KR20080045239A

KR20080045239A - 기능성 유체를 위한 첨가제 겔(들)의 조절 방출

Info

Publication number: KR20080045239A
Application number: KR1020087007087A
Authority: KR
Inventors: 마크 알. 베이커; 브라이언 엠. 오'코너; 브라이언 에이. 그리소; 제니퍼 엠. 이네만
Original assignee: 더루우브리졸코오포레이션
Priority date: 2005-08-24
Filing date: 2006-08-16
Publication date: 2008-05-22
Also published as: CN101292017A; EP1924673A1; CA2618851A1; WO2007024590A1; JP2009506162A; MX2008002476A; AU2006283693A1; BRPI0615067A2; US20070049505A1

Abstract

본 발명은 (a) 제1 기능성 유체를 이용하는 단계; (b) 방출되어야 하는 필요 첨가제를 보유한 조절 방출 겔과 상기 제1 기능성 유체를 접촉시키거나 첨가하여 기계 장치의 윤활용인 제1 기능성 유체 내로 상기 필요한 성질을 부여하는 단계; 및/또는 제2 기능성 유체에 필요한 첨가제를 보유한 전달 시스템을 첨가하는 단계; (c) 상기 필요 첨가제를 상기 전달 시스템으로부터 상기 제1 기능성 유체 내로 방출하여, 상기 제1 기능성 유체를 제2 기능성 유체로 변화시키는 단계를 포함하되, 단 이 제2 기능성 유체는 상기 제1 기능성 유체와 상이해야 하는 것인 윤활 방법을 제공한다.

기능성 유체, 첨가제 겔, 조절 방출형 겔, 전달 시스템, 유체 콘디셔닝 장치

Description

기능성 유체를 위한 첨가제 겔(들)의 조절 방출{CONTROLLED RELEASE OF ADDITIVE GEL(S) FOR FUNCTIONAL FLUIDS}

본 발명은 필요 첨가제와 함께 1종 이상의 기능성 유체를 제공하기 위한 전달 시스템에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 윤활제 기술에 유용한 상기 시스템의 용도에 관한 것이다.

변속기, 유압기, 엔진 또는 기어와 같은 현대 기계 장비는 모두 여러 가지 많은 성질을 갖고 있는 기능성 유체를 필요로 한다. 이러한 성질들은 상기 장비가 그을음/슬러지 형성, 마찰, 부식, 열분해, 산화, 극압 및 마모 등의 다양한 조건을 비롯한 많은 장치 환경에서 작동할 수 있게 한다. 대부분 이러한 여러 성질들은 기계 장치의 구성요소에 따라 독특하다. 독특한 성질은 첨가제 사이의 화학적 상호작용(예컨대, 상승작용적 효과 또는 동일한 반응 부위에 대해 경쟁하는 길항작용), 구성요소 디자인뿐만 아니라 사용된 재료에 따라 달라질 수 있다. 결과적으로, 기계 장비 내의 각종 구성요소에 윤활 작용하기 위해서는 많은 기능성 유체가 있어야 한다. 많은 기능성 유체의 사용은 취급 또는 보관 및 조작자의 사용 혼란과 같은 단점을 초래할 수 있다. 사용 혼란은 부적당한 사용을 초래하여 장비 작동중단을 야기할 수 있다.

더욱이, 기능성 유체는 사용 중에 시간이 경과함에 따라 분해한다. 기능성 유체 중의 첨가제는 엔진이나 다른 기계 장치에서 유체의 수명 동안 고갈되거나 변화한다. 이에, 겔 형태의 서방형 첨가제 패키지를 통해 기능성 유체 중 첨가제를 보충하는 방안이 미국 특허출원 2004/0014614에 개시되었다. 다른 시간 방출형 첨가제에는 미국 특허출원 2004/0154304A1; 및 미국 특허 4,075,098 및 4,066,559에 개시된 코팅 또는 중합체가 있다.

따라서, 첨가제 전달 시스템 및 이러한 전달 시스템을 이용하여 기계 장치를 윤활시키는 방법이 절실히 요구된다. 이러한 전달 시스템과 윤활 방법은 기능성 유체의 보관이나 취급의 개선뿐만 아니라 사용 혼란의 감소를 제공한다. 본 발명은 윤활유 중에 첨가제의 보충, 기능성 유체의 보관 및 취급 중 적어도 하나를 개선시킬 수 있는 윤활 방법 및 전달 시스템을 제공한다.

발명의 개요

본 발명은 윤활 방법으로서,

(a) 윤활 점도의 오일, 자동차 및/또는 산업용을 비롯한 기어 오일, 수동변속기 오일, 자동변속기 오일, 유압기 유체, 엔진 오일, 2사이클 오일, 금속가공 유체 및 차축 유체로 이루어진 그룹 중에서 선택되는 제1 기능성 유체를 이용하는 단계;

(b) 방출되어야 하는 필요 첨가제(desired additives)를 보유한 전달 시스템과 상기 제1 기능성 유체를 접촉시켜 기계 장치의 윤활용인 제1 기능성 유체에 상기 필요한 성질을 부여하는 단계;

(c) 상기 필요 첨가제를 상기 전달 시스템으로부터 상기 제1 기능성 유체로 방출시켜, 상기 제1 기능성 유체를 기어 오일, 수동변속기 오일, 자동변속기 오일, 유압기 유체, 엔진 오일, 2사이클 오일, 금속가공 유체 및 차축 유체로 이루어진 그룹 중에서 선택되지만, 단 상기 제1 기능성 유체와 상이해야 하는 제2 기능성 유체로 변화시키는 단계를 포함하는 윤활 방법을 제공한다.

다른 양태로서, 본 발명은 기계 장치의 윤활 방법으로서,

(a) 조성이 동일하거나 유사하거나 상이하거나 또는 이의 혼합물일 수 있고, 제1 기능성 유체 내로 첨가될 필요 첨가제 또는 제1 기능성 유체를 제2 기능성 유체로 변화시키기 위한 필요 첨가제에 따라 조성이 달라지는 1종 이상의 전달 시스템을 이용하는 단계;

(b) 상기 1종 이상의 전달 시스템과 제1 기능성 유체를 접촉시켜, 상기 전달 시스템이 상기 제1 기능성 유체와 접촉될 때 상기 제1 기능성 유체가 제2 기능성 유체로 변화하게 되는 단계를 포함하되, 상기 기능성 유체는 1종 이상일 수 있고, 상기 전달 시스템은 청정제, 분산제, 산, 염기, 과염기성 청정제, 석신산화된 폴리올레핀, 점도개량제(들), 마찰조정제(들), 청정제(들), 담점(cloud point) 강하제(들), 유동점 강하제(들), 항유화제(들), 유동개량제(들), 대전방지제(들), 분산제(들), 산화방지제(들), 소포제(들), 부식/녹 억제제(들), 극압/내마모제(들), 시일(seal) 팽윤제(들), 윤활 보조제(들), 연무방지제(들)(antimisting agent(s)), 또는 이들의 혼합물을 함유하는 첨가제 1종 이상을 포함하는 것인, 윤활 방법을 제공한다.

본 발명은 첨가제 도입된 조절 방출 겔과 기능성 유체를 접촉시킴으로써 그 기능성 유체에 하나 이상의 필요 첨가제를 공급하는 방법을 제공한다.

상세한 설명

일 양태로서, 본 발명은 앞에서 개시한 방법을 포함하는 기계 장치의 윤활 방법을 제공한다.

전달 시스템은 액체, 고체, 조절 방출 첨가제 겔, 캡슐(예컨대 멜라민 또는 우레아 포름알데하이드 마이크로캡슐화 중합체), 중합체 백(예, 선형 저밀도 폴리에틸렌), 천공 시트, 배플(baffle), 인젝터(injector), 승온에서 침유성(oil-permeable)인 중합체(예, 미국 특허 4,066,559에 기술됨), 오일 불용성이지만 오일 습윤성인 입자(예, 미국 특허 5,478,463에 기술됨), 점도 개량제로서 기능할 수 있는 오일 용해성 고체 중합체(예, 미국 특허 4,014,794에 기술됨) 또는 이의 혼합물 중 적어도 하나를 포함한다. 통상적으로, 오일 용해성 고체 중합체는 오일 필터내를 통해 전달되지만, 전달 시스템이 기능성 유체와 접촉하게 될 수 있다면 임의의 수단, 예컨대 오일 팬 내 또는 유체 바이패스 루프 내의 용기/전달 장치가 사용될 수도 있다.

본 발명의 일 양태에 따르면, 유체 콘디셔닝 장치(들)를 위한 조절 방출 첨가제 겔이 제공된다. 본 발명은 첨가제 도입된 조절 방출 겔과 기능성 유체를 접촉시킴으로써 기능성 유체에 1종 이상의 필요 첨가제를 공급하는 방법을 제공한다.

본 발명의 전달 시스템은 이동식 및 정치식 애플리케이션(application)을 포함하는 내연기관; 유압 시스템(hydraulic system); 자동변속기; 수동변속기와 차동장치(differential)(예컨대, 프론트 및 리어 구동축 및 산업용 가속기 또는 감속기)를 포함하는 기어 박스; 금속가공 유체(metal working fluid); 펌프; 서스펜션(suspension) 시스템; 기타 윤활 처리된 기계 시스템 등을 포함하는 임의의 유체 콘디셔닝 장치에 사용될 수 있다. 첨가제 겔을 이용할 수 있는 유체 컨디셔닝 장치에는 내연기관, 정치기관(stationary engine), 발전기, 디젤 및/또는 가솔린 기관, 온 하이웨이(on highway) 및/또는 오프 하이웨이(off highway) 엔진, 2사이클 엔진, 항공용 엔진, 피스톤 엔진, 선박 엔진, 철도 엔진, 생분해성 연료 엔진 등; 기어 박스, 자동변속기, 차동장치, 유압 시스템 등과 같은 윤활 처리된 기계 시스템이 포함된다.

