KR20220032057A

KR20220032057A - 전기 또는 하이브리드 차량의 추진 시스템용 윤활제 조성물에서 숙신이미드 화합물의 부식방지 첨가제로서의 용도

Info

Publication number: KR20220032057A
Application number: KR1020227001741A
Authority: KR
Inventors: 쉬민 장; 하킴 엘-바히; 줄리엔 게랭
Original assignee: 토탈 마케팅 서비스
Priority date: 2019-06-28
Filing date: 2020-06-25
Publication date: 2022-03-15
Also published as: WO2020260458A1; JP2022538637A; CN114096645B; US20220364010A1; EP3990593A1; FR3097873A1; FR3097873B1; MX2021015548A; CN114096645A

Abstract

본 발명은 전기 또는 하이브리드 차량의 추진 시스템용 윤활제 조성물에서 적어도 하나의 숙신이미드 화합물의 부식방지 첨가제로서의 용도에 관한 것이고, 상기 윤활제 조성물은 하나 이상의 아민 기반 및/또는 황 기반 마모방지 첨가제를 포함한다. 본 발명은 또한 전기 또는 하이브리드 차량의 추진 시스템을 윤활하기 위한 윤활제 조성물의 용도에 관한 것이다.

Description

전기 또는 하이브리드 차량의 추진 시스템용 윤활제 조성물에서 숙신이미드 화합물의 부식방지 첨가제로서의 용도

본 발명은 전기 또는 하이브리드 차량의 추진 시스템용 윤활제 조성물 분야에 관한 것이다. 본 발명은 보다 구체적으로 하나 이상의 아민 기반 및/또는 황 기반 마모방지 첨가제를 포함하는 윤활제 조성물의 부식방지 특성을 개선하기 위한 숙신이미드 화합물의 용도에 관한 것이다.

CO₂ 배출 감소뿐만 아니라 에너지 소비 감소를 위한 국제 표준의 변경으로 인해 자동차 제조업체는 연소 엔진에 대한 대체 방안을 제안하게 되었다.

자동차 제조업체가 확인한 방안 중 하나는 연소 엔진을 전기 모터로 교체하는 것이다. 따라서 CO₂ 배출량을 줄이기 위한 연구는 많은 자동차 회사의 전기 자동차 개발로 이어졌다.

본 발명의 목적상, 용어 "전기 차량(electric vehicle)"은 연소 엔진 및 전기 모터를 결합된 추진 수단으로서 포함하는 하이브리드 자동차와는 반대로, 유일한 추진 수단으로서 전기 모터를 포함하는 차량을 의미한다.

본 발명의 목적상, 용어 "추진 시스템(propulsion system)"은 전기 자동차를 추진하는 데 필요한 기계 부품을 포함하는 시스템을 의미한다. 따라서 추진 시스템은 특히 전기 모터 또는 파워 일렉트로닉스(속도 조절 전용)의 회전자-고정자 어셈블리, 변속기 및 배터리를 포함한다.

일반적으로 전기 또는 하이브리드 차량에서 차량의 추진 시스템의 다양한 부분, 특히 모터에서 움직이는 금속 부분 사이의 마찰력을 줄이는 주요 목적으로 "윤활제(lubricants)"라고도 하는 윤활제 조성물을 사용할 필요가 있다. 이러한 윤활제 조성물은 또한 이러한 부품, 특히 이들의 표면의 조기 마모 또는 손상을 방지하는 데에도 효과적이다.

이를 위해, 윤활제 조성물은 통상적으로 베이스 오일의 윤활 성능을 자극하기 위한 여러 첨가제, 예를 들어 마찰 개질 첨가제 뿐만 아니라 추가 성능을 제공하기 위한 여러 첨가제와 일반적으로 조합되는 하나 이상의 베이스 오일로 구성된다.

특히, 모터의 기계적 부품의 마모를 줄여 모터의 내구성 저하를 방지하기 위해 "마모방지(antiwear)" 첨가제가 고려된다.

다양한 마모방지 첨가제가 존재하며, 그 중 예를 들어 디머캅토티아디아졸, 폴리설파이드, 특히 황 기반 올레핀, 아민 포스페이트 또는 기타 인-황(phospho-sulfur) 첨가제, 예를 들어 금속 알킬티오포스페이트, 특히 아연 알킬티오포스페이트, 특히 아연 디알킬디티오포스페이트, 즉 ZnDTP가 언급될 수 있다.

이러한 마모방지 첨가제 중에서 특히 선호되는 것은 디머캅토티아디아졸, 아연 디티오포스페이트 또는 폴리설파이드와 같은 아민 기반 및/또는 황 기반 마모 방지제이다.

불행히도, 디머캅토티아디아졸과 같은 이러한 아민 기반 및/또는 황 기반 마모방지 첨가제는 부식성이 있다는 결점이 있다. 부식 문제는 전기 추진 시스템에서 특히 중요하다. 특히, 부식은 고정자 및 회전자 권선, 추진 시스템의 센서, 유압 시스템의 솔레노이드 밸브뿐만 아니라 전기 모터의 회전자와 고정자 사이의 구름 베어링의 열화 위험을 초래할 수 있고, 이들은 일반적으로 구리를 기반으로 하므로 부식 또는 추진 시스템의 씰 또는 바니시에 특히 취약하다.

또한, 전기 자동차 또는 하이브리드 자동차의 추진 시스템을 냉각할 수 있으려면 전기 부품의 고장을 방지하기 위해 윤활제를 절연하는 것이 필수적이다. 특히, 전도성 윤활제는 고정자 및 회전자 권선에서 누설 전류의 위험을 초래할 수 있으며, 이에 따라 추진 시스템의 효율이 감소하고 심지어 시스템이 손상될 정도까지 전기 부품이 과열될 수 있다. 따라서, 전기 또는 하이브리드 차량 파워트레인 시스템에 윤활제를 사용하는 맥락에서, 윤활제가 비부식성 특성에 더하여 우수한 "전기적" 특성을 갖는 것이 중요하다.

본 발명은 특히 이러한 결점을 극복하는 것에 관한 것이다.

보다 정확하게는, 본 발명은 하나 이상의 아민 기반 및/또는 황 기반 마모방지 첨가제를 포함하는 전기 또는 하이브리드 차량의 추진 시스템용 윤활제 조성물에서 부식방지 첨가제로서의 적어도 하나의 숙신이미드 화합물의 용도에 관한 것이다.

숙신이미드 화합물, 예를 들어 폴리이소부틸렌 숙신이미드(PIBSI)와 같은 폴리알킬렌 숙신이미드는 예를 들어 특허 출원 WO 제2014/096 328호에 기재된 바와 같이, 분산제로서, 예를 들어 차량 모터용 윤활제의 분산제로서 이미 제안되었다.

그러나, 본 발명자들이 아는 한, 전기 또는 하이브리드 차량의 추진 시스템에 윤활제를 사용하는 맥락에서 부식 방지 첨가제로서 아민 기반 및/또는 황 기반 마모방지 첨가제의 사용으로 인한 부식 효과를 극복하기 위해 숙신이미드 화합물을 사용하는 것은 제안된 적이 없다.

본 발명의 목적을 위해, 용어 "부식방지 첨가제(anticorrosion additive)"는 금속 부품의 부식을 방지하거나 감소시키기 위한 첨가제를 의미한다. 따라서, 조성물에 사용되는 부식방지 첨가제는 상기 조성물의 "부식방지" 특성을 개선하는 것을 가능하게 한다.

하나 이상의 아민 기반 및/또는 황 기반 마모방지 첨가제와 함께 본 발명에 따른 하나 이상의 숙신이미드 화합물의 사용은, 유리하게는 앞서 언급한 부식 문제를 극복하는 동시에 우수한 마모방지 성능을 갖는 윤활제 조성물에 접근할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 조성물은 우수한 마모방지 특성 및 부식방지 특성을 동시에 갖는다.

화합물의 부식(corrosive) (또는 부식(corroding))력은 비부식성 매질, 예를 들어 하나 이상의 베이스 오일에 상기 테스트 화합물을 포함하는 조성물에의, 미리 정해진 직경의 구리 와이어의 침지 시간의 함수로 상기 와이어의 전기 저항 값의 변화에 대한 연구를 포함하는 테스트를 통해 평가할 수 있다. 이 전기 저항 값의 변화는 테스트 와이어의 직경 변화와 직접적인 상관 관계가 있다. 따라서, 본 발명의 맥락에서, 연구된 구리 와이어의 직경 손실이 상기 화합물을 포함하는 조성물에 80시간 동안 침지 후 1.3μm 이하, 특히 40 시간 동안 침지 후 0.8μm 이하인 경우 화합물을 "비부식성(noncorrosive)"이라고 칭한다.

윤활제의 유전 특성은 특히 전기 비저항과 유전 손실(tan δ)로 표시되며 표준 IEC 60247에 따라 측정될 수 있다.

전기 비저항은 전류의 순환에 반대하는 물질의 용량을 나타낸다. 이는 옴-미터(Ω.m)로 표시된다. 전기 전도를 방지하려면 비저항이 낮아서는 안 된다.

전기 손실 계수 또는 손실 각 탄젠트. 손실각 δ는 인가된 전압과 교류 전류 사이의 위상 변이의 상보적 각도이다. 이 계수는 줄 효과 에너지 손실을 반영한다. 따라서 가열은 δ 값에 직접 연관된다. 변속기 오일은 일반적으로 주변 온도에서 1차수의 tan δ 값을 갖는다. 우수한 절연 윤활제는 낮은 tan δ 수준을 유지해야 한다.

유리하게는, 본 발명에 따라 사용되는 숙신이미드 화합물은 폴리이소부텐(PIB) 모노- 또는 비스-숙신이미드와 같은 폴리알킬렌 모노- 또는 비스-숙신이미드; 이의 보레이트 유도체; 폴리이소부틸렌 숙신산 무수물(PIBSA)과 같은 숙신산 무수물 유도체; PIB 펜타에리트리톨 에스터 숙신이미드와 같은 숙신산 무수물 고리를 개방함으로써 수득된 화합물; 및 이들의 혼합물을 포함한다.

