KR20060052118A - 증강된 항셔더 내구성 및 핸들링 특성을 가진 동력 전달유체 - Google Patents

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Abstract

증강된 마찰 내구성 및 종이, 스틸 및 증진된 마찰 재료, 예컨대, 탄소 섬유상에 향상된μ/v 특성을 갖고 이것이 피부 민감성 및 관련된 건강, 안정성, 및 환경 문제에 대해 최소한의 고려를 수행하는 윤활제 조성물이 제공되는 마감된 동력 전달 유체가 구성성분을 함유하는 1,2-이치환된 이미다졸린을 형성하는 조건하에서 윤활 베이스 오일, 지방족 모노산 예컨대, 올레산, 이소스테아르산과 폴리아민을 반응함으로써 제조된 마찰 변형제를 포함할 수 있고, 여기서 추가로 모노 또는 디산 또는 무수물로 잔기 활성 질소의 아크릴화하여 증강된 마찰을 갖는 마찰 변형제 조성물 및 핸들링 특성을 수득한다.

Description

증강된 항셔더 내구성 및 핸들링 특성을 가진 동력 전달 유체{POWER TRANSMISSION FLUIDS WITH ENHANCED ANTISHUDDER DURABILITY AND HANDLING CHARACTERISTICS}
[도면의 간단한 설명]
도 1 는 본 발명에 따른 통상의 자동 변속기 유체 A 및 자동 변속기 유체 B 사이의 비교를 예시적으로 그래프로 나란히 나타내었다.
도 2 는 LFW-1 시험 수행을 위한 장치를 묘사한 도식이다.
[본 발명의 배경기술]
본원은 개선된 마찰 내구성 및 종이, 금속 및 증진된 마찰 재료상에 μ/v 특성을 갖는 유체에 관한 것이다. 본 발명에 기재된 유체는 개선된 핸들링 특성 및, 개선된 항-셔더 내구성을 나타낼 수 있다. 본 발명은 장치, 예컨대, 상기 유체를 가진 윤활된 동력 전달 유체 장치를 포함한다.
신규하고 증진된 전달 시스템은 자동차 산업에 의해 발달되었다. 상기 신규한 시스템은 종종 고에너지 조건을 포함한다. 그러므로, 구성성분 보호 기 술은 증진하는 시스템의 에너지 요구의 증가를 만족시키고 연료 효율성을 촉진하고, 저속도 및 고속에서 만족스러운 마찰 조건을 확장하기 위해 개발이 필요하다.
승용차 및 중부하(heavy duty) 차량에 사용된 신규하고 증강된 전달 시스템은 차량 기술 진보로서 디자인이 지속적으로 더욱 정교해진다. 상기 디자인은 차량 작동성, 신뢰성, 및 연료 효율성 개선을 위한 필요로부터 초래된다. 전세계적으로 차량 제조업자는 차량 보증기간 및 이의 차량에 서비스 간격을 증가시키고 있다. 이는 변속기 및 변속기 유체가 더욱 긴 시간 동안 정비없이 신뢰할 수 있게 작동하게 디자인되어야 하는 것을 의미한다. 유체의 경우에, 이것은 더 긴 드레인(drain) 간격을 의미한다. 특히 저온에서, 차량 작동성의 개선을 위한 제조는 -40℃에서 유체 점도를 위해 정밀한 조건이 부여되었다.
더 긴 드레인(drain) 간격 및 더욱 엄격한 작동 조건을 위해서, 제조는 유체 내산화성의 조건을 증가시키고, 차량 연비(개선된 전단 안정성)로 점도의 적은 변화가 요구되고, 유체가 변속기용으로 제공되는 마모 방지의 양이 증가되었다. 차량의 연료 효율 개선 및 에너지 손실을 감소하기 위해, 최근 제조업자는 습식 시동 클러치 또는 토크 컨버터 클러치로서 모두 지속적으로 클러치를 미끄러지게 사용한다. 상기 장치는 유체 마찰성의 제어를 매우 정밀하게 요구한다.
총 차량 연료 효율성을 개선하는 방법에 대한 끊임없는 연구는 에너지 손실의 상대적인 큰 원(source)으로서, 엔진 및 자동 변속기사이에 사용된 토크 컨버터, 또는 유체 커플링을 확인하였다. 토크 컨버터가 유체 커플링이기 때문에, 이는 고체 디스크형 클러치만큼 효율적이지 않다. 작동 조건의 임의의 세트에 서(엔진 속도, 조절판 위치, 대지 속도(ground speed)변속기 기어(gear)비), 구동과 토크 컨버터의 피동 원(member) 사이에 상대속도 차이가 있다. 이의 상대속도 차이는 토크 컨버터로부터 열이 방산(放散)되는 손실된 에너지를 나타낸다.
변속기 빌더에 의해 사용된 총 차량 연료 효율성을 개선하는 방법의 하나는 토크 컨버터를 "락킹(locking)"할 수 있는 클러치 기계를 토크 컨버터로 만들었다. "락킹" 은 구동 및 토크 컨버터의 피동 원(member)사이에 상대 운동을 제거하여 유체 커플링에서 에너지 손실이 없음을 말한다. 상기 "락킹" 또는 "락-업(lock-up)" 클러치는 큰 도로 속도에서 에너지 손실을 획득하는데 매우 효과적이다. 그러나, 이는 낮은 속도에서 사용될 때, 차량 작동이 거칠고, 엔진 진동이 피동 열차를 통해 전달된다. 거친 작동 및 엔진 진동은 구동자에게 허용되지 않는다.
차량이 연동된 토크 컨버터 클러치로 작동될 수 있는 시간 퍼센트가 더 높은 수록, 더 나은 연료 효율 차량이 된다. 토크 컨버터 클러치의 추가 세대는 "슬리핑(slipping)" 또는 "연속 슬라이딩 모드(continuously sliding mode)" 로 작동하게 개발되었다. 상기 장치는 많은 이름을 가지고 있지만 일반적으로 연속 슬리핑 토크 컨버터 클러치로 언급된다. 상기 장치와 락-업 클러치사이의 차이는 이들이 토크 컨버터의 피동원 및 구동 사이의 일부 상대 운동하는 것, 정상적으로 상대 속도 50 내지 500 rpm이다. 슬리핑의 느린 속도는 개선된 차량 성능에 대해 진동 댐퍼만큼 슬리핑 클러치가 작동하게 한다. 반면, "락-업"형 클러치는 약 50 mph이상의 도로 속도에서만 사용될 수 있고, "슬리핑" 형 클러치는 25mps 만큼 낮은 속도에서 사용되어, 상당히 많은 에너지 손실을 잡을 수 있 다. 이것이 차량 제조업자에게 매우 흥미를 끄는 특성이다.
엔진과 변속기 사이에 에너지 손실을 감소하기 위한 또다른 접근법은 습식 시동 클러치를 사용하는 것이다. 습식 시동 클러치는 쉬프팅(shifting) 클러치와 비슷하지만 차량 전체 에너지를 조종할 수 있도록 제조되었다. 그러므로, 이는 쉬프팅 클러치보다 물리적으로 더 큰 경향이다. 그러나, 토크 컨버너 클러치로서, 이는 전체적인 차량 운전성 및 승차감을 개선하기 위해 연속적으로 미끄러진다.
연속 슬리핑 클러치는 모든 변속기 유형에 적합하다. 연속 슬리핑 토크 컨버터 클러치 및/또는 습식 시동 클러치는 변속기 유형, 예컨대, 통상의 자동 변속기, 연속 무단 변속기(CVTs), 수동(manual) 변속기, 및 듀얼 클러치 변속기로 관례적으로 사용된다.
연속 슬리핑 클러치, 예컨대, 연속 슬리핑 토크 컨버터 클러치는, 이들로 사용된 자동 변속기 유체(ATF)의 매우 엄격한 마찰 조건을 부여한다. 유체는 아주 양호한 마찰 대 속도 관계, 즉 마찰은 속도가 증가하면 항상 증가되야 한다. 만약 증가하는 속도에 마찰이 감소되면, 자발형 진동 상태(self-exciting vibrational state)가 동력 전달 계통내에 제공될 수 있다. 상기 현상은 일반적으로, "스틱-슬립(stick-slip)" 또는 "동력 마찰 진동(dynamic frictional vibration)"으로 불리고 차량내에 낮은 속도 진동 또는 "셔더(shudder)"로서 자체내에 나타난다. 클러치 떨림는 운전자에게 큰 문제점일 수 있다. 차량을 진동 또는 셔더 없는 작동시키는 유체는 양호한 "항-셔더(anti-shudder)" 특성을 갖는다고 말한다. 유체가 새로운(new) 것일 때, 우수한 마찰 대 속도 관계를 가질 뿐만 아니라 유체의 수명기간동안 이의 마찰성을 유지해야만 하고 이것이 변속기의 수명기간이 될 수 있다. 차량의 항-셔더 성능의 수명은 일반적으로 "항-셔더 내구성"으로 언급된다.
스틸 푸쉬 벨트 또는 체인 구동 베리에이터가 장착된 연속 무단 변속기 및 슬리핑 클러치 시스템을 윤활하는 것은 단순한 문제가 아니다. 이는 슬리핑 클러치용 우수한 페이퍼-온-스틸 마찰 및 베리에이터용 스틸-온-스틸 마찰 제공의 특이한 증거의 요구를 나타낸다. 상기 조건을 만족하기 위한 요구를 해결하는 것은 유체가 작동하는 온도의 광범위에서 요구되는 마찰 성능의 내구성을 제공을 해야하는 것이 추가로 필요하다. 그러므로, 마찰 변형제 시스템은 광범위한 작동 조건, 예컨대 광범위한 온도에서 스틸-온-스틸 마찰 및 페이퍼-온-스틸 마찰의 매우 정밀한 제어를 제공해야만 한다.
이전 성과는 미국 특허 번호 제 5,750,476; 5,811,377; 5,840,662; 5,840,663; EP 0393769 B2; EP 0877784 B1; 기타에 기재된 것 뿐만 아니라, 이미다졸이 없다고 하는 미국 특허 번호 제 5,395,539에 기재된 것를 포함한다.
이전 성과에도 불구하고 공업적으로 필요성을 해결할 수 있는 조성물 및 방법에 대한 필요성이 남아있다. 동력 전달 유체, 예컨대, 자동 변속기용으로 쉽게 제형될 수 잇는 하기 기재된 임의 화합물을 알아내고, 요구되는 특성, 예컨대, 유체의 항-셔더 내구성을 확장하는 특성을 제공하는 특이한 용액을 제공한다.
[본 발명의 요약]
본 발명의 측면은 증강된 마찰 내구성 및 μ/v 특성, 특히 양의 μ/v 곡선을 나타낼 수 있고 페이퍼, 스틸 및 증가된 마찰 재료, 예컨대, 탄소 섬유상에서 예상되는 사용기간동안 높은 정적 용량을 유지할 수 있는 것을 갖는 개선된 동력 전달 유체에 관한 것이다.
본 발명의 또다른 측면은 피부 민감성 및 관련된 건강, 안전성, 및 환경 문제에 대해 최소한의 고려를 수행하는 윤활 조성물을 제공한다.
본 발명의 측면에서, 동력 전달 유체, 특히 자동 변속기 유체를 개선하는 방법 및 조성물을 제공한다.
본 발명의 구현에서, 윤활 베이스 오일, 구성성분을 함유하는 1,2-이치환된 이미다졸린의 혼합물을 형성하기 위한 조건하에서, 지방족 모노산 예컨대, 올레산, 이소스테아르산과 폴리아민의 반응으로 제조된 마찰 변형제, 및 임의의 기타 성능 증강 첨가제를을 포함하는 유체 조성물이다. 모노 또는 이산 또는 무수물과 잔기 활성 질소의 아크릴화는 증강된 마찰 및 핸들링 특성을 갖는 마찰 변형제("FM")화합물을 수득한다.
본 발명의 하나의 측면에서, 유체는 예컨대, 하기 화학식 I 및 II 로 나타내는 화합물을 포함하는 지방족 카르복실산과 폴리아민의 반응 생성물, 특히 1,2-이치환된 이미다졸린을 포함하는 화합물을 생산하는 조건하에서 수득된 반응 생성물을 포함한다:
[화학식 I]
Figure 112005056833329-PAT00001
및
[화학식 II]
Figure 112005056833329-PAT00002
(식중, 화학식 R1 는 C3 내지 C30 직쇄 또는 분지형 알킬, 알케닐, 아릴, 또는 이의 헤테로원자 유도체로 이루어진기 또는 프로필렌 이소부틸렌 및 말단, 중간 및 비닐리덴 이중결합을 갖는 고도의 올레핀으로부터 유도된 올리고머/폴리머로서 히드로카빌기로 이루어진 군, 및 이의 헤테로유도체로부터 선택될 수 있고; "n"은 0 내지 5의 범위일수 있다); 및/또는 상기 반응 생성물은 이차 카르복실산 또는 카르복실산 유도체와 후-처리된다.
동력 전달 유체로서 제형된 유체는 하나 이상의 유용성 무회 분산제, 예컨대 숙신이미드 분산제, 숙신 에스테르 분산제, 숙신산 에스테르-아미드 분산제, 만니히 베이스 분산제, 이의 인산화 및/또는 붕산화 형태의 유효량을 포함할 수 있다.
본 발명의 측면에 따른 유체 제형은 상용되는 부가 첨가제, 예컨대, 예를 들어, 공기 방출(air expulsion) 첨가제, 항산화제, 부식억제제, 기포 억제제, 금속 성 세정제, 유기 인 화합물, 봉합 팽창제(seal-swell), 점도 지수 향상제, 통상적인 양으로 사용되는 EP 첨가제를 포함한다.
본 발명의 측면에 따른 유체는 공업 기어 또는 자동차 기어로 사용하기 위해 제형될 수 있다. 자동차 측면에서, 유체는 동력 전달 장치 예컨대, 하나 이상의 전자적으로 제어된 컨버터 클러치, 슬리핑 토크 컨버터, 락-업 토크 컨버터, 시동 클러치 및 하나 이상의 쉬프팅 클러치; 또는 차동 장치를 사용하는 변속기로 사용하기 위해 제형될 수 있다. 예를 들어, 락-업 및 듀얼 클러치, 세미-자동 변속기, 자동화된 수동 변속기, 및 연속 무단 변속기(CVT)를 포함하는 자동 변속기를 혼입하는 것을 포함하며, 하기 화학식 I 및/또는 II, 또는 이의 후-처리된 반응 생성물, 하나 이상의 무회 분산제, 및 임의의 하나 이상의 기타 성능 첨가제, 소포제, 항마모제, 부식억제제, EP 첨가제, 금속성 세정제, 유기 인 화합물(들), 녹억제제, 봉합 팽창제, 점도 지수 향상제로 구성된 마찰 변형제를 포함하는 유체는 자동 변속기에서 사용될 수 있다.
본 발명은 산화 분해에 대한 안정성을 개선하기 위한 방법, 즉 하기에 나타낸 화학식 I 내지 VI로 나타낸 마찰 변형제(들)의 유효량을 유체내로 혼입함으로써 동력 전달 유체내에서 상대적으로 일정한 운동마찰계수의 지속 기간을 촉진하는 바와 같은 상기 추가 구현을 포함한다.
[본 발명의 상세한 설명]
까다로운 소비자의 요구를 만족시키는 차량은 내구성 및 차량 시스템내에 모든 성능이 요구된다. 가장 중요한 시스템의 하나는 바퀴로 자동차 엔진에 의 해 산출되는 동력을 전달하는 동력 전달 시스템("변속기")이다. 이는 차량내에 가장 복잡한 시스템중에 하나고, 또한 진단, 수리 또는 교환시 비용이 많이드는 것의 하나이다. 그중에서, 변속기는 플레이트를 갖는 클러치, 토크 컨버터, 및 기어 비를 변화함으로써 바퀴에 전달된 동력을 바꾸는 다수의 기어를 일반적으로 포함한다.
심미안있는 소비자(Discriminating consumers)는 일차적으로 고성능, 낮은 유지비(서비스 사이에 고연비), 연장된 평균 수명기간을 요구한다. 그러나, 새로운 변속기 기술의 출현으로, 이전에 승인된 구표준 성능은 이제 문제가 되고 있다.