바람직한 일 양태에 따르면, 제1 기능성 유체는 기어 오일이 아닌데, 그 이유는 기어 오일을 제2 기능성 유체로 변환시킬 때 나타날 수 있는 단점 때문이다. 이러한 이유는 가황된 올레핀을 주성분으로 하는 내마모제/EP제가 과량으로 존재하기 때문인 것으로 생각된다. 가황된 올레핀의 함량이 감소된 일부 경우에는 기어 오일 유래의 제1 기능성 유체를 다른 제2 기능성 유체로 변화시키는 것이 가능할 수 있다.

기능성 유체는 시간이 경과함에 따라 첨가제가 감소 및 고갈되기 시작한다. 이러한 첨가제 전달 시스템은 기능성 유체 시스템의 필요 성능 조건을 충족시키고 유체가 조정되도록 특별히 조제된 것이다. 본 발명은 고갈된 필요 첨가제를 보충하거나 새로운 필요 첨가제를 기능성 유체에 전달함으로써 기능성 유체의 성능을 증가시키는 첨가제 전달 시스템의 용도를 제공한다. 따라서, 이러한 기능성 유체는 장치가 더욱 장기간 동안 최적에 더욱 가깝게 작용해야 하기 때문에 기능성 유체 수명 동안 일정한 성능을 추가 및/또는 유지할 수 있다.

첨가제 도입된 전달 시스템을 통해 첨가제가 재도입되기에 유용한 기능성 유체에는 기어 오일, 변속기 오일, 유압 유체, 엔진 오일, 2사이클 오일, 금속 가공 유체 등이 있다. 일 양태에 따르면, 바람직한 기능성 유체는 엔진 오일이다. 다른 양태에 따르면, 바람직한 기능성 유체는 기어 오일이다. 다른 양태에 따르면, 바람직한 기능성 유체는 변속기 유체이다. 또 다른 양태에 따르면, 바람직한 기능성 유체는 유압 유체이다.

일 양태에 따르면, 첨가제 전달 시스템은 이 시스템 내에서 기능성 유체와 첨가제 전달 시스템을 접촉시킴으로써 기능성 유체 내로 용해된다. 첨가제 전달 시스템은 기능성 유체와 접촉하게 될 위치 어디든지 배치된다. 일 양태에 따르면, 첨가제 전달 시스템은 순환성 기능성 유체가 첨가제 전달 시스템과 접촉하는 위치 어디든지 배치된다. 일 양태에 따르면, 기능성 유체는 엔진 오일이고, 첨가제 전달 시스템은 윤활 시스템, 필터, 드레인 팬, 오일 바이패스 루프, 캐니스터, 하우징, 저장소, 필터 포켓, 필터 내의 캐니스터, 필터 내의 메쉬(mesh), 바이패스 시스템 중의 캐니스터, 바이패스 시스템 중의 메쉬, 오일 라인 등을 포함하는 엔진 오일 시스템에 배치된다. 일 양태에 따르면, 기능성 유체는 기어 오일이고, 첨가제 전달 시스템은 오일 드레인 팬, 섬프(sump), 필터, 풀 플로우(full flow) 또는 바이패스 오일 라인, 라인들, 루프 및/또는 필터, 캐니스터, 메쉬, 전달 시스템이 포함되어 있을 수 있는 장치 내의 다른 공간 등을 포함하는 기어 시스템 내에 배치된다. 일 양태에 따르면, 기능성 유체는 변속기 유체이고, 첨가제 전달 시스템은 변속기 자석 내의 구멍과 같은 공간, 오일 팬, 오일 라인, 라인, 캐니스터, 메쉬 등을 포함하는 변속기 시스템 내에 배치된다. 일 양태에 따르면, 첨가제 전달 시스템은 풀 플로우 필터, 바이패스 필터, 오일 팬 등을 포함하는 엔진 오일 라인 내에 배치된다. 일 양태에 따르면, 기능성 유체는 유압 유체이고, 첨가제 전달 시스템은 유압 실린더, 섬프, 필터, 오일 라인, 팬, 풀 플로우 또는 바이패스 오일 루프, 라인 및/또는 필터, 캐니스터, 메쉬, 시스템 내의 다른 공간 등에 배치된다.

라인, 루프 및/또는 기능성 유체 시스템 내의 하나 이상의 위치는 첨가제 전달 시스템을 포함할 수 있다. 더욱이, 기능성 유체를 위한 첨가제 전달 시스템이 하나 이상 사용된다면, 그 첨가제 전달 시스템은 조성이 동일한, 유사한, 및/또는 상이한 첨가제 전달 시스템 조성물일 수 있다.

일 양태에 따르면, 기계 장치의 윤활 방법은 한 용기에서 1종 이상의 첨가제 전달 시스템을 이용하는 것을 포함한다.

일 양태에 따르면, 필요 첨가제에 의해 부여되는 성질에는 분산성, 산화방지성, 부직 억제, 마모 방지, 스커핑(scuffing) 방지, 마이크로점식 및 마크로점식을 비롯한 점식 방지, 마찰계수의 증가 및/또는 감소를 비롯한 마찰 조정성, 청정력, 점도 개량제를 이용한 점도 조절, 거품 조절 또는 이의 혼합 성질이 포함된다.

일 양태에 따르면, 기계 장치는 차축, 기어 박스, 자동변속기, 수동변속기, 차동장치 또는 이의 혼합물을 포함한다.

본 발명의 일 양태에 따르면, 제1 기능성 유체는 이 제1 기능성 유체와 다른 제2 기능성 유체로 변화된다. 제1 기능성 유체의 제2 기능성 유체로의 변화는 필요 첨가제를 전달 시스템으로부터 다른 첨가제 비를 제공하기에 충분한 함량으로 방출시킴으로써 달성할 수 있다.

제1 기능성 유체는 제1 기능성 유체에 첨가제를 첨가하고(하거나) 첨가제의 비를 조정함으로써 제2 기능성 유체로 변화될 수 있다. 필요 첨가제의 첨가에 의한 첨가제 비의 조정은 제1 기능성 유체에 필요 첨가제의 전달 시스템 조성물을 첨가하거나 접촉시킴으로써 수득된다. 필요 첨가제는 제1 기능성 유체 내로 조절 방출되어 제1 기능성 유체를 제2 기능성 유체로 변화시킨다. 제1 기능성 유체로부터 제2 기능성 유체로의 변화는 필요 첨가제가 전달 시스템으로부터 방출되어 제2 기능성 유체에 필요한 성질을 제공할 때 일어난다.

일 양태에 따르면, 제1 기능성 유체는 제2 기능성 유체, 차축 유체를 형성하기에 충분한 양의 내마모제/극압제와 분산제 및/또는 청정제를 포함하는 여타 첨가제가 도입된 수동변속기 유체이다.

일 양태에 따르면, 기능성 유체 시스템은 차축용 기능성 유체의 형성에 적합한 첨가제 전달 시스템을 포함한다. 일 양태에서 차축 및/또는 기어 오일용 기능성 유체의 형성에 적합한 첨가제 전달 시스템의 조성물은 설포네이트 청정제의 존재 하에 감소량의 가황 올레핀 내마모제를 함유한다. 다른 양태에 따르면, 차축 및/또는 기어 오일용 기능성 유체는 가황 올레핀 내마모제의 존재 하에 감소량의 설포네이트 청정제를 함유한다. 또 다른 양태에 따르면, 전달 시스템 중의 설포네이트 청정제는 실질적으로 유지되어서, 차축 및/또는 기어 오일용 기능성 유체 중의 청정제 함량을 감소시킨다. 일 양태에 따르면, 전달 시스템 중의 설포네이트 청정제는 기어 오일 애플리케이션에서는 방출되지 않는 것이 바람직하다.

일 양태에서, 라인, 루프 및/또는 기능성 유체 시스템은 2 이상의 위치에 배치된 2종 이상의 다른 첨가제 전달 시스템을 함유한다. 첨가제 전달 시스템의 다른 조성물은 기계 장치를 윤활 처리하는 제2 기능성 유체로 변화되도록 조절 방출될 필요 첨가제를 구비한 제1 기능성 유체를 제공한다.

일 양태에 따르면, 기계 장치는 1종 또는 그 이상, 예컨대 2 또는 3종의 첨가제 전달 시스템과 접촉되는 2종 이상의 제1 기능성 유체를 함유한다. 첨가제 전달 시스템과 접촉한 후, 제1 기능성 유체는 2종 이상의 조성을 가진 제2 기능성 유체(전달 시스템에 따라 동일하거나 상이할 수 있다)로 변화되고, 이 유체는 기계 장치 내의 각종 구성요소에 적당한 윤활성을 제공하는데 이용된다.

일 양태에 따르면, 기계 장치는 복수의 전달 시스템과 접촉하여 복수의 제2 기능성 유체로 변화되는 1종의 제1 기능성 유체를 포함한다.

일 양태에 따르면, 기계 장치는 복수의 전달 시스템과 접촉하여 복수의 제2 기능성 유체로 변화되는 복수의 제1 기능성 유체를 포함한다.

일 양태에 따르면, 동력 발생을 위한 정치 가스 기관의 바이패스 루프 내에 존재하는 캐니스터와 같은 기능성 유체 시스템 내의 어디든지 하우징, 캐니스터 또는 구조적 메쉬와 같은 첨가제 전달 시스템을 담고 있는 용기를 제공하는 것이 바람직하다. 이 용기에 필수적인 설계 특징은 첨가제 전달 시스템의 적어도 일부가 기능성 유체와 접촉되어 있어야 한다는 점이다.