바람직하게는, 숙신이미드 화합물은 하기로부터 선택된다:

알킬 사슬이 -(C=CH₂)- 기를 통해 숙신이미드에 선택적으로 연결된 폴리알킬렌 비스-숙신이미드, 특히 알킬 사슬이 -(C=CH₂)- 기를 통해 숙신이미드에 선택적으로 연결된 폴리이소부틸렌(PIB) 비스-숙신이미드, 및 이의 보레이트 유도체, 상기에서 2개의 숙신이미드 기가 알킬렌 기 또는 폴리아민기, 특히 폴리알킬렌아민을 통해 각각 그들의 질소 원자로 연결된다;

알킬 사슬이 -(C=CH₂)- 기를 통해 숙신이미드에 선택적으로 연결된 폴리알킬렌 모노-숙신이미드, 특히 알킬 사슬이 -(C=CH₂)- 기를 통해 숙신이미드에 선택적으로 연결된 폴리이소부틸렌(PIB) 모노-숙신이미드, 및 이의 보레이트 유도체, 상기에서 폴리아민기, 특히 폴리알킬렌아민으로 질소 원자가 치환된다; 및

이들의 혼합물.

따라서, 본 발명에 따른 하나 이상의 숙신이미드 화합물의, 전기 또는 하이브리드 차량의 추진 시스템용으로 의도된 윤활제 조성물로의 도입은 유리하게는 부정적인 부식 효과의 수반 없이 조성물에서 디머캅토티아디아졸과 같은 아민 기반 및/또는 황 기반 마모 방지제의 사용을 허용한다.

본 발명에 따른 윤활제 조성물에 사용되는 아민 기반 및/또는 황 기반 마모방지 첨가제는 하기 본문에 보다 구체적으로 설명되어 있다. 이들은 바람직하게는 아민 기반 및 황 기반 마모방지 첨가제로부터 선택된다. 이들은 바람직하게는 티아(디)아졸 화합물, 특히 디머캅토티아디아졸 유도체일 수 있다.

또한, 본 발명에 사용하기에 적합한 조성물은 제형화하기 용이한 장점이 있다. 우수한 마모방지 및 부식방지 성능 외에도, 이는 특히 산화에 대한 안정성이 우수하고 전기 절연성 측면에서도 우수한 특성을 가지고 있다.

본 발명은 또한 전기 또는 하이브리드 차량의 추진 시스템을 윤활하기 위한, 특히 전기 또는 하이브리드 차량의 전기 모터 및 파워 일렉트로닉스를 윤활하기 위한, 다음을 포함하는 윤활제 조성물의 용도에 관한 것이다:

부식방지 첨가제(들)로서, 본 발명에 정의된 바와 같은 하나 이상의 숙신이미드 화합물; 및

본 발명에 정의된 바와 같은 하나 이상의 아민 기반 및/또는 황 기반 마모방지 첨가제.

본 발명의 주제는 또한 전기 또는 하이브리드 차량의 추진 시스템을 윤활하는 공정으로서, 상기 시스템의 적어도 하나의 기계 부품을, 부식방지 첨가제로서 본 발명에 정의된 적어도 하나의 숙신이미드 화합물 및 본 발명에 정의된 적어도 하나의 아민 기반 및/또는 황 기반 마모방지 첨가제를 포함하는 윤활제 조성물과 접촉하도록 배치하는 단계를 적어도 포함하는 전기 또는 하이브리드 차량의 추진 시스템을 윤활하는 공정이다.

유리하게는, 본 발명에 따른 윤활제 조성물은 전기 또는 하이브리드 차량에서 전기 모터 자체, 특히 전기 모터의 회전자와 고정자 사이에 위치한 구름 베어링, 및/또는 변속기, 특히 감속기를 윤활하기 위해 사용된다.

놀랍게도, 하기 실시예에 예시된 바와 같이, 본 발명자들은 이러한 숙신이미드 첨가제가 아민 기반 및/또는 황 기반 마모방지 첨가제에 의해 유도된 부식 효과를 효율적으로 감소시킬 수 있음을 발견하였다.

따라서, 적어도 하나의 숙신이미드 화합물의 첨가는 하나 이상의 아민 기반 및/또는 황 기반 마모방지 첨가제를 포함하는 윤활제 조성물의 부식방지 특성을 유리하게 개선할 수 있다.

도 1은 전기 또는 하이브리드 차량의 추진시스템을 개략적으로 나타낸 것이다.

바람직하게는, 숙신이미드 화합물은 하기로부터 선택된다:

이들의 혼합물.

본 발명에 따른 부식방지 첨가제로서 숙신이미드 화합물의 용도의 다른 특징, 변형 및 이점은 본 발명의 비제한적인 예시로서 제공되는 설명 및 이어지는 실시예를 읽으면 더욱 명확해질 것이다.

본문의 연속에서 "... 및 ?? 사이의", "?? 내지 ... 범위로" 및 "??에서...로 달라지는"의 표현은 동등하며 달리 언급되지 않는 한 한계가 포함됨을 의미한다.

달리 명시되지 않는 한 "~를 포함하는"이라는 표현은 "적어도 하나를 포함하는"으로 이해되어야 한다.

숙신이미드 타입의 부식방지 첨가제

앞서 언급한 바와 같이, 전기 또는 하이브리드 차량의 파워트레인 시스템용 윤활제 조성물에서 하나 이상의 아민 기반 및/또는 황 기반 마모방지제와 함께 본 발명에 따른 부식방지제로 사용되는 첨가제는 숙신이미드 화합물 이다.

이전에 언급한 바와 같이, 많은 숙신이미드 화합물, 예를 들어, 폴리이소부텐(PIB) 모노- 또는 비스-숙신이미드와 같은 폴리알킬렌 모노- 또는 비스-숙신이미드; 이의 보레이트 유도체; 이의 숙신산 무수물 유도체, 예를 들어 폴리이소부틸렌 숙신산 무수물(PIBSA); 이러한 숙신산 무수물 고리를 개방함으로써 수득된 화합물, 예를 들어 폴리이소부틸렌 펜타에리트리톨 에스터 숙신이미드가 분산제로서의 사용을 위해 이미 제안되어 있다.

그러나, 앞서 지적한 바와 같이, 이러한 화합물은 하나 이상의 아민 기반 및/또는 황 기반 마모방지 첨가제의 사용에 의해 유발되는 부식 효과를 감소시키거나 심지어 억제하기 위한 목적으로 전기 또는 하이브리드 차량의 파워트레인 시스템용 윤활제에서 부식방지 첨가제로 제안된 적이 없다.

숙신이미드 화합물은 적어도 하나의 숙신이미드 기, 즉 하기 화학식 (i)의 기를 포함하는 화합물이다:

[화학식 1]

(i)

또는 이의 보레이트 유도체(B-O 결합); 또는 이러한 숙신이미드기의 숙신산 무수물 유도체, 또는 숙신산 무수물 고리를 개방함으로써 수득된 화합물.

이미 앞에서 언급한 바와 같이, 숙신이미드 화합물은 다양한 성질을 가질 수 있다. 이들은 모노-숙신이미드 또는 비스-숙신이미드 화합물일 수 있다.

바람직하게는, 숙신이미드 화합물은 적어도 하나의 치환된 숙신이미드 기, 특히 하기 화학식 (ii)의 치환된 숙신이미드 기를 포함하는 화합물로부터 선택된다:

[화학식 2]

(ii)

또는 이러한 화학식 (ii)의 치환된 숙신이미드 기의 보레이트 유도체(B-O 결합); 또는 이러한 화학식 (ii)의 치환된 숙신이미드 기의 숙신산 무수물 유도체, 또는 숙신산 무수물 고리를 개방함으로써 수득된 화합물.

상기에서 R¹은 바람직하게는 8 내지 400개의 탄소 원자를 포함하는 탄화수소계 기를 나타낸다.

R¹은 보다 특히 선형 또는 분지형 C₈ 내지 C₄₀₀, 특히 C₅₀ 내지 C₂₀₀ 알킬 기, 선형 또는 분지형 C₈ 내지 C₄₀₀, 특히 C₅₀ 내지 C₂₀₀ 알케닐 기, C₆ 내지 C₁₀ 아릴 기, 아릴알킬 기 및 알킬아릴 기로부터 선택될 수 있다.

바람직하게는, R¹은, 바람직하게는 분지형인, 긴 C₈ 내지 C₄₀₀, 특히 C₅₀ 내지 C₂₀₀ 알킬 사슬, 또는 바람직하게는 분지형인, 단 하나의 이중 결합을 포함하고, 2개의 탄소 중 하나는 직접적으로 숙신이미드 고리에 연결된 긴 C₈ 내지 C₄₀₀, 특히 C₅₀ 내지 C₂₀₀ 알케닐 사슬을 나타낸다.

유리하게는, R¹은 바람직하게는 140 내지 50,000, 특히 2000 내지 30,000의 중량평균분자량(Mw)을 갖는 폴리알킬렌 기를 나타낸다.

특정 실시양태에 따르면, R¹은 바람직하게는 140 내지 30,000, 특히 2000 내지 20,000, 또는 심지어 2000 내지 7000, 특히 3000 내지 5000의 수평균 분자량을 갖는 폴리이소부틸렌 기를 나타낸다.

또 다른 특정 실시양태에 따르면, R¹은 바람직하게는 140 내지 30,000, 특히 2000 내지 20,000, 또는 심지어 2000 내지 7000, 특히 3000 내지 5000의 수평균 분자량을 갖고, -(C=CH₂)- 기를 통해 숙신이미드 기에 연결된, 하기 화학식 (A)를 갖는 폴리이소부틸렌 기를 나타낸다:

[화학식 3]

(A)

상기에서 기호 *는 이 기가 숙신이미드 기에 부착되는 지점을 나타내고 n은 6에서 500 사이의 정수를 나타낸다.

따라서, 특정 실시양태에 따르면, 숙신이미드 화합물은 화학식 (ii)의 적어도 하나의 치환된 숙신이미드 기, 또는 상기 기 (ii)의 보레이트 유도체, 또는 상기 기 (ii)의 숙신산 무수물 유도체, 또는 화합물 숙신산 무수물 고리를 개방함으로써 수득된 화합물을 포함하고,

상기에서 R¹은 바람직하게는 8 내지 400개의 탄소 원자를 포함하는 탄화수소계 기, 특히 -(C=CH₂)- 기를 통해 숙신이미드 기에 선택적으로 연결된, 바람직하게는 140 내지 50,000, 특히 2000 내지 30,000 중량평균분자량(Mw)을 갖는 폴리알켄 기를 나타내고, 보다 특히 -(C=CH₂)- 기를 통해 숙신이미드 기에 선택적으로 연결된, 바람직하게는 140 내지 30,000, 특히 2000 내지 20,000 또는 심지어 2000 내지 7000, 특히 3000 내지 5000사이의 중량평균분자량(Mw)을 갖는 폴리이소부틸렌 기를 나타낸다.