연속 무단 변속기 (CVT)가 장착된 차량 및 공기역학적인 바디 디자인의 진보뿐만 아니라 전자적으로 제어된 컨버터 클러치 (ECCC) 디자인의 출현은, 더 놓은 에너지 밀도 및 더 높은 작동 온도로 작동되는 경향의 작은 변속기를 갖는 승용차를 만들었다. 상기 변화는 더 나은 토크 및 마찰 내구성을 포함하는 새롭고 특이한 성능 특성을 갖는 자동 변속기 유체를 제형하기 위해 윤활제 공급자에게 문제를 제기했다.
본래 기기 제조업자(Original equipment manufacturers)(OEMs) 는 항마모 분야에 중요한 성능을 유지하면서 ECCC, CVT, 및 기타 디자인의 요구를 만족할 수 있는 마찰 특성을 갖는 자동 변속기 유체를 요구하였다.
연장된 변속기 유체 수명 및 높은 정지 용량의 내구성 및 운동 마찰 계수의 개선된 내구성에 대해, OEM 자동차 디자이너 및 공급자의 요구를 만족시키기 위한 방법, 자동 변속기와 연관된 문제점을 해결하는 효율적인 방법에 대해 오랫동안 느껴왔던 필요성이 존재한다.
본 발명은 현저한 분해없이 장기간동안, 이의 수명동안 양호한 성능을 보이고 충분한 운동 마찰 계수를 보일수 있는 자동 변속기 유체를 제공함으로써 윤활하는 유체내에 개선된 내구성, 예를 들어, 연장된 항-셔더 내구성을 가지고 산화반응에 대한 개선된 안정성에 대해 오랫동안 느껴왔던 필요성에 대한 반응이다.
마찰 변형제 낮은 미끄러짐 속도에서 표면(예를 들어, 토크 컨버터 클러치 또는 쉬프팅 클러치의 구조재)사이에 마찰을 감소하는 자동 변속기 유체내에서 사용될 수 있다. 결과는 양의 기울기를 갖는 마찰 대 속도(μ-v) 곡선이고, 이것은 차례로 부드러운 클러치를 적용하고 "스틱-슬립(stick-slip)" 작용(예를 들어, 셔더, 소음, 및 거친 이동)을 최소화 한다.
항-셔더 내구성 및 운동 마찰 계수로 감소된 진동으로 산화에 대한 안정성과 같은 증가하는 바람직한 성질이 복잡하고 문제점을 제기한다. 동력 전달 유체내에 통상적인 마찰 변형제의 증가된 양의 식별하기 쉬운 용액에 대조하여, 증가된 농도는 유체에 의해 나타낸 총 마찰 수준이 실제로 감소될 수 있다. 마찰 계수를 임의의 최소값 아래로 감소하는 것은 변속기내의 클러치의 수용량이 역으로 감소될수 있기 때문에 요구되지 않아서 변속기가 작동할 때, 클러치가 더욱 슬립된다. 클러치 마모는 증가하고 클러치는 원하지 않은 슬립에 의해 상하게 된다.
종래 기술에서 상기 및 기타 이의를 처리하기 위해, 본 발명에 따른 유체는 필수 구성성분과 같이, 지방 카르복실산 (ROOH) 및 폴리아민(PA), 예를 들어, 화학 식 I 및/또는 II로 나타낸 1,2-이치환된 이미다졸린의 혼합물을 생산하기에 충분한 조건에서 반응 생성물, 및/또는 임의의 화학식 III-VI으로 나타낸 화합물을 수득하기 위해 2차 카르복실산 또는 카르복실산 유도체로 후-처리된 상기 반응 생성물을 포함한다. 최종 반응 생성물의 조성물은 카르복실산 및 폴리아민의 몰비에 의해 측정될 수 있다.
일반화된 구조 I 내지 VI는 본 발명에 따른 다양한 유체 구현에서 사용하는 전형적인 마찰 변형제를 예시하여 나타낸다. 상기 마찰 변형제는 하기에 기재된바와 같은 조건하에서 형성될 수 있다.
제 1 산(R1COOH)과 폴리아민(들)의 반응 생성물은 하기 화학식 I으로 나타내는 화합물 및 하기 화학식 II로 나타내는 화합물을 함유하는 혼합물을 생산할 수 있다. 제 1 유기산의 폴리 아민에 대해 몰 과량이 사용된다.
[화학식 I]
Figure 112005056833329-PAT00003
및
[화학식 II]
Figure 112005056833329-PAT00004
제 1 카르복실살 대 폴리아민의 몰비는 상기 반응 생성물의 요구되는 조성물에 따라 다양할 수 있다. 일반적으로, 몰비는 적합하게 약 1.0 내지 약 2.0의 범위에서 선택될 수 있고, 추가 예로서, 약 1.2 내지 약 1.6의 범위일 수 있다. 예를 들어, 낮은 몰비에서, 상기 조성물은 원칙적으로 화학식 I로 나타내는 화합물(들)로 우세하게 구성될 수 있고, 반면, 높은 몰비에서, 상기 조성물은 원칙적으로 화학식 II로 나타내는 화합물(들)로 우세하게 구성될 수 있다. 몰비는 폴리아민에 대한 제 1 카르복실산의 과량에 상응될 수 있다.
대표적인 제 1 산은 R1 모이어티(moiety)를 제공하는 것이다. R1 모이어티는 또 다른것과 독립적일 수 있고, C3 내지 C30 선형 또는 분지형 알킬, 알케닐 또는 아릴기 또는 이의 헤테로원자 유도체, 예컨대, 하나의 예로써, 헤테로 원자를 갖는 알킬일 수 있다. 그러므로 본 발명은, 제 1 산의 조합을 이용하여, 이의 하나의 구현에서, 계획한다. 대표적인 모이어티는 지방산 예컨대, 라우르산, 미리스트산, 팔미트산, 스테아르산, 이소스테아르산, 도데센산, 헥사데센산, 올레산, 이소-올레산, 리놀레산, 아라키드산, 또는 이의 임의의 조합을 포함한다. R1 기는 4-도데실벤조산, 2-헥사데실니코틴산, 및 4-폴리이소부틸산과 같은 히드로카르빌 방향족 산이 혼입될 수 있다. 적합한 마찰 변형제는 폴리아민, 예컨대, 트리에틸렌 테트라민과 올레산 또는 이소스테아르 산에 의해 예시된 지방산의 반응으로부터 수둑된 것을 포함한다.
R1 의 헤테로원자 유도체는 당업자에 의해 이해될 수 있는 바와 같이,O, S, N, 및/또는 P를 포함할 수 있다.
대표적인 폴리아민은 화학식 I 내지 VI (n= 0 내지 5)로 나타내는 화합물에 의해 내포되는 바와 같이 선형, 또는 분지형일 수 있다. 폴리에틸렌 아민의 예시적인 분류는 -(CH2CH2NH)x - (식중, x는 1 내지 10의 정수 일수 있고, 추가 예로써, x 는 1 내지 6의 정수 일 수 있다)의 내부 반복 유닛을 포함한다. 폴리아민이 화학식 H2N-(CH2CH2NH)x-CH2 CH2NH2로 나타내고, x 가 1인 경우, 이는 디에틸렌 트리아민이고, x 가 2일 때, 이는 트리에틸렌 테트라민이고, x가 3일 때, 이는 테트라에틸렌 펜타민이고, 이것은 적합한 폴리아민 중에 하나이다. 고도의 폴리아민의 상업적 혼합물 또한 적합하다. 아미노기는 방향족 또는 지방족 고리 구조, 예컨대, o-페닐렌디아민, p-페닐렌디아민, 4,4'-디아미노디페닐아민, 멜라민, 또는 1,8-디아미노-p-멘탄, 기타의 부분의 일부이거나 결합될 수 있다.
예를 들어, 선택된 제 1 산, 예컨대 C17H33COOH, 및 적합하게 선택된 폴리아민의, 예컨대, x = 2일 때, 약 120℃ 내지 약 180℃, 예컨대 약 150℃의 범위로 적합하게 승온된 온도에서 약 4 내지 약 3의 몰비로 충분한 시간동안, 예컨대, 약 5 내지 약 20 시간 또는, 추가 예로써, 약 12 내지 16시간 동안의 반응은 하기 화학식 I 및 II로 나타낸 화합물(들)(식중, R1 은 C17H35 모이어티이다)을 함유하는 반응 생성물을 생산할 수 있다. 기재된 화학식 I으로 나타낸 화합물 대 기재된 화학 식 II로 나타낸 화합물의 상대비는 원칙적으로, 약 2:1일 수 있다. 기타 비가 가능할 수 있다. 화학식 I로 나타낸 화합물(들) 대 화학식 II로 나타낸 화합물(들)의 상대비는 카르복실산 대 폴리아민의 비로 측정될 수 있다.
본 발명의 구현은 유체, 예컨대, 동력 전달 유체 또는 농축물이고, 이것은 하나 이상의 화학식 I 및/또는 화학식 II으로 나타낸 화합물을 포함한다.
하나이상의 제 2 유기산 (R2COOH)와 화학식 I 및/또는 II로 나타내는 화합물(들)을 포함하는 혼합물의 후-처리(또는 반응 생성물)가 수행될 수 있다. 제 2 유기산은 모든 반응성 질소 원자를 아크릴화하기 위한 충분한 양으로 화학식 III으로 나타낸 화합물(들) 및 화학식 IV로 나타낸 화합물(들)을 포함하는 제 2 혼합물 (또는 제 2 반응생성물)이 수득될 수 있다.
[화학식 III]
Figure 112005056833329-PAT00005
및
[화학식 IV]
Figure 112005056833329-PAT00006
아크릴화의 수준은, 일반적으로, 약 0% 내지 약 100%일 수 있고 추가 예시 는 예를 들어, 약 50% 내지 약 100%일 수 있다.
대표적인 제 2 산은 R2 모이어티를 제공하는 것이다. R2 모이어티는 또 다른 것에 독립적일 수 있고, C3 내지 C30 선형 또는 분지형 알킬, 알케닐, 또는 아릴, 또는 이의 헤테로원자 유도체, 예컨대, 하나의 예로써 헤테로원자를 갖는 알킬일 수 있다. 그러므로 본 발명의 또한 제 1 산의 조합으로 계획한다. 대표적인 모이어티는 지방산 예컨대, 라우르산, 미리스트산, 팔미트산, 스테아르산, 이소-스테아르산, 도데센산, 헥사데센산, 올레산, 이소-올레산, 리놀레산, 아라키드산으로부터의 것, 또는 이의 임의의 혼합물을 포함한다. R2 기는 히드로카르빌 방향족 또는 헤테로방향족 산, 예컨대, 4-도데실벤조산, 2-헥사데실니코틴산, 또는 4-폴리이소부틸 벤조산, 기타가 혼입될 수 있다.
R2 의 헤테로원자 유도체는 당업자가 이해할 수 있듯이 O, S, N, 및/또는 P 원자를 포함한다.
본 발명의 구현에서 유체, 예컨대, 동력 전달 유체 또는 농축물이고 이는, 구조 III 및 IV으로 나타낸 하나 이상의 화합물을 함유한다.
과량의 치환된 무수물, 예컨대, 치환된 숙신산 또는 무수물과 화학식 I 및 II로 나타낸 화합물을 포함하는 혼합물의 후-처리가 수행될 수 있다. 치환된 유기산 또는 무수물의 양은 화학식 V로 나타낸 화합물(들) 및 화학식 VI로 나타낸 화합물을 포함하는 화합물의 혼합물을 생산하기 위해 모든 또는 반응성 질소의 부분을 아크릴화하기 충분한 양일 수 있다.
[화학식 V]
Figure 112005056833329-PAT00007
및
[화학식 VI]
Figure 112005056833329-PAT00008
아크릴화의 수준은 일반적으로 약 0% 내지 약 100%일 수 있고 추가 예시는 예를 들어, 약 50% 내지 약 100% 범위일 수 있다.
대표적인 치환된 유기산 및 무수물은 R3 및 R4 모이어티에 상응하는 것이다. R3 및 R4 모이어티는 서로 독립적일수 있고, 적합한 반응물의 조합의 용도를 반영할 수 있다. R3 및 R4 기는 H, -OH, -OR, -COOH, -SH, -SR, 직쇄, 분지형 알킬, 알케닐 라디칼 또는 프로필렌, 이소부틸렌 및 말단, 내부, 및 비닐리덴 이중결합을 갖는 고도의 올레핀의 올리고머 또는 중합체 형의 히드로카르빌기로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. R3 및 R4 의 분자량은 다양하고 1000 amu 만큼 클수 있다. R 은 선형, 분지형, 또는 환형내에 30 개 이하의 탄소 원자, 예를 들어, 16 개 내지 22 개 탄소 원자를 갖는 알킬 또는 알케닐기를 나타낸다.
따라서, 대표적인 치환된 유기산 및 무수물은 저분자량, 오일-불용성 산 또는 무수물을 포함한다. 예는 숙신산 무수물, 프탈산 무수물, 타르타르산, 시트르산, 말레산, 및 메르캅토숙신산을 포함한다.
적합한 후-처리 반응물은 산촉매로 선형 α-올레핀의 이성화하고 난 후 말레산 무수물과 반응하여 제조된 숙신산 무수물이다. 상기 제조 방법은 예를 들어, 참고문헌으로 혼입된, 미국 특허 번호 제 6,548,458; 5,620,486; 5,393,309; 5,021,169; US 4,958034; 4,234,435; 3,676,089; 3,361,673; 및 3,172,892 및 유럽 특허 0623631 B1에 기재되었다.
본 발명의 구현은 유체, 예컨대, 동력 전달 유체 또는 농축물이고, 이는 화학식 V 및/또는 VI으로 나타낸 하나 이상의 화합물(들)을 함유한다.
상기에 기재된 마찰 변형제(들)은 아크릴화 수준에서 진동 때문에 가교 생성물 및 부산물을 혼입할 수 없는 조성물을 어느 정도까지 이상화한다.
본 발명에 따른 유체는 임의의 상기 화합물의 조합을 포함하며, 화학식 I 내지 VI로 나타낸 것중에서 하나 이상의 화합물을 함유할 수 있다. 화합물의 적합한 혼합물은 예를 들어, 화학식 I로 나타낸 화합물의 혼합물, 화학식 II로 나타낸 화합물의 혼합물, 화학식 III로 나타낸 화합물의 혼합물, 화학식 IV로 나타낸 화합물의 혼합물, 화학식 V로 나타낸 화합물의 혼합물, 화학식 VI로 나타낸 화합물의 혼합물, 화학식 I로 나타낸 화합물(들) 및 화학식 II로 나타낸 화합물(들)의 혼합물, 화학식 III로 나타낸 화합물(들) 및 화학식 IV로 나타낸 화합물의 혼합물, 화학식 V로 나타낸 화합물(들) 및 화학식 VI로 나타낸 화합물(들)의 혼합물, 화학식 I, II, III, 및 IV로 나타낸 것들 중으로부터의 화합물의 혼합물, 화학식 I, II, V 및 VI으로 나타낸 것 중으로부터의 화합물의 혼합물을 포함한다.
적합한 반응물 및 시약의 조합은 R1 이 올레일 또는 이소스테아릴이고, R3 및/또는 R4 는 이성화된 α-올레핀 유도된 히드로카르빌기인 화합물을 포함하는 마찰 변형제 조성제를 생산하기 위해 선택될 수 있다. 추가로, R3 및/또는 R4 은 약 200 내지 약 950 amu 의 분자량을 갖는 폴리이소부틸렌의 모이어티 또는 C16 내지 C22 이성화된 α 올레핀이 포함될 수 있다. 화학식 I 내지 VI로 나타낸 화합물은 미국 특허 번호 제 3,254,025; 3,502,677; 4,686,054; 및 4,857,214에 기재된 바와 같이, 각각 무기산, 예컨대, 인산, 아인산, 황산으로 처리되고,붕산화, 말리이트화될 수 있다.
마감된 오일-함유 동력 전달 유체내의 상기 구성성분의 수준은 약 0.01 내지 약 10 % (중량 %)의 범위일 수 있다. 적합한 범위는 약 0.1 내지 약 5.0 중량% 이다. 예를 들어, 상기 구성성분은 화학식 V 및 화학식 VI로 나타낸 화합물의 혼합물을 포함할 수 있다.