일 양태에 따르면, 전달 시스템은 조절 방출 겔이다. 이 겔은

i) 청정제, 분산제, 산, 염기, 과염기성 청정제(over based detergent), 석신산화된 폴리올레핀(succinated polyolefin) 또는 이들의 혼합물을 포함하는 그룹에서 선택되고 선택된 첨가제가 혼합될 경우 겔을 형성하는 2종 이상의 첨가제;

ii) 선택적으로, 점도 개질제(들), 마찰 조정제(들), 청정제(들), 담점 강하제(들), 유동점 강하제(들), 항유화제(들), 유동개량제(들), 대전방지제(들), 분산제(들), 산화방지제(들), 소포제(들), 부식/녹 억제제(들), 극압/내마모제(들), 시일(seal) 팽윤제(들), 윤활 보조제(들), 연무방지제(들)(antimisting agent(s)), 또는 이들의 혼합물을 함유하는 1종 이상의 첨가제를 포함한다.

첨가제 겔은 기능성 유체와 접촉 상태에 있어야 한다. 일 양태에 따르면, 첨가제 겔은 시스템에 존재하는 기능성 유체의 약 100% 내지 약 1% 범위인 기능성 유체와 접촉 상태에 있고, 다른 양태에 따르면, 첨가제 겔은 시스템에 존재하는 기능성 유체의 약 75% 내지 약 25% 범위인 기능성 유체와 접촉 상태에 있으며, 또 다른 양태에 따르면 첨가제 겔은 시스템에 존재하는 기능성 유체의 약 50% 범위인 기능성 유체와 접촉 상태에 있다. 유동 속도가 감소하면 첨가제 겔의 용해가 줄고, 유동 속도가 증가하면 첨가제 겔의 용해가 늘어난다.

일 양태에 따르면, 첨가제 겔은 기능성 유체 시스템에서 첨가제 겔 및/또는 소모된 첨가제 겔이 쉽게 제거되고, 그 다음 새로운 및/또는 재생 첨가제 겔로 교체될 수 있도록 배치된다.

첨가제 겔은 시간이 경과함에 따라 방출되어야 하는 겔의 총 함량, 첨가제 겔의 바람직한 형태(예, 견고성, 점조도, 균질성 등), 겔의 필요한 총 용해량, 특정 성분의 바람직한 방출 속도, 원하는 작동 방식 및/또는 이들의 임의의 조합에 따라서 임의의 공지된 방법으로 시스템에 첨가된다.

첨가제 겔의 방출 속도는 주로 첨가제 겔의 포뮬레이션에 의해 결정된다. 또한, 방출 속도는 첨가제 겔의 첨가 방식, 첨가제 겔의 위치, 기능성 유체의 유속, 첨가제 겔의 형태(예, 견고성, 점조도, 균질성 등) 등에 따라 달라진다. 첨가제 겔은 첨가제 겔 성분의 필요한 특정 용해 속도에 바람직한 위치에 배치된다.

첨가제 겔의 포뮬레이션은 선택적으로 용해하는 1종 이상의 성분으로 구성되거나, 또는 1종 이상의 성분 중 일부는 사용수명 마지막까지 남아있거나 또는 이 둘 모두가 조합된 구성일 수 있다. 일반적으로, 카테고리 ii)에 속하는 성분들은 전술한 i)의 성분보다 더 빠르게 용해한다. 이것은 전술한 필요 성분(들) ii)가 기능성 유체 내로 선택적으로 방출될 수 있게 하는 반면, 다른 성분은 용해되지 않거나 덜 용해된 상태로 남아있게 한다. 따라서, 유체 콘디셔닝 장치 및 이의 기능성 유체에 따라서 겔은 필요 첨가제를 교체하거나 도입시키기 위해 기능성 유체 내에 용해되는 카테고리 ii)의 필요 성분(들)을 함유할 수 있을 것이다.

일 양태에 따르면, 겔은 이 겔의 표면 위로 유동성이 없거나 제한적인 가열 유체를 노출시켰을 때, 그 성분 첨가제 일부가 기능성 유체 내로 서서히 용해된다는 것을 발견했다. 이러한 조건 하에서 첨가제 겔의 용해 속도는 저속이도록 조절되며, 겔은 그 성분인 첨가제로 용해되기 때문에 필요 첨가제를 기능성 유체 내로 저속으로 선택 방출하기에 효과적이다. 고온 유체에 대한 노출이 특정 첨가제(들)가 선택적으로 방출되는 지점 이외에서 계속되면, 겔은 경시적으로 계속 용해하여 다른 첨가제들, 즉 b i) 성분들도 계속 방출시킬 것이다. 이들의 방출 속도는 전술한 파라미터를 이용하여 필요 겔 성분(들)이 기능성 유체의 전체 유효 수명까지 상당 부분 동안 방출되도록 최적화할 수 있다.

겔은 경시적으로 첨가제를 조절 방출하는 종래의 시스템에서 필요로 했던 중합체 막 또는 복잡한 기계 시스템과 같은 불활성 캐리어 또는 무첨가제 매트릭스 없이, 그대로 사용될 수 있다.

겔은 혼합했을 때 겔을 형성하고 추가로 카테고리 ii) 성분 유래의 1종 이상의 첨가제를 함유하는 카테고리 i) 성분 유래의 2종 이상의 첨가제 혼합물이다. 겔은 액체보다는 고체에 더 가까운 반고체 상태로 존재한다[본 발명에 참고인용되는 서적 Parker, Dictionary of Scientific and Technical Terms, Fifth Edition, McGraw Hill, ⓒ 1994, 및 Larson, "The Structure and rheology of Complex Fluids", Chapter 5, Oxford University Press, New York, New York, ⓒ 1999 참조]. 겔의 유동학적 성질은 소진폭 진동전단 시험(small amplitude oscillatory shear testing)으로 측정할 수 있다. 이 기술은 겔의 구조적 특성을 측정하며, 탄성 에너지의 저장을 나타내는 저장 탄성율(storage modulus) 및 탄성 에너지의 점성 소실을 나타내는 손실 탄성율(loss modulus)이라는 용어를 만들어낸다. 손실 탄젠트 또는 "δtan" 으로 불리는 손실탄성율/저장탄성율의 비는 액체 유사 물질에서는 >1이고 고체 유사 물질에서는 <1 이다. 첨가제 겔은 δtan 값이 일 양태에서는 약 ≤0.75이고, 다른 양태에서는 약 ≤0.5 이며, 또 다른 양태에서 약 ≤0.3 이다. 겔의 δtan 값은 일 양태에서는 약 ≤1, 다른 일 양태에서는 약 ≤0.75, 다른 일 양태에서는 약 ≤0.5, 또 다른 일 양태에서는 약 ≤0.3 이다.

첨가제 겔은 성분 i)의 겔화 첨가제 혼합물을 이 겔의 총 중량을 기준으로 약 0.01% 내지 약 95% 범위, 일 양태에서는 약 0.1% 내지 80% 범위, 다른 양태에서는 약 1% 내지 약 50% 범위로 함유한다.

첨가제 겔은 성분 ii)의 선택적 첨가제의 혼합물을 전달 시스템의 첨가제 및/또는 기제 오일의 총 중량(즉, 기계 장치의 중량은 제외)의 약 0.1% 내지 약 95%, 일 양태에 따르면 약 0.1% 내지 90%, 다른 양태에 따르면 약 0.1% 내지 약 80%, 또 다른 양태에 따르면 약 0.5% 내지 약 50%의 범위로 함유한다.

본 발명에 따르면, 청정제, 분산제, 산, 염기, 과염기성 청정제, 석신산화된 폴리올레핀 등을 포함하는 2종 이상의 첨가제의 혼합물로 제조된 임의의 전달 시스템은 첨가제 겔을 제조하는데 사용될 수 있다. 이러한 첨가제 겔은 청정제, 분산제, 산, 염기, 과염기성 청정제, 석신산화된 폴리올레핀 또는 이의 혼합물을 포함하는 그룹 중에서 선택되고, 이와 같이 선택된 첨가제가 혼합되었을 때 겔을 형성하는 2종 이상의 첨가제를 함유한다. 또한, 일 양태에서, 첨가제 겔은 분산제 혼합물, 분산제와 산의 혼합물, 분산제와 염기의 혼합물, 또는 분산제와 과염기성 청정제의 혼합물 등을 포함한다.

일 양태에서, 특정 용도를 발견한 겔의 카테고리는 과염기성 청정제와 무회(ashless) 석신이미드 분산제의 혼합을 통해 겔화를 일으키는 겔이다. 일 양태에서, 청정제 대 분산제의 비는 약 10:1 내지 약 1:10 이고, 다른 양태에서는 약 5:1 내지 약 1:5, 약 4:1 내지 약 1:1 이며, 또 다른 양태에서는 약 4:1 내지 약 2:1 이다. 또한, 겔 형성 매트릭스에 관여하는 과염기성 청정제의 TBN은 보통 200 이상, 더 전형적으로 300 내지 1,000, 가장 전형적으로 350 내지 650 이다. 과염기성 청정제의 혼합물이 사용되는 경우에는 적어도 1종의 TBN 값이 상기 범위 내에 속해야 한다. 하지만, 상기 혼합물의 평균 TBN이 상기 값에 해당하는 것이어도 좋다.

분산제에는 분산제류; 무회형 분산제, 예컨대 만니히(Mannich) 분산제; 중합체성 분산제; 카르복실계 분산제(carboxylic dispersant); 아민 분산제, 고분자량(Cn, 여기서 n≤12)의 에스테르 및 이의 유사체; 에스테르화된 말레산 무수물 스티렌 공중합체; 말레산화된 에틸렌 디엔 단량체 공중합체; 계면활성제; 본 명세서에 열거된 각 성분 및 이의 유사체의 유화제 기능성 유도체 및 이들의 혼합물이 포함된다. 일 구체예에서, 바람직한 분산제는 폴리이소부테닐 석신이미드 분산제이다.