보다 특히, 숙신이미드 화합물은 상기 언급된 화학식 (ii)의 치환된 숙신이미드 기를 포함하는 모노-숙신이미드 화합물 및 2개의, 특히 상기 언급된 화학식 (ii)의 치환된 숙신이미드 기를 포함하는 비스-숙신이미드 화합물로부터 선택될 수 있으며, 상기 숙신이미드 기는 특히 질소 원자를 갖는 정점에서 폴리아민 기와 연결된다.

특정 실시양태에 따르면, 본 발명에 따라 사용되는 숙신이미드 화합물은 하기 화학식 (I)에 상응한다:

[화학식 4]

(I)

또는 이들의 보레이트 유도체,

상기에서, A는 선형 또는 분지형 C₂ 내지 C₂₄, 바람직하게는 C₂ 내지 C₆ 알킬렌기를 나타내고;

R¹은 이전에 정의된 바와 같으며, 예를 들어 -(C=CH₂)- 기를 통해 숙신이미드 기에 선택적으로 연결된 폴리이소부틸렌 기이고;

x는 0 또는 1 내지 6 범위의 정수를 나타내고; 바람직하게는, x는 2, 3 또는 4이고;

R² 및 R³은, 서로 독립적으로, 수소 원자, 선형 또는 분지형, 특히 C₁ 내지 C₂₅의, 알킬 기; 알콕시 기, 특히 C₁ 내지 C₁₂의 알콕시 기, 알케닐 기, 특히 C₂ 내지 C₁₂의, 선택적으로 하나 이상의 히드록실 및/또는 아민 관능기를 갖는 알케닐기;로부터 선택되고,

또는 R² 및 R³은, 그들을 갖는 질소 원자와 함께 선택적으로 치환된 숙신이미드기, 바람직하게는 상기 정의된 바와 같은 R¹ 기로 치환된 숙신이미드기를 형성한다.

제1 구체예 변형에 따르면, 본 발명에 따라 사용되는 숙신이미드 화합물은 R² 및 R³이, 서로 독립적으로, 수소 원자, 선형 또는 분지형, 특히 C₁ 내지 C₂₅의, 알킬기; 알콕시 기, 특히 C₁ 내지 C₁₂의 알콕시 기, 알케닐 기, 특히 C₂ 내지 C₁₂의, 선택적으로 하나 이상의 히드록실 및/또는 아민 관능기를 갖는 알케닐기로부터 선택되는 것인 상기 언급된 화학식 (I)의 모노-숙신이미드 화합물일 수 있다.

바람직하게는, 본 발명에 따라 사용되는 숙신이미드 화합물은 R² 및 R³이 수소 원자를 나타내는 것인 상기 언급된 화학식 (I)의 화합물이다.

즉, 본 발명에 따라 사용되는 숙신이미드 화합물은 하기 화학식 (II)의 것일 수 있다:

[화학식 5]

(II)

또는 이의 보레이트 유도체,

상기에서: R¹은 이전에 정의된 바와 같다; 특히, R¹은 -(C=CH₂)- 기를 통해 숙신이미드 기에 선택적으로 연결된 폴리알킬렌 기, 특히 -(C=CH₂)- 기를 통해 숙신이미드 기에 선택적으로 연결된 폴리이소부틸렌을 나타내고,

A는 앞서 정의한 바와 같으며, 바람직하게는 하기의 세그먼트 중 적어도 하나를 나타내고: -CH₂-CH₂-, -CH₂-CH₂-CH₂-, -CH₂-CH(CH₃)-;

y는 1 내지 6의 정수를 나타내고; 특히, y는 2, 3 또는 4를 나타낸다.

다른 구체예의 변형에 따르면, 본 발명에 따라 사용되는 숙신이미드 화합물은 R² 및 R³가 이들을 포함하는 질소 원자와 함께 선택적으로 치환된 숙신이미드 기, 바람직하게는 상기 정의된 바와 같은 R¹ 기로 치환된 숙신이미드 기를 형성하는 것인 상기 언급된 화학식 (I)의 비스-숙신이미드 화합물일 수 있다.

유리하게는, 본 발명에 따라 사용되는 비스-숙신이미드 화합물은 하기 화학식 (III)의 화합물일 수 있다:

[화학식 6]

(III)

또는 이의 보레이트 유도체, 상기에서:

R¹은 동일하거나 상이할 수 있고, 이전에 정의된 바와 같고;

z는 0 내지 10, 바람직하게는 2 내지 6의 정수를 나타내고;

s는 2 내지 6, 바람직하게는 2 내지 4의 정수를 나타낸다.

바람직하게는, 비스-숙신이미드 화합물은 R¹이 폴리알킬렌 기, 특히 폴리이소부틸렌 기를 나타내며, 바람직하게는 150 내지 15000, 특히 500 내지 2000, 특히 500 내지 1500의 분자량을 갖는 화학식 (III)의 화합물일 수 있다.

상기 언급된 화학식 (I), (II) 또는 (III)의 숙신이미드 화합물의 보레이트 유도체는 보레이트, 예를 들어 붕산, 특히 숙신이미드 화합물 중의 붕소 질량 0.1% 내지 3%, 특히 1% 내지 2 %의 농도의 붕산과의 반응으로 비-보레이트 숙신이미드 화합물로부터 수득될 수 있다.

본 발명에 사용하기에 적합한 숙신산 무수물 유도체 중에서, 폴리이소알킬렌 숙신산 무수물, 특히 300 내지 30000의 수평균 분자량(Mn) 및 300 내지 30000의 중량평균분자량(Mw)을 갖는 하기와 같은 화합물과 같은 (PIBSA로 알려진) 폴리이소부틸렌 숙신산 무수물이 언급될 수 있다:

[화학식 7]

상기에서 R은 폴리이소부틸렌기이다.

숙신산 무수물 고리를 개방함으로써 수득된 화합물 중에서, 폴리알킬렌 펜타에리트리톨 에스터 숙신이미드, 예를 들어 하기의 화학식들을 갖고, 300 내지 30,000 사이의 수평균 분자량(Mn) 및 300 내지 30,000 사이의 중량평균분자량(Mw)을 갖는 폴리이소부틸렌 펜타에리트리톨 에스터 숙신이미드가 특히 언급될 수 있다:

[화학식 8]

상기에서 PIB는 폴리이소부틸렌을 나타낸다;

[화학식 9]

상기에서 PIB는 폴리이소부틸렌을 나타낸다.

본 발명의 맥락에서, 다음 정의가 적용된다:

"알킬(alkyl)": 선형 또는 분지형 포화 지방족 기; 예를 들어, C_x 내지 C_z 알킬은 x 내지 z개의 탄소 원자의 선형 또는 분지형 탄화수소계 사슬을 나타내고;

"알킬렌(alkylene)"은 2가 알킬기를 나타낸다. 예를 들어, C_x-C_z 알킬렌 기는 x 내지 z개의 탄소 원자의 선형 또는 분지형 2가 탄화수소계 사슬을 나타내고;

"알케닐(alkenyl)": 선형 또는 분지형, 불포화 지방족 기; 예를 들어, C_x 내지 C_z 알케닐 기는 x 내지 z개의 탄소 원자의 선형 또는 분지형 불포화 탄소계 사슬을 나타내고;

"알콕시(alkoxy)": 라디칼 -O-알킬, 상기에서 알킬기는 이전에 정의된 바와 같고;

"아릴(aryl)": 특히 5 내지 10개의 탄소 원자를 포함하는 모노사이클릭 또는 폴리사이클릭 방향족 기. 언급될 수 있는 아릴 기의 예는 페닐, 톨릴 및 나프틸 기를 포함한다.

유리하게는, 숙신이미드 타입(모노-숙신이미드 또는 비스-숙신이미드)의 첨가제는 폴리알킬렌 숙신이미드(즉, R¹이 -(C=CH₂)- 기를 통해 숙신이미드에 선택적으로 연결된 폴리알킬렌 기인 것인 적어도 하나의 상기 언급된 화학식 (ii)의 기를 포함하는 화합물), 특히 폴리이소부틸렌 부분이 -(C=CH₂)- 기를 통해 숙신이미드기에 선택적으로 연결된 것인 폴리이소부틸렌(PIB) 숙신이미드, 및 이들의 보레이트 유도체로부터 선택된다.

특정 실시양태에 따르면, 숙신이미드 타입의 첨가제는 질소 원자에서 폴리아민 기, 특히 폴리알킬렌아민, 예를 들어 폴리에틸렌아민으로 치환된, 알킬 사슬이 -(C=CH₂)- 기를 통해 숙신이미드에 선택적으로 연결된 폴리알킬렌 숙신이미드, 특히 알킬 사슬이 -(C=CH₂)- 기를 통해 숙신이미드에 선택적으로 연결된 폴리이소부틸렌(PIB) 숙신이미드 및 이들의 보레이트 유도체로부터 선택된다.

바람직하게는, 숙신이미드 타입의 첨가제는 상기 언급된 화학식 (I)의 모노-숙신이미드 또는 비스-숙신이미드, 특히 상기 언급된 화학식 (II)의 모노-숙신이미드, 상기 언급된 화학식 (III)의 비스-숙신이미드 및 이들의 혼합물로부터 선택된다.

특히 바람직한 실시양태에 따르면, 숙신이미드 타입의 첨가제는 하기로부터 선택된다:

알킬 사슬이 -(C=CH₂)- 기를 통해 숙신이미드에 선택적으로 연결된 폴리알킬렌 비스-숙신이미드, 특히 알킬 사슬이 -(C=CH₂)- 기를 통해 숙신이미드에 선택적으로 연결된 폴리이소부틸렌(PIB) 비스-숙신이미드, 및 이의 보레이트 유도체, 상기에서 두 개의 숙신이미드 기가 알킬렌 기 또는 폴리아민 기, 특히 폴리알킬렌아민, 또는 심지어 폴리에틸렌아민을 통해 각각의 질소 원자에 의해 함께 연결되고;

폴리아민 기, 특히 폴리알킬렌아민, 또는 심지어 폴리에틸렌아민으로 질소 원자에 치환된, 알킬 사슬이 -(C=CH₂)- 기를 통해 숙신이미드에 선택적으로 연결된 폴리알킬렌 모노-숙신이미드, 특히 알킬 사슬이 -(C=CH₂)- 기를 통해 숙신이미드에 선택적으로 연결된 폴리이소부틸렌(PIB) 모노-숙신이미드, 및 이의 보레이트 유도체; 및

이들의 혼합물.