분산제 (유용성)
본 발명의 측면에서, 유체는 하나 이상의 유용성 유형 분산제, 예컨대, 숙신이미드 분산제, 숙신 에스테르 분산제, 숙신산 에스테르-아미드 분산제, 만니히 (Mannich) 베이스 분산제, 이의 인산화 및/또는 붕산화 형을 포함할 수 있다. 본 발명에 따른 유체, 예컨대, 동력 전달 유체의 총 분산제 함량은 0.1 내지 20 중량 %로 다양할 수 있다. 추가 예로써, 적합한 범위는 약 2.0 내지 약 7.0 중량%일 수 있다.
유용성 분산제는 무회 분산제 예컨대, 숙신이미드 분산제, 만니히 베이스 분산제, 및 중합성 폴리아민 분산제가 포함될 수 있다. 히드로카르빌-치환된 숙신산 아크릴화제가 사용되어 히드로카르빌-치환된 숙신이미드를 제조한다. 히드로카르빌-치환된 숙신산 아크릴화제는, 제한하지 않고, 히드로카르빌-치환된 숙신산, 히드로카르빌-치환된 숙신산 무수물, 히드로카르빌-치환된 숙신산 할로겐화물(특히 산 불화물 및 산 염화물), 및 히드로카르빌-치환된 숙신산의 에스테르 및 저급 알코올(예를 들어, 7 개의 탄소 원자수 이하를 포함하는 것), 즉, 카르복실 아크릴화제로서 작용할 수 있는 히드로카르빌-치환된 화합물을 포함한다.
히드로카르빌 치환된 아크릴화제는 말레산 무수물과 적당한 분자량의 염소화 폴리올레핀 또는 폴리올레핀과 반응함으로써 제조된다. 유사한 카르복실산 반응물은 아크릴화제를 제조하기 위해 사용될 수 있다. 상기 반응물은 제한하지 않고, 산성 할로겐화물 및 저급 지방족 에스테르를 포함하며, 말레산, 푸마르산, 말산, 타르타르산, 이타콘산, 이타콘산 무수물, 시트라콘산, 시트라콘산 무수물, 메사콘산, 에틸말레산 무수물, 디메틸말레산 무수물, 에틸말레산, 디메틸말레산, 헥실말레산 등을 포함한다.
올레핀의 분자량은 치환된 숙신산 무수물의 의도된 용도에 따라 다양할 수 있다. 전형적으로, 치환된 숙신산 무수물은 약 8 내지 약 500 개의 탄소 원자의 히드로카르빌을 가질 것이다. 그러나, 윤활유 분산제로 사용된 치환된 숙신산 무수물은 전형적으로 약 40 내지 약 500 개의 탄소 원자의 히드로카르빌을 가질 것이다. 치환된 숙신산 무수물 제조에 사용된 올레핀이 저분자량 올레핀 단량체 예컨대, 에틸렌, 프로필렌, 및 이소부틸렌의 중합반응의 결과로 상이한 분자량 구성성분의 혼합물을 포함할 수 있기 때문에, 고분자량 치환된 숙신산 무수물로, 이는 더욱 정확하게 수평균분자량(Mn)로 말할 수 있다.
말레산 무수물 대 올레핀의 몰비는 아주 다양할 수 있다. 예를 들어, 약 5:1 내지 약 1:5, 또는 예를 들어, 약 1:1 내지 약 3:1으로 다양할 수 있다. 약 500 내지 약 7000의 수평균 분자량을 갖는 폴리이소부틸렌과 같은 올레핀, 또는 추가 예로써, 약 800 내지 약 3000 이상 및 에틸렌-알파-올레핀 공중합체로, 말레산 무수물은 화학량적인 과량, 예를 들어 올레핀 몰당 약 1.1 내지 약 3 몰 말레산 무수물로 사용될 수 있다. 미반응 말레산 무수물은 생성된 반응 혼합물로부터 증발시킬 수 있다.
폴리알케닐 숙신산 무수물을 통상적으로 감소하는 조건, 예컨대 촉매적 수소화반응을 이용함으로써 폴리알킬 숙신산 무수물로 전환시킬 수 있다. 촉매적 수소화반응용, 적합한 촉매는 탄소상의 팔라듐이다. 게다가, 폴리알케닐 숙신이미드는 유사한 감소 조건을 이용하여 폴리알킬 숙신이미드로 전환시킬 수 있다.
본 발명에 사용된 숙신산 무수물상의 폴리알킬 또는 폴리알케닐 치환체는 일반적으로 폴리올레핀으로부터 유도되고, 이것은 모노-올레핀 특히, 1-모노-올레핀, 예컨대, 에틸렌, 프로필렌, 및 부틸렌의 중합체 또는 공중합체이다. 사용된 모노-올레핀은 약 2 내지 약 24 개의 탄소 원자, 또는 추가예로써, 약 3 내지 약 12 개의 탄소 원자이다. 기타 적합한 모노-올레핀은 프로필렌, 부틸렌, 특히 이소부틸렌, 1-옥텐, 및 1-데센을 포함한다. 상기 모노-올레핀으로부터 제조된 폴리올레핀은 1-옥텐 및 1-데센으로부터 제조된 폴리프로필렌, 폴리부텐, 폴리이소부텐, 및 폴리알파올레핀을 포함한다.
일부 구현에서, 무회 분산제는 이미드기를 형성할 수 있는 하나 이상의 일차 아미노 기를 갖는 아민의 하나 이상의 알케닐 숙신이미드기 포함될 수 있다. 알케닐 숙신이미드는 통상적인 방법, 예컨대, 하나 이상의 일차 아미노 기를 포함하는 아민과 알케닐 숙신산 무수물, 산, 산-에스테르, 산 할로겐화물, 또는 저급 알킬 에스테르를 가열함으로써 형성될 수 있다. 알케닐 숙신산 무수물은 폴리올레핀 및 말레산 무수물의 혼합물을 약 180℃-220℃에서 가열함으로써 쉽게 제조될 수 있다. 폴리올레핀은 겔 투과 크로마토그래피(gel permeation chromatography)(GPC)로 측정함으로써 약 300 내지 약 3000의 수평균분자량을 갖는, 저급 모노-올레핀, 예컨대, 에틸렌, 프로필렌, 이소부텐 등의 중합체 또는 공중합체일 수 있다.
무회 분산제를 형성하는데 사용될 수 있는 아민은 이미드기 및 하나 이상의 추가의 일차 또는 이차 아미노기를 형성하기 위해 반응할 수 있는 하나 이상의 일차 아미노기 및/또는 하나 이상의 히드록실기를 갖는 임의 것을 포함한다. 대표적인 예를 하기를 포함한다: N-메틸-프로판디아민, N-도데실프로판디아민, N-아미노 프로필-피페라진, 에타놀아민, N-에탄올-에틸렌디아민, 등을 포함한다.
적합한 아민은 알킬렌 폴리아민, 예컨대 프로필렌 디아민, 디프로필렌 트리아민, 디-(1,2-부틸렌)트리아민, 및 테트라-(1,2-프로필렌)펜타민이 포함될 수 있다. 추가 예는 화학식 H2N(CH2CH2NH)nH(식중, n은 약 1 내지 약 10의 정수일 수 있다)로 나타낼 수 있는 에틸렌 폴리아민을 포함한다. 상기는 n 이 혼합물의 평균인 이의 혼합물을 포함하며 하기를 포함한다: 에틸렌 디아민, 디에틸렌 트리아민 (DETA), 트리에틸렌 테트라민 (TETA), 테트라에틸렌 펜타민 (TEPA), 펜타에틸렌 헥사민 (PEHA), 등. 상기 에틸렌 폴리아민은 각 말단에 일차 아민을 가져 모노-알케닐숙신이미드 및 비스-알케닐숙신이미드가 형성될 수 있다. 상용되는 에틸렌 폴리아민 혼합물은 분지형 종 및 환형 종, 예컨대 N-아미노에틸 피페라진, N,N'-비스(아미노에틸)피페라진, N,N'-비스(피페라지닐)에탄, 등 화합물의 소량이 포함될 수 있다. 상업적 혼합물은 상응하는 디에틸렌 트리아민 내지 테트라에틸렌 펜타민의 범위에 있는 대략 총괄적인 조성물을 가질 수 있다. 폴리알케닐 숙신산 무수물 대 폴리알킬렌 폴리아민의 몰비는 약 1:1 내지 약 3.0:1일 수 있다.
일부 구현에서, 무회 분산제는 2 종 이상의 상기 물질을 포함하며, 폴리에틸렌 폴리아민, 예를 들어, 트리에틸렌 테트라민 또는 테트라에틸렌 펜타민과 적당한 분자량의 폴리올레핀, 예컨대 폴리이소부텐과 비치환된 폴리카르복실산 또는 무수물, 예를 들어, 말레산 무수물, 말레산, 푸마르산, 등의 반응으로 제조된 탄화수 소 치환된 카르복실산 또는 무수물의 반응의 생성물을 포함한다.
또한 본 발명에 기재된 분산제 제조에 적합한 폴리아민은 N-아릴페닐렌디아민, 예컨대 N-페닐페닐렌디아민, 예를 들어, N-페닐-1,4-페닐렌디아민, N-페닐-1,3-페닐렌디아민, 및 N-페닐-1,2-페닐렌디아민; 아미노티아졸 예컨대 아미노티아졸, 아미노벤조티아졸, 아미노벤조티아디아졸, 및 아미노알킬티아졸; 아미노카르바졸; 아미노인돌; 아미노피롤; 아미노-인다졸린논; 아미노메르캅토트리아졸; 아미노퍼이미딘; 아미노알킬 이미다졸, 예컨대 1-(2-아미노에틸) 이미다졸, 1-(3-아미노프로필) 이미다졸; 및 아미노알킬 모르폴린, 예컨대 4-(3-아미노프로필) 모르폴린을 포함한다. 상기 폴리아민은 미국 특허 번호 제 4,863,623 및 제 5,075,383에 더욱 상세하게 기재된다. 상기 폴리아민은 부가적인 장점, 예컨대 항-마모 및 항산화제(antioxidancy)를 제공하여 최종 생성물을 제공할 수 있다.
히드로카르빌-치환된 숙신이미드를 형성하는데 유용한 추가의 폴리아민은 미국 특허 번호 제 5,634,951 및 제 5,725,612에 기재된 바와 같이 분자내의 하나 이상의 1차 또는 2차 아미노기 및 하나 이상의 3차 아미노기를 갖는 폴리아민을 포함한다. 적합한 폴리아민의 예는 N,N,N",N"-테트라알킬디알킬렌트리아민 (두개 말단 3차 아미노기 및 하나 중심 2차 아미노기), N,N,N',N"-테트라알킬트리알킬렌테트라민 (하나의 말단 3차 아미노기, 2개 내부 3차 아미노기 및 하나의 말단 1 차아미노기), N,N,N',N",N'"-펜타알킬트리알킬렌테트라민 (하나의 말단 3차 아미노기, 두개 내부 3차 아미노기 및 하나의 말단 2차 아미노기), 트리스(디알킬아미노알킬)-아미노알킬메탄 (3개 말단 3차 아미노기 및 1개 말단 1차 아미노기), 등 화 합물을 포함하고, 여기서, 알킬기는 동일하거나 상이하고 전형적으로 각각 약 12개 탄소 원자이하를 포함하고, 각각 약 1 내지 약 4 개의 탄소 원자가 포함될 수 있다. 추가 예로써, 상기 알킬기는 메틸 및/또는 에틸기일 수 있다. 상기 유형의 폴리아민 반응물은 디메틸아미노프로필아민 (DMAPA) 및 N-메틸 피페라진이 포함될 수 있다.
본 발명의 사용에 적합한 히드록시아민은 히드로카르빌-치환된 숙신산 또는 무수물과 반응 할 수 있는 하나 이상의 1차 또는 2차 아민을 함유하는 화합물, 올리고머 또는 중합체를 포함한다. 본 발명의 사용에 적합한 히드록시아민은 아미노에틸에타놀아민 (AEEA), 아미노프로필디에타놀아민 (APDEA), 에타놀아민, 디에타놀아민 (DEA), 부분적으로 프로폭실화 헥사메틸렌 디아민 (예를 들어 HMDA-2PO 또는 HMDA-3PO), 3-아미노-1,2-프로판디올, 트리스(히드록시메틸)아미노메탄, 및 2-아미노-1,3-프로판디올을 포함한다.
아민 대 히드로카르빌-치환된 숙신산 또는 무수물의 몰비는 약 1:1 내지 약 3.0:1의 범위일 수 있다. 아민 대 히드로카르빌-치환된 숙신산 또는 무수물의 몰비의 또 다른 예는 약 1.5:1 내지 약 2.0:1일 수 있다.
앞선 분산제는 또한 예를 들어, 미국 특허 번호 제 5,789,353에 기재된 바와 같이 예를 들어, 말레산 무수물 및 붕산으로 상기 분산제를 처리하거나 예를 들어, 미국 특허 번호 제 5,137,980에 기재된 바와 같이 노닐페놀, 포름알데히드 및 글리코산으로 상기 분산제를 처리하여 제조된 후-처리 분산제일 수 있다.
만니히 베이스 분산제는 약 1 내지 약 7 개의 탄소 원자 (특히 포름알데히드 및 이의 유도체)를 함유하는 하나 이상의 지방족 알데히드, 및 폴리아민 (특히 폴리알킬렌 폴리아민)으로 상기 고리에 전형적으로 긴 사슬 알킬 치환체를 갖는 알킬 페놀의 반응 생성물일 수 있다. 예를 들어, 만니히 베이스 무회 분산제는 약 1 몰비의 사슬 탄화수소-치환된 페놀과 약 1 내지 약 2.5 몰의 포름알데히드 및 약 0.5 내지 약 2 몰의 폴리알킬렌 폴리아민와의 축합으로 형성될 수 있다.
만니히 폴리아민 분산제의 제조용 탄화수소원은 충분히 포화된 석유 분획 및 올레핀 중합체, 예컨대 약 2 내지 약 6 개의 탄소 원자를 갖는 모노-올레핀의 중합체로부터 유도된 것일 수 있다. 탄화수소원은 일반적으로, 예를 들어, 40 개 탄소 원자이상이고 추가 예로써, 50 개의 탄소 원자이상을 함유하여 분산제에 충분한 유용성을 제공한다. 약 600 및 약 5,000사이의 GPC 수평균분자량을 갖는 올레핀 중합체는 쉬운 반응성 및 저비용의 이유로 적합하다. 그러나, 고분자의 중합체가 또한 사용될 수 있다. 특히 적합한 탄화수소원은 이소부텐 중합체 및 라피네이트 I 스트림의 혼합물로 제조된 이소부틸렌 중합체이다.
적합한 만니히 베이스 분산제는 약 1 내지 약 2.5 몰의 포름알데히드 및 약 0.5 내지 약 2 몰의 폴리알킬렌 폴리아민과 긴 사슬 탄화수소-치환된 페놀의 약 1 몰 비율로 축합함으로써 형성된 만니히 베이스 무회 분산제일 수 있다.
무회 분산제로서 적합한 중합 폴리아민 분산제는 염기 아민기 및 유용성기(예를 들어, 약 8 개이상의 탄소 원자을 갖는 현수기 알킬기)를 포함하는 중합체이다. 상기 재료는 다양한 단량체 예컨대 데실 메타크릴레이트, 비닐 데실 에테르로, 또는 상대적으로 고분자 올레핀과 아미노알킬 아크릴레이트 및 아미노 알킬 아 크릴아미드로부터 형성된 혼성중합체에 의해 설명된다. 중합성 폴리아민 분산제의 예는 미국 특허 번호 제 3,329,658; 3,449,250; 3,493,520; 3,519,565; 3,666,730; 3,687,849; 및 3,702,300에 진술된다. 중합성 폴리아민는 히드로카르빌 폴리아민을 포함하고, 여기서 히드로카르빌기는 상기에 기재된 라피네이트 I 스트림 및 이소부텐의 중합반응 생성물로 구성된다. PIB-아민 및 PIB-폴리아민은 또한 사용된다.