분산제에는 무회형 분산제, 중합체성 분산제, 만니히 분산제, 고분자량(Cn, 여기서 n≥12)의 에스테르, 카르복실계 분산제, 아민 분산제 및 이들의 혼합물이 포함된다. 분산제는 단독으로 또는 조합하여 사용될 수 있다.

분산제에는 폴리이소부테닐 석신이미드 및 이의 유사체와 같은 무회 분산제가 포함되나, 이에 한정되지는 않는다. 폴리이소부테닐 석신이미드 무회 분산제는 수평균 분자량("Mn")이 약 300 내지 10,000인 폴리이소부틸렌을 말레산 무수물과 함께 반응시켜 폴리이소부테닐 석신산 무수물("PIBSA")을 형성하고, 그 다음 그렇게 수득된 생성물을 전형적으로는 분자 당 1 내지 10개의 에틸렌 아미노 기를 함유하는 폴리아민과 반응시켜 전형적으로 제조된 상업적으로-입수가능한 생성물이다.

무회형의 분산제는 비교적 고분자량의 탄화수소 사슬에 연결된 극성 기를 특징으로 한다. 전형적인 무회 분산제에는 N-치환 장쇄 알케닐 석신이미드가 있으며, 전형적으로 하기의 화학식들을 포함하는 다양한 화학구조를 갖는다:

및/또는

상기 식에서 각각의 R¹은 독립적으로 분자량이 500 - 5000인 알킬 기, 빈번하게는 폴리이소부틸 기이고, R²는 알케닐렌 기, 일반적으로는 에틸렌(C₂H₄) 기이다. 석신이미드 분산제는 본원에 참고인용된 미국 특허 제4,234,435호에 보다 자세히 기술되어 있다. 본 발명에 기술된 분산제는 특히 본 발명에 따른 전달 시스템을 생산하는데 효과적이다.

만니히 분산제는 알킬 기가 적어도 약 30개의 탄소원자를 함유하는 알킬 페놀과 알데히드(특히 포름알데히드) 및 아민(특히 폴리알킬렌 폴리아민)의 반응 생성물이다. 하기의 일반식(여러 다른 이성질체 및 이의 유사체를 포함)을 보유하는 만니히 염기가 특히 관심의 대상이다.

및/또는

분산제의 또 다른 종류는 카르복실계 분산제이다. 이러한 "카르복실계 분산제"의 예는 미국 특허 제3,219,666호에 기술되어 있다.

아민 분산제는 비교적 고분자량의 지방족 할로겐화물 및 아민, 바람직하게는 폴리알킬렌 폴리아민의 반응 생성물이다. 이러한 것들의 예는 미국 특허 제3,565,804호에 기술되어있다.

중합체성 분산제는 데실 메타크릴레이트(decyl methacrylate), 비닐 데실 에테르 및 고분자량의 올레핀과 같은 오일 용해성 단량체와 극성 치환체를 함유하는 단량체, 예컨대 아미노 알킬 아크릴레이트 또는 아실아미드 및 폴리-(옥시에틸렌)-치환 아크릴레이트의 공중합체(interpolymer)이다. 이러한 중합체성 분산제의 예는 미국 특허 제3,329,658 및 3,702,300호에 개시되어 있다.

분산제는 또한 다양한 제제 중 임의의 것과 반응시킴으로써 후처리될 수 있다. 이러한 것들 중에는 우레아, 티오우레아, 디머캅토티아졸(dimercaptothiazole), 이황화탄소, 알데히드, 케톤, 카르복실산, 탄화수소-치환 석신산 무수물, 니트릴, 에폭시드, 보론 화합물, 및 인 화합물이 있다.

분산제는 단독으로 또는 조합하여 사용할 수 있다. 분산제는 전달 시스템의 첨가제 및/또는 기제 오일의 총 중량 대비 약 0wt% 또는 0.01wt% 내지 약 95wt% 겔 범위, 다른 구체예에서는 약 1wt% 내지 약 70wt% 겔 범위, 바람직하게는 또 다른 구체예에서 약 5wt% 내지 약 50wt% 범위로 존재한다.

청정제에는 과염기성 설포네이트, 페네이트(phenate), 살리실레이트(salicylate), 카르복실레이트, 상업적으로 입수가능한 과염기성 칼슘 설포네이트 청정제, Mg, Ba, Sr, Na, Ca 및 K와 같은 금속을 함유하는 과염기성 청정제 및 이들의 혼합물 등이 포함된다.

예를 들어, 청정제는 본원에 참고인용된 미국 특허 제5,484,542호에 기술되어 있다. 청정제는 단독으로 또는 조합하여 이용할 수 있다. 예를 들어, 청정제는 본원에 참고인용된 미국 특허 제5,484,542호에 기술되어 있다.

청정제는 단독으로 또는 조합하여 이용할 수 있다. 청정제는 전달 시스템의 첨가제 및/또는 기제 오일의 총 중량 대비 약 0wt% 또는 0.01wt% 내지 약 99wt% 범위, 일 구체예에서는 약 1wt% 내지 약 70wt% 범위 및 또 다른 구체예에서는 약 5wt% 내지 약 50wt% 범위로 존재한다.

통상적으로, 첨가제 겔은 기능성 유체로 조절 방출되는 1종 이상의 필요 첨가제를 함유한다. 첨가제 겔의 필요 성분에는 점도 개질제(들), 마찰 조정제(들), 청정제(들), 담점 강하제(들), 유동점 강하제(들), 항유화제(들), 유동 개량제(들), 대전방지제(들), 분산제(들), 산화방지제(들), 소포제(들), 부식/녹 억제제(들), 극압/내마모제(들), 시일 팽윤제(들), 윤활보조제(들), 연무방지제(들), 및 이들의 혼합물이 포함되며; 그 결과 겔이 기능성 유체와 접촉할 때, 기능성 유체로 필요 첨가제(들)가 경시적으로 방출되는 조절 방출형 겔이 수득된다. 필요 첨가제 성분은 추가로 기능성 유체의 포뮬레이션, 성능의 특성, 기능 및 이들과 유사한 것들 및 고갈된 첨가제의 첨가용인지 및/또는 필요 기능에 따라 첨가되는 새로운 첨가제인지의 여부에 의해 추가적으로 결정된다.

산화방지제에는 2,6-디-3차 부틸-4-메틸 페놀, 페네이트 설파이드, 포스포설퍼라이즈드 테르펜(phosphosulfurized terpene), 가황 에스테르(sulfurized ester), 방향족 아민, 디페닐 아민, 알킬화된 디페닐 아민 및 부자유 페놀(hindered phenol), 비스-노닐레이티드 디페닐아민(bis-nonylated diphenyl amine), 노닐 디페닐아민, 옥틸 디페닐아민, 비스-옥틸레이티드 디페닐아민(bis-octylated diphenyl amine), 비스-데실레이티드(bis-decylated) 디페닐아민, 데실 디페닐아민 및 이들의 혼합물이 포함된다.

산화방지 작용기에는 입체적 부자유 페놀이 포함되고, 2,6-디-tert-부틸페놀, 4-메틸-2,6-디-tert-부틸페놀, 4-에틸-2,6-디-tert-부틸페놀, 4-프로필-2,6-디-tert-부틸페놀, 4-부틸-2,6-디-tert-부틸페놀, 2,6-디-tert-부틸페놀, 4-펜틸-2,6-디-tert-부틸페놀, 4-헥실-2,6-디-tert-부틸페놀, 4-헵틸-2,6-디-tert-부틸페놀, 4-(2-에틸헥실)-2,6-디-tert-부틸페놀, 4-옥틸-2,6-디-tert-부틸페놀, 4-노닐-2,6-디-tert-부틸페놀, 4-데실-2,6-디-tert-부틸페놀, 4-운데실-2,6-디-tert-부틸페놀, 4-도데실-2,6-디-tert-부틸페놀, 4-트리데실-2,6-디-tert-부틸페놀, 4-테트라데실-2,6-디-tert-부틸페놀이 포함되나 이에 한정되지 않으며, 메틸렌-가교(methylene-bridged) 입체적 부자유 페놀(methylene-bridged sterically hindered phenols)에는 4,4-메틸렌비스(6-tert-부틸-o-크레졸), 4,4-메틸렌비스(2-tert-아밀-o-크레졸), 2,2-메틸렌비스(4-메틸-6-tert-부틸페놀), 4,4-메틸렌-비스(2,6-디-tert-부틸페놀) 및 이들의 혼합물이 포함되나 이에 한정되지 않는다.

산화방지제의 또 다른 예는 부자유, 에스테르-치환 페놀인데, 이는 2,6-디알킬페놀을 KOH 수용액과 같은 염기성 조건 하에서 아크릴레이트 에스테르와 함께 가열하여 제조될 수 있다.

산화방지제는 단독으로 또는 조합하여 사용할 수 있다. 산화방지제는 전형적으로 전달 시스템의 첨가제 및/또는 기제 오일의 총 중량 대비 약 0wt% 또는 0.01wt% 내지 약 95wt% 범위, 일 구체예에서는 약 0.01wt% 내지 95wt% 범위, 다른 구체예에서는 약 1wt% 내지 약 70wt% 범위 및 또 다른 양태에서는 약 5wt% 내지 약 60wt% 범위로 존재한다.