더욱 특히 바람직한 실시양태에 따르면, 숙신이미드 타입의 첨가제는 하기 화합물들로부터 선택된다:

[화학식 10]

상기에서 n은 6 내지 500의 범위이고 바람직하게는 90이고; R은 선형 또는 분지형 C₂ 내지 C_24, 바람직하게는 C₂ 내지 C₆ 알킬렌 또는 기 -R"-(NH-R')_x-이고, 상기에서 R' 및 R"는, 서로 독립적으로, 선형 또는 분지형 C₂ 내지 C₂₄, 바람직하게는 C₂ 내지 C₆ 알킬렌이고, x는 1 내지 6 범위의 정수이고, 바람직하게는 x는 2, 3, 4 또는 5이다. 보다 정확하게는 이는 평균 분자량(Mn)이 3000 내지 4000 사이, 바람직하게는 3410이고; 평균분자량(Mw)는 5000 내지 6000, 바람직하게는 5225이고; 다분산 지수(Ip)는 1.25 내지 2, 바람직하게는 1.5인 비스-숙신이미드이다;

[화학식 11]

상기에서 n은 10 내지 350의 범위, 바람직하게는 65이고; R은 선형 또는 분지형 C₁ 내지 C₂₄, 바람직하게는 C₂ 내지 C₆ 알킬 또는 기 -(R'-(NH)_y-H이고, 상기에서 R'는 선형 또는 분지형 C₂ 내지 C₂₄, 바람직하게는 C₂ 내지 C₆ 알킬렌을 나타내고 y는 1 내지 6 범위의 정수, 바람직하게는 y는 2, 3 또는 4와 동일하다. 보다 정확하게는 이는 평균 분자량(Mn)이 800 내지 18,000, 바람직하게는 3519이고; 평균 분자량(Mw)이 1000 내지 20000, 바람직하게는 6220이고; 다분산 지수(Ip)는 1.5 내지 2.3, 바람직하게는 1.6 인 PIB 숙신이미드이고;

이들의 혼합물.

본 발명의 맥락에서, 본 발명에 따라 고려되는 숙신이미드 화합물은, 특히 앞서 정의된 바와 같은, 적어도 2종의 숙신이미드 화합물의 혼합물 형태일 수 있는 것으로 이해된다.

본 발명에 따라 사용되는 숙신이미드 화합물은 상업적으로 입수가능하거나 당업자에게 공지된 합성 방법에 따라 제조될 수 있다.

예를 들어, 숙신이미드 화합물은 선택적으로 치환된 숙신산 무수물, 예를 들어 폴리이소부틸렌 기로 치환된 숙신산 무수물과, 폴리(알킬렌아민)의 축합에 의해 합성될 수 있다. 폴리이소부틸렌 기(PIB)로 치환된 숙신산 무수물은, 예를 들어 말레산 무수물과 메틸비닐리덴 폴리이소부텐의 반응에 의해 미리 수득될 수 있다.

본 발명은 상기 구체적으로 기술된 숙신이미드 화합물에 제한되지 않는다. 특히 분산제로 알려진, 다른 숙신이미드 화합물이 본 발명에 따른 부식방지 첨가제로서 사용될 수 있다.

특히 앞서 정의된 바와 같은 숙신이미드 화합물(들)은, 본 발명에 따른 윤활제 조성물에 윤활제 조성물의 총 중량에 대하여 0.01 중량% 내지 10중량%, 특히 0.1 중량% 내지 10 중량%, 보다 특히는 0.5 중량% 내지 8 중량%의 비율로 사용될 수 있다.

유리하게는, 본 발명에 따라 고려되는 윤활제 조성물은 숙신이미드 화합물 이외의 부식방지 첨가제를 포함하지 않는다. 특정 실시양태에 따르면, 본 발명에 따라 사용되는 윤활제 조성물에는 트리아졸 타입, 또는 아민 관능기 또는 입체 힌더드 페놀 관능기를 보유하는 화합물과 같은 타입의 부식방지 첨가제가 없다.

윤활제 조성물

아민 기반 및/또는 황 기반 마모방지 첨가제

앞서 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따라 고려 중인 윤활제 조성물은 하나 이상의 아민 기반 및/또는 황 기반 마모방지 첨가제를 포함한다.

용어 "아민 기반 및/또는 황 기반 마모방지 첨가제(amine-based and/or sulfur-based antiwear additive)"는 아민 기반 마모방지 첨가제, 황 기반 마모방지 첨가제 및 아민 기반 및 황 기반 마모방지 첨가제로부터 선택된 첨가제를 나타낸다.

용어 "마모방지 첨가제(antiwear additive)"는 윤활제 조성물, 특히 전기 또는 하이브리드 차량의 추진 시스템용 윤활제 조성물에 사용되는 경우 조성물의 마모방지 특성을 향상시키는 것을 가능하게 하는 화합물을 나타낸다.

아민 기반 및/또는 황 기반 마모방지 첨가제는, 예를 들어 티아(디)아졸 타입의 첨가제, 특히 디머캅토티아디아졸 유도체; 폴리설파이드 첨가제, 특히 황 기반 올레핀, 아민 포스페이트, 알킬티오포스페이트와 같은 인-황(phospho-sulfur) 첨가제, 및 이들의 혼합물로부터 선택되는 것일 수 있다.

티아(디)아졸 첨가제

특히 바람직한 실시양태에 따르면, 본 발명에 따라 고려되는 윤활제 조성물은 적어도 하나의 티아(디)아졸 마모 방지 첨가제를 포함한다.

티아(디)아졸 화합물은 5원자 고리에 황 원자와 적어도 하나의 질소 원자를 모두 포함하는 화합물이다. 벤조티아졸은 특정 타입의 티아(디)아졸이다. 이 용어 "티아(디)아졸(thia(di)azole)"은 5원자 고리당 1개의 황 원자 및 1개의 질소 원자를 함유하는 고리형 화합물 외에, 이러한 고리에 황 및 2개의 질소 원자를 함유하는 티아디아졸도 포함한다.

특히, 티아(디)아졸 화합물은 벤조티아졸 유도체, 티아졸 유도체 및 티아디아졸 유도체로부터 선택될 수 있다.

바람직하게는, 마모방지 첨가제는 티아디아졸 유도체일 수 있다.

티아디아졸은 2개의 질소 원자, 1개의 황 원자, 2개의 탄소 원자 및 2개의 이중 결합을 포함하는, 일반화학식 C₂N₂SH₂의 헤테로사이클릭 화합물이고, 각각 다음 형태로 존재할 수 있다: 1,2,3-티아디아졸; 1,2,4-티아디아졸; 1,2,5-티아디아졸; 1,3,4-티아디아졸:

[화학식 12]

바람직하게는, 티아디아졸 유도체는 디머캅토티아디아졸 유도체이다.

따라서, 특히 바람직한 구현예에 따르면, 본 발명에 따른 윤활제 조성물은 디머캅토티아졸 유도체로부터 선택되는 적어도 하나의 마모방지 첨가제를 포함한다.

본 발명에 따른 용어 "디머캅토티아디아졸 유도체(dimercaptothiadiazole derivative)"는 하기 4개의 디머캅토티아디아졸 분자로부터 유도된 화합물을 의미한다: 4,5-디머캅토-1,2,3-티아디아졸, 3,5-디머캅토-1,2,4-티아디아졸, 3,4-디머캅토-1,2,5-티아디아졸, 2,5-디머캅토-1,3,4-티아디아졸, 단독으로 또는 혼합물로 취해짐:

[화학식 13]

디머캅토티아디아졸 유도체는 보다 특히 4,5-디머캅토-1,2,3-티아디아졸, 3,5-디머캅토-1,2,4-티아디아졸, 3,4-디머캅토-1,2,5-티아디아졸 또는 2,5-디머캅토-1,3,4-티아디아졸기반의 분자 또는 분자의 혼합물이고, 상기에서 티아디아졸 고리의 적어도 하나의 치환 =S, 또는 심지어 두 치환 =S 모두 하기의 치환기로 대체된다:

[화학식 14]

상기에서 *는 5-원 고리의 탄소 원자와의 결합을 나타내고; n은 1, 2, 3 또는 4와 동일한 정수를 나타내고; R₁은 수소 원자, 1 내지 24개, 바람직하게는 2 내지 18개, 보다 바람직하게는 4 내지 16개, 훨씬 더 바람직하게는 8 내지 12개의 탄소 원자를 포함하는 선형 또는 분지형, 포화 또는 불포화 알킬기, 또는 방향족 치환기이다.

특히, 2,5-디머캅토-1,3,4-티아디아졸을 예로 들면, 2,5-디머캅토-1,3,4-티아디아졸 유도체는 단독으로 또는 혼합물로 취해진, 하기 화학식들을 갖는 분자이다:

[화학식 15]

[화학식 16]

상기에서 R₁ 기(들)는, 서로 독립적으로, 수소 원자, 1 내지 24개, 바람직하게는 2 내지 18개, 보다 바람직하게는 4 내지 16개, 훨씬 더 바람직하게는 8 내지 12개의 탄소 원자를 포함하는 선형 또는 분지형 알킬 또는 알케닐 기 또는 방향족 치환체이고, n은, 서로 독립적으로, 1, 2, 3 또는 4의 정수이고, n은 바람직하게는 1이다.

바람직하게는, R₁은, 서로 독립적으로, 선형 C₁ 내지 C₂₄, 바람직하게는 C₂ 내지 C₁₈, 특히 C₄ 내지 C₁₆, 더욱 특히 C₈ 내지 C₁₂, 바람직하게는 C₁₂ 알킬 기들을 나타낸다.

본 발명에 사용된 디머캅토티아디아졸 유도체는 예를 들어 판매자Vanderbilt, Rhein Chemie 또는 Afton 로부터 상업적으로 입수가능할 수 있다.

폴리설파이드 첨가제

본 발명에 따른 윤활제 조성물에 사용되는 아민 기반 및/또는 황 기반 마모방지 첨가제(들)는 또한 폴리설파이드 타입, 특히 황 기반 올레핀의 황 기반 마모방지 첨가제로부터 선택될 수 있다.

본 발명에 따른 윤활제 조성물에 사용되는 황 기반 올레핀은 특히 일반 화학식 R_a-S_x-R_b로 표시되는 디알킬 설파이드일 수 있고, 상기에서 R_a 및 R_b는 3 내지 15개의 탄소 원자, 바람직하게는 1 내지 5개의 탄소 원자, 바람직하게는 3개의 탄소 원자를 포함하는 알킬기이고, x는 2와 6 사이의 정수이다.