상기 기재된 무회 분산제의 제조 방법은 당업자에게 공지되어있고, 특허 문헌에 보고되었다. 예를 들어, 이전 유형의 다양한 무회 분산제의 합성은 하기 특허에 기재되어있다: 참고문헌으로 삽입된 미국 특허 번호 제 2,459,112; 2,962,442, 2,984,550; 3,036,003; 3,163,603; 3,166,516; 3,172,892; 3,184,474; 3,202,678; 3,215,707; 3,216,936; 3,219,666; 3,236,770; 3,254,025; 3,271,310; 3,272,746; 3,275,554; 3,281,357; 3,306,908; 3,311,558; 3,316,177; 3,331,776; 3,340,281; 3,341,542; 3,346,493; 3,351,552; 3,355,270; 3,368,972; 3,381,022; 3,399,141; 3,413,347; 3,415,750; 3,433,744; 3,438,757; 3,442,808; 3,444,170; 3,448,047; 3,448,048; 3,448,049; 3,451,933; 3,454,497; 3,454,555; 3,454,607; 3,459,661; 3,461,172; 3,467,668; 3,493,520; 3,501,405; 3,522,179; 3,539,633; 3,541,012; 3,542,680; 3,543,678; 3,558,743; 3,565,804; 3,567,637; 3,574,101; 3,576,743; 3,586,629; 3,591,598; 3,600,372; 3,630,904; 3,632,510; 3,632,511; 3,634,515; 3,649,229; 3,697,428; 3,697,574; 3,703,536; 3,704,308; 3,725,277; 3,725,441; 3,725,480; 3,726,882; 3,736,357; 3,751,365; 3,756,953; 3,793,202; 3,798,165; 3,798,247; 3,803,039; 3,804,763; 3,836,471; 3,862,981; 3,872,019; 3,904,595; 3,936,480; 3,948,800; 3,950,341; 3,957,746; 3,957,854; 3,957,855; 3,980,569; 3,985,802; 3,991,098; 4,006,089; 4,011,380; 4,025,451; 4,058,468; 4,071,548; 4,083,699; 4,090,854; 4,173,540; 4,234,435; 4,354,950; 4,485,023; 5,137,980; 및 Re 26,433.
적합한 무회 분산제의 예는 붕산화 분산제이다. 붕산화된 분산제는 상기 분자내에 염기성 질소 및/또는 하나 이상의 히드록실기를 갖는 무회 분산제, 예컨대 숙신이미드 분산제, 숙신아미드 분산제, 숙신 에스테르 분산제, 숙신 에스테르-아미드 분산제, 만니히 베이스 분산제, 또는 히드로카르빌 아민 또는 폴리아민 분산제를 보로네이팅(보레이팅)함으로써 형성될 수 있다.
상기에 기재된 무회 분산제의 다양한 유형을 보로네이팅하기 위해 사용될 수 있는 방법은 미국 특허 번호 제 3,087,936; 3,254,025; 3,281,428; 3,282,955; 2,284,409; 2,284,410; 3,338,832; 3,344,069; 3,533,945; 3,658,836; 3,703,536; 3,718,663; 4,455,243; 및 4,652,387에 기재되었다.
붕산화된 분산제는 붕소로 처리된 고분자량 분산제를 포함하여 붕산화된 분산제가 붕소의 약 2 중량 % 이하를 포함한다. 또다른 예로서, 붕산화된 붕산제는 붕소의 약 0.8 중량 % 이하가 포함될 수 있다. 추가 예로서, 붕산화된 분산제는 붕소의 약 0.1 내지 약 0.7 중량 % 가 포함될 수 있다. 또다른 예로서, 붕산화된 분산제는 붕소의 약 0.25 내지 약 0.7 중량 %가 포함될 수 있다. 추가 예로서, 붕산화된 분산제는 붕소의 약 0.35 내지 약 0.7 중량 %가 포함될 수 있 다. 분산제는 쉽게 조작하기 위해 적합한 점도의 오일에 용해시킬 수 있다. 첨가된 임의의 희석제 오일 없이, 주어진 중량 퍼센트는 순수한 분산제용으로 이해될 수 있다.
분산제는 유기산, 무수물, 및/또는 알데히드/페놀 혼합물로 추가 처리될수 있다. 상기 공정은 예를 들어, 탄성체 씰(seal)과의 양립성이 증강될 수 있다. 붕산화된 분산제는 추가로 붕산화된 분산제의 혼합물이 추가로 포함될 수 있다. 추가 예로서, 붕산화된 분산제는 질소-함유 분산제가 포함될 수 있고/있거나 인이 유리될 수 있다.
기타 첨가제
동력 전달 유체는 자동 변속기 유체 제형물 및 기어 윤활제로 사용되는 유형의 통상적인 첨가제가 또한 포함될 수 있다. 상기 첨가제는 제한하지 않고 소포제 (기포 억제제), 항산화제, 항-녹 첨가제, 항마모 첨가제, 착색제, 부식억제제, 분산제, 금속 비활성제, 금속성 세정제, 유기 인 화합물, 유동점 강하제(Pour Point Depressants), 봉합 팽창제 및/ 점도 지수 향상제를 포함한다. 첨가제는 일반적으로 C.V. Smalheer 등, [Lubricant Additive, p. 1-11 (1967)] 및 미국 특허 번호 제 4,105,571, 기타에 기재되었다. 부가적인 첨가제는 상용되는 것을 포함한다.
소포제
일부 구현에서, 본 발명에 따른 유체는 기포 억제제(들)을 포함하고 이는 상기 조성물 사용에 적합한 또다른 구성성분이다. 기포 억제제는 실리콘, 폴리 아크릴레이트, 계면활성제 등으로부터 선택될 수 있다. 본 발명에 기재된 변속기 유체 제형물의 소포제의 양은 제형물의 총 중량에 대해 약 0.001 중량% 내지 약 0.5 중량%의 범위일 수 있다. 추가 예로서, 소포제는 약 0.01 중량% 내지 약 0.1 중량%의 양으로 존재될 수 있다.
항산화제 첨가제
일부 구현에서, 항산화제 화합물은 상기 조성물 내에 포함된다. 항산화제 페놀성 항산화제, 방향족 아민 항산화제, 황화 페놀성 항산화제, 및 유기 아인산염, 기타를 포함한다. 페놀성 항산화제의 예는 2,6-디-tert-부틸페놀, 3차 부틸화 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-가교 폴리알킬 페놀, 및 4,4'-티오비스(2-메틸-6-tert-부틸페놀), N,N'-디-sec-부틸-페닐렌디아민, 4-이소프로필아미노디페닐아민, 페닐-α-나프틸 아민, 페닐-α-나프틸 아민, 디아릴아민 예컨대 디페닐아민 및 고리-알킬화 디아릴아민 예컨대 고리-알킬화 디페닐아민를 포함한다. 예는 입체 장애 3차 부틸화 페놀, 비스페놀 및 신남산 유도체 및 이의 조합을 포함한다. 본 발명에 기재된 변속기 유체 조성물내의 항산화제의 양은 상기 유체 제형물의 총 중량에 대해 약 0.01 내지 약 10 중량 %일 수 있다. 추가 예로서, 항산화제는 약 0.1 중량 % 내지 약 2.0 중량 %의 양으로 존재될 수 있다.
항-녹 첨가제
본 발명에 따른 유체 조성물은 하나 이상의 녹 또는 부식 억제제가 포함될 수 있다. 상기 재료는 모노카르복실산 및 폴리카르복실산을 포함한다. 적합한 모노카르복실산의 예는 옥탄산, 데칸산 및 도데칸산이다. 적합한 폴리카르복실산은 다이머산 및 트리머산, 예컨대, 톨유 지방산, 올레산, 리놀레산등 과 같은 상기 산으로부터 제조된다. 녹 억제제의 유용한 기타 유형은 알케닐 숙신산 및 알케닐 숙신산 무수물 부식억제제 예컨대, 예를 들어, 테트라프로페닐숙신산, 테트라프로페닐숙신산 무수물, 테트라데세닐숙신산, 테트라데세닐숙신산 무수물, 헥사데세닐숙신산, 헥사데세닐숙신산 무수물 등이 포함될 수 있다. 폴리글리콜과 같은 알코올을 갖는 알케닐기내에 약 8 내지 약 24 개의 탄소 원자를 갖는 알케닐 숙신산의 반(half) 에스테르가 또한 유용하다. 기타 적합한 녹 또는 부식억제제는 에테르 아민; 산성 인산; 아민; 폴리에톡실화 화합물 예컨대 에톡실화 아민, 에톡실화 페놀, 및 에톡실화 알코올; 이미다졸린; 아미노숙신산 또는 이의 유도체 등을 포함한다. 상기 유형의 재료는 상용된다. 상기 녹 또는 부식억제제의 혼합물이 사용될 수 있다. 본 발명에 기재된 변속기 유체 제형물내에 녹 억제제의 양은 제형물의 총 중량에 대해 약 0.01 내지 약 5.0 중량% 범위일 수 있다.
항마모 첨가제
마감된 유체의 항마모 특성은 임의로 하나 이상의 부가적인 항마모제의 첨가로 개질될 수 있다. 부가적인 항마모제는 인-함유 항마모제, 예컨대 인산, 아인산의 유기 에스테르 또는 이의 아민염를 포함하는 것을 포함한다. 예를 들어, 인-함유 항마모제는 하나 이상의 디히드로카르빌 아인산염, 트리히드로카르빌 아인 산염, 디히드로카르빌 인산염, 트리히드로카르빌 인산염, 이의 임의의 항 유사체, 및 이의 임의의 아민 염이 포함될 수 있다. 추가 예로서, 인-함유 항마모제는 하나 이상의 디부틸 수소 아인산염 및 황화 디부틸 수소 아인산염의 아민염이 포함될 수 있다.
인-함유 항마모제는 동력 전달 유체내에 인의 약 50 내지 약 500 ppm 중량을 제공하는데 충분한 양으로 존재될 수 있다. 추가 예로서, 인-함유 항마모제는 동력 전달 유체내에 인의 약 150 내지 약 300 ppm 중량을 제공하는데 충분한 양으로 존재될 수 있다.
동력 전달 유체는 인-함유 항마모제의 약 0.01 중량 % 내지 약 5.0 중량 % 가 포함될 수 있다. 추가 예로서, 동력 전달 유체는 인-함유 항마모제의 약 0.2 중량 % 내지 약 0.3 중량 % 가 포함될 수 있다. 예로서, 동력 전달 유체 디부틸 수소 아인산염의 약 0.1 중량 % 내지 약 0.2 중량 % 또는 황화 디부틸 수소인산염의 아민염의 0.3 중량 % 내지 약 0.4 중량 % 가 포함될 수 있다.
착색제 (다이)
일부 구현에서, 본 발명에 따른 유체는 검출가능한 특성의 유체를 제공하기 위해 착색제를 포함할 수 있다. 일반적으로, 아조 분류 다이, 예컨대, "the American Association of textile Chemists and Colorists and the Society of Dyers and Colourists (U.K.)" 의 색지수에 진술된 C.I. 용매 Red 24 또는 C.I. 용매 Red 164가 사용된다. 자동 변속기 유체용으로, Automatic Red Dye 가 바람직하다. 다이(Dye)는 아주 최소 양, 예컨대 마감된 유체내에 약 200 내지 약 300 ppm으로 존재한다.
부식억제제
일부 구현에서, 본 발명에 따른 유체는 구리 부식억제제가 포함될 수 있다. 적합한 구리 부식억제제는 티아졸, 트리아졸, 및 티아디아졸과 같은 화합물을 포함한다. 상기 화합물의 예는 벤조트리아졸, 톨일트리아졸, 옥틸트리아졸, 데실트리아졸, 도데실트리아졸, 2-메르캅토 벤조티아졸, 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 많은 것이 상업적 물품으로 이용가능한 1,3,4-티아디아졸, 또한 1,3,5-티아디아졸 예컨대 2,5-비스(알킬디티오)-1,3,4-티아디아졸과 트리아졸 예컨대 톨일트리아졸의 조합을 포함한다. 부식 억제제 첨가용으로 디알킬 티아디아졸에 관해서, 이전 첨가제는 극압 및 항마모 특성(본 발명에서 지시된 바와 같은 황화 지방유의 상대적으로 높은 수준과 조합하여 사용될 때)을 증강하기 위한 본 발명에 사용된 수준보다 훨씬 적은 처리 수준으로 사용되고 있다. 1,3,4-티아디아졸은 일반적으로 공지된 방법으로 히드라진 및 이산화탄소로부터 합성된다. 참고, 예를 들어, 미국 특허 번호 제 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.
기타 마찰 변형제
마찰 변형제 상기에 화학식 I-VI로 나타낸 마찰 변형제 화합물을 함유하는 본 발명에 따른 유체, 또는 임의의 상기 마찰 변형제의 조합은 종래 기술에 공지된 것을 포함하는 임의로 기타 마찰 변형제가 포함될 수 있다. 상기 기타 마찰 변형제의 예는 알킬화 또는 에톡실화 지방 아민, 아미드 글리세롤 에스테르 및 상이한 이미다졸린(또는 이의 유도체)이다.
기타 마찰 변형제를 상기 화합물, 예컨대 지방족 아민 또는 에톡실화 지방족 아민, 에테르 아민, 알콜실화 에테르 아민, 지방족 지방산 아미드, 아크릴화 아민, 지방족 카르복실산, 지방족 카르복실 에스테르, 폴리올 에스테르, 지방족 카르복실 에스테르-아미드, 이미다졸린, 3차 아민, 지방족 포스포네이트, 지방족 인산염, 지방족 티오포스포네이트, 지방족 티오인산염 등을 포함하고 여기서 지방족기는 통상적으로 하나 이상의 탄소원자를 포함하여 상기 화합물이 적합하게 유용성이 되게 한다. 추가 예로서, 지방족기는 약 8개 이상의 탄소원자가 함유될 수 있다. 또한 하나 이상의 지방족 숙신산 또는 무수물을 암모니아 또는 1차 아민과 반응시킴으로써 형성된 지방족 치환된 숙신이미드가 적합하다.
숙신이미드는 숙신산 무수물 및 암모니아 또는 1차 아민의 반응 생성물이 포함될 수 있다. 알케닐 숙신산의 알케닐기는 단쇄 알케닐기, 예를 들어, 약 12 내지 약 36 개의 탄소 원자가 포함될 수 있는 알케닐기일 수 있다. 추가로, 숙신이미드는 약 C12 내지 약 C36 지방족 히드로카르빌 숙신이미드가 포함될 수 있다. 추가 예로서, 숙신이미드는 약 C16 내지 약 C28 지방족 히드로카르빌 숙신이미드가 포함될 수 있다. 추가예로서, 숙신이미드는 약 C18 내지 약 C24 지방족 히드로 카르빌 숙신이미드가 포함될 수 있다.
숙신이미드는 참고문헌으로 삽입되 유럽 특허 출원 번호 0 020 037에 기재된 바와 같이 숙신산 무수물 및 암모니아로부터 제조될 수있다. 일부 구현에서, 숙신이미드는 하기 구조를 갖는 하나 이상의 화합물(들)이 포함될 수 있다 :
Figure 112005056833329-PAT00009
[식중, Z는 하기 구조일 수 있다:
Figure 112005056833329-PAT00010
(식중, R1 또는 R2 모두 수소거나 둘다 아닐수 있고, R1 및 R2 은 독립적으로 약 1 내지 약 34 개의 탄소 원자를 포함하는 직쇄 또는 분지쇄 탄화수소기이고 이것은 R1 및 R2 의 총 탄소 원자수가 약 11 내지 약 35 이다; X 는 암모니아 또는 1차 아민으로부터 유도된 아미노기이고); 추가로 또는 다른 방법으로 모(parent) 숙신산 무수물은 말레산, 무수물, 또는 에스테르와 약 12 내지 약 36 개의 탄소 원자를 포함하는, 선형 α-올레핀 또는 이의 혼합물의 올레핀성 이중 결합을 이성화하여 수득된 내부 올레핀의 혼합물을 수득하는 내부 올레핀과 반응하여 형성될 수 있다. 반응은 암모니아와 같은 몰량이 포함될 수 있고 물의 제거되는 승온된 온도에서 수행될 수 있다
기타 마찰 변형제의 하나의 군은 N-지방족 히드로카르빌-치환된 디에탄올 아민이고 여기서, N-지방족 히드로카르빌-치환체는 아세틸렌상 불포화가 없고 약 14 내지 약 20 개의 탄소 원자의 범위를 갖는 하나 이상의 직쇄 지방족 히드로카르빌 기이다.