극압/내마모제에는 황 또는 클로로설퍼 EP제(chlorosulphur EP agent), 염소화된 탄화수소 EP제, 또는 인 EP제, 또는 이들의 혼합물이 포함된다. 그러한 EP제의 예는 인 에스테르 산의 아민염, 염소화된 왁스, 유기 설파이드(sulfide) 및 폴리설파이드, 예컨대 벤질디설파이드(benzyldisulfide), 비스-(클로로벤질)디설파이드, 디부틸 테트라설파이드, 황화된 경유(sperm oil), 올레산 황화 알킬페놀의 황화된 메틸 에스테르, 황화된 디스펜텐(dispentene), 황화된 테르펜, 및 황화된 디엘스-앨더(Diels-Alder) 부가물(adduct); 포스포설퍼라이즈드 탄화수소, 예컨대 황화인과 테레빈유(turpentine) 또는 메틸 올레이트(methyl oleate)의 반응 생성물, 디하이드로카본(dihydrocarbon) 및 트리하이드로카본(trihydrocarbon) 포스페이트, 인 에스테르, 예를 들어 디부틸 포스페이트, 디헵틸 포스페이트, 디사이클로헥실 포스페이트, 펜틸페닐 포스페이트; 디펜틸페닐 포스페이트, 트리데실 포스페이트, 디스테아릴 포스페이트 및 폴리프로필렌 치환 페놀 포스페이트, 금속 티오카바메이트, 예컨대 아연 디옥틸디티오카바메이트 및 바륨 헵틸페놀 이가산(diacid), 예컨대 아연 디사이클로헥실 포스포로디티오에이트 및 포스포로디티오산의 아연염 혼합물이 있고 이들이 이용될 수 있으며, 이들의 혼합물이 이용될 수 있다.

일 양태에서, 내마모제/극압제는 인 에스테르 산의 아민염을 포함한다. 인 에스테르 산의 아민 염에는 인산 에스테르 및 이의 염; 디알킬디티오인산 에스테르 및 이의 염; 아인산염; 및 인 함유 카르복시산 에스테르, 에테르 및 아미드; 및 이의 혼합물이 포함된다.

일 양태에서, 인 화합물은 추가로 분자 중에 황 원자를 함유한다. 일 양태에서, 인 화합물의 아민 염은 무회, 즉 무금속(다른 성분과 혼합되기 전에)성이다.

아민 염으로서 사용하기에 적합할 수 있는 아민에는 1차 아민, 2차 아민, 3차 아민 및 이의 혼합물이 포함된다. 이러한 아민은 적어도 하나의 하이드로카르빌 기를 보유한 것, 또는 특정 양태에서는 2개 또는 3개의 하이드로카르빌 기를 보유한 것이 포함된다. 하이드로카르빌 기는 탄소원자 약 2 내지 약 30개, 또는 다른 양태에서는 약 8개 내지 약 26개 또는 약 10개 내지 약 20개, 또는 약 13개 내지 약 19개의 탄소 원자를 함유할 수 있다.

1차 아민에는 에틸아민, 프로필아민, 부틸아민, 2-에틸헥실아민, 옥틸아민 및 도데실아민이 있고, 뿐만 아니라 n-옥틸아민, n-데실아민, n-도데실아민, n-테트라데실아민, n-헥사데실아민, n-옥타데실아민 및 올레일아민과 같은 지방 아민도 포함된다. 다른 유용한 지방 아민에는 시판되는 지방 아민, 예컨대 "Armeen®" 아민(일리노이주 시카고에 소재하는 악조 케미컬즈 제품), 구체적으로 Armeen C, Armeen O, Armeen OL, Armeen T, Armeen HT, Armeen S 및 Armeen SD가 있고, 뒤의 약자는 지방 기, 예컨대 코코, 올레일, 탈로우 또는 스테아릴 기를 의미한다.

적당한 2차 아민의 예에는 디메틸아민, 디에틸아민, 디프로필아민, 디부틸아민, 디아밀아민, 디헥실아민, 디헵틸아민, 메틸에틸아민, 에틸부틸아민 및 에틸아밀아민이 있다. 2차 아민은 피페리딘, 피페라진 및 모르폴린과 같은 환형 아민일 수 있다.

아민은 또한 3차 지방족 1차 아민일 수 있다. 이 경우에 지방족 기는 탄소원자 약 2개 내지 약 30개, 또는 약 6개 내지 약 26개, 또는 약 8개 내지 약 24개를 함유하는 알킬 기일 수 있다. 3차 알킬 아민에는 모노아민류, 예컨대 tert-부틸아민, tert-헥실아민, 1-메틸-1-아미노-사이클로헥산, tert-옥틸아민, tert-데실아민, tert-도데실아민, tert-테트라데실아민, tert-헥사데실아민, tert-옥타데실아민, tert-테트라코사닐아민 및 tert-옥타코사닐아민이 있다.

아민의 혼합물도 본 발명에 사용될 수 있다. 일 양태에서 아민의 유용한 혼합물은 "Primene® 81R" 및 "Primene® JMT" 이다. "Primene® 81R" 및 "Primene® JMT" (롬 앤드 하아스에서 제조 및 판매함)는 각각 C11 내지 C14 3차 알킬 1차 아민의 혼합물 및 C18 내지 C22 3차 알킬 1차 아민의 혼합물이다.

본 발명의 알킬인산의 적당한 하이드로카르빌 아민 염은 다음과 같은 화학식으로 표시될 수 있다:

식에서, R³ 및 R⁴는 독립적으로 수소 또는 하이드로카르빌 기, 예컨대 알킬기이고; 인 에스테르 산의 경우에 R³ 및 R⁴ 중 적어도 하나는 하이드로카르빌 일 것이다. R³ 및 R⁴는 탄소원자 약 4개 내지 약 30개, 또는 약 8개 내지 약 25개, 또는 약 10개 내지 약 20개, 또는 약 13개 내지 약 19개를 함유할 수 있다. R⁵, R⁶ 및 R⁷은 독립적으로 수소 또는 하이드로카르빌 기, 예컨대 탄소원자가 1 내지 약 30개, 또는 약 4개 내지 약 24개, 또는 약 6개 내지 약 20개, 또는 약 10개 내지 약 16개인 분지형 또는 선형 알킬 사슬일 수 있다. 이러한 R⁵, R⁶ 및 R⁷기는 분지형 또는 선형 기일 수 있고, 특정 양태에서는 R⁵, R⁶ 및 R⁷ 중 적어도 하나 또는 대안적으로 2개가 수소이다. R⁵, R⁶ 및 R⁷에 적합한 알킬 기의 예에는 부틸, sec-부틸, 이소부틸, tert-부틸, 펜틸, n-헥실, sec-헥실, n-옥틸, 2-에틸헥실, 데실, 운데실, 도데실, 트리데실, 테트라데실, 펜타데실, 헥사데실, 헵타데실, 옥타데실, 옥타데세닐, 노노데실, 에이코실 기 및 이의 혼합물이 있다.

일 양태에서, 알킬인산 에스테르의 하이드로카르빌 아민 염은 C11 내지 C14 3차 알킬 1차 아민의 혼합물인 Primene 81R™(롬 앤드 하아스 제조 및 판매)과 C14 내지 C18 알킬화된 인산의 반응 산물이다.

이와 마찬가지로, 녹 억제제 패키지에 사용되는 본 발명의 디알킬디티오인산 에스테르의 하이드로카르빌 아민 염은 다음과 같은 화학식으로 표시될 수 있다:

식에서, 다양한 R 기는 앞에서 정의한 바와 같지만, 통상적으로 두 R기는 하이드로카르빌 또는 알킬이다. 디알킬디티오인산 에스테르의 하이드로카르빌 아민 염의 예에는 헥실, 헵틸, 옥틸 또는 노닐, 4-메틸-2-펜틴 또는 2-에틸헥실, 이소프로필 디티오인산과 에틸렌 디아민, 모르폴린, 또는 Primene 81R™과의 반응 산물(들), 및 이의 혼합물이 포함된다.

일 양태에서, 디티오인산은 에폭사이드 또는 글리콜과 반응할 수 있다. 이 반응 산물은 추가로 인산, 무수물 또는 저급 에스테르와 반응시킨다. 에폭사이드에는 지방족 에폭사이드 또는 스티렌 옥사이드가 있다. 유용한 에폭사이드의 예에는 에틸렌 옥사이드, 프로필렌 옥사이드, 부텐 옥사이드, 옥텐 옥사이드, 도데센 옥사이드, 스티렌 옥사이드 등이 있다. 일 양태에서 에폭사이드는 프로필렌 옥사이드이다. 글리콜은 탄소원자가 1 내지 약 12개, 또는 약 2개 내지 약 6개, 또는 약 2개 내지 약 3개인 지방족 글리콜일 수 있다. 디티오인산, 글리콜, 에폭사이드, 무기 인 시약 및 이들을 반응시키는 방법은 미국 특허 3,197,405 및 3,544,465에 기술되어 있다. 수득되는 산은 그 다음 아민에 의해 염으로 될 수 있다. 적당한 디티오인산의 예는 오산화인(약 64g)을 약 58℃에서 약 45분 동안에 걸쳐 약 514g의 하이드록시프로필 O,O-디(4-메틸-2-펜틸)포스포로디티오에이트(약 1.3mol의 프로필렌 옥사이드와 디(4-메틸-2-펜틸)-포스포로디티오산을 약 25℃에서 반응시켜 제조함)에 첨가하여 제조한다. 이 혼합물을 약 75℃에서 약 2.5 시간 동안 가열하고, 규조토와 혼합한 뒤, 약 70℃에서 여과한다. 여과물은 약 11.8wt% 인, 약 15.2wt% 황을 함유하고 산가(acid number)가 87(브로모페놀 블루)이다.

EP/내마모제는 단독으로 또는 조합하여 이용할 수 있다.

일 양태에서, EP/내마모제는 약 0wt% 또는 약 0.05wt% 내지 약 10wt% 범위, 또는 약 0.1wt% 내지 약 5wt% 범위로 전달 시스템에 존재할 수 있다.

EP/내마모제는 전달 시스템의 첨가제 및/또는 기제 오일의 총 중량 대비 약 0wt% 내지 약 20wt% 범위, 일 양태에서는 약 0.25wt% 내지 약 10wt% 범위, 다른 양태에서는 약 0.5wt% 내지 약 25wt% 범위로 존재한다.