바람직하게는, 폴리설파이드 첨가제는 디알킬 트리설파이드로부터 선택된다.

바람직하게는, 본 발명에 따라 사용되는 조성물에 존재하는 마모방지 첨가제는 아민 기반 및 황 기반 마모방지 첨가제로부터 선택되고, 유리하게는 상기 기재된 바와 같은 티아(디)아졸 화합물로부터, 보다 바람직하게는 디머캅토티아디아졸 유도체로부터 선택된다.

본 발명에 따라 고려되는 윤활제 조성물은 윤활제 조성물의 총 중량에 대하여, 0.01 중량% 내지 10 중량%, 특히 0.1 중량% 내지 5 중량%, 더욱 특히 0.5 중량% 내지 3 중량%의 아민 기반 및/또는 황 기반 마모방지 첨가제(들), 바람직하게는 티아(디)아졸 타입, 보다 바람직하게는 디머캅토티아디아졸 유도체를 포함할 수 있다.

아민 기반 및/또는 황 기반 첨가제 이외의, 특히 추진 시스템용 윤활제용으로 알려진, 다른 마모방지 첨가제의 사용은 본 발명에 따른 상기 숙신이미드 화합물(들) 및 상기 아민 기반 및/또는 황 기반 마모방지 첨가제(들)의 조합에 의해 부여되는 특성에 영향을 미치지 않는 한 생각될 수 있다.

본 발명에 따라 고려되는 윤활제 조성물은 0.01 중량% 내지 15 중량%, 특히 0.1 중량% 내지 10 중량%, 보다 특히 0.5 중량% 내지 5 중량%의, 전술한 바와 같은 하나 이상의 아민 기반 및/또는 황 기반 첨가제를 포함하는 마모방지 첨가제(들)를 포함할 수 있다.

바람직하게는, 본 발명에 따라 요구되는 윤활제 조성물은 본 발명에 따라 사용되는 상기 아민 기반 및/또는 황 기반 마모방지 첨가제 이외의 마모방지 첨가제가 없다.

특히 바람직한 실시양태에 따르면, 본 발명에 따라 고려되는 윤활제 조성물은 다음을 조합한다:

하나 이상의 숙신이미드 화합물, 특히 폴리이소부텐 모노-숙신이미드 또는 비스-숙신이미드 및 그의 보레이트 유도체와 같은 폴리알킬렌 모노-숙신이미드 또는 비스-숙신이미드 및 그의 보레이트 유도체, 특히 상기 언급된 화학식 (I)의 화합물로부터 선택되는, 바람직하게는 상기 정의된 바와 같은 화학식 (II) 및 (III)의 화합물로부터 선택되는 하나 이상의 숙신이미드 화합물; 및

하나 이상의 아민 기반 및 황 기반 마모방지 첨가제, 바람직하게는 특히 상기 정의된 바와 같은 디머캅토티아졸 유도체로부터 선택되는 하나 이상의 아민 기반 및 황 기반 마모방지 첨가제.

본 발명에 따라 사용되는 조성물은, 특히 앞서 정의된 바와 같은, 숙신이미드 타입의 하나 이상의 첨가제 및 하나 이상의 아민 기반 및/또는 황 기반 마모방지 첨가제 외에, 일반적으로 윤활제 조성물에서 고려되는 하나 이상의 베이스 오일, 및 또한 기타 첨가제를 포함할 수 있다.

베이스 오일

따라서 본 발명에 따라 고려되는 윤활제 조성물은 하나 이상의 베이스 오일을 포함할 수 있다.

이러한 베이스 오일은 미네랄, 합성 혹은 천연, 동물성 또는 식물성 오일 또는 이들의 혼합물과 같은 일반적으로 윤활제 오일 분야에서 사용되는 베이스 오일로부터 선택될 수 있다.

이는 수개의 베이스 오일의 혼합물일 수 있고, 예를 들어 2, 3, 또는 4개의 베이스 오일의 혼합물일 수 있다.

본 발명에 따라 고려되는 윤활제 조성물에 사용되는 베이스 오일은 특히 API 분류에 의해 정의되고 아래 표 1에 제시되어 있는 등급에 따라 그룹 I 내지 V (또는 ATIEL 분류에 따른 등가물)에 속하는 미네랄 또는 합성 유래의 오일 또는 이들의 혼합물일 수 있다.

	포화물 함량	황 함량	점도 지수 (VI)
그룹 I 미네랄 오일	< 90%	> 0.03%	80 ≤ VI < 120
그룹 II 수소화 분해 오일	≥90%	≤ 0.03%	80 ≤ VI < 120
그룹 III 수소화분해 또는 수소화이성질화 오일	≥90%	≤ 0.03%	≥ 120
그룹 IV	폴리-α-올레핀 (PAO)
그룹 V	그룹 I 내지 IV에 속하지 않는 에스터 및 기타 베이스

미네랄 베이스 오일에는 원유를 대기 및 진공 증류, 이어서 용매 추출, 탈포(deasphalting), 용매 탈랍, 수소 처리, 수소화 분해, 수소화 이성질화 및 수소화 최종 처리와 같은 정제 작업에 의해 수득되는 모든 유형의 베이스 오일이 포함된다.

바이오 원료로부터 공급될 수 있는 합성 및 미네랄 오일의 혼합물도 사용할 수 있다.

일반적으로, 특성, 특히 점도, 점도 지수, 또는 산화 저항성의 특성을 가져야 한다는 점을 제외하고는 전기 또는 하이브리드 차량의 추진 시스템에 사용하기에 적합한, 본 발명에 따라 사용되는 조성물을 제조하기 위한 다른 베이스 오일의 사용에 관한 제한은 없다.

본 발명에 따라 사용되는 조성물의 베이스 오일은 또한 카르복실산 및 알코올의 특정 에스터와 같은 합성 오일, 폴리-α-올레핀 (PAO) 및 2 개 내지 8 개의 탄소원자, 특히 2 개 내지 4 개의 탄소원자를 포함하는 알킬렌 옥사이드의 중합 또는 공중합에 의해 수득된 폴리알킬렌글리콜 (PAG)로부터 선택될 수 있다.

베이스 오일로 사용되는 PAO는 예를 들어 4 개 내지 32 개의 탄소원자를 포함하는 단량체, 예를 들어 옥텐 또는 데센으로부터 수득된다. PAO의 중량평균분자량은 매우 다양할 수 있다. 바람직하게는, PAO의 중량평균분자량은 600 Da 미만이다. PAO의 중량평균분자량은 또한 100 내지 600 Da, 150 내지 600 Da 또는 200 내지 600 Da 범위일 수 있다.

유리하게는, 본 발명에 따라 사용되는 조성물의 베이스 오일(들)은 폴리-α-올레핀 (PAO), 폴리알킬렌 글리콜(PAG) 및 카르복실산 및 알코올의 에스터로부터 선택된다.

대안적인 구현예에 따르면, 본 발명에 따라 사용되는 조성물의 베이스 오일(들)은 그룹 II 또는 III 베이스 오일로부터 선택될 수 있다.

본 발명에 사용하기에 적합한 조성물에 사용되는 베이스 오일의 함량을 조정하는 것은 당업자에게 달려 있다.

본 발명에 따라 고려되는 윤활제 조성물은 그의 총 중량에 대해 적어도 50 중량%의 베이스 오일(들), 특히 그의 총 중량에 대해 60 중량% 내지 99 중량%의 베이스 오일(들)을 포함할 수 있다.

추가 첨가제

본 발명에 사용하기에 적합한 윤활제 조성물은 또한 본 발명의 맥락에서 정의된 숙신이미드 타입의 첨가제 및 아민 기반 및/또는 황 기반 마모방지 첨가제와 상이한, 전기 또는 하이브리드 차량의 추진 시스템용 윤활제에 사용되기에 적합한 어떤 타입의 첨가제도 포함할 수 있다.

사용되는 첨가제의 성질 및 양은 본 발명에 따라 사용되는 상기 숙신이미드 화합물(들)과 상기 아민 기반 및/또는 황 기반 첨가제(들)의 조합에 의해 부여되는 마모방지 및 부식방지 성능의 측면에서 특성에 영향을 미치지 않도록 선택되는 것으로 이해된다.

전기 또는 하이브리드 차량의 추진 시스템의 윤활 및/또는 냉각 분야의 당업자에게 공지된 이러한 첨가제는, 마찰 개질제, 세제, 극압 첨가제, 본 발명에 따른 숙신이미드 화합물과 다른 분산제, 산화방지제, 유동점 강하제, 소포제 및 이들의 혼합물로부터 선택될 수 있다.

유리하게는, 본 발명에 사용하기에 적합한 조성물은 마찰 개질제, 점도 지수 개질제, 세제, 극압 첨가제, 분산제, 산화방지제, 유동점 강하제, 소포제 및 이들의 혼합물로부터 선택되는 적어도 하나의 추가 첨가제를 포함한다.

이러한 첨가제는 개별적으로 및/또는 ACEA(Association des Constructeurs Europe'ens d'Automobiles) 및/또는 API(American Petroleum Institute)에 의해 정의된 성능 수준의, 당업자에게 잘 알려져 있는, 차량 엔진용 상용 윤활제 제형으로 이미 판매되는 것과 같은 혼합물 형태로 도입될 수 있다.

본 발명에 사용하기에 적합한 윤활제 조성물은 적어도 하나의 마찰 개질 첨가제를 포함할 수 있다. 마찰 개질 첨가제는 금속 원소를 공급하는 화합물 및 무회분(ash-free) 화합물로부터 선택될 수 있다. 금속 원소를 공급하는 화합물 중, 리간드가 산소, 질소, 황 또는 인 원자를 포함하는 탄화수소 화합물일 수 있는, Mo, Sb, Sn, Fe, Cu, Zn과 같은 전이 금속의 착물을 언급할 수 있다. 무회분 마찰 개질 첨가제는 일반적으로 유기 유래의 것이며 지방산 및 폴리올의 지방산 모노 에스터, 알콕실화 아민, 알콕실화 지방 아민, 지방 에폭사이드, 보레이트 지방 에폭사이드, 지방 아민 또는 글리세롤의 지방산 에스터 중에서 선택될 수 있다. 본 발명에 따르면, 지방 화합물은 탄소 원자 10 내지 24 개를 포함하는 하나 이상의 탄화수소기를 포함한다.