적합한 기타 마찰 변형제 시스템의 적합한 예는 하나 이상의 N-지방족 히드로카르빌-치환된 디에탄올 아민 및 하나 이상의 N-지방족 히드로카르빌-치환된 트리메틸렌 디아민의 조합으로 구성되고, 여기서, N-지방족 히드로카르빌-치환체는 아세틸렌성 불포화가 없고 약 14 내지 약 20 개의 탄소 원자의 범위를 갖는 하나 이상의 직쇄 지방족 히드로카르빌기이다. 상기 마찰 변형제 시스템에 관한 추가 상세한 설명은 미국 특허 번호 제 5,372,735 및 5,441,656에 진술되어있다.
기타 마찰 변형제 시스템의 적합한 또다른 예는 (i) 동일하거나 상이한 히드록시알킬기가 각각 약 2 내지 약 4 개의 탄소 원자를 포함하고, 지방족 기가 약 10 내지 약 25 개의 탄소 원자를 포함하는 비환형 히드록시알킬기인 하나 이상의 디(히드록시알킬) 지방족 3차 아민 및 (ii) 히드록시알킬기는 약 2 내지 약 4 개의 탄소 원자를 함유하고 지방족기는 약 10 내지 약 25 개의 탄소 원자를 함유하는 비환형 히드로카르빌기인 하나 이상의 히드록시알킬 지방족 이미다졸린의 조합에 근거하는 것이다. 상기 마찰 변형제 시스템에 대해 추가 상세한 설명에 대해, 참고문헌은 미국 특허 번호 제 5,344,579일 것이다.
기타 마찰 변형제의 또다른 적합한 군은 폴리올에스테르, 예를 들어, 글리세롤 모노올레이트 (GMO), 글리세롤 모노라우레이트 (GML), 등을 포함한다.
기타 마찰 변형제는 예를 들어, 유럽 특허 공보 877784B1, 856042, 및 988357; 미국 특허 번호 제 5,750,476 및 5,942,472; 및 PCT 특허 공보 WO 97/14772 (4월 24, 1997), 기타에 기재된 것을 포함한다.
일반적으로, 조성물 구현에서, 상기 조성물, 예컨대, 동력 전달 유체 또는 첨가제 패키지는 약 5 중량%이하로 포함될 수 있고 추가 예로서, 하나 이상의 상기 기타, 첨가제, 마찰 변형제의 약 0.01 내지 약 3 중량 % 가 포함될 수 있다.
금속성 세정제
임의의 금속성 세정제는 본 발명의 동력 전달 유체내 또는 첨가제 패키지에 임의로 포함될 수 있다. 적합한 금속성 세정제는 하나 이상의 하기의 산성 물질(또는 이의 혼합물)을 갖는 알칼리 또는 알칼리 토금속의 과염기화된 염 또는 유용성 중성이 포함될 수 있다: (1) 설폰산, (2) 카르복실산, (3) 살리실산, (4) 알킬 페놀, (5) 황화 알킬 페놀, 및 (6) 하나 이상의 직접 탄소-인 연결로 특성화된 유기 인산. 상기 유기 인산은 올레핀 중합체(예를 들어, 약 1,000의 분자량을 갖는 폴리이소부틸렌)을 인화제 예컨대 삼염화인, 칠황화인, 오황화인, 삼염화인 및 황, 백색 인 및 황 할로겐화물, 또는 포스포로티오 염화물의 처리에 의해 제조된 것을 포함한다.
적합한 염은 중성 또는 마그네슘, 칼슘, 또는 아연의 과염기화된 염이 포함될 수 있다. 추가 예로서, 적합한 염은 마그네슘 설포네이트, 칼슘 설포네이트, 아연 설포네이트, 마그네슘 페네이트, 칼슘 페네이트, 및/또는 아연 페네이트가 포함될 수 있다. 예를 들어, 미국 특허 번호 제 6,482,778 참고. 상 기 염은 또다른 첨가제와 혼합 또는 단독으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 원칙적으로, 적합한 칼슘염은 기타 첨가제, 예컨대 동력 전달 유체내, 첨가제 패키지, 또는 농축물내의 유기 인산염과 조합하여 포함될 수 있다.
유용성 중성 금속-함유 세정제는 상기 세정제 내의 존재하는 산성 모이어티의 양에 관련하여 금속의 화학량적으로 동등한 양이 함유되는 상기 세정제이다. 그리하여, 일반적으로 중성 세정제는 이의 과염기화된 대조물에 비교하할 때 낮은 염기성을 갖는다. 상기 세정제를 형성하는데 사용되는 산성 재료는 카르복실산 살리실산, 알킬페놀, 설폰산, 황화 알킬페놀등을 포함한다.
금속성 세정제에 연관하여 용어, "과염화된"은 금속이 유기 라디칼보다 화학량적으로 많은 양으로 존재하는 금속염을 나타낼 때 사용된다. 일반적으로 사용된 과염기화된 염 제조 방법은 화학량적 과량의 금속 중화제 예컨대 산화금속, 수산화물, 탄산, 중탄산 또는 황화물로 산의 미네랄 오일을 50℃의 온도에서 가열하는 것 및 생성된 생성물을 여과하는 것을 포함한다. 중화 단계에서 금속의 과량의 혼입을 돕기 위한 "프로모터(promoter)"의 사용이 공지되었다. 프로모터로써 유용한 화합물의 예는 페놀성 물질, 예컨대 페놀, 나프톨, 알킬 페놀, 티오페놀, 황화 알킬페놀, 및 페놀성 물질과 포름알데히드의 축합반응 생성물; 알코올 예컨대 메탄올, 2-프로판올, 옥탄올, 에틸렌 글리콜, 스테아릴 알코올, 및 시콜로헥실헥실 알코올; 및 아민 예컨대 아닐린, 페닐렌 디아민, 페노티아진, 페닐-베타-나프틸아민, 및 도데실아민을 포함한다. 특히 효율적인 염기성 염 제조 방법은 염기성 알칼리 토금속 중화제의 과량 및 하나 이상의 알코올 프로모터와 산을 혼합 하는 방법, 및 예컨대 60℃ 내지 200℃의 승온된 온도에서 혼합물을 카보네이트화 하는 방법을 포함한다.
적합한 금속-함유 세정제의 예들은, 제한하지 않고, 상기 물질의 중성 및 과염기화된 염 예컨대, 중성나트륨 설포네이트, 과염기화된 나트륨 설포네이트, 나트륨 카르복실레이트, 나트륨 살리실레이트, 나트륨 페네이트, 황화 나트륨 페네이트, 리튬 설포네이트, 리튬 카르복실레이트, 리튬 살리실레이트, 리튬 페네이트, 황화 리튬 페네이트, 마그네슘 설포네이트, 마그네슘 카르복실레이트, 마그네슘 살리실레이트, 마그네슘 페네이트, 황화 마그네슘 페네이트, 칼슘 설포네이트, 칼슘 카르복실레이트, 칼슘 살리실레이트, 칼슘 페네이트, 황화 칼슘 페네이트, 칼륨 설포네이트, 칼륨 카르복실레이트, 칼륨 살리실레이트, 칼륨 페네이트, 황화 칼륨 페네이트, 아연설포네이트, 아연카르복실레이트, 아연살리실레이트, 아연페네이트, 및 황화 아연페네이트를 포함한다. 추가 예는 약 10 내지 약 2,000 개의 탄소 원자를 갖는 가수분해된 포스포황화 올레핀의 또는 약 10 내지 약 2,000 개의 탄소 원자를 갖는 지방족-치환된 페놀성 화합물 및/또는 가수분해된 포스포황화 알코올의 리튬, 나트륨, 칼륨, 칼슘, 및 마그네슘 염을 포함한다. 추가 예는 지방족 카르복실산 및 지방족 치환된 시클로지방족 카르복실산의 리튬, 나트륨, 칼륨, 칼슘, 및 마그네슘 염 및 유용성 유기산의 많은 기타 유사한 알칼리 및 알칼리 토금속 염을 포함한다. 또한, 2 종 이상의 상이한 알칼리 및/또는 알칼리 토금속의 중성 또는 과염기화된 염의 혼합물이 사용될 수 있다. 마찬가지로, 2종 이상의 상이한 산의 중성 및/또는 과염기화된 염 또한 사용될 수 있다.
잘 공지된 바와 같이, 과염기화된 금속 세정제는 일반적으로 마이크로 분산제 또는 콜로이드 현탁액의 형으로 무기염기의 과염기화된 양을 포함하는 것으로 여겨진다. 금속 세정제에 적용될 때 상기 용어 "유용성"은 무기염이 존재시, 용어에 대해 엄격히, 완전하게 또는 실제로 유용성일 필요가 없지만, 상기 세정제가 베이스 오일로 혼합될 때, 마치 이들이 완전하고 모두 오일에 용해되는 것처럼, 행동하는 금속 세정제를 포함하는 것을 나타낸다. 종합적으로, 상기에 언급된 다양한 금속성 세정제는 때때로 중성, 염기성, 또는 과염기화된 알칼리 금속 또는 알칼리 토 금속-함유 유기산염으로 불린다.
유용성 중성 및 과염기화된 금속성 세정제 및 알칼리 토금속-함유 세정제의 제조 방법은 당업자에게 잘 공지되어있고, 특허 문헌에 광범위하게 보고되어있다. 예를 들어, 미국 특허 번호 제2,001,108; 2,081,075; 2,095,538; 2,144,078; 2,163,622; 2,270,183; 2,292,205; 2,335,017; 2,399,877; 2,416,281; 2,451,345; 2,451,346; 2,485,861; 2,501,731; 2,501,732; 2,585,520; 2,671,758; 2,616,904; 2,616,905; 2,616,906; 2,616,911; 2,616,924; 2,616,925; 2,617,049; 2,695,910; 3,178,368; 3,367,867; 3,496,105; 3,629,109; 3,865,737; 3,907,691; 4,100,085; 4,129,589; 4,137,184; 4,184,740; 4,212,752; 4,617,135; 4,647,387; 및 4,880,550 참조.
본 발명에서 사용된 금속성 세정제는 필요하다면 알칼리 토금속 함유 세정제의 붕산화 중성 및/또는 과염기화된 알칼리를 유용성으로 할 수 있다. 붕산화 금속성 세정제 제조 방법은, 예를 들어,미국 특허 번호 3,480,548; 3,679,584; 3,829,381; 3,909,691; 4,965,003; 및 4,965,004에 기재되었다.
금속성 세정제의 유효량이 본 발명의 장점을 증강하기 위해 사용되는 반면, 전형적으로 상기 유효량은 마감된 유체의 약 0.01 내지 약 5.0 중량 %, 추가 예로서, 마감된 유체의 약 0.05 내지 약 3.0 중량 %의 범위일 수 있다.
유기 인 첨가제
동력 전달 유체 및 농축물, 또는 첨가제 패키지로서 제형될 때, 본 발명의 조성물은 유기 인산염을 포함할 수 있다. 예로서, 유기 인산염은 하기 구조를 갖는다:
R1-X2-(:X1)(R2X3)-X-R5 (식중, R1 및 R2 은 독립적으로 치환된 또는 비치환된 알킬, 아릴, 알킬아릴 또는 1 내지 24 탄소원자수를 갖는 시클로알킬 이고 X, X1, X2 및 X3 는 독립적으로 황 또는 산소일 수 있다. R1 및 R2 는 또한 치환된 헤테로원자를 함유할 수 있고, 탄소 및 수소이외에, 예컨대, 염소, 황, 산소 또는 질소일 수 있고; R5 은 반응성 올레핀으로부터 유도되고 -CH2-CHR-C(:O)O-R6; -CH2-CR7HR8; 또는 R9-OC(:O)CH2-CH--C(:O)O-R10 (식중, R 은 H 또는 R1, R6, R7, R9 과 동일하고 R10 는 R1과 동일하고 R8 는 페닐 또는 알킬 또는 알케닐 치환된 페닐 모이어티이고, 상기 모이어티는 6 내지 30 개의 탄소 원자를 갖는다)일 수 있다).
봉합 팽창제
일부 구현에서, 본 발명에 따른 유체는 봉합 팽창제, 예컨대, 유용성 디에스 테르, 유용성 설폰, 및 이의 혼합물로부터 선택된 변속기 유체 조성물를 포함한다. 일반적으로 가장 적합한 디에스테르는, C8-13 알카놀 (또는 이의 혼합물)의 아디페이트, 아제레이트, 및 세바케이트, 및 C4-C13 알카놀 (또는 이의 혼합물)의 프탈레이트를 포함한다. 2 종 이상 유형의 디에스테르 혼합물(예를 들어, 디알킬 아디페이트 및 디알킬 아제레이트, 등)이 사용될 수 있다. 상기 재료의 예는 n-옥틸, 2-에틸헥실, 이소데실, 및 아젤라산, 세박산, 및 아디프산의 트리데실 디에스테르, 및 프탈산의 n-부틸, 이소부틸, 펜틸, 헥실, 헵틸, 옥틸, 노닐, 데실, 운데실, 도데실, 및 트리데실 디에스테르를 포함한다.
일반적으로 동등한 성능을 줄 수 있는 기타 에스테르는 폴리올 에스테르이다. 적합한 설폰 봉합 팽창제는 미국 특허 번호 제 3,974,081 및 4,029,587에 기재되었다. 통상적으로 상기 생성물은 마감된 변속기 유체내에 약 0.1 중량 % 내지 약 10.0 중량 %의 범위의 수준으로 사용된다. 추가 예로서, 이는 약 0.25 중량 % 내지 약 1.0 중량 %의 양으로 제조될 수 있다.
적합한 봉합 팽창제는 (i) 아디프산, (ii) 세박산, 또는 (iii) 프탈산의 유용성 디알킬 에스테르이다. 아디페이트 및 세바케이트는 마감된 유체내의 약 1.0 내지 약 15.0 중량 % 의 범위의 양으로 사용될 것이다. 프탈레이트의 경우에, 변속기 유체내의 수준은 약 1.5 내지 약 10.0 중량 %의 범위내에 있을 것이다. 일반적으로, 아디페이트, 세바케이트 또는 프탈레이트의 더 큰 분자, "더 큰" 은 이전 범위내의 처리 속도일 것이다.
점도 지수 첨가제
본 발명의 유체 조성물 구현은 1 종 이상의 점도 지수 향상제가 포함될 것이다. 유체 조성물은 유체 변속기 또는 기어 윤활제 조성물로서 사용되기 때문에, 적합한 점도 지수 첨가제는 임의의 통상적인 점도 지수 향상제를 포함한다. 일반적으로, 점도 지수 첨가제의 예시적 분류는 폴리이소알킬렌 화합물 및 폴리메타크릴레이트 화합물, 기타이다. 점도 지수 향상제용 적합한 폴리이소알킬렌 화합물의 예는 약 700 내지 약 2,500의 평균 분자량 범위를 갖는 폴리이소부틸렌 를 포함한다. 구현은 동일하거나 상이한 분자량의 1 종이상의 점도 지수 향상제의 혼합물이 포함될 것이다. 적합한 점도 지수 향상제는 스티렌-말레산 에스테르, 폴리 알킬메타크릴레이트, 및 올레핀 공중합체 점도 지수 향상제가 포함될 것이다. 분산제 및 분산제-항산화제 점도 지수 향상제뿐만 아니라 이전 생성물의 혼합물은 또한 사용될 수 있다.