소포제에는 폴리 디메틸 실록산(poly dimethyl siloxane), 폴리 에틸 실록산, 폴리디에틸 실록산, 폴리아크릴레이트 및 폴리메타크릴레이트, 트리메틸-트리플루오로-프로필메틸 실록산 및 이들의 유사체와 같은 유기 실리콘이 포함된다.

소포제는 단독으로 또는 조합하여 사용할 수 있다. 소포제는 전달 시스템의 첨가제 및/또는 기제 오일의 총 중량 대비 약 0wt% 내지 약 20wt%의 범위, 일 구체예에서는 약 0.02wt% 내지 약 10wt% 및 또 다른 구체예에서는 약 0.05wt% 내지 약 2.5wt%의 범위로 존재한다.

점도 개질제는 점도 개선성 및 분산성을 모두 제공한다. 분산제-점도 개질제의 예에는 질소 함유 단량체의 예인 비닐 피리딘, N-비닐 피롤리돈, N,N'-디메틸아미노에틸 메타크릴레이트 및 이의 유사체가 있다. 1개 이상의 알킬 아크릴레이트의 중합 또는 공중합으로부터 수득한 폴리아크릴레이트도 또한 점도 개질제로서 유용하다.

작용기화된 중합체도 또한 점도 개질제로 이용될 수 있다. 그러한 중합체의 일반적인 종류 중에는 올레핀 공중합체 및 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 공중합체가 있다. 예를 들어 작용기화된 올레핀 공중합체는 말레산 무수물과 같은 활성 단량체와 접목되고, 이어서 알콜 또는 아민으로 유도체화된 에틸렌 및 프로필렌의 공중합체일 수 있다. 기타 그러한 공중합체는 질소 화합물과 반응 또는 접목된 에틸렌 및 프로필렌의 공중합체이다. 폴리아크릴레이트 에스테르의 유도체는 분산제 점도 지수 개질 첨가제(dispersant viscosity index modifier additives)로서 잘 알려져 있다. RohMax사의 Acryloid^TM 985 또는 Viscoplex^TM 6-054와 같은 분산제 아크릴레이트 또는 폴리메타크릴레이트 점도 개질제가 특히 유용하다. PIB(폴리이소부틸렌), 메타크릴레이트, 폴리알킬스티렌, 에틸렌/프로필렌 및 에틸렌/프로필렌/1,4-헥사디엔 중합체와 같은 고체, 오일 용해성 중합체, 및 말레산 무수물-스티렌 공중합체, 및 이의 유도체도 또한 점도 지수 개량제(viscosity index improver)로서 이용될 수 있다. 점도 개질제는 공지되어 있고 상업적으로 입수 가능하다.

점도 개질제는 단독으로 또는 조합하여 이용할 수 있다. 점도 개질제는 전달 시스템의 첨가제 및/또는 기제 오일의 총 중량 대비 약 0wt% 내지 20wt%의 범위, 일 구체예에서는 약 0.25wt% 내지 약 10wt% 및 또 다른 구체예에서는 약 0.5wt% 내지 약 2.5wt% 범위로 존재한다.

마찰 조정제(viscosity modifier)에는 몰리브덴 디티오카바메이트가 포함되는 유기-몰리브덴 화합물, 및 글리세롤 모노 올레이트(GMO)를 비롯하여 올레산을 기반으로 한 물질, 스테아르산 기반의 물질 및 이의 유사체를 포함하는 지방산 기반 물질이 포함된다.

일 양태에서, 마찰 조정제는 각 하이드로카르빌 기가 포화되어 있는 모노하이드로카르빌, 디하이드로카르빌 또는 트리하이드로카르빌 포스페이트를 비롯한 포스페이트 에스테르 또는 염이다. 여러 양태에서, 각 하이드로카르빌 기는 탄소원자 약 8개 내지 약 30개, 또는 약 12개 내지 약 28개 이하, 또는 약 14개 내지 약 24개 이하, 또는 약 14개 내지 약 18개 이하를 함유한다. 다른 양태에서, 하이드로카르빌 기는 알킬 기이다. 하이드로카르빌 기의 예에는 트리데실, 테트라데실, 펜타데실, 헥사데실, 헵타데실, 옥타데실 기 및 이의 혼합물이 있다.

일 양태에서, 포스페이트 염은 아민 또는 금속 염을 형성하기 위해 아민 화합물 또는 금속성 염기와 산성 포스페이트 에스테르를 반응시킴으로써 제조할 수 있다. 아민은 모노아민 또는 폴리아민일 수 있다. 유용한 아민에는 미국 특허 4,234,435(컬럼 21, 라인 4에서부터 컬럼 27, 라인 50까지)에 기술된 아민이 포함된다.

유용한 아민에는 1차 에테르 아민, 예컨대 화학식 R"(OR')_x-NH₂ 로 표시되는 것(여기서, R'는 탄소원자 약 2개 내지 약 6개인 이가 알킬렌 기이고; x는 1 내지 약 150 사이 또는 약 1 내지 약 5 사이의 수, 또는 1이며; R"는 탄소원자 약 5개 내지 약 150개의 하이드로카르빌 기이다.

포스페이트 염은 폴리아민으로부터 유도될 수 있다. 폴리아민에는 알콕시화된 디아민, 지방 폴리아민 디아민, 알킬렌폴리아민, 하이드록시 함유 폴리아민, 축합된 폴리아민, 아릴폴리아민 및 헤테로시클릭 폴리아민이 있다.

인산 에스테르의 금속 염은 산성 인 에스테르와 금속 염기를 반응시켜 제조한다. 금속 염기는 금속 염을 형성할 수 있는 임의의 금속 화합물일 수 있다. 금속 염기의 예에는 금속 옥사이드, 하이드록사이드, 카보네이트, 보레이트 등이 있다. 적당한 금속에는 알칼리 금속, 알칼리 토금속 및 전이 금속이 있다. 일 양태에서, 금속은 칼슘 또는 마그네슘과 같은 IIA족 금속, 아연과 같은 IIB족 금속 또는 망간과 같은 VIIB족 금속이다. 인산과 반응할 수 있는 금속 화합물의 예에는 수산화아연, 산화아연, 수산화구리 또는 산화구리가 있다.

일 양태에서, 마찰 조정제는 아인산염이며, 각 하이드로카르빌 기가 포화된 모노하이드로카르빌, 디하이드로카르빌 또는 트리하이드로카르빌 아인산염일 수 있다. 여러 양태에서, 각 하이드로카르빌 기는 독립적으로 탄소원자 약 8개 내지 약 30개, 또는 약 12개 내지 약 28개 이하, 또는 약 14개 내지 약 24개 이하, 또는 약 14개 내지 약 18개 이하를 함유한다. 일 양태에서, 하이드로카르빌 기는 알킬 기이다. 하이드로카르빌 기의 예에는 트리데실, 테트라데실, 펜타데실, 헥사데실, 헵타데실, 옥타데실 기 및 이의 혼합물이 있다.

일 양태에서, 마찰 조정제는 탄소원자 8개 내지 약 30개, 또는 약 12개 내지 약 24개를 함유하는 지방 치환체를 함유하는 지방 이미다졸린이다. 치환체는 포화되거나 불포화된 것일 수 있고, 포화된 것이 바람직하다. 일 관점에서, 지방 이미다졸린은 앞에서 논의한 바와 같이 폴리알킬렌폴리아민과 지방 카르복시산을 반응시켜 제조할 수 있다. 적당한 지방 이미다졸린에는 미국 특허 6,482,777에 기술된 것이 있다.

마찰 조정제는 단독으로 또는 조합하여 이용할 수 있다. 마찰 감소제는 전달 시스템의 첨가제 및/또는 기제 오일의 총 중량 대비 약 0wt% 내지 10wt%의 범위, 또는 약 0.25wt% 내지 약 10wt%, 또는 약 0.5wt% 내지 약 2.5wt% 범위로 존재한다.

연무방지제에는 1.5Mn 폴리이소부틸렌과 같은 초고분자량(>100,000Mn)의 폴리올레핀(예컨대 상표명이 Vistanex^®인 물질), 또는 2-(N-아크릴아미도),2-메틸 프로판 설폰산 함유 중합체(또한 AMPS^®로도 알려짐), 또는 이들의 유도체, 및 이의 유사체가 포함된다.

연무방지제는 단독으로 또는 조합하여 이용할 수 있다. 연무방지제는 전달 시스템의 첨가제 및/또는 기제 오일의 총 중량 대비 약 0wt% 내지 10wt% 범위, 또는 약 0.25wt% 내지 약 10wt% 범위, 또는 약 0.5wt% 내지 약 2.5wt% 범위로 존재한다.

부식 억제제에는 알킬화된 석신산 및 이의 무수물 유도체, 유기 포스포네이트 및 이들의 유사체가 포함된다. 부식 억제제는 단독으로 또는 조합하여 사용될 수 있다. 부식 억제제는 전달 시스템의 첨가제 및/또는 기제 오일의 총 중량 대비 약 0wt% 내지 약 90wt% 범위, 일 구체예에서는 약 0.0005wt% 내지 약 50wt% 범위 및 또 다른 구체예에서는 약 0.0025wt% 내지 약 30wt% 범위로 존재한다.

