추가로 예시하기 위해 제공된다. 하기 표에서의 시험된 모든 유체는 전체적으로 제형화된 윤활 유체 조성물을 제공하기 위해 표 2 에 보여지는 바와 같은 성분을 포함한다. 분산제가 유체의 전기 전도성에 어떠한 영향을 주는지 입증하기 위해, 시험된 모든 유체는 윤활 유체 조성물의 총 중량에 기초하여 윤활 유체 조성물에 120 중량 ppm 칼슘을 제공하기에 충분한 일정량의 과염기화된 칼슘 술포네이트를 함유한다. 하기 분산제를 표 4 의 실시예에서 사용하였다. 분산제는 분산제의 특정한 숙신산 또는 무수물 대 폴리이소부텐 (SA/PIB) 비로 확인되었다.
표 3
Figure 112013060741073-pat00011
표 4 에 있어서, 모든 분산제는 본 명세서의 분산제이다. 분산제의 양은 310, 620 및 930 중량 ppm 의 질소를 각각의 윤활 유체 조성물에 제공하기 위해 변화된다. 윤활 유체의 전도성을 측정하였고 약 300 pS/m 내지 약 1500 pS/m 범위였다.
표 4
Figure 112013036980813-pat00006
표 5 에 있어서, 표 4 에서와 같은 윤활 유체 조성물에 동일한 양의 질소를 제공하기 위해 비교 분산제 10-16 을 사용하였다. 비교 분산제를 함유하는 윤활 유체의 전기 전도성은 약 1300 pS/m 내지 약 6100 pS/m 범위이었다. 유체에 대한 목표 전기 전도성은 약 1700 pS/m 이하였다. 유체의 전기 전도성을 실온, 약 22 ℃ 에서 측정하였다.
표 5
Figure 112013036980813-pat00007
일반적으로 상기 표는 윤활 조성물에서의 분산 첨가제의 양이 증가하기 때문에 (B+P)/N 비가 더 높아지고, 윤활 유체 전기 전도성이 더 높아진다는 것을 입증한다. 하기 실시예에서, ASTM D-665A 에 따른 24 시간 방청 시험에 제공되고 1700 pS/m 이하의 전도성을 갖는 윤활 유체에 제공시 금속-함유 청정제가 갖는 효과를 입증하였다. 표 6 에서의 모든 유체를 각각의 윤활 조성물에 대해 나타나는 칼슘 및 질소의 총량을 줄 수 있도록 변화되는 양의 청정제 및 분산제를 사용하여 완전하게 제형화시켰다.
표 6
Figure 112013036980813-pat00008
상기 표에 의해 보여지는 바와 같이, 특정 분산제 및 일정양의 청정제는 윤활 유체가 방청 시험 및 전도성 시험 모두를 통과하는지 여부를 결정하는데 중요하다. 유체 1-4 는 방청 시험 모두를 통과하고 1700 pS/m 이하의 전기 전도성을 갖는 유일한 유체이었다. 유체 5 및 6 에 보여지는 바와 같이, 윤활 유체에서 질소의 양의 증가는 비교적 낮은 양의 청정제를 사용하는 경우 방청 시험에 실패한 유체를 초래한다. 청정제의 양이 유체 7-9 에서와 같이 유체가 방청 시험을 통과하도록 증가되는 경우, 분산 첨가제가 얼마나 많이 사용되는 지와 무관하게 너무 높은 전기 전도성을 갖는 유체 7-9 를 초래하였다.