첨가제 패키지 - 희석제
임의의 화학식 I 내지 VI으로 나타낸 마찰 변형제 화합물, 또는 임의의 상기 화합물의 혼합물이 첨가제 패키지 (때때로 농축물이라고 불림)내에 제공되는 경우 상기 농축물은 쉽게 배합되고, 구성원소를 가용하고, 첨가제 페키지로 이동하는 것에 첨가시킨 적합한 담체 희석제를 포함한다. 희석유는 베이스 오일 및 첨가제 패키지를 포함하는 기타 구성원소와 양립할 필요가 있다. 첨가제 패키지는 화학식 I 내지 VI로 나타내는 하나 이상의 마찰 변형제(들)의 유효량으로 구성된 첨가제의 많은 양을 포함할 수 있고, 희석유의 소량, 및 임의로, 기타 요구되는 양립 할 수 있는 첨가제가 포함될 수 있다. 예를 들어, 희석제는 비록 광범위하게 사용될 지라도, 약 5 내지 약 20% 의 양으로 농축물내에 존재할 수 있다. 일반적으로 말해서, 다소 적은 희석제는 저운송비 및 처리속도로서 바람직하다.
본 발명에서 사용된 조성물 제형에 사용된 첨가제는 베이스 오일과 개별적으로 또는 다양한 서브-조합으로 배합될 수 있다. 그러나, 첨가제 농축물(즉, 첨가제에 희석제를 더한, 예컨대 탄화수소 용매)을 사용하여 수반하는 모든 구성성분을 배합하기에 적합하다. 첨가제 농축물의 사용은 첨가제 농축물의 형태일 때, 구성원소의 조합에 의해 상호 양립의 이점을 얻을 수 있다. 또한 농축물의 사용은 배합 시간을 감소하고 배합 에러의 가능성을 줄인다.
마감된 생성물 및 베이스 오일
본 발명에 따른 마감되 동력 전달 유체는 통상적으로(언제나 요구되지 않지만) 다량의 베이스 유 및 효율적인 첨가 수준으로 하나 이상의 화학식 I, II, III, IV, V 및/또는 VI으로 나타내는 소량의 첨가제 패키지로 제형된다.
하나의 구현에서, 동력 전달 유체 조성물은 다량의 베이스 오일 및 소량이지만 유효한 화학식 I 내지 VI로 나타낸 하나 이상의 유체 변형제를 포함하는 유체를 포함하여 제형된다. 예시적인 동력 전달 유체는 본 발명에 따른 유체 조성물을 함유하는 약 1.0 중량 % 내지 약 25 중량 % 의 첨가제 조성물을 함유할 수 이다.
본 발명에 따른 변속기 유체 조성물 제형에 사용하기 위해 적합한 베이스 오일은 임의의 합성 또는 천연 또는 이의 혼합물로부터 선택될 수 있다. 천연 오 일은 미네랄 윤활유, 예컨대 액체 석유 오일 및 용매 처리된 또는 산-처리된 파라핀, 나프텐 또는 혼합된 파라핀-나프텐 유형의 미네랄 윤활유 뿐만 아니라 동물성 오일 및 식물성 오일(예를 들어, 캐스터 오일, 라드 오일)을 포함한다.
석탄 또는 셰일로부터 유도된 오일 또한 적합하다. 베이스 오일은 통상적으로 100℃ 에서 점도, 예를 들어, 약 2 내지 약 15 cSt 및, 추가 예로서, 약 2 내지 약 10 cSt를 갖는다. 추가로, 가스의 액체화 공정(gas-to-liquid process)으로부터 유도된 오일이 또한 적합하다.
합성 오일은 탄화수소 오일, 예컨대 중합되고 혼성중합된 올레핀 (예를 들어, 폴리부틸렌, 폴리프로필렌, 프로필렌 이소부틸렌 공중합체,등); 폴리알파올레핀 예컨대 폴리(1-헥센), 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, 터페닐, 알킬화 폴리페닐, 등); 알킬화 디페닐 에테르 및 알킬화 디페닐 설피드 및 이의 유도체, 유사체 및 동종물을 포함한다.
알킬렌 옥시드 중합체 및 혼성중합체 및 이의 유도체 (여기서 말단 히드록실기는 에스테르화, 에테르화 등에 의해 개질되었다)는 사용될 수 있는 공지된 합성 옹리의 또 다른 분류를 구성한다. 상기 오일은 에틸렌 옥시드 또는 프로필렌 옥시드, 상기 폴리옥시알킬렌 중합체의 알킬 및 아릴 에테르 (예를 들어, 약 1000의 평균 분자량을 갖는 메틸-폴리이소프로필렌 글리콜 에테르, 약 500-1000 의 평균 분자량을 갖는 폴리에틸렌 글리콜의 디페닐 에테르, 약 1000-1500의 평균 분자 량을 갖는 폴리프로필렌 글리콜의 디에틸 에테르 등) 또는 이의 모노- 및 폴리카르복실 에스테르, 예를 들어, 아세트산 에스테르, 혼합된 C3-8 지방산 에스테르, 또는 테트라에틸렌 글리콜의 C13 옥소의 중합반응을 통해 제조된 상기 오일에 의해 예시적으로 설명된다.
사용될 수 있는 또다른 합성 오일의 분류는 다양한 알코올 (예를 들어, 부틸 알코올, 헥실 알코올, 도데실 알코올, 2-에틸헥실 알코올, 에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜 모노에테르, 프로필렌 글리콜, 등)을 가진 디카르복실산의 에스테르(예를 들어, 프탈산, 숙신산, 알킬 숙신산, 알케닐 숙신산, 말레산, 아젤라산, 수베르산, 세박산, 푸마르산, 아디프산, 리놀레산 이량체, 말론산, 알킬 말론산, 알케닐 말론산, 등)를 포함한다. 상기 에스테르의 특정예는 디부틸 아디페이트, 디(2-에틸헥실)세바케이트, 디-n-헥실 푸말레이트, 디옥틸 세바케이트, 디이소옥틸 아젤레이트, 디이소데실 아젤레이트, 디옥틸 프탈레이트, 디데실 프탈레이트, 디에코실 세바케이트, 리놀레산 다이머의 2-에틸헥실 디에스테르, 1몰의 세박산과 2몰의 테트라에틸렌 글리콜 및 2몰의 2-에틸헥산산 등의 반응시킴으로써 형성된 착체 에스테르를 포함한다.
합성 오일로서 유용한 에스테르는 또한 C5 내지 C12 모노카르복실산 및 폴리올 및 폴리올 에테르 예컨대 네오펜틸 글리콜, 트리메틸올 프로판, 펜타에리트리톨, 디펜타에리트리톨, 트리펜타에리트리톨, 등으로부터 제조된 것을 포함한다.
그리하여, 본 발명에 기재된 변속기 유체 조성물을 제조하기 위해 사용될 수 있는 사용된 베이스 오일은 "the American Petroleum Institute (API) Base Oil Interchangeability Guidelines"에 명시된 군 I-V내에 임의의 베이스 오일로 부터 선택될 수 있다.
상기 베이스 오일 군은 하기와 같다.
베이스 오일 군1 황(중량%) 포화(중량%) 점도 지수
I 군 ＞0.03 및/또는 ＜ 90 80 내지 120
II 군 ≤0.03 및 ≥90 80 내지 120
III 군 ≤0.03 및 ≥90 ≥120
IV 군 모든 폴리알파올레핀(PAO)
V 군 I-IV군내에 포함되지 않은 모든 기타
I-III군1 은 미네랄 오일 베이스 스톡.
상기에 진술된 바와 같이, 베이스 오일은 폴리-알파-올레핀 (PAO)일 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 PAO의 예는 옥텐, 데센, 이의 혼합물, 등으로부터 유도된 것을 포함한다. PAO는 100℃ 에서 약 2 내지 약 15, 또는 약 3 내지 약 12, 또는 약 4 내지 약 8 cSt 의 점도를 가질 수 있다. PAO의 예는 100℃에서 4 cSt 폴리-알파-올레핀, 100℃에서 6 cSt 폴리-알파-올레핀, 및 이의 혼합물이다. 앞선 폴리-알파-올레핀과 미네랄 오일의 혼합물이 사용될 수 있다.
베이스 오일은 피셔-트롭시(Fischer-Tropsch) 합성 탄화수소로부터 유도된 오일일 수 있다. 피셔-트롭시 합성 탄화수소는 피셔-트롭시 촉매를 이용하여 H2 및 CO를 함유하는 합성 가스로부터 제조된다. 상기 탄화수소는 전형적으로 베이스 오일로서 사용하기 위한 추가 공정이 요구된다. 예를 들어, 탄화수소는 미국 특허 번호 제 6,103,099 또는 6,180,575에 기재된 공정을 이용하여 수소화이성화될 수 있고;미국 특허 번호 제4,943,672 또는 6,096,940에 기재된 공정을 이용하여 수소화분해(hydrocracked) 및 수소화이성화되고; 미국 특허 번호 제 5,882,505에 기재된 공정을 이용하여 탈랍되고; 또는 미국 특허 번호 제 6,013,171; 6,080,301; 또는 6,165,949에 기재된 공정을 이용하여 수소화이성화되고 탈랍된다.
미정제, 정제, 및 재정제된 오일은, 상기에 기재된 중성 천연 또는 합성(상기의 2 종 이상의 임의의 혼합물 뿐만 아니라)의 유형은 베이스 오일로 사용될 수 있다. 미정제된 오일은 추가 정제 처리 없이 천연 또는 합성원으로부터 직접적으로 수득된 것이다. 예를 들어, 증류 작동으로부터 직접 수득된 셰일 오일, 1 차 증류로부터 직접 수득된 석유 오일 또는 에스테르화로부터 수득되고 추가 처리 없이 사용된 에스테르 오일은 미정제 오일 일 수 있다. 정제 오일은 이를 하나 이상의 특성을 개선하기 위한 하나 이상의 정제 단계로 추가 처리된 것을 제외하고 미정제 오일과 유사하다. 많은 상기 정제 기술, 예컨대, 용매 추출, 2차 증류, 산 또는 염기 추출, 여과, 퍼컬레이션 등은 당업자에게 공지되었다. 재정제된 오일은 이미 사용되고 있는 정제 오일에 적용된 정제 오일을 수득하기 위해 사용된 것과 유사한 공정에 의해 수득된다. 상기 재정제 오일은 또한 회수되고 재공정된 오일로서 공지되고 종종 사용된 첨가제, 불순물, 및 생성물이 잘린 오일의 제거에 직접적인 기술에 의해 부가적으로 처리된다.
임의의 첨가제를 임의로 선택하는데 있어서, 선택된 구성성분(들)이 첨가제 패키지 및 마감된 자동 변속기 유체("ATF")조성물내에서 가용성 또는 안정하게 분산되고, 조성물의 기타 구성성분이 양립해야 하고, 전체 마감된 조성물에서 사용시에 필요하거나 요구되는 조성물의 성능 특성, 예컨대 극압, 항마모, 마찰, 항-셔더, 점도 및/또는 전단 안정성에 저촉되지 않아야 하는 것이 지켜지는 것은 중요하다. 일반적으로, 보조 첨가 구성성분은 베이스 유체의 성능 특성 및 성질을 개선하기 위해 충분한 소량으로 오일내에 사용된다. 그리하여 상기 양은 사용된 베이스 유체의 점도 특징, 마감된 유체내의 요구되는 점도 특성, 마감된 유체가 나타내는 서비스 조건 및 마감된 유체내의 성능 특징으로서 상기 인자와 관련하여 다양할 것이다.
그러나 일반적으로 말해서, 베이스 유체내에 부가적인 구성성분의 일반적인 농도(표시되지 않은 중량%)가 예시적으로 설명되었다.
첨가제는 이의 기대되는 성능을 제공하기 위한 충분한 각 양으로 베이스 오일에 배합된다. 대표적인 유효량은 하기와 같이 보여진다:
구성성분 중량(wt) %
분산제 1- 20
점도 지수 향상제 0.1- 25
항산화제 0.01- 10
부식 억제제 0.01-2
세정제 및 녹 억제제 0.01- 5
봉합 팽창제 0.1-10
소포제 0.001-0.1
항-마모제 0.01-0.5
기타 마찰 변형제 0.01- 5
윤활 베이스 오일 잔량
사용된 개개의 구성성분이 따로 베이스 유체에 배합될 수 있거나, 필요하다면, 다양한 서브-조합으로 배합될 수 있게 여겨질 것이다. 통상, 상기 배합 공정의 특정 순서는 중요하지 않다. 더구나, 상기 구성성분은 희석제에 분리된 용액의 형태로 배합될 수 있다. 그러나, 배합 작동을 단순화하고, 배합 에러의 가능성을 줄이고, 총 농축물에 의해 수득된 양립성 및 가용성 특성을 이용할 때, 농축물의 형태로 사용된 부가적인 구성성분에 배합하는 것이 바람직하다.
첨가제 농축물은 모든 부가적인 구성성분을 제형할 수 있고, 필요하다면, 베이스 오일 구성성분의 일부가 상기 기재된 농도와 일치하여 마감된 유체를 생산하는 비율의 양으로 배합한다. 대부분의 경우에, 첨가제 농축물은 하나 이상의 희석제, 예컨대, 경 미네랄 오일을 포함하여 농축물의 배합 및 핸들링을 촉진시킬 것이다. 그리하여 50 중량% 이하의 하나이상의 희석제 및 용매를 함유하는 농축물이 사용될 수 있고, 제공된 용매는 저온 및 고온 및 인화점 특징 및 마감된 동력전단 유체 조성물의 성능에 저촉되는 양으로 존재하지 않는다. 이런 관점에서, 본 발명에 따라 사용된 첨가제 구성성분은 상기 구성성분으로부터 제형된 첨가제 농축물 또는 패키지 화학식이 ASTM D-92 시험 과정을 이용하여, 약 170℃ 이상의 인화점을 가질 수 있는 것이 선택되고 적당한 비율로 조절될 수 있다.
본 발명의 구현의 동력 전달 유체는 금속-금속 접촉(metal-to-metal contact)이 고압, 예를 들어, 2 GPa의 초과 압력에서 제조되는 용도를 위한 증강된 극압성을 제공하기 위해 제형된다. 상기 유체는 자동 및 수동 변속기 예컨대 단계 자동 변속기, 연속 무단 변속기, 자동화된 수동 변속기, 및 듀얼 클러치 변속기용에 적합하다. 금속-금속 접촉 고압력, 예컨대 자동 변속기에서 발견된 것, 예를 들어, 유체가 극압 보호 특징을 포함하여 충분한 성질을 갖지 않는 것이 사용될 때 변속기 부분에 손상을 야기할 수 있다. 본원에 기재된 동력 전달 유체 조성물은 개선된 성능 특징을 가진다. 추가로, 본 명세서의 동력 전달 유체 또한 전기 제어 컨버터 클러치, 슬리핑 토크 컨버터, 락-업 토크 컨버터, 시동 클러치, 및/또는 하나 이상의 쉬프팅 클러치에 또한 적합하다. 상기 변속기는 4-, 5-, 6-, 및 7-속도 전달 및 연속 무단 변속기(체인, 벨트, 또는 디스크형)을 포함한다. 이는 기어 용도, 예컨대 공업적 기어 용도 및 자동차 기어 용도로 사용될 수 있다 기어-형은 제한하지 않고, 스퍼(spur), 스파이럴 베벨(spiral bevel), 헬리컬(helical), 플레너터리(planetary) 및 하이포이드(hypoid) 기어를 포함한다. 이는 축, 트랜스퍼 케이스 등으로 사용된다. 추가로 이는 또한 금속 가공 용도로 유용하다.
소위 LFW-1 시험은 주어진 하중 및 온도에서 중요한 마찰 재료를 갖는 정지 블록에 대해 회전 스틸 고리 사이의 마찰을 측정하는 것을 포함한다. 시험 주기는 0 및 최고 속도 0.5 m/sec사이의 가속 및 감속 모드를 포함한다. 도 1 의 그래프의 X-축 및 Y-축은 각각 속도 및 마찰계수(μ)를 나타낸다. 0에 가까운 곡선의 끝-지점은 정지 마찰 계수(μsta)로 간주되고, 반면 중간지점(최고 속도)는 운동 마찰 계수 (μ dyn)으로 간주된다. 놀랍게도, 통상적인 유체와 비교하여 새로운 것 대 노화된 것 조건의 사이에서 본 발명에 따른 유체는 운동 마찰 계수(μ d)의 감소된 변화(델타)를 보인다. 동력 전달 유체로서 사용될 때, 1 보다 큰 μs/μd 값을 갖는 샘플은 셔더의 문제점을 보인다고 언급할 수 있다. 예를 들어, 노화상(표 1의 FM 8,11,12,13,14)에서 보여지는 개선된(높은) 운동 마찰 계수가 보이면서 셔더 없는 튼튼한 범위(~0.9)에서 신선한 오일 μs/μd 값을 갖는 본 발명의 유체는 μs/μd 이 낮은 델타를 보일 수 있다. 새로운 것과 노화된 것 사이에 델타 μs/μd 가 작을 수록, 더 나은 것은 마찰 내구성이고 만약 μd 가 증가하면 이는 시간이 지남에 따라 운동 모드에서 더욱 효율적인 동력 전달 수용성이 바꿀 수 있다.