금속 불활성화제에는 톨릴트리아졸(tolytriazole), N,N-비스(헵틸)-ar-메틸-1H-벤조트리아졸-1-메탄아민, N,N-비스(노닐)-ar-메틸-1H-벤조트리아졸-1-메탄아민, N,N-비스(데실)-ar-메틸-1H-벤조트리아졸-1-메탄아민, N,N-(운데실)-ar-메틸-1H-벤조트리아졸-1-메탄아민, N,N-비스(도데실)-ar-메틸-1H-벤조트리아졸-1-메탄아민, N,N-비스(2-에틸헥실)-ar-메틸-1H-벤조트리아졸-1-메탄아민 및 이들의 혼합물과 같은 벤조트리아졸의 유도체가 포함된다. 일 구체예에서, 금속 불활성화제는 N,N-비스(1-에틸헥실)-ar-메틸-1H-벤조트리아졸-1-메탄아민; 1,2,4-트리아졸, 벤즈이미다졸, 2-알킬디티오벤즈이미다졸(2-alkyldithiobenzimidazole); 2-알킬디티오벤조티아졸; 2-N,N-디알킬디티오-카바모일)벤조티아졸; 2,5-비스(알킬-디티오)-1,3,4-티아디아졸, 예컨대 2,5-비스(tert-옥틸디티오)-1,3,4-티아디아졸, 2,5-비스(tert-노닐디티오)-1,3,4-티아디아졸, 2,5-비스(tert-데실디티오)-1,3,4-티아디아졸, 2,5-비스(tert-운데실디티오)-1,3,4-티아디아졸, 2,5-비스(tert-도데실디티오)-1,3,4-티아디아졸, 2,5-비스(tert-트리데실디티오)-1,3,4-티아디아졸, 2,5-비스(tert-테트라데실디티오)-1,3,4-티아디아졸, 2,5-비스(tert-옥타데실디티오)-1,3,4-티아디아졸, 2,5-비스(tert-노나데실디티오)-1,3,4-티아디아졸, 2,5-비스(tert-에이코실디티오)-1,3,4-티아디아졸 및 이들의 혼합물; 2,5-비스(N,N-디알킬디티오카바모일)-1,3,4-티아디아졸; 2-알킬디티오-5-머캅토 티아디아졸; 및 이들의 유사체이다.

금속 불활성화제는 단독으로 또는 조합하여 사용될 수 있다. 금속 불활성화제는 전달 시스템의 첨가제 및/또는 기제 오일의 총 중량 대비 약 0wt% 내지 약 90wt% 범위 또는 약 0.0005wt% 내지 약 50wt% 범위, 또는 약 0.0025wt% 내지 약 30wt% 범위로 존재한다.

항유화제에는 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌 옥사이드(oxide) 공중합체 및 이의 유사체가 포함된다. 항유화제는 단독으로 또는 조합하여 사용할 수 있다. 항유화제는 전달 시스템의 첨가제 및/또는 기제 오일의 총 중량 대비 약 0wt% 내지 약 90wt% 범위, 또는 약 0.0005wt% 내지 약 50wt% 범위, 또는 약 0.0025wt% 내지 약 30wt% 범위로 존재한다.

윤활보조제에는 글리세롤 모노 올레이트, 소르비탄(sorbitan) 모노 올레이트 및 이의 유사체가 포함된다. 윤활 첨가제는 단독으로 또는 조합하여 이용할 수 있다. 윤활 첨가제는 전달 시스템의 첨가제 및/또는 기제 오일의 총 중량 대비 약 0wt% 내지 약 90wt% 범위, 또는 약 0.0005wt% 내지 약 50wt% 범위, 또는 약 0.0025wt% 내지 약 30wt% 범위로 존재한다.

유동 개량제에는 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체 및 이의 유사체가 포함된다. 유동 개량제는 단독으로 또는 조합하여 사용할 수 있다. 유동 개량제는 전달 시스템의 첨가제 및/또는 기제 오일의 총 중량 대비 약 0wt% 내지 약 90wt% 범위, 또는 약 0.0005wt% 내지 약 50wt% 범위, 또는 약 0.0025wt% 내지 약 30wt% 범위로 존재한다.

담점 강하제에는 알킬페놀 및 이들의 유도체, 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체, 및 이의 유사체가 포함된다. 담점 강하제는 단독으로 또는 조합하여 사용할 수 있다. 담점 강하제는 전달 시스템의 첨가제 및/또는 기제 오일의 총 중량 대비 약 0wt% 내지 약 90wt% 범위, 또는 약 0.0005wt% 내지 약 50wt% 범위, 또는 약 0.0025wt% 내지 약 30wt% 범위로 존재한다.

유동점 강하제에는 알킬페놀 및 이의 유도체, 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체, 및 이의 유사체가 포함된다. 유동점 강하제는 단독으로 또는 조합하여 사용할 수 있다. 유동점 강하제는 전달 시스템의 첨가제 및/또는 기제 오일의 총 중량 대비 약 0wt% 내지 약 90wt% 범위, 또는 약 0.0005wt% 내지 약 50wt% 범위, 또는 약 0.0025wt% 내지 약 30wt% 범위로 존재한다.

시일 팽윤제에는 티오펜, 3-(데실옥시)테트라하이드로-1,1-디옥사이드, 프탈레이트 및 이의 유사체와 같은 유기 황 화합물이 포함된다. 시일 팽윤제는 단독으로 또는 조합하여 이용할 수 있다. 시일 팽윤제는 전달 시스템의 첨가제 및/또는 기제 오일의 총 중량 대비 약 0wt% 내지 약 90wt% 범위, 또는 약 0.0005wt% 내지 약 50wt% 범위, 또는 약 0.0025wt% 내지 약 30wt% 범위로 존재한다.

선택적으로, 기타 성분이 전달 시스템에 첨가될 수 있으며, 이러한 성분이 전달 시스템에 불리한 효과를 주지 않는 한, 기타 성분에는 기제 스톡 오일(base stock oil), 불활성 캐리어, 염료, 정균제(bacteriostatic agent), 고형 미립자 첨가제, 및 이들 성분의 유사체가 포함된다.

전달 시스템이 겔인 경우, 겔은 전형적으로 소량(약 5-40wt%)의 기제 스톡 오일을 함유하는데, 이러한 기제 스톡 오일에는 미네랄계 오일, 합성(피셔 트롭쉬 기액 합성 절차에 따른 오일뿐만 아니라 다른 기액 오일도 포함함) 오일 또는 이들의 혼합물이 포함되나 이에 한정되지는 않는다.

선택적으로, 원한다면 불활성 캐리어가 이용될 수 있다. 나아가, 유리하고 원하는 기능을 제공하는 기타 활성 성분도 또한 겔에 첨가될 수 있다. 또한 PTFE, MoS₂ 및 그래파이트와 같은 고형의 미립자 첨가제가 포함될 수 있다.

선택적으로, 염료가 이용될 수 있으며, 염료에는 할로-알칸(halo-alkane) 및 이의 유사체가 포함된다. 염료는 단독으로 또는 조합하여 이용할 수 있다. 염료는 전달 시스템의 첨가제 및/또는 기제 오일의 총 중량 대비 약 0wt% 내지 약 90wt% 범위, 또는 약 0.0005wt% 내지 약 50wt% 범위, 또는 약 0.0025wt% 내지 약 30wt% 범위로 존재한다.

선택적으로, 정균제가 이용될 수 있으며, 이에는 포름알데히드, 글루테르알데하이드(gluteraldehyde) 및 이의 유도체, 카탄(kathan), 및 이의 유사체가 포함된다. 정균제는 단독으로 또는 조합하여 이용할 수 있다. 정균제는 전달 시스템의 첨가제 및/또는 기제 오일의 총 중량 대비 약 0wt% 내지 약 90wt% 범위, 또는 약 0.0005wt% 내지 약 50wt% 범위, 또는 약 0.0025wt% 내지 약 30wt% 범위로 존재한다.

성분들은 순서대로 또는 모두 함께 혼합되어 혼합물을 형성한다. 겔의 성분들을 혼합한 후에, 겔화를 발생시키기 위해서 경화가 필요할 수도 있다. 경화가 필요하다면, 일반적으로 약 20℃ 내지 약 165℃ 범위에서 약 1분 내지 약 60일 동안, 또는 약 50℃ 내지 약 120℃에서 약 1시간 내지 약 24시간 동안, 또는 약 85℃ 내지 약 115℃에서 약 4시간 내지 약 12시간 동안 실시한다.

특정 구체예

모든 실시예에 대하여 명세서 내의 각 예에 열거된 성분을 함께 혼합하여 겔을 제조했다. 겔은 약 100℃에서 약 8시간 동안 경화시켰다.

실시예 1 - 수동변속기 유체 내의 내마모제 조절 방출

인산 에스테르의 아민염과 같은 내마모제는 기어 오일, 변속기 유체 또는 차축 유체에 적합한 것으로 잘 알려져 있다.

내마모제의 조절 방출은 다음과 같은 성분으로 구성되는 겔을 이용하여 달성할 수 있다:

a. 과염기성 청정제 약 45wt%,

b. 2000MW 폴리이소부테닐 석칸 약 10wt%,

c. 석신이미드 분산제 약 15wt%, 및

d. 인 에스테르 산의 아민 염 약 30wt%.

이러한 내마모제를 함유하는 조절 방출 겔 위로 수동변속기 유체를 통과시킨다. 수득되는 조성물은 이 유체를 차축 유체로 사용할 수 있을 정도인 허용 함량의 내마모제를 함유했다.

FZG 스커핑(scuffing) 시험은 수동변속기 유체(MTF) 및 조절 방출 겔 유래의 내마모제를 함유하는 수동변속기 유체(MTFGAW)를 사용하여 수행했다. FZG 스커핑 시험은 약 120℃에서 역방향의 피치라인 속도가 약 16.6m/s인, 약 10mm 페이스 폭(face width)의 "A10" 타입 기어를 이용하여 수행했다(A10/16.6R/120 시험이라고도 지칭함). 수득되는 결과는 표 1에 정리했다.