본 명세서의 다른 구현예는 본원에 개시된 본 발명의 상세설명 및 실시를 고려하여 당업자에게 명백할 것이다. 상세설명 및 청구항에서 사용되는 바와 같이 "단수" 표현은 하나 이상의 것을 지칭할 수 있다. 다르게 나타내지 않는 한, 성분의 양, 특성, 예컨대 분자량, 퍼센트, 중량%, 비, 반응 조건, 및 상세설명 및 청구항에서 사용되는 것들을 표현하는 모든 수는 모든 예에서 용어 "약" 으로 수정될 수 있는 것으로 이해된다. 따라서, 반대로 나타내지 않는 한, 상세설명 및 청구항에서 설정된 수적 변수는 본 발명에 의해 얻으려는 원하는 특성에 좌우되어 변화될 수 있는 근사값이다. 적어도, 청구범위에 대한 균등론에 의해 응용을 제한하지 않지만, 각각의 수적 변수는 적어도 보고된 유효 숫자의 수를 고려하여 통상적인 라운딩 기법으로 해석되어야 한다. 본 발명의 넓은 범위를 설정한 수적 범위 및 변수가 근사값일지라도, 특정 실시예에서 설정된 수치는 가능한 정확하게 보고된 것이다. 그러나, 임의의 수치는 본질적으로 이의 각각의 시험 측정값에서 발견되는 표준 편차로부터 필수적으로 야기되는 특정 오차를 함유한다. 상세설명 및 실시예는 단지 예로서 고려되고, 본 발명의 실제 범위 및 사상은 하기 청구항에 의해 나타나는 것으로 의도된다.

Claims (24)

  1. (a) 히드로카르빌 치환된 카르복실산 또는 무수물 및 (b) 아민의 반응 생성물을 포함하는 분산 첨가제 조성물로서, 반응 생성물이 2400 ppm 내지 10,000 중량 ppm 이하 범위의 질소 함량, 및 0:1 내지 0.8:1 의 붕소와 인 대 질소 ((B+P)/N) 중량비를 가지고, 금속 청정제와 조합된 분산 첨가제 조성물이 300 pS/m 내지 1700 pS/m 미만의 윤활 조성물에 전기 전도성을 제공하기에 효과적인 분산 첨가제 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서, 반응 생성물이 5,000 내지 8,000 중량 ppm 범위의 질소 함량을 가지는 분산 첨가제 조성물.
  3. 제 1 항에 있어서, 반응 생성물이 1.6 미만의 산 또는 무수물 대 히드로카르빌 몰비를 가지는 분산 첨가제 조성물.
  4. 제 1 항에 따른 분산 첨가제 조성물 및 알칼리 또는 알칼리 토금속 청정제를 포함하는 윤활 조성물로서, 청정제가 윤활 조성물에 600 중량 ppm 미만의 금속을 제공하기에 충분한 양으로 존재하는 윤활 조성물.
  5. 제 4 항에 있어서, 청정제가 윤활 조성물에 60 내지 600 중량 ppm 미만의 금속을 제공하기에 충분한 양으로 존재하는 윤활 조성물.
  6. 제 4 항에 있어서, 윤활 조성물의 총 중량에 기초하여 분산 첨가제 조성물로부터의 질소의 양이 930 중량 ppm 미만이고, 청정제로부터의 금속의 양이 5 내지 150 중량 ppm 인 윤활 조성물.
  7. 제 4 항에 있어서, 분산 첨가제 조성물이 윤활 조성물에 300 내지 1000 중량 ppm 질소를 제공하기에 충분한 양으로 존재하는 윤활 조성물.
  8. 제 4 항에 있어서, 분산 첨가제 조성물이 윤활 조성물에 300 내지 900 중량 ppm 질소를 제공하기에 충분한 양으로 존재하는 윤활 조성물.
  9. 하기를 포함하는 변속기:
    전기 모터;
    윤활 유체;
    상기 윤활 유체는 상기 전기 모터에 접촉되고;
    상기 윤활 유체는 (1) 윤활 점도의 오일; 및 (2) (a) 히드로카르빌 치환된 카르복실산 또는 무수물 및 (b) 아민의 반응 생성물을 포함하는 분산 첨가제 조성물 (반응 생성물이 2400 내지 10,000 중량 ppm 이하 범위의 질소 함량, 0:1 내지 0.8:1 의 붕소와 인 대 질소 ((B+P)/N) 중량비를 가지고, 금속 청정제와 조합된 분산 첨가제 조성물은 분산 첨가제 조성물 및 300 pS/m 내지 1700 pS/m 미만의 윤활 조성물에 전기 전도성을 제공하기에 효과적임) 을 포함함.