본 발명에 따라 사용하기에 적합한 윤활제 조성물은 조성물의 총 중량에 대하여 0.01 중량% 내지 2 중량% 또는 0.01 중량% 내지 5 중량%, 바람직하게는 0.1 중량% 내지 1.5 중량% 또는 0.1 중량% 내지 2 중량%의 마찰 개질 첨가제를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 윤활제 조성물은 적어도 하나의 산화 방지 첨가제를 포함할 수 있다.

산화 방지 첨가제는 일반적으로 사용중인 조성물의 분해를 지연시킬 수 있다. 이러한 분해는 특히 침전물의 형성, 슬러지의 존재 또는 조성물의 점도 증가로 반영될 수 있다.

산화 방지 첨가제는 특히 자유 라디칼 억제제 또는 과산화수소 파괴제로 작용한다. 일반적으로 사용되는 산화 방지 첨가제 중 페놀 기반 산화 방지 첨가제, 아민 기반 산화 방지 첨가제, 인-황 기반 산화 방지 첨가제를 들 수 있다. 이러한 산화 방지 첨가제 중 일부, 예를 들어 인-황 기반 산화 방지 첨가제는 회분 발생제일 수 있다. 페놀 기반 산화 방지 첨가제 첨가제는 회분이 없거나 중성 또는 염기성 금속염의 형태일 수 있다. 산화 방지 첨가제는 특히 입체 힌더드 페놀, 입체 힌더드 페놀 에스터 및 티오에테르 브릿지를 포함하는 입체 힌더드 페놀, 디페닐아민, 적어도 하나의 C₁-C₁₂ 알킬기로 치환된 디페닐아민, N,N'-디알킬-아릴-디아민, 및 이들의 혼합물로부터 선택될 수 있다.

바람직하게는 본 발명에 따르면, 입체 힌더드 페놀은 알코올 관능기를 갖는 탄소에 인접한 적어도 하나의 탄소가 적어도 하나의 C₁-C₁₀ 알킬기, 바람직하게는 C₁-C₆ 알킬기, 바람직하게는 C₄ 알킬기, 바람직하게는 tert-부틸기로 치환된 페놀기를 포함하는 화합물로부터 선택된다.

아민 화합물은 임의로 페놀 기반 산화 방지 첨가제와 조합하여 사용될 수 있는 또 다른 부류의 산화 방지 첨가제다. 아민 화합물의 예는 방향족 아민, 예를 들어 화학식 NR₄R₅R₆의 방향족 아민이고, 여기에서 R₄는 임의로 치환된, 지방족 기 또는 방향족 기를 나타내고, R₅는 임의로 치환된 방향족 기를 나타내고, R₆은 수소 원자, 알킬기, 아릴기 또는 화학식 R₇S(O)_zR₈의 기를 나타내고, 여기에서 R₇은 알킬렌기 또는 알케닐렌기를 나타내고, R₈은 알킬기, 알케닐기 또는 아릴기를 나타내고, z는 0, 1 또는 2를 나타낸다.

황화 알킬 페놀 또는 이의 알칼리 금속 및 알칼리 토금속 염도 산화 방지 첨가제로 사용될 수 있다.

산화 방지 첨가제의 또 다른 부류는 구리 화합물의 그것이고, 예를 들어 구리 티오 또는 디티오 포스페이트, 카르복실산의 구리 염 및 구리 디티오 카르바메이트, 설포네이트, 페네이트 및 아세틸아세토네이트이다. 구리 I 및 II 염 및 숙신산 또는 무수물 염도 사용될 수 있다.

본 발명에 따라 사용되는 윤활제 조성물은 당업자에게 공지된 임의의 유형의 산화 방지 첨가제를 포함할 수 있다.

유리하게는, 본 발명에 따라 사용되는 윤활제 조성물은 적어도 하나의 무회분(ash-free) 산화 방지 첨가제를 포함한다.

본 발명에 따라 사용되는 윤활제 조성물은 조성물의 총 중량에 대하여 0.5 중량% 내지 2 중량%의 적어도 하나의 산화 방지 첨가제를 포함할 수 있다.

특정 구현예에 따르면, 본 발명에 따라 사용되는 윤활제 조성물은 방향족 아민 타입 또는 입체 힌더드 페놀 타입의 산화방지 첨가제가 없다.

본 발명에서 사용하기에 적합한 윤활제 조성물은 또한 적어도 하나의 세제 첨가제를 포함할 수 있다.

세제 첨가제는 일반적으로 산화 및 연소 부산물을 용해시켜 금속 부품 표면에 침전물 형성을 줄일 수 있다.

본 발명에 따라 사용되는 윤활제 조성물에 사용될 수 있는 세제 첨가제는 일반적으로 당업자에게 공지되어 있다. 세제 첨가제는 긴 친유성 탄화수소 기반 사슬 및 친수성 헤드를 포함하는 음이온성 화합물일 수 있다. 결합된 양이온은 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속의 금속 양이온일 수 있다.

세제 첨가제는 카르복실산, 설포네이트, 살리실레이트 및 나프테네이트의 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속 염, 그리고 또한 페네이트 염으로부터 우선적으로 선택된다. 알칼리 금속 및 알칼리 토금속은 우선적으로는 칼슘, 마그네슘, 나트륨 또는 바륨이다.

이러한 금속염은 일반적으로 화학양론적 양 또는 초과량, 따라서 화학양론적 양보다 더 많은 양으로 금속을 포함한다. 그리고 그들은 과염기성 세제 첨가제이다; 세제 첨가제에 과염기화된 성질을 부여하는 과량의 금속은 일반적으로 오일에 불용성인 금속염, 예를 들어 카보네이트, 하이드록사이드, 옥살레이트, 아세테이트 또는 글루타메이트, 우선적으로는 카보네이트의 형태이다.

본 발명에서 사용하기에 적합한 윤활제 조성물은 예를 들어, 조성물의 총 중량에 대해 2 중량% 내지 4 중량%의 세제 첨가제를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명에 따라 사용되는 윤활제 조성물은 본 발명에 따라 정의된 숙신이미드 화합물과 상이한, 적어도 하나의 분산제를 포함할 수 있다.

분산제는 만니히 염기(Mannich bases)로부터 선택될 수 있다.

본 발명에 따라 사용되는 윤활제 조성물은 예를 들어, 조성물의 총 중량에 대해 0.2 중량% 내지 10 중량%의, 본 발명에 따라 정의된 숙신이미드 화합물과 상이한 분산제(들)를 포함할 수 있다.

유리하게는, 본 발명에 따라 사용되는 윤활제 조성물은 본 발명에 따라 정의된 숙신이미드 화합물과 상이한 어떤 분산제도 포함하지 않는다.

본 발명에 사용하기에 적합한 윤활제 조성물은 또한 적어도 하나의 소포제를 포함할 수 있다.

소포제는 실리콘으로부터 선택할 수 있다.

본 발명에 사용하기에 적합한 윤활제 조성물은, 조성물의 총 중량에 대하여 0.01 중량% 내지 2 중량% 또는 0.01 중량% 내지 5 중량%, 바람직하게는 0.1 중량% 내지 1.5 중량% 또는 0.1 중량% 내지 2 중량%의 소포제를 포함할 수 있다.

본 발명에 사용하기에 적합한 윤활제 조성물은 또한 적어도 하나의 유동점 강하제(pour-point depressant; PPD)를 포함할 수 있다.

파라핀 결정의 형성을 늦춤으로써, 일반적으로 유동점 강하 첨가제는 조성물의 저온 거동을 개선한다. 언급될 수 있는 유동점 강하 첨가제의 예는 폴리알킬 메타크릴레이트, 폴리아크릴레이트, 폴리아릴아미드, 폴리알킬페놀, 폴리알킬나프탈렌 및 폴리알킬스티렌을 포함한다.

특히, 본 발명에 따라 사용되는 윤활제 조성물은 트리아졸 타입의 부식방지 첨가제 및 방향족 아민 타입 또는 입체 힌더드 페놀 타입의 항산화 첨가제가 없을 수 있다.

이러한 윤활제 조성물의 제형화의 관점에서, 상기 숙신이미드 화합물(들)은 베이스 오일 또는 베이스 오일의 혼합물에 첨가될 수 있으며, 아민 기반 및/또는 황 기반 마모방지 첨가제(들)를 포함하는 다른 추가 첨가제는 그 다음에 추가된다.

대안적으로, 상기 숙신이미드 화합물(들)은 기존에 존재하던 일반적인 윤활제 조성물, 특히 하나 이상의 베이스 오일, 하나 이상의 아민 기반 및/또는 황 기반 마모방지 첨가제, 및 선택적으로 추가 첨가제를 포함하는 윤활제 조성물에 첨가될 수 있다.

대안적으로, 본 발명에 따른 숙신이미드 화합물 타입의 상기 부식방지 첨가제(들)는 하나 이상의 추가 첨가제와 조합될 수 있고, 이렇게 형성된 첨가제 "팩"은 베이스 오일 또는 베이스 오일의 혼합물에 첨가된다.

유리하게는, 본 발명에 따라 사용되는 윤활제 조성물은 표준 ASTM D445에 따라 100℃에서 측정된 1 내지 15 mm²/s 범위, 특히 3 내지 10 mm²/s 범위의 동점도를 갖는다.

유리하게는, 본 발명에 따라 사용되는 윤활제 조성물은 표준 ASTM D445에 따라 40℃에서 측정된 3 내지 80 mm²/s, 특히 15 내지 70 mm²/s 범위의 동점도를 갖는다.

본 발명의 유리한 실시양태에 따르면, 본 발명에 따라 사용되는 윤활제 조성물에 대해 90℃에서 측정된 전기 비저항 값은 5 내지 10,000 Mohm.m, 보다 바람직하게는 6 내지 5000 Mohm.m이다.

본 발명의 유리한 실시양태에 따르면, 본 발명에 따라 사용되는 윤활제 조성물에 대해 90℃에서 측정된 유전 손실 값은 0.01 내지 30, 보다 바람직하게는 0.02 내지 25, 더욱 바람직하게는 0.02 내지 10이다.

유리하게는, 본 발명에 따라 사용되는 윤활제 조성물은 화학식 (X)W(Y)에 의해 정의된 SAEJ300 분류에 따른 등급일 수 있으며, 상기에서 X는 0 또는 5를 나타내고 Y는 4 내지 20 범위, 특히 4 내지 16 또는 4 내지 12 범위의 정수를 나타낸다.