도 1 에 서 보여지듯이, LFW1 시험이 10L/분의 공기 속도하에서 170℃에서 296시간동안 가열시키는 샘플에서 수행될 때, 본 발명에 따른 동력 전달 유체 B의 대 통상적인 제형물 A의 운동 마찰 계수의 적은 총 변화가 있다.
본 발명에 기재된 조성물의 사용의 마찰 이점은 새 오일 및 오래된 오일 을 비교한 LFW-1 마찰 시험을 도식적으로 보여주는 도 1 에 예시되었다. 오일 A올레산/TEPA-유도 비스아크릴아미드을 함유하고 반면, 오일 B는 750 분자량 PIBSA와 반응된 올레산/TETA-유도 이미다졸린을 포함한다. 두 마찰 변형제 ("FM") 는 마감된 유체에 950 ppm 의 질소를 제공하는 수준에 있다.
본 발명에 따른 유체는 동력 전달 유체, 예컨대 변속기 내에 ATF을 포함하는 동력 전달 장치내에서 사용하기 위해 제형될 수 있다. 본 발명의 측면은 변속기이다. 예시적인 변속기는 ["Transmission and Driveline Design" SAE Paper Number SP-108, Society of Automotive Engineers, Warrendale PA 1995]; ["Design of Practices: Passenger Car Automotive Transmmisions", The Third Edition, SAE Publication # AE-18, Society of Automotive Engineers, Warrendale PA 1994]; 및 ["Automotive Transmission Advancements", SAE Paper Number SP-854, Society of Automotive Engineers, Warren]에 기재된 것을 포함한다.
본 발명의 측면은 유체 변형제(들)로서, 하나 이상의 화학식 I, II, III, IV, V 또는 VI로 나타낸 화합물 또는 상기 화학식의 임의의 화합물의 혼합물을 함유하는 유체를 제공하는 동력 전달 유체를 함유하는 변속기이다. 예를 들어, 적합한 혼합물은 화학식 I로 나타낸 화합물 및 화학식 II, III, IV, V 또는 VI로 나타낸 화합물이 포함될 수 있다. 변속기 구현은 벨트, 체인, 또는 디스크형 연속 무단 변속기, 4-, 5-, 6-, 또는 7-속도 자동 변속기, 수동 변속기, 듀얼 클러치 변속기를 포함한다.
본 발명의 추가 측면은 엔진 및 변속기를 포함하는 차량, 상기 기재된 동력 전달 유체를 포함하는 변속기이다. 차량은 차동장치를 함유할 수 있고, 그리하여 또다른 구현에서 상기 기재된 바와 같이 유체 조성물을 함유하는 윤활제를 포함하는 차동장치를 포함한다. 차량은 제한없이, 트럭, 자동차, 및 일부 기계화 된 농장 기기, 예컨대, 트랙터 또는 리퍼(reaper)를 포함한다.
[실시예]
본 발명에 실행에서 사용하기에 적합한 예시적인 조성물은 하기 실시예에 나타내고, 모든 부 및 퍼센트는 특별하지 않는한 중량이다.
실시예 1
트리에틸렌테트라민 (TETA)과 이소스테아르 산의 반응은 압력 평형된 첨가 깔대기, 증류 콘덴서, 및 기계적 교반기가 장착된 2L 3-구 둥근 바닥 플라스크에서 수행하였다. 교반된 이소스테아르 산(405.3 g)에, TETA (153.0 g)를 75℃에서 적가하였다. 반응이 더 이상 발열하지 않을 때까지 100℃ 미만에서 첨가반응을 천천히 지속하였다. 남겨진 아민의 첨가 후에, 조심스럽게 진공을 (28 Hg) 걸고 온도를 150℃로 점차적으로 증가시켰다. 혼합물을 19시간 동안 진공하에서 교반시켰다. 상기 반응은 44.9 g의 물의 형성이 예상되었다. 총 48.2 g의 휘발성 재료를 드라이 아이스 트랩에서 수합하였다.
하기 분석에서, 생성물에 대한 상기 결과를 수득하였다: TAN (D-664) 3.1 mg KOH/g; TBN (D-2869) 262.8 mg KOH/g; KV (100) 20.22 cSt; N :10.97% (Calc'd: 11.41%). IR (cm-1): 1660, 1613, 1459, 1248, 1004, 726.
실시예 2
실시예 1 (67.2 g), 희석제 오일 (76.2 g) 및 C20-24 알킬 숙신산 무수물 (87.5 g) (Dixie Chemical Company)의 반응 생성물을 증류 콘덴서 및 기계적 교반기가 장착된 500 mL 둥근 바닥 플라스크에 채웠다. 혼합물을 진공(28 Hg)하에서 1 시간 동안 100℃에서 교반시켰다. 생성된 생성물의 분석은 하기로 주어진다: TAN (D-664) 31.1 mg KOH/g; TBN (D-2869) 37.6 mg KOH/g; N: 3.18% (Calc'd: 3.38%). IR (cm-1): 1771, 1705, 1649.
실시예 3
실시예 1 (55.33 g), 희석제 오일 (55.91 g) 및 3.34 meq/g 의 활성을 갖는 200 몰 중량 PIBSA (56.29 g)의 반응 생성물을 실시예 2 에 기재된 조건하에서 반응시켰다. 생성된 생성물의 분석은 하기와 같다: TAN (D-664) 28.8 mg KOH/g; TBN (D-2869) 43.5 mg KOH/g; N: 3.61% (Calc'd: 3.68%). IR (cm-1): 1778, 1705, 1642.
실시예 4
표 1은 신선한 오일 및 노화된 오일에 대한 LFW-1 결과를 보여주었다. 본 발명의 상기에 기재된 넓은 조성물로부터의 구현은 표 1 에 보여진 LFW-1 마찰 시험내의 하기 마찰 변형제을 측정하기 위해 사용되었다. 데이타는 도 1 에 플롯되었다.
표 1 은 통상적인 제형물에 비하여 산화반응 후에 아주 적은 변화를 겪는 양호한 새로운 오일 마찰 특성 (μs/μd< 약 1.0)을 제공하는 본 발명에 따른 수많은 오일-함유 유체 제형물의 예를 보여주었다.
표 1에서, OA 는 올레산이고; ISO는 이소스테아르산이고; TETA는 트리에틸렌 테트라민이고; C20-24-ASA는 알킬 숙신산 무수물(식중, 알킬기는 C20 내지 C24 알파-올레핀의 혼합물의 이성화된 형태이다)이다. PIBSA 는 폴리이소부틸렌 숙신산 무수물을 언급하고 200MW, 350MW, 및 750MW 지정은 분자량(amu)과 관련되었다.
Ref 1 및 Ref 2는 Ethomeen T-12를 사용하고 이것은, 동일 질소 함량으로 Akzo Nobel로 부터 에톡실화 톨로우알킬아민이 상용된다.
표 1에 보고된 마찰 변형제 (FM)는 두 단계 공정으로 제조되었다. 제 1 단계에서, 지방산은 폴리아민과 반응시키고, 제 2 단계에서, 제 1 단계 생성물(들)을 알킬 숙신산 무수물로 후-처리시켰다. 더욱 특히 제 1 단계 생성물 (OL/TETA 또는 ISA/TETA)은 알킬 숙신산 무수물로 후-처리시켰다. 반응 화학량론은 표 1에 나타내었다. 다양한 알킬 숙신산 무수물은 또한 표 1에 나타내었다. 실시예 1은 제 1 단계에 적합한 반응 조건을 기재하였다. FM9은 제 1 단계를 위해 실시예 1에 및 제 2 단계를 위해 실시예 2에 기재된 방법 및 조건을 적용하여 제조하였다. FM12는 제 1 단계를 위해 실시예 1에 및 제 2 단계를 위해 실시예 3에 기재된 방법 및 조건을 적용하여 제조하였다. 표 1의 기타 FM은 실시예 1 및 실시예 2 내의 동일한 프로토콜을 이용하여 제조하였다.
FM1 내지 Ref 1은 970 ppm 질소를 마감된 유체에 제공하였다. 상기 오일에 있어서, 산화반응에 대한 안정성 지속기간이 10L/h의 속도로 공기를 버블링 하면서 198동안 170℃에서 시험되었다.
FM11 내지 Ref 2를 함유하는 오일의 산화반응에 대한 안정성 지속기간은 시험이 120시간만동안 수행되고 상기 마찰 변형제의 질소 기여가 375 ppm 에서 상이하였다.
예를 들어, 셔더 문제를 피하고 산화반응에 대한 충분한 내구성을 보일 때, 마찰 변형제 조성물(예컨대 FM-1 내지 FM-16) μs/μd값이 일반적으로 약 1.0 이하일 수 있고, 추가예로서, 약 0.9 미만일수 있었다.
운동 마찰 계수, μd, 는 효율적인 토크 트랜스퍼에 그러므로 연료 효율성에 관한 것으로 알려져 있다. 상기 파라미터 (μd)에 높은 수치가 적합하였다. 마찰 내구성에 대해, 오일의 노화로부터 초래된 상기 파라미터내 변화는 최소화 될 것이다. 높은 델타 값은 오일이 열 및 산화 스트레스의 결과로서 이의 초기 마찰 특성을 잃어버린 것을 의미하였다.
상기 명세서를 통해 수많은 곳에서, 참고문헌은 수많은 미국 특허, 유럽 특호 출원(공개된), PCT 국제 특허 공보, 및 참고 문헌으로 이루어졌다. 모든 인용된 문서는 본원에 완전하게 진술되는 것 처럼 상기 명세서에 완전히 명백하게 삽입하였다.
명세서 및 청구범위를 전반에 사용된 "a" 및/또는 "an"은 하나 이상을 지칭할 수 있다. 달리 지시되지 않는한, 명세서 및 청구범위에 사용된 구성원소의 양, 특성, 예컨대, 분자량, 퍼센트, 비율, 반응 조건, 등을 표현한 모든 숫자는 모든 경우에 있어서, "약" 이라는 용어에 의해 변형되는 것으로 이해되어야 한다. 따라서, 반대로 지시되지 않는 한, 명세서 및 특허청구번위에 설명된 숫자 파라미터는 본 발명에 의해 수득하고자 하는 목적된 특성에 따라 변할수 있는 근사값이다. 적어도, 각각의 숫자 파라미터는 청구 범위의 범주에 대한 균등론의 적용을 한정하기 위한 시도로서가 아니라, 적어도, 보고된 유의미한 아라비아 숫자 및 통상적인 반올림 기술의 적용에 의한 숫자라는 측면에서 파악되어야 한다. 본 발명의 넓은 범주를 설명하는 숫자 범위 및 파라미터가 근사치임에도 불구하고, 구체적인 실시예에서 설명되는 숫자 값은 가능한 정확하게 보고된다. 그러나, 임의의 숫자값은 원래, 그 각각의 시험 측정 기구에서 발견되는 표준 편차로부터 필수적으로 발생하는 오차를 포함한다.
본 발명이 원칙적으로 변속기의 동력 전달 유체로서 상기에 설명되면서, 유체 구현의 장점이 본 발명은 기어 오일, 수력학적 유체, 중부 수력학적 유체, 공업 오일, 동력 조향(steering) 유체, 펌프 오일, 트랙터 유체, 및 보편적인 트랙터 유체를 포함하고 장치 구현은 본 발명에 따라 유체에 혼입하여 기어, 수력학적 기계 장치, 동력 , 펌프 등을 포함하는 범위에 포함된 기타 동력 전달 유체에 유사하게 적용되는 것이 의도된다.
본 발명의 기타 구현은 명세서, 도면 및 실행의 고찰로부터 당업자에게 나타낼 것이다. 하기 청구범위에 의해 지시된 본 발명의 범위의 취지와 명세서 및 실시예는 오직 예시적으로 간주되는 것을 의미한다.
Figure 112005056833329-PAT00011
개선된 마찰 내구성 및 종이, 금속 및 증진된 마찰 재료상에 μ/v 특성을 갖는 유체에 관한 것으로 본 발명에 기재된 유체는 개선된 핸들링 특성 및, 개선된 항-셔더 내구성을 나타낼 수 있다.

Claims (36)

  1. 하기를 포함하는 유체 조성물:
    (1) 다량의 베이스 오일, 및
    (2) 유체 조성물에 대해 약 0.01 중량% 내지 약 10 중량%의 양으로 존재하는, 하기를 포함하는 첨가제:
    (i) 화학식 I 및/또는 II로 나타낸 하나 이상의 화합물을 함유하는 혼합물을 생산하기에 충분한 조건하에서 수득된 폴리아민 및 지방족 카르복실산의 반응 생성물;
    (ii) (a) 화학식 I 및/또는 II로 나타내는 하나 이상의 화합물을 포함하는 1,2-이치환된 이미다졸린의 혼합물을 제조하는데 충분한 조건하에서 지방족 카르복실산 및 폴리아민을 반응, 그리고 나서 (b) 화학식 III, IV, V 및/또는 VI로 나타낸 하나 이상의 화합물을 함유하는 추가 혼합물을 제조하기 위한 조건하에서 처리함으로써 수득된 반응 생성물; 또는
    (iii) 화학식 I 및/또는 II로 나타낸 하나 이상의 화합물 및 화학식 III 내지 VI로 나타낸 화합물 중으로부터 하나 이상의 화합물을 포함하는 혼합물, 여기서 언급된 화학식은 하기이다:
    [화학식 I]
    Figure 112005056833329-PAT00012
    [화학식 II]
    Figure 112005056833329-PAT00013
    [화학식 III]
    Figure 112005056833329-PAT00014
    [화학식 IV]
    Figure 112005056833329-PAT00015
    [화학식 V]
    Figure 112005056833329-PAT00016
    및
    [화학식 VI]
    Figure 112005056833329-PAT00017
    (식중, R1 및 R2 는 서로 독립적이고 C3 내지 C30 선형 또는 분지형 알킬, 알케닐 또는 아릴 또는 이의 헤테로원자 유도체, 하나의 예로서 예컨대 헤테로 원자를 갖는 알킬을 나타내고; R3 및 R4 는 서로 독립적이고 H, -OH, -OR, -COOH, -SH, -SR, 직쇄, 분지형 알킬, 알케닐 라디칼 및 프로필렌, 이소부틸렌 및 말단, 내부 및 비닐리덴 이중 결합을 갖는 고도의 올레핀으로부터 유도된 올리고머 또는 중합성 형태내의 히드로카르빌기로 이루어진 군로부터 선택되고, R은 선형, 분지형 또는 고리형내에 30개 이하의 탄소원자를 갖는 알킬 또는 알케닐기를 나타내고, n은 0 내지 5값이다).
  2. 제 1 항에 있어서, 베이스 오일이 하나 이상의 천연 오일, 천연 오일의 혼합물, 합성 오일, 합성 오일의 혼합물, 천연 및 합성 오일의 혼합물, 및 피셔-트롭쉬(Fischer-Tropsch) 또는 가스의 액체화(gas-to-liquid) 공정으로 유도된 베이스 오일을 포함하는 유체 조성물.
  3. 제 1 항에 있어서, 베이스 오일이 100℃에서 약 2 센티스톡(centistokes) 내 지 약 10 센티스톡의 동점도를 갖는 유체 조성물.
  4. 제 1 항에 있어서 유체 조성물이 무회 분산제를 함유하는 유체 조성물.
  5. 상기 유체 조성물이 하나 이상의 세정제, 또다른 마찰 변형제, 항산화제, 항마모제, 소포제, 점도 지수 향상제, 구리 부식억제제, 항-녹 첨가제, 봉합 팽창제, 및/또는 금속 비활성제를 함유하는 제 1 항 또는 제 4 항에 따른 유체.