표 1

시료	하중 상태 파손(load stage fail)
MTF	5
MTFGAW	7

이와 같은 결과는 조절 방출 겔이 하나의 기계 장치용으로 설계된 윤활제를 개질시킬 수 있고 필요한 추가 첨가제를 제공하여 다른 윤활제 첨가제 조성물을 필요로 하는 다른 기계 장치에 적당한 성질을 보유한 다른 조성의 윤활제를 제공할 수 있음을 시사한다.

Claims

윤활 방법으로서,

(a) 윤활 점도의 오일, 자동차 및/또는 산업용을 비롯한 기어 오일, 수동변속기 오일, 자동변속기 오일, 유압기 유체, 엔진 오일, 2사이클 오일, 금속가공 유체 및 차축 유체로 이루어진 그룹 중에서 선택되는 제1 기능성 유체를 이용하는 단계;

(b) 방출되어야 하는 필요 첨가제를 보유한 전달 시스템과 상기 제1 기능성 유체를 접촉시켜 기계 장치의 윤활용인 제1 기능성 유체에 상기 필요한 성질을 부여하는 단계;

(c) 상기 필요 첨가제를 상기 전달 시스템으로부터 상기 제1 기능성 유체로 방출시켜, 상기 제1 기능성 유체를 기어 오일, 수동변속기 오일, 자동변속기 오일, 유압기 유체, 엔진 오일, 2사이클 오일, 금속가공 유체 및 차축 유체로 이루어진 그룹 중에서 선택되지만, 단 상기 제1 기능성 유체와 상이해야 하는 제2 기능성 유체로 변화시키는 단계를 포함하는 윤활 방법.
제1항에 있어서, 전달 시스템이 액체, 고체, 조절 방출 첨가제 겔, 캡슐(예컨대, 멜라민 또는 우레아 포름알데하이드 마이크로캡슐화 중합체), 선형 저밀도 폴리올레핀 백, 천공 시트, 배플, 인젝터, 승온에서 침유성인 중합체, 오일 불용성이지만 오일 습윤성인 입자, 점도 개량제로서 기능할 수 있는 오일 용해성 고체 중 합체, 또는 이의 혼합물 중 하나 이상을 함유하는 윤활 방법.
제1항에 있어서, 전달 시스템이 조절 방출 첨가제 겔을 함유하는 윤활 방법.
제1항에 있어서, 제1 및/또는 제2 기능성 유체가 약 0.1wt% 내지 약 5wt% 범위로 존재하는 내마모제/EP제를 함유하는 윤활 방법.
제3항에 있어서, 조절 방출 겔 조성물이

i) 청정제, 분산제, 산, 염기, 과염기성 청정제(over based detergent), 석신산화된 폴리올레핀(succinated polyolefin) 또는 이들의 혼합물을 포함하는 그룹에서 선택되고 선택된 첨가제가 혼합될 경우 겔을 형성하는 2종 이상의 첨가제;

ii) 선택적으로, 점도 개질제(들), 마찰 조정제(들), 청정제(들), 담점 강하제(들)(cloud point depressant(s)), 유동점 강하제(들), 항유화제(들)(demulsifier(s)), 유동개량제(들), 대전방지제(들), 분산제(들), 산화방지제(들), 소포제(들), 부식/녹 억제제(들), 극압/내마모제(들), 시일(seal) 팽윤제(들), 윤활 보조제(들), 연무방지제(들)(antimisting agent(s)), 또는 이들의 혼합물을 함유하는 1종 이상의 첨가제를 함유하며, 결과적으로 상기 겔이 기능성 유체와 접촉할 때 상기 1종 이상의 필요 첨가제가 경시적으로 상기 기능성 유체 내로 방출하는 조절 방출 겔로 변화되는 윤활 방법.
제3항에 있어서, 조절 방출 겔 조성물이 청정제 대 분산제 비가 약 10:1 내지 약 1:10 범위이고, 청정제가 TBN이 200 이상인 과염기성 청정제인 윤활 방법.
제6항에 있어서, 분산제가 무회형 분산제, 중합체성 분산제, 만니히(Mannich) 분산제, 카르복실계 분산제(carboxylic dispersant), 아민 분산제, 고분자량 에스테르, 에스테르화된 말레산 무수물 스티렌 공중합체, 말레산화된 에틸렌 디엔 단량체 공중합체, 계면활성제, 작용기화된 유도체, 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹 중에서 선택되고, 첨가제 겔의 약 0.01wt% 내지 약 95wt%의 범위로 존재하며, 청정제는 과염기성 설포네이트, 페네이트, 살리실레이트, 카르복실레이트, 과염기성 칼슘 설포네이트 청정제, Mg, Ba, Sr, Na, C 및 K와 같은 금속 함유 과염기성 청정제, 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹 중에서 선택되고, 첨가제 겔의 약 0.01wt% 내지 약 99wt% 범위로 존재하는, 윤활 방법.
제5항에 있어서, 성분 i)은 첨가제 겔의 약 0.01wt% 내지 약 95wt% 범위로 존재하고, 성분 ii)는 첨가제 겔의 약 0wt% 내지 약 95wt% 범위로 존재하는 윤활 방법.
제6항에 있어서, 선택적으로 다른 하나 이상의 성분이 첨가제 겔 조성물에 첨가될 수 있고, 그 성분은 기제 스톡 오일, 불활성 캐리어, 염료, 정균제, 고형 미립자 첨가제 및 이의 혼합물로 이루어진 그룹 중에서 선택되는 것인 윤활 방법.
제3항에 있어서, 겔이 과염기성 청정제, 석신이미드 분산제 및 소포제를 함유하여, 발포 경향을 감소시켜 유체의 안정성을 향상시키기 위해 경시적으로 소포성 첨가제를 기능성 유체 내로 방출하는 조절 방출 겔로 변화되는, 윤활 방법.
제3항에 있어서, 겔이 과염기성 청정제, 석신이미드 분산제, 무회 산화방지제 및 폴리석신산화된 폴리올레핀을 함유하여, 경시적으로 산화방지성 첨가제를 엔진의 기능성 유체 내로 방출하는 조절 방출 겔로 변화되는, 윤활 방법.
제3항에 있어서, 겔이 과염기성 청정제, 석신이미드 분산제, 마찰 조정제 및 폴리석신산화된 폴리올레핀을 함유하여, 금속 부품 사이의 마찰 계수를 감소시키기 위해 마찰 조정제를 기능성 유체내로 경시적으로 방출하는 조절 방출 겔로 변화되는, 윤활 방법.
제12항에 있어서, 추가로 내마모제/극압제를 함유하는 윤활 방법.
제13항에 있어서, 내마모제/극압제는 인 에스테르 산(phosphorus ester acid)의 아민 염을 함유하는 윤활 방법.
제14항에 있어서, 인 에스테르 산이 인산 에스테르 및 이의 염; 디알킬디티오인산 에스테르 및 이의 염; 아인산염; 및 인 함유 카르복시산 에스테르, 에테르 및 아미드; 및 이의 혼합물로 이루어진 그룹 중에서 선택되는, 윤활 방법.
제1항에 있어서, 제1 기능성 유체가 수동변속기 유체이고, 제2 기능성 유체가 차축 유체인 윤활 방법.
기계 장치의 윤활 방법으로서,

(a) 조성이 동일하거나 유사하거나 상이하거나 또는 이의 혼합물일 수 있고, 제1 기능성 유체에 첨가될 필요 첨가제 또는 제1 기능성 유체를 제2 기능성 유체로 변화시키기 위한 필요 첨가제에 따라 조성이 달라지는 1종 이상의 전달 시스템을 이용하는 단계;

(b) 상기 1종 이상의 전달 시스템과 제1 기능성 유체를 접촉시켜 상기 전달 시스템이 상기 제1 기능성 유체와 접촉될 때 상기 제1 기능성 유체가 제2 기능성 유체로 변화하게 되는 단계를 포함하되, 상기 기능성 유체는 1종 이상일 수 있고, 상기 전달 시스템은 청정제, 분산제, 산, 염기, 과염기성 청정제, 석신산화된 폴리올레핀, 점도개량제(들), 마찰조정제(들), 청정제(들), 담점 강하제(들), 유동점 강하제(들), 항유화제(들), 유동개량제(들), 대전방지제(들), 분산제(들), 산화방지제(들), 소포제(들), 부식/녹 억제제(들), 극압/내마모제(들), 시일 팽윤제(들), 윤활 보조제(들), 연무방지제(들), 또는 이들의 혼합물을 함유하는 첨가제 1종 이상을 포함하는 것인, 윤활 방법.
제17항에 있어서, 전달 시스템이 조절 방출 첨가제 겔을 함유하는 윤활 방법.
제18항에 있어서, 조절 방출 겔 조성물이

i) 청정제, 분산제, 산, 염기, 과염기성 청정제, 석신산화된 폴리올레핀 및 이들의 혼합물을 포함하는 그룹에서 선택되고 선택된 첨가제가 혼합될 경우 겔을 형성하는 2종 이상의 첨가제;

ii) 선택적으로, 점도 개질제(들), 마찰 조정제(들), 청정제(들), 담점 강하제(들), 유동점 강하제(들), 항유화제(들), 유동개량제(들), 대전방지제(들), 분산제(들), 산화방지제(들), 소포제(들), 부식/녹 억제제(들), 극압/내마모제(들), 시일(seal) 팽윤제(들), 윤활 보조제(들), 연무방지제(들) 또는 이들의 혼합물을 함유하는 1종 이상의 첨가제를 포함하고, 겔이 기능성 유체와 접촉할 때 1종 이상의 필요 첨가제를 기능성 유체 내로 경시적으로 방출하는 조절 방출 겔로 변화되는, 윤활 방법.
제17항에 있어서, 기계 장치가 복수의 전달 시스템과 접촉하는 하나의 제1 기능성 유체를 함유하여, 이 제1 기능성 유체가 복수의 제2 기능성 유체로 변화하 는, 윤활 방법.