특정 실시양태에 따르면, 본 발명에 따라 사용되는 윤활제 조성물은 하기를 포함하거나 심지어 하기로 이루어진다:

베이스 오일 또는 베이스 오일의 혼합물, 바람직하게는 폴리-α-올레핀(PAO), 폴리알킬렌 글리콜(PAG) 및 카르복실산 및 알코올의 에스터로부터 선택되는 베이스 오일 또는 베이스 오일의 혼합물;

하나 이상의 숙신이미드 타입의 첨가제, 바람직하게는 폴리이소부텐 모노-숙신이미드 및 비스-숙신이미드와 같은 폴리알킬렌 모노-숙신이미드 및 비스-숙신이미드 및 이의 보레이트 유도체로부터 선택된, 특히 상기 언급된 화학식 (I)의 화합물, 바람직하게는 상기 정의된 바와 같은 화학식 (II) 및 (III)의 화합물로부터 선택된 하나 이상의 숙신이미드 타입의 첨가제;

하나 이상의 아민 기반 및/또는 황 기반 마모방지 첨가제, 바람직하게는 하나 이상의 아민 기반 및 황 기반 마모방지 첨가제, 보다 바람직하게는 티아(디)아졸 타입의 화합물, 특히 상기 정의된 디머캅토티아졸 유도체로부터 선택된 아민 기반 및 황 기반 마모방지 첨가제;

선택적으로 마찰 개질제, 점도 지수 개질제, 세제, 극압 첨가제, 분산제, 산화방지제, 유동점 강하제, 소포제 및 이들의 혼합물로부터 선택되는 하나 이상의 추가 첨가제.

0.01 중량% 내지 10 중량%, 특히 0.1 중량% 내지 10 중량%, 보다 특히 0.5 중량% 내지 8 중량%의, 하나 이상의 숙신이미드 타입의 첨가제, 바람직하게는 폴리이소부텐 모노-숙신이미드 및 비스-숙신이미드와 같은 폴리알킬렌 모노-숙신이미드 및 비스-숙신이미드 및 이의 보레이트 유도체로부터 선택된, 특히 상기 언급된 화학식 (I)의 화합물, 바람직하게는 상기 정의된 바와 같은 화학식 (II) 및 (III)의 화합물로부터 선택된 하나 이상의 숙신이미드 타입의 첨가제;

0.01 중량% 내지 10 중량%, 특히 0.1 중량% 내지 5 중량%, 보다 특히 0.5 내지 3 중량%의, 하나 이상의 아민 기반 및/또는 황 기반 마모방지 첨가제, 바람직하게는 하나 이상의 아민 기반 및 황 기반 마모방지 첨가제, 보다 바람직하게는 티아(디)아졸 타입의 화합물, 특히 상기 정의된 디머캅토티아졸 유도체로부터 선택된 아민 기반 및 황 기반 마모방지 첨가제;

60 중량% 내지 99.9 중량%의 베이스 오일(들), 바람직하게는 폴리-α-올레핀(PAO), 폴리알킬렌 글리콜(PAG) 및 카르복실산 및 알코올의 에스터로부터 선택되는 베이스오일, 및 이들의 혼합물;

선택적으로 0.1 중량% 내지 5 중량%의, 마찰 개질제, 점도 지수 조정제, 세제, 극압 첨가제, 분산제, 산화방지제, 유동점 강하제, 소포제 및 이들의 혼합물로부터 선택되는 하나 이상의 첨가제;

상기에서 함량은 상기 윤활제 조성물의 총 중량에 대해 표현된다.

추가 첨가제

분산제는 만니히 염기(Mannich bases)로부터 선택될 수 있다.

소포제는 실리콘으로부터 선택할 수 있다.

활용

전술한 바와 같이, 본 발명에 사용하기에 적합한 윤활제 조성물은 전기 또는 하이브리드 차량의 추진 시스템, 보다 구체적으로 모터 및 파워 일렉트로닉스용 윤활제로서 사용된다.

따라서, 본 발명은 특히 이전에 정의된 바와 같은 하나 이상의, 숙신이미드 화합물, 및 하나 이상의 아민 기반 및/또는 황 기반 마모방지 첨가제, 바람직하게는 디머캅토티아졸 유도체를 포함하는 윤활제 조성물의, 전기 또는 하이브리드 차량의 추진 시스템을 윤활하기 위한, 특히 전기 또는 하이브리드 차량의 전기 모터 및 파워 일렉트로닉스를 윤활하기 위한 용도에 관한 것이다.

도 1에 개략적으로 나타낸 바와 같이, 전기 또는 하이브리드 차량의 추진 시스템은 특히 전기 모터 부품(1), 전기 배터리(2) 및 변속기, 특히 감속기(3) 를 포함한다.

전기 모터는 일반적으로 고정자(13) 및 회전자(14)에 연결된 파워 일렉트로닉스(11)를 포함한다. 고정자는 코일, 특히 교류 전류에 의해 전력이 공급되는 구리 코일을 포함한다. 이것은 회전 자기장을 생성하는 것을 가능하게 한다. 회전자는 코일, 영구 자석 또는 기타 자성 재료로 구성되며 회전하는 자기장에 의해 회전한다.

구름 베어링(12)은 일반적으로 고정자(13)와 회전자(14) 사이에 삽입된다. 변속기, 특히 감속기(3)는 전기 모터의 출구에서 회전 속도를 줄일 수 있고, 바퀴에 전달되는 속도를 조정할 수 있고, 동시에 차량의 속도를 제어할 수 있게 한다.

구름 베어링(12)은 특히 높은 기계적 응력을 받고 작동에 의한 마모 문제가 있다. 따라서 서비스 수명을 늘리려면 구름 베어링을 윤활해야 한다. 또한 감속기는 높은 마찰 응력을 받기 때문에 너무 빨리 손상되는 것을 방지하기 위해 적절하게 윤활되어야 한다.

따라서, 본 발명은 특히 전기 또는 하이브리드 차량의 전기 모터를 윤활하기 위한, 특히 전기 모터의 회전자와 고정자 사이에 위치한 롤링 베어링을 윤활하기 위한 전술한 바와 같은 조성물의 용도에 관한 것이다.

본 발명은 또한 전기 또는 하이브리드 차량에서 변속기, 특히 감속기를 윤활하기 위한 전술한 바와 같은 조성물의 용도에 관한 것이다.

유리하게는, 본 발명에 따른 조성물은 따라서 전기 또는 하이브리드 차량의 추진 시스템의 다양한 부분, 특히 전기 또는 하이브리드 차량에서 전기 모터의 회전자와 고정자 사이에 위치한 구름 베어링, 및/또는 변속기, 특히 감속기를 윤활하기 위해 사용될 수 있다.

유리하게는, 앞서 언급한 바와 같이, 본 발명에 따른 윤활제 조성물은 우수한 마모방지 및 부식방지 성능을 갖는다.

다른 측면에 따르면, 본 발명은 또한 전기 또는 하이브리드 차량의 추진 시스템의 적어도 일부, 특히 전기 모터의 회전자와 고정자 사이에 위치된 구름 베어링; 및/또는 변속기, 특히 감속기를 윤활하기 위한, 적어도 상기 부품을 전술한 바와 같은 조성물과 접촉하게 하는 단계를 적어도 포함하는 공정에 관한 것이다.

따라서, 본 발명은 전기 또는 하이브리드 차량의 추진 시스템의 적어도 하나의 부품, 특히 전기 모터의 회전자와 고정자 사이에 위치한 구름 베어링, 및/또는 변속기, 특히 감속기의 마모 및 부식을 동시에 감소시키는 공정을 제안하고, 상기 공정은 적어도 상기 부품을 전술한 바와 같은 조성물과 접촉시키는 단계를 적어도 포함한다.

본 발명에 따라 사용되는 조성물 및 이의 용도에 대해 설명된 모든 특징 및 선호도가 이 공정에도 적용된다.

특정 구현예에 따르면, 본 발명에 따른 조성물은 윤활 특성 외에 우수한 전기 절연 특성을 가질 수 있다.

이 실시양태에 따르면, 본 발명에 따른 조성물은, 전기 또는 하이브리드 차량의 추진 시스템의 하나 이상의 부품을 윤활하기 위해, 특히 모터, 구름 베어링의 센서 및 솔레노이드 밸브뿐만 아니라 전기 모터의 회전자와 고정자에 위치한 권선을 윤활하기 위해, 또는 전기 또는 하이브리드 차량에서 발견되는 변속기, 특히 기어, 센서, 솔레노이드 밸브 또는 감속기를 윤활하기 위해, 동시에 추진 시스템의 적어도 하나의 부품, 특히 배터리를 전기적으로 절연하기 위해 사용될 수 있다.

이러한 구현 변형의 맥락에서, 본 발명에 따라 고려되는 윤활제 조성물은 유리하게는 표준 ASTM D445에 따라 100℃에서 측정된 2 내지 8 mm²/s, 바람직하게는 3 내지 7 mm²/s의 동점도를 갖는다

전술한 용도는 조합될 수 있고, 전술한 바와 같은 조성물은 윤활제 및 전기 절연체 둘 다뿐만 아니라, 전기 또는 하이브리드 차량의 모터, 배터리 및 변속기용 냉각제 유체로서도 사용될 수 있는 것으로 이해된다.

본 발명에 따르면, 본 발명에 따른 조성물의 특정한, 유리하거나 바람직한 특징은 또한 특정한, 유리한 또는 바람직한 본 발명에 따른 용도를 정의하는 것을 가능하게 한다.

본 발명은 이제 말할 필요도 없이 본 발명의 비제한적인 예시로서 주어진 하기 실시예에 의해 설명될 것이다.

실시예

다양한 조성이 평가되었다:

숙신이미드 타입의 첨가제가 없는 디머캅토티아디아졸 타입의 아민 기반 및 황 기반 마모방지 첨가제를 포함하는 조성물 C1;

상기 디머캅토티아디아졸 타입의 마모방지 첨가제 및 본 발명에 따른 숙신이미드 타입의 분산제 첨가제, 보다 정확하게는 하기 화학식을 갖는 비스-숙신이미드,를 포함하는 조성물 C2:

[화학식 17]

이전에 정의된 바와 같고,

상기 디머캅토티아디아졸 타입의 마모방지 첨가제 및 본 발명에 따른 숙신이미드 타입의 분산제 첨가제, 보다 정확하게는 고분자량 PIB 숙신이미드,를 포함하는 조성물 C3,

상기 디머캅토티아디아졸 타입의 마모방지 첨가제 및 본 발명에 따른 숙신이미드 타입의 분산제 첨가제, 보다 정확하게는 하기 화학식을 갖는 PIB 숙신이미드,를 포함하는 조성물 C4:

[화학식 18]

이전에 정의된 바와 같다.