  6. 제 1 항에 따른 유체 조성물을 함유하는 변속기.
  7. 제 6 항에 있어서, 연속 무단 변속기, 듀얼 클러치 변속기, 자동 변속기 및 수동 변속기로 이루어진 군으로부터 선택된 것을 포함하는 변속기.
  8. 제 1 항에 있어서, 유체가 하나 이상의 전기적으로 제어된 컨버터 클러치, 슬리핑 토크 컨버터, 락-업 토크 컨버터, 시동 클러치, 및 하나 이상의 쉬프팅 클러치를 사용하는 변속기에 사용을 위해 적용하는 유체 조성물.
  9. 제 1 항에 있어서, 유체가 벨트, 체인, 또는 디스크형 연속 무단 변속기, 4-, 5-, 6-, 또는 7-속도 자동 변속기, 수동 변속기, 자동화된 수동 변속기, 또는 듀얼 클러치 변속기로 사용하기 위해 적용되는 유체 조성물.
  10. 제 1 항에 있어서, 유체가 공업 기어 또는 자동차 기어로 사용되기 위해 적용되는 유체 조성물.
  11. 제 1 항에 따른 유체를 포함하는 변속기, 엔진 및 변속기를 포함하는 차량.
  12. 제 1 항에 따른 유체 조성물을 함유하는 윤활제를 포함하는 차동 장치를 포함하는 차량.
  13. 하기를 포함하는 마찰 변형제 화합물의 제조 방법:
    (a) 약 5 내지 약 20 시간동안 약 120℃ 내지 약 180℃의 범위의 온도에서 화학식 H2N-(CH2 CH2NH)x-CH2,(x 는 1 내지 10의 정수를 나타낸다)로 나타내는 선형 폴리아민과 하나 이상의 카르복실산 R1COOH의 몰과량의 반응으로, 상기 화합물은 하기 화학식 I 및 II로 나타낸다:
    [화학식 I]
    Figure 112005056833329-PAT00018
    [화학식 II]
    Figure 112005056833329-PAT00019
    (식중, R1 은 C3 내지 C30 선형 또는 분지형 알킬, 알케닐 또는 아릴 또는 이의 헤테로원자 유도체를 나타내고; n 은 0 내지 5 값이다).
  14. 제 13 항에 있어서, R1 이 -C17H35로 나타내는 마찰 변형제 화합물의 제조 방법.
  15. 제 13 항에 있어서, 상기 카르복실산 대 폴리아민의 몰 비가 약 1:1 내지 약 2:1인 마찰 변형제 화합물의 제조 방법.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 몰 비가 약 1.2:1 내지 약 1.6:1인 마찰 변형제 화합물의 제조 방법.
  17. 제 16 항에 있어서, 상기 카르복실산 대 폴리아민의 몰 비가 약 4:3인 마찰 변형제 화합물의 제조 방법.
  18. 제 13 항에 있어서, 화학식 I로 나타낸 하나 이상의 화합물 대 화학식 II 로 나타낸 하나 이상의 화합물의 비는 약 2:1로 상기 방법이 반응 생성물을 생산하는 마찰 변형제 화합물의 제조 방법.
  19. 제 13 항에 있어서, 상기 방법이 적어도 화학식 I 또는 II의 화합물 내의 반응성 질소 원자의 부분이 아크릴화되어서, 하기 화학식 III로 나타낸 화합물(들) 및 하기 화학식 IV 로 나타낸 화합물(들)을 수득할 수 있는 양으로 하나 이상의 카르복실산 R2COOH으로부터 반응 생성물을 후 처리하는 것을 추가로 포함하는 마찰 변형제 화합물의 제조 방법 :
    [화학식 III]
    Figure 112005056833329-PAT00020
    및
    [화학식 IV]
    Figure 112005056833329-PAT00021
    (식중, R1 및 R2 은 서로 독립적이고, C3 내지 C30 선형 또는 분지형 알킬, 알케닐 또는 아릴 기 또는 이의 헤테로원자 유도체를 나타낸다).
  20. 제 13 항에 있어서, 상기 방법이 상기 화합물내의 적어도 질소부분이 아크릴 화되어, 하기 화학식 V 및 VI로 나타낸 화합물이 수득될 수 있는 양으로, 화학식 I로 나타낸 하나 이상의 화합물 및 화학식 II로 나타낸 하나 이상의 화합물을 포함하는 반응 생성물을 하나 이상의 유기산 또는 이의 무수물로 후처리하는 것을 추가로 포함하는 마찰 변형제 화합물의 제조 방법:
    [화학식 V]
    Figure 112005056833329-PAT00022
    및
    [화학식 VI]
    Figure 112005056833329-PAT00023
    (식중, R3 및 R4 는 서로 독립적일 수 있고 C3 내지 C30 선형 또는 분지형 알킬, 알케닐 또는 아릴기, 또는 이의 헤테로원자 유도체를 나타낼 수 있고; R3 및 R4 는 서로 독립적일 수 있고 H, -OH, -OR, -COOH, -SH, -SR, 직쇄, 베타 분지형 알킬, 알케닐 라디칼 및 프로필렌, 이소부틸렌 및 말단, 내부 및 비닐리덴 이중 결합을 갖는 고도의 올레핀으로부터 유도된 올리고머 또는 중합성 형태내의 히드로카르빌기로 이루어진 군로부터 선택될 수 있고 R은 30개 이하의 탄소원자를 갖는 유기기이고, n은 0 내지 5값이다)
  21. 하기를 포함하는 윤활된 동력 전달 장치내에 개선된 내구성의 마찰 특성을 제공하는 방법:
    1) 동력 전달 장치에 (a) 베이스 오일, 및 (b) 하기를 포함하는 마찰 변형제를 포함하는 유체를 첨가하는 방법:
    (i) 지방족 카르복실산 및 폴리아민의 반응 생성물, 1,2-이치환된 이미다졸린의 혼합물을 제조하기에 충분한 조건하에서 수득된 상기 반응 생성물, 화학식 I 및/또는 II로 나타낸 하나 이상의 화합물을 함유하는 상기 혼합물,
    (ii) (a) 지방족 카르복실산 및 폴리아민, 1,2-이치환된 이미다졸린의 혼합물을 제조하기 위한 충분한 조건 하에서 수득된 상기 반응 생성물, 화학식 I 및/또는 II으로 나타낸 하나 이상의 화합물을 함유하는 혼합물을 반응, 그런다음 (b) 화학식 III, IV, V 및/또는 VI로 나타낸 하나 이상의 화합물을 제공하기 위한 반응 조건하에서 처리함으로써 수득된 반응 생성물; 또는
    (iii)화학식 I 또는 II로 나타낸 하나 이상의 화합물 및 화학식 III, IV, V 또는 VI로 나타낸 화합물중에서 하나 이상의 화합물을 함유하는 혼합물:
    [화학식 I]
    Figure 112005056833329-PAT00024
    [화학식 II]
    Figure 112005056833329-PAT00025
    [화학식 III]
    Figure 112005056833329-PAT00026
    [화학식 IV]
    Figure 112005056833329-PAT00027
    [화학식 V]
    Figure 112005056833329-PAT00028
    및
    [화학식 VI]
    Figure 112005056833329-PAT00029
    (식중, R3 및 R4 는 서로 독립적이고, C3 내지 C30 선형 또는 분지형 알킬, 알케닐 또는 아릴기, 또는 이의 헤테로원자 유도체를 나타내고; R3 및 R4 는 서로 독립적이고, H, -OH, -OR, -COOH, -SH, -SR, 직쇄, 베타 분지형 알킬, 알케닐 라디칼 및 프로필렌, 이소부틸렌 및 말단, 내부 및 비닐리덴 이중 결합을 갖는 고도의 올레핀으로부터 유도된 올리고머 또는 중합성 형태내의 히드로카르빌기로 이루어진 군로부터 선택될 수 있고, R은 30개 이하의 탄소원자를 갖는 유기기를 나타내고, n은 0 내지 5값이다)
    2) 동력 전달 유체로서 상기 유체의 산화반응에 대한 안정성의 기간이 상기 유체 없는 변속기의 성능에 대해 개선되는 동력 전달 장치내의 유체를 작동하는 방법.
  22. 제 21 항에 있어서, 베이스 오일이 100℃에서 약 2 센티스톡 내지 약 10 센티스톡의 동점도를 갖는 방법.
  23. 제 21 항에 있어서, 유체 조성물이 무회 분산제를 함유하는 방법.
  24. 제 21 항 또는 제 23 항에 있어서, 상기 유체가 항산화제, 소포제, 항마모제, 항-녹 첨가제, 세정제, 점도 지수 향상제, 구리 부식억제제, 봉합 팽창제, 금 속 비활성제, 및 화학식 I 내지 VI로 나타낸 것이외에 마찰 변형제로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 원을 추가로 포함하는 방법.
  25. 제 21 항에 있어서, 동력 전달 장치가 변속기를 포함하는 방법.
  26. 제 21 항에 있어서, 동력 전달 장치가 공업 기어 또는 자동차 기어를 포함하는 방법.
  27. 하기를 포함하는 첨가제 조성물:
    (1) (i) 화학식 I 및/또는 II로 나타낸 하나 이상의 화합물을 함유하는 혼합물을 제조하기에 충분한 조건하에서 수득된 폴리아민 및 지방족 카르복실산의 반응 생성물;
    (ii) (a) 화학식 I 및/또는 II로 나타내는 하나 이상의 화합물을 포함하는 1,2-이치환된 이미다졸린의 혼합물을 제조하는데 충분한 조건하에서 지방족 카르복실산 및 폴리아민을 반응, 그리고 나서 (b) 화학식 III, IV, V 및/또는 VI으로 나타낸 하나 이상의 화합물을 함유하는 혼합물을 추가로 제조하기 위한 조건하에서 처리함으로써 수득된 반응 생성물; 또는
    (iii) 화학식 I 및/또는 II로 나타낸 하나 이상의 화합물 및 화학식 III 내지 VI로 나타낸 화합물 중에서 하나 이상의 화합물을 포함하는 혼합물, 여기서 언급된 화학식은 하기이다:
    [화학식 I]
    Figure 112005056833329-PAT00030
    [화학식 II]
    Figure 112005056833329-PAT00031
    [화학식 III]
    Figure 112005056833329-PAT00032
    [화학식 IV]
    Figure 112005056833329-PAT00033
    [화학식 V]
    Figure 112005056833329-PAT00034
    및
    [화학식 VI]
    Figure 112005056833329-PAT00035
    (식중, R1 및 R2 는 서로 독립적이고, C3 내지 C30 선형 또는 분지형 알킬, 알케닐 또는 아릴기, 또는 이의 헤테로원자 유도체를 나타내고; R3 및 R4 는 서로 독립적이고, H, -OH, -OR, -COOH, -SH, -SR, 직쇄, 베타 분지형 알킬, 알케닐 라디칼 및 프로필렌, 이소부틸렌 및 말단, 내부 및 비닐리덴 이중 결합을 갖는 고도의 올레핀으로부터 유도된 올리고머 또는 중합성 형태내의 히드로카르빌기로 이루어진 군로부터 선택되고, R은 30개 이하의 탄소원자를 갖는 유기기를 나타내고, n은 0 내지 5값이다)
  28. 제 27 항에 따른 첨가제를 내부에 첨가하는 것을 포함하는 동력 전달 유체내 핸들링 특성의 개선 방법.
  29. 하기를 포함하는 유체 조성물:
    (1) 다량의 베이스 오일, 및
    (2) 하기를 포함하는 소량의 첨가제:
    (i) 화학식 I 및/또는 II로 나타낸 하나 이상의 화합물을 함유하는 혼 합물; 또는
    (ii) 화학식 I 및/또는 II로 나타낸 하나 이상의 화합물 및 화학식 III 내지 VI로 나타낸 화합물 중에서 하나 이상의 화합물을 포함하는 혼합물, 여기서 언급된 화학식은 하기이다:
    [화학식 I]
    Figure 112005056833329-PAT00036
    [화학식 II]
    Figure 112005056833329-PAT00037
    [화학식 III]
    Figure 112005056833329-PAT00038
    [화학식 IV]
    Figure 112005056833329-PAT00039
    [화학식 V]
    Figure 112005056833329-PAT00040
    및
    [화학식 VI]
    Figure 112005056833329-PAT00041
    (식중, R1 및 R2 는 서로 독립적이고 C3 내지 C30 선형 또는 분지형 알킬, 알케닐 또는 아릴 또는 이의 헤테로원자 유도체, 하나의 예로서 예컨대 헤테로 원자를 갖는 알킬을 나타내고; R3 및 R4 는 서로 독립적이고 H, -OH, -OR, -COOH, -SH, -SR, 직쇄, 분지형 알킬, 알케닐 라디칼 및 프로필렌, 이소부틸렌 및 말단, 내부 및 비닐리덴 이중 결합을 갖는 고도의 올레핀으로 부터 유도된 올리고머 또는 중합성 형태내의 히드로카르빌기로 이루어진 군로부터 선택될 수 있고, R은 선형, 분지형 또는 고리형내에 30개 이하의 탄소원자를 갖는 알킬 또는 알케닐기를 나타내고, n은 0 내지 5값이다).
  30. 하기를 포함하는 첨가제 조성물:
    (1) 화학식 I 및/또는 II로 나타낸 하나 이상의 화합물을 함유하는 혼합 물; 또는
    (2) 화학식 I 및/또는 II로 나타낸 하나 이상의 화합물 및 화학식 III 내지 VI로 나타낸 화합물 중에서 하나 이상의 화합물을 포함하는 혼합물, 여기서 언급된 화학식은 하기이다:
    [화학식 I]
    Figure 112005056833329-PAT00042
    [화학식 II]
    Figure 112005056833329-PAT00043
    [화학식 III]
    Figure 112005056833329-PAT00044
    [화학식 IV]
    Figure 112005056833329-PAT00045
    [화학식 V]
    Figure 112005056833329-PAT00046
    및
    [화학식 VI]
    Figure 112005056833329-PAT00047
    (식중, R1 및 R2 는 서로 독립적이고, C3 내지 C30 선형 또는 분지형 알킬, 알케닐 또는 아릴기, 또는 이의 헤테로원자 유도체를 나타내고; R3 및 R4 는 서로 독립적이고, H, -OH, -OR, -COOH, -SH, -SR, 직쇄, 베타 분지형 알킬, 알케닐 라디칼 및 프로필렌, 이소부틸렌 및 말단, 내부 및 비닐리덴 이중 결합을 갖는 고도의 올레핀으로부터 유도된 올리고머 또는 중합성 형태내의 히드로카르빌기로 이루어진 군로부터 선택될 수 있고 R은 30개 이하의 탄소원자를 갖는 유기기를 나타내고, n은 0 내지 5값이다)
  31. 카르복실산 대 폴리아민의 몰비가 약 1.0 내지 약 2.0인 지방족 카르복실산 및 폴리아민의 조합물로 만들어진 재료.
  32. 제 31 항에 있어서, 조합으로부터 생성된 재료가 1,2-이치환된 이미다졸린을 포함하는 재료.
  33. 제 31 항에 있어서, 카르복실산 대 폴리아민의 몰비가 약 1.0 내지 약 2.0인 재료.
  34. 제 31 항에 있어서, 카르복실산 대 폴리아민의 몰비가 약 1.2 내지 약 1.6인 재료.
  35. 제 31 항에 있어서 카르복실산이 하나 이상의 라우르산, 미리스트산, 팔미트산, 스테아르산, 이소스테아르산, 도데센산, 헥사데센산, 올레산, 이소-올레산, 리놀레산, 아라키드 지방산, 또는 이들의 조합; 하나 이상의 4-도데실벤조산, 2-헥사데실니코틴산, 및 4-폴리이소부틸산으로 이루어진 군으로부터 선택된 것을 포함하는 재료.
  36. 제 31 항에 있어서, 폴리아민이 -(CH2CH2NH)x - (식중, x는 1 내지 10의 정수이다)의 내부 반복 유닛 및; 하나 이상의 디에틸렌 트리아민, 트리에틸렌 테트라민, 및 테트라에틸렌 펜타민을 포함하는 폴리에틸렌 아민으로 이루어진 군으로부터 선택된 것을 포함하는 재료.
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