  10. 제 9 항에 있어서, 분산 첨가제 조성물이 5,000 내지 8,000 중량 ppm 범위의 질소 함량을 가지는 변속기.
  11. 제 9 항에 있어서, 분산 첨가제 조성물이 1.6 미만의 산 또는 무수물 대 히드로카르빌 몰비를 가지는 변속기.
  12. 제 9 항에 있어서, 윤활 유체가 금속 함유 청정제를 추가로 포함하고, 청정제는 윤활 유체에 600 중량 ppm 미만의 금속을 제공하기에 충분한 양으로 존재하는 변속기.
  13. 제 9 항에 있어서, 청정제가 윤활 유체에 60 내지 600 중량 ppm 미만의 금속을 제공하기에 충분한 양으로 존재하는 변속기.
  14. 하기를 포함하는 하이브리드 자동차용 윤활 조성물:
    (1) 윤활 점도의 기유;
    (2) (a) 히드로카르빌 치환된 카르복실산 또는 무수물 및 (b) 아민으로부터 유도된 분산 첨가제 (분산 첨가제가 2400 내지 10,000 중량 ppm 이하의 질소 함량, 0:1 내지 0.8:1 의 붕소와 인 대 질소 ((B+P)/N) 중량비를 가짐); 및
    (3) 금속-함유 청정제,
    분산 첨가제와 금속-함유 청정제는 300 pS/m 내지 1700 pS/m 미만의 전기 전도성을 윤활 조성물에 제공하는데 효과적임.
  15. 제 14 항에 있어서, 분산 첨가제가 5,000 내지 8,000 중량 ppm 범위의 질소 함량을 가지는 윤활 조성물.
  16. 제 14 항에 있어서, 분산제가 숙신이미드 분산제를 포함하는 윤활 조성물.
  17. 제 14 항에 있어서, 분산 첨가제가 1.6 미만의 산 또는 무수물 대 히드로카르빌 몰비를 가지는 윤활 조성물.
  18. 제 14 항에 있어서, 청정제가 윤활 조성물에 600 중량 ppm 미만의 금속을 제공하기에 충분한 양으로 존재하는 윤활 조성물.
  19. 제 14 항에 있어서, 청정제가 60 내지 600 중량 ppm 미만의 금속을 제공하기에 충분한 양으로 존재하는 윤활 조성물.
  20. 하기를 포함하는 하이브리드 자동차를 윤활하기 위한 다용도 윤활 유체의 제공방법:
    300 pS/m 내지 1700 pS/m 미만의 전기 전도성을 가지는 윤활 조성물을 제공하기 위해 윤활 점도의 오일을 분산 첨가제 및 금속-함유 청정제와 혼화하는 단계 (분산 첨가제가 2400 내지 10,000 중량 ppm 이하 범위의 질소 함량, 및 0:1 내지 0.8:1 의 붕소와 인 대 질소 ((B+P)/N) 중량비를 가짐).
  21. 제 20 항에 있어서, 분산 첨가제가 5,000 내지 8,000 중량 ppm 범위의 질소 함량을 가지는 방법.
  22. 제 20 항에 있어서, 분산 첨가제가 1.6 미만의 산 또는 무수물 대 히드로카르빌 몰비를 가지는 방법.
  23. 제 20 항에 있어서, 청정제가 윤활 조성물에 600 중량 ppm 미만의 금속을 제공하기에 충분한 양으로 존재하는 방법.
  24. 제 20 항에 있어서, 청정제가 윤활 조성물에 60 내지 600 중량 ppm 미만의 금속을 제공하기에 충분한 양으로 존재하는 방법.
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