조성물 C1 내지 C4는 상기 언급된 화합물 외에 그룹 V 베이스 오일을 포함한다.

조성 및 함량(중량%로 표시)은 하기 표 2에 나타내었다.

	C1	C2	C3	C4
베이스 오일	99%	98%	98%	98%
디머캅토티아디아졸 마모방지제	1%	1%	1%	1%
비스-숙신이미드	-	1%	-	-
PIB-숙신이미드	-	-	1%	-
PIB-숙신이미드	-	-	-	1%

부식방지 특성의 평가

평가 방법

조성물의 부식(corrosive)(또는 부식(corroding))력은 미리 정해진 직경의 구리 와이어의 전기 저항 값의 변화에 대한 연구를 포함하는 테스트를 통해 평가할 수 있다. 이 전기 저항 값의 변화는 테스트 와이어의 직경 변화와 직접적인 상관 관계가 있다. 본 발명의 맥락에서, 선택된 와이어의 직경은 70㎛이다.

이 경우에는, 구리 와이어를 평가 조성물 20mL를 함유하는 시험관에 침지시켰다(조성물 C2 내지 C4는 본 발명에 따른 조성물이고, 조성물 C1은 비교용 조성물임).

와이어의 저항은 저항계를 사용하여 측정된다.

측정 전류는 1mA이다.

시험 조성물의 온도를 150℃로 했다.

구리 와이어의 저항은 다음 방정식 (1)에 의해 계산된다:

[수식 1]

상기에서 R은 저항, ρ는 구리의 비저항, L은 와이어의 길이, S는 단면적이다.

이 식(1)에서 ρ와 L은 상수이다. 따라서 저항 R은 침지된 와이어의 단면적에 반비례한다.

와이어의 단면적은 직경으로부터 계산된다(방정식 (2)).

[수식 2]

상기에서 D는 와이어의 직경이다.

방정식 (2)는 저항과 직경 사이의 관계를 얻기 위해 방정식 (1)에 삽입된다(방정식 (3)):

[수식 3]

따라서, 평가 조성물에 의해 와이어가 부식되면 와이어의 직경이 감소하여 저항값이 증가하게 된다.

저항을 모니터링하여 침지된 와이어가 겪는 부식 상태를 반영하는 와이어 직경의 변화를 모니터링할 수 있다.

따라서 와이어 직경의 손실은 측정된 저항에서 직접 계산된다.

측정된 저항이 무한대일 때 이것은 개방 회로이다. 따라서 와이어가 끊어져 매우 심각한 부식을 정의한다.

결과

결과는 다음 표 3에 요약되어 있으며 μm(직경 손실)으로 표시된다. 얻은 값이 낮을수록 평가된 조성물의 부식 방지 특성이 더 우수하다.

연구된 구리 와이어의 직경 손실이 상기 화합물을 포함하는 조성물에의 80시간 침지 후 1.3μm 이하, 특히 40시간 침지 후 0.8μm 이하인 경우 조성물은 "비부식성"인 것으로 간주된다.

조성물	C1	C2	C3	C4
20시간에서의 직경 손실(μm)	0.28	0.55	0.44	0
40시간에서의 직경 손실(μm)	끊어진 와이어	0.74	0.73	0.47
60시간에서의 직경 손실(μm)	끊어진 와이어	0.70	1.03	0.82
80시간에서의 직경 손실(μm)	끊어진 와이어	0.82	1.28	1.19

이들 결과로부터, 본 발명에 따른 숙신이미드 화합물의 첨가가 아민 기반 및 황 기반 마모방지 첨가제에 의해 유발된 부식 효과를 감소시키는 것을 가능하게 한다는 것이 밝혀졌다.

1: 추진 시스템
2: 전기 배터리
3: 감속기
11: 파워 일렉트로닉스 장치
12: 롤링 베어링
13: 고정자
14: 회전자

Claims

전기 또는 하이브리드 차량의 추진 시스템용으로 의도되고, 하나 이상의 아민 기반 및/또는 황 기반 마모방지 첨가제를 포함하는 윤활제 조성물에서 적어도 하나의 숙신이미드 화합물의 부식방지 첨가제로서의 용도.
제1항에 있어서,
상기 숙신이미드 화합물이 폴리이소부텐(PIB) 모노- 또는 비스-숙신이미드와 같은 폴리알킬렌 모노- 또는 비스-숙신이미드; 이의 보레이트 유도체; 이의 숙신산 무수물 유도체, 예를 들어 폴리이소부틸렌 숙신산 무수물(PIBSA); 이러한 숙신산 무수물 고리를 개방함으로써 수득된 화합물, 예를 들어 폴리이소부틸렌 펜타에리트리톨 에스터 숙신이미드; 및 이들의 혼합물로부터 선택되는 것인 용도.
선행하는 항들 중 어느 한 항에 있어서,
상기 숙신이미드 화합물이, 하기 화학식 (ii)기의 적어도 하나의 치환된 숙신이미드기, 또는 상기 (ii) 기의 보레이트 유도체, 또는 상기 (ii) 기의 숙신산 무수물 유도체, 또는 상기 (ii) 기의 숙신산 무수물 고리를 개방함으로써 수득된 화합물을 포함하는 것인 용도:

(ii)
상기에서,
R¹은 바람직하게는 8 내지 400개의 탄소 원자를 포함하는, 탄화수소계 기, 특히 -(C=CH₂)- 기를 통해 숙신이미드 기에 선택적으로 연결된, 바람직하게는 140 내지 50,000, 특히 2000 내지 30,000의 중량평균분자량(Mw)을 갖는 폴리알켄기를 나타내고, 보다 특히 -(C=CH₂)- 기를 통해 숙신이미드 기에 선택적으로 연결된, 바람직하게는 140 내지 30,000, 특히 2000 내지 20,000 또는 심지어 2000 내지 7000, 특히 3000 내지 5000의 중량평균분자량(Mw)을 갖는 폴리이소부틸렌기이다.
선행하는 항들 중 어느 한 항에 있어서,
상기 숙신이미드 화합물이 하기 화학식 (II)의 모노-숙신이미드, 또는 이의 보레이트 유도체인 것인 용도:

(II)
상기에서:
R¹은 청구항 3에 정의된 바와 같고, 특히 R¹은 -(C=CH₂)- 기를 통해 숙신이미드 기에 선택적으로 연결된 폴리알킬렌기를 나타내고, 특히 R¹은 -(C=CH₂)-기를 통해 숙신이미드기에 선택적으로 연결된 폴리이소부틸렌기를 나타내고,
A는 선형 또는 분지형 C₂내지 C₂₄, 바람직하게는 C₂ 내지 C₆ 알킬렌기를 나타내고; 바람직하게는 다음 세그먼트 중 적어도 하나를 나타낸다: -CH₂-CH₂-, -CH₂-CH₂-CH₂-, -CH₂-CH(CH₃)-; 그리고
y는 1 내지 6 의 정수를 나타내고; 특히, y는 2, 3 또는 4를 나타낸다.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 숙신이미드 화합물이 하기 화학식 (III)의 비스-숙신이미드 또는 이의 보레이트 유도체인 것인 용도:

(III)
상기에서:
R¹은 동일하거나 상이할 수 있고, 제3항에 정의된 바와 같고; 특히, R¹은 -(C=CH₂)- 기를 통해 숙신이미드기에 선택적으로 연결된 폴리알킬렌기, 특히 -(C=CH₂)- 기를 통해 숙신이미드기에 선택적으로 연결된 폴리이소부틸렌 기를 나타내고;
z는 0 내지 10, 바람직하게는 2 내지 6의 정수를 나타내고;
s는 2 내지 6, 바람직하게는 2 내지 4의 정수를 나타낸다.
선행하는 항들 중 어느 한 항에 있어서,
상기 아민 기반 및/또는 황 기반 마모방지 첨가제는 하기의 화학식들을 갖는 디머캅토티아디아졸 유도체들, 특히 2,5-디머캅토-1,3,4-티아디아졸 유도체들로부터 선택되고, 단독으로 또는 혼합물로 취해지는 것인 용도:

상기에서, R¹ 기(들)은, 서로 독립적으로, 수소 원자, 1 내지 24개, 바람직하게는 2 내지 18개, 보다 바람직하게는 4 내지 16개, 훨씬 더 바람직하게는 8 내지 12개의 탄소 원자를 포함하는 선형 또는 분지형 알킬 또는 알케닐 기, 또는 방향족 치환체를 나타내고, n은, 서로 독립적으로, 1, 2, 3 또는 4의 정수이고, 바람직하게는 n은 1이다.
선행하는 항들 중 어느 한 항에 있어서,
상기 숙신이미드 화합물(들)은 상기 윤활제 조성물의 총 중량에 대해 0.01 중량% 내지 10중량%, 특히 0.1 중량% 내지 10중량%, 보다 특히 0.5 중량% 내지 8중량% 범위의 함량으로 존재하고/하거나, 상기 아민 기반 및/또는 황 기반 마모방지 첨가제(들)은 상기 윤활제 조성물의 총 중량에 대해 0.01 중량% 내지 10 중량%, 특히 0.1 중량% 내지 5 중량%, 보다 특히 0.5 중량% 내지 3 중량% 범위의 함량으로 존재하는 것인 용도.
전기 또는 하이브리드 차량의 추진 시스템을 윤활하기 위한, 특히 전기 또는 하이브리드 차량의 전기 모터 및 파워 일렉트로닉스를 윤활하기 위한, 부식방지 첨가제(들)로서 하나 이상의 숙신이미드 화합물 및 하나 이상의 아민 기반 및/또는 황 기반 마모방지 첨가제를 포함하는 윤활제 조성물의 용도.
선행하는 항에 있어서,
숙신이미드 타입의 상기 부식방지 첨가제(들)는 제2항 내지 제5항 및 제7항 중 어느 한 항에 정의된 바와 같거나/같고; 상기 아민 기반 및/또는 황 기반 마모방지 첨가제(들)는 제6항 및 제7항 중 어느 한 항에 정의된 바와 같은 것인 용도.
제8항 또는 제9항에 있어서,
전기 또는 하이브리드 차량의 전기 모터의 회전자와 고정자 사이에 위치한 구름 베어링, 및/또는 변속기, 특히 감속기를 윤활하기 위한 것인 